XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Технологии выращивания молочнокислых бактерий в домашних условиях

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Копылова А.В. 1

---

1МБОУ Ширинская СШ №18

Лобкова О.В. 1

---

1МБОУ Жемчужненская СШ №1

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Микроорганизмы играют очень важную роль. Они являются необходимым звеном в цепях питания, участвуют в различных биологических процессах, таких как гниение, брожение, сквашивание. Бактерии могут разлагать органические остатки на более простые вещества и, наоборот, синтезировать сложные вещества из простых [1].

Я уже изучала микромир и узнала, что бактерии быстро растут и могут нанести вред нашему организму. Тогда у меня возник вопрос: существуют ли в природе «полезные» бактерии. Из литературных источников я узнала, что такими «полезными» бактериями являются молочнокислые бактерии, с помощью которых получают кефир, сметану, йогурт [2]. Мне стало интересно, можно ли в домашних условиях вырастить полезные бактерии и получить молочнокислые продукты, такие как кефир и йогурт.

Проблема: Можно ли в домашних условиях без специального оборудования получить молочнокислые продукты: кефир и йогурт.

Гипотеза: Я предполагаю, что для получения молочнокислых продуктов не требуется специальное оборудование и их можно приготовить в домашних условиях.

Цель: Определение оптимальных условий для размножения и выращивания молочнокислых бактерий в домашних условиях.

Задачи:

1. Ознакомиться с информацией о молочнокислых бактериях в литературе и Интернет-ресурсах.

2. Провести опрос для учеников школы и выяснить их предпочтения по употреблению молочнокислых продуктов питания.

3. Вырастить в домашних условиях молочнокислые бактерии, используя разные питательные среды.

4. Приготовить кефир и йогурт в домашних условиях.

5. Сравнить скорость получения кефира и йогурта из различных видов молока

Объект исследования: молочнокислые бактерии.

Предмет исследования: технология приготовления молочнокислых продуктов питания в домашних условиях.

Методы исследования: сбор и анализ информации, проведение опроса, наблюдение, эксперимент, метод микроскопии, сравнение, анализ полученных данных.

Практическая значимость: Полученные данные помогут распространить информацию среди обучающихся школы о том, как получить вкусные и полезные молочнокислые продукты в домашних условиях. Также эти данные могут быть использованы учителями на уроках биологии при изучении темы «Бактерии» или во внеурочных занятиях. Распространение опыта поможет привлечь обучающихся к исследовательской деятельности. Полученные результаты помогут пропагандировать пользу молочнокислых продуктов питания.

Глава 1. Молочнокислые бактерии и их влияние

на организм человека.

1. 1. История открытия молочнокислых бактерий

Первым человеком, увидевшим микроорганизмы, был голландец Антонио Ван Левенгук. Первым, кто увидел кисломолочных бактерий, был француз Луи Пастер. Исследуя под микроскопом кислое молоко, Пастер обнаружил там очень маленькие "шарики" и "палочки", количество которых быстро увеличивалось [3].

Первым из исследователей, предположившим, что некоторые бактерии совсем не губительны для человека, а напротив, могут оказывать позитивное влияние на здоровье, был знаменитый русский ученый И.И. Мечников. Еще в самом начале XX века он провел исследования по возможности восстановления кишечной микрофлоры с помощью молочнокислой палочки. В результате серьезных и кропотливых исследований ученым были изучены свойства бактерии, которую он назвал «болгарской палочкой», а также разработан рецепт кисломолочного напитка — прообраза современного йогурта. Сам И.И. Мечников, его коллеги и знакомые на протяжении многих лет регулярно употребляли этот напиток, который также называют «мечниковской простоквашей», и на собственном опыте смогли убедиться в его полезных качествах [4].

Кисломолочные продукты имеют многовековую историю. В древности люди употребляли кисломолочные напитки, которые приготовляли из коровьего, овечьего или ослиного молока [5].

Занимаясь разведением скота, люди заметили, что скисшее молоко дольше хранится, имеет приятный освежающий вкус. Они стали употреблять такое молоко и убедились, что оно оказывает благоприятное влияние на человеческий организм [2].

1. 2. Биологическая роль молочнокислых бактерий.

Нормальными обитателями даже хорошего молока считаются кисломолочные бактерии, дрожжи. В теплом молоке бактерии очень быстро размножаются: каждые полчаса клетка бактерии может разделиться пополам и дать две новые [2].

Молочнокислое брожение - разложение сахара под действием молочнокислых бактерий с образованием молочной кислоты. Бактерии размножаются и обогащают кисломолочные продукты витаминами, аминокислотами и другими веществами. В кислой среде желудка больше чем 80% бактерий погибают, не успев попасть в кишечник. Чем больше бактерий в кисломолочном продукте, тем больше их приживается в кишечнике [6].

Существуют разные виды молочнокислых бактерий: лактобактерии, бифидобактерии, болгарская палочка. Для приготовления кефира используют «кефирный грибок» - симбиотическая группа бактерий и микроорганизмов рода Зооглея (Zoogloea), а для йогурта – термофильный стрептококк и «болгарская палочка». Молочнокислые бактерии синтезируют витамин B12, вырабатывают серотонин - гормон счастья, нейтрализуют вредные токсины, вырабатывают вещества с антибактериальными свойствами. Бифидобактерии и лактобактерии - основа защиты микрофлоры нашего кишечника и других органов человека. Если в организме человека наблюдается дефицит «полезных бактерий», то нарушаются такие процессы как переваривание пищи, усваивание витаминов, противостояние токсинам и болезням [2].

Молочные продукты следует хранить при температуре не выше восьми градусов. Срок годности 36 часов с момента производства. Живые йогурты употребляют от 72 часов до 30 дней, а «неживые» годны до 6 месяцев [7].

Глава 2. Экспериментальная часть.

2. 1. Проведение опроса среди обучающихся 5-6 классов.

Узнав информацию о пользе молочнокислых бактерий, я решила провести эксперимент. Перед этим я провела опрос среди учеников нашей школы, выяснив, какие молочные продукты школьники предпочитают употреблять: молоко, простокваша, кефир, ряженка, снежок или йогурт (Приложение 1). Было опрошено 40 обучающихся 5-6 классов. Обработка ответов показала, что основная часть школьников из кисломолочных продуктов предпочитает йогурт и снежок, второе место принадлежит молоку, наименее популярной среди опрошенных оказалась простокваша. Ответы на второй вопрос: «Как часто вы употребляете молочнокислые продукты?» показали, что большинство ребят пьют йогурт или кефир 1-2 раза в неделю, третья часть опрошенных с удовольствием включают в свой рацион свежее молоко. Вопрос о получении кефира и йогурта в домашних условиях у учеников вызвал затруднения. Большинство опрошенных считают, что такая технология невозможна или будет уступать производственной. Я решила проверить предположения учеников, получить йогурт и кефир в домашних условиях и проверить их вкусовые качества.

2. 2. Эксперимент №1. Сравнение скорости скисания «домашнего» и пастеризованного молока в одинаковых условиях.

Для проведения эксперимента я взяла три вида молочных продуктов: молоко от домашней коровы, отборное и пастеризованное (подвергшееся термической обработке) молоко. Налила продукты в тщательно вымытые емкости и поставила на стол в кухне при комнатной температуре 21°С (Приложение 2). Результаты опыта представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Скорость скисания разных видов молока при одинаковых условиях

Вывод: По результатам проведенного эксперимента делаем вывод, что домашнее молоко скисает быстрее, чем магазинное, так как оно не подвергалось термической обработке. Количество молочнокислых бактерий в домашнем молоке больше, поэтому они размножаются быстрее, превращая продукт в простоквашу уже через 8 часов. В отборном и пастеризованном молоке также присутствуют молочнокислые бактерии, но так как их количество невелико, то скисание продукта требует более длительного времени.

2. 3. Эксперимент №2. Получение кефира в домашних условиях.

Доказав, что скисание молока происходит благодаря микроорганизмам, я провела исследование методом микроскопии. Взяла каплю полученной простокваши из первого эксперимента, нанесла её на предметное стекло, равномерно распределила продукт и накрыла покровным стеклом. После этого посмотрела в микроскоп при четырехкратном увеличении. В пробе я не обнаружила живые микроорганизмы. Проанализировав информацию из литературных источников и сети Интернет, я узнала, что для обнаружения бактерий увеличение микроскопа должно быть не менее 1200 крат. Я обратилась за помощью в Ширинскую санитарно-эпидемиологическую станцию. Мы приготовили пробы, рассмотрели их в микроскоп. Были обнаружены лактококки, молочнокислые палочки, дрожжи (Приложение 3).

Далее для проведения опыта я оставила три вида молочных продуктов из эксперимента № 1: молоко от домашней коровы, отборное и пастеризованное молоко. Налила продукты в тщательно вымытые емкости, в каждый добавила по 1 столовой ложке двух сортов кефира с процентной жирностью 1% и 3,2%. Образцы поставила на стол в кухне при комнатной температуре 21°С (Приложение 4). Результаты опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Сравнительный анализ образования кефира из разных видов молока при добавлении разных видов закваски при одинаковых условиях

Вывод: По результатам проведенного эксперимента делаю вывод, что можно получить кефир в домашних условиях, используя в качестве закваски «кефирный грибок» - симбиотическая группа бактерий и микроорганизмов рода Зооглея (Zoogloea). Наиболее быстро кефир получается из домашнего молока - через 8 часов, из магазинного молока кефир получается через сутки (24 часа). Процент жирности кефира практически не влияет на развитие молочнокислых бактерий. Полученный кефир необходимо убирать в холодильник, так как при комнатной температуре бактерии продолжают быстро развиваться и выделять большое количество молочной кислоты, вследствие чего кефир портится.

2. 4. Эксперимент № 3. Получение йогурта в домашних условиях.

После второго эксперимента я решила проверить, можно ли получить в домашних условиях йогурт, так как большинство моих одноклассников в опросе указали, что любят употреблять именно этот молочный продукт. В опыте использовала технологию получения такую же, как в эксперименте №2. В качестве закваски добавляла питьевой йогурт. Образцы поставила на стол в кухне при комнатной температуре 21°С (Приложение 5). Результаты опыта представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Сравнительный анализ образования йогурта из разных видов молока

при одинаковых условиях.

Вывод: По результатам проведенного эксперимента делаю вывод, что можно получить йогурт в домашних условиях, используя в качестве закваски молочнокислые бактерии из уже готового йогурта. Как и в предыдущем эксперименте наиболее быстро йогурт получается из домашнего молока (через 12-24 часов), из магазинного молока йогурт получается через 48 часов. Полученный йогурт имеет приятный вкус и запах.

Заключение и выводы.

При проведении исследований я изучила литературу и нашла много интересной информации по данной теме. Я смогла доказать, что скисание молока происходит в результате образования большого количества молочнокислых бактерий. По результатам экспериментов можно сделать следующие выводы:

1. Результаты опроса обучающихся 5-6 классов показали, что большинство ребят предпочитают йогурт и снежок, на втором месте оказалось молоко, наименее популярной – простокваша.

2. По результатам эксперимента по скорости скисания домашнего и магазинного молока можно сделать вывод, что домашнее молоко скисает быстрее, так как оно не подвергается термической обработке.

3. Второй эксперимент доказывает, что получить кефир в домашних условиях можно, используя в качестве закваски «кефирный грибок» - симбиотическая группа бактерий и микроорганизмов рода Зооглея (Zoogloea).

4. Наиболее быстро кефир получается из домашнего молока (через 8 часов), из магазинного молока кефир получается через сутки (24 часа). Процент жирности кефира практически не влияет на развитие молочнокислых бактерий.

5. По результатам третьего эксперимента можно сделать вывод, что получение йогурта в домашних условиях возможно. При этом в качестве закваски необходимо использовать молочнокислые бактерии из уже готового йогурта.

6. Наиболее быстро йогурт получается из домашнего молока. Полученный йогурт имеет приятный вкус и запах.

Моя гипотеза подтвердилась: в домашних условиях действительно можно приготовить кефир и йогурт без использования сложного технологического оборудования. Теперь я делаю кефир и йогурт в домашних условиях. Благодаря проведенной работе, могу с уверенностью сказать, что употребление молочнокислых продуктов положительно влияет на здоровье человека. Пейте кефир и будьте здоровы!

Список источников информации:

1. Энциклопедия «История открытий» -  М. «Росмэн»,2011;

2. Энциклопедия «Человек и здоровье»; Москва «РОСМЭН», 2012;

3. А. Ликум «Всё обо всём», 2013 г «Я познаю мир». Медицина, 2002 г.;

4. www.likar.info/profi/articles Статья «Кисломолочные продукты, их влияние на здоровье»

5. «Отчего и почему?» Москва «Махаон»,2011г.;

6. www.sunhome.ru/journal/ Статья «Здоровое питание»

7. www.toprunet.com/article.php Статья «Всё о молоке»

Приложение 1.

Опрос

Твой возраст: ______________________

Вопрос №1. Какие молочные продукты ты предпочитаешь? (отметь + или галочкой)

- кефир - молоко

-простокваша -йогурт

- ряженка - снежок

Вопрос №2. Как часто ты употребляешь молочнокислые продукты? (отметь + или галочкой)

- 1 раз в неделю - 2 раза в неделю

- 1 раз в месяц - 2 раза в месяц

- не ем молочнокислые продукты

- свой вариант ответа ___________________

Вопрос №3. Как ты считаешь, можно ли в домашних условиях сделать кефир или йогурт? (отметь + или галочкой)

-да - нет - затрудняюсь ответить

Спасибо за ответы!

Приложение 2

Эксперимент №1. Сравнение скорости скисания «домашнего» и пастеризованного молока в одинаковых условиях

Приложение 3

Виды молочнокислых бактерий

Приложение 4

Эксперимент №2. Получение кефира в домашних условиях.

Приложение 5

Эксперимент №3. Получение йогурта в домашних условиях.