Удивительная прочность куриного яйца

XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Удивительная прочность куриного яйца

Осипов В.П. 1
1ГБОУ г. Москвы «Марьинская школа № 1566 памяти Героев Сталинградской битвы»
Исаенко Т.Н. 1
1ГБОУ г. Москвы «Марьинская школа № 1566 памяти Героев Сталинградской битвы»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

В одной большой чудесной книге, энциклопедии, я прочитал восточный миф о том, что когда-то давно весь мир хранился в яйце. Из этого яйца потом появился творец, создавший Ветер, Солнце, Луну. Я подумал: а ведь желток похож на солнышко. Стал читать дальше и узнал, что во многих мифах яйцо – символ Солнца и всего живого. А ещё и мама загадала мне загадку: «Лежит брус через всю Русь, на этом брусе двенадцать гнёзд, в каждом гнезде по четыре яйца, а в каждом яйце по семь цыплят». Оказалось, что это русская загадка о годе и его частях. Мне захотелось немедленно узнать, какие ещё тайны скрывает яйцо! Оно такое хрупкое. А может быть, и нет?

Мне стало интересно, насколько прочны яйца. Я стал изучать этот вопрос и решил провести исследование.

Цели и задачи исследования

Цель исследования: установить, насколько прочны яйца и как прочность скорлупы объясняется с научной точки зрения.

Задачи исследования:

  • Узнать из энциклопедий и словарей о свойствах яйца.

  • Найти информацию о прочности яйца.

  • Узнать, как можно проверить прочность яйца.

  • Провести эксперимент и выяснить, от чего зависит прочность яйца.

  • Узнать больше о том, чем полезны яйца и почему они обязательно должны быть в рационе человека.

Гипотезы исследования

  • Предполагаю, что прочность скорлупы можно проверить.

  • Допускаю, что прочность яйца зависит от его свойств и условий, в которых оно находится.

  • Думаю, что яйцо – главный символ жизни.

  • Полагаю, что яйца важны для здоровья людей.

Методы исследования

  • Наблюдение

  • Поиск информации

  • Изучение

  • Эксперимент

  1. Мои наблюдения

Фото . Мой снимок гнезда

Однажды птицы свили гнездо на дереве перед моим окном, через некоторое время там появились небольшие яйца. Птица-мама высиживала их, согревала своим теплом, закрывала веточками и принесенными травинками.

Иногда птица улетала из гнезда, и тогда яйца оставались на ветру, под дождем или палящим солнцем.

Наблюдая за гнездом птицы, я подумал, насколько же прочны яйца. Почему они не лопаются под тяжестью птицы? Как можно измерить прочность яйца? И сможет ли яйцо выдержать вес человека?

Для того чтобы понять это, самое простое, что я мог сделать, – взять куриное яйцо и его изучить.

  1. Я достал яйцо из холодильника и измерил его.

Параметры моего яйца оказались такими:

  • Диаметр – 16 см

В ысота – 6 см

  1. Взвесил яйцо:

  • Вес моего яйца – 66 г

  1. Затем в печатных и электронных энциклопедиях нашёл информацию о свойствах скорлупы яиц.

Я узнал, ч то на прочность скорлупы куриного яйца огромное влияние оказывает порода птицы, её возраст, кормление, условия содержания, состояние здоровья. Так, скорлупа африканского страуса выдерживает нагрузку до 55 кг. Представляете? Это даже больше моего веса.

  1. Скорлупа и её прочность

Я решил подробнее узнать о тех факторах, которые влияют на прочность скорлупы яиц. И вот что я нашел.

  1. Взрослые куры откладывают более крупные яйца с менее прочной скорлупой.

Ученые не могут пока объяснить причины этого, но полагают, что это связано со снижением способности кур поглощать и задерживать кальций или же с количеством скелетного кальция, который может использоваться для формирования яичной скорлупы. Это количество также уменьшается с возрастом.

  1. На качество яичной скорлупы может влиять качество воды.

Потребление курами воды из подземных источников, содержащих большое количество минеральных соединений, в особенности хлорсодержащих солей, может оказывать отрицательное влияние на качество скорлупы и приводить к ее разрушению.

  1. По мере взросления эмбриона скорлупа становится менее прочной. При этом пробить ее изнутри проще, чем снаружи.

Это помогает скорлупе защищать развивающийся эмбрион от внешних опасностей, в то же время позволяя птенцу относительно легко вылупиться из яйца.

  1. Механические свойства скорлупы определяет белковый компонент – остепонтин.

Ученые обнаружили, что всего по толщине скорлупы можно выделить, как минимум, пять слоев с различным средним размером наноструктур — от 30 до 75 нанометров, и этот размер увеличивается от внешних слоев оболочки к внутренним.

  1. В среднем процесс образования скорлупы куриного яйца занимает около 20 часов.

    1. Как образуется куриное яйцо

Процесс формирования куриного яйца называется овогенезом. Формирование яйца проходит в несколько этапов.

  1. Все начинается в яичнике. В нём формируется яйцеклетка.

  2. Затем яйцеклетка преобразуется в желток.

  3. Дальше происходит формирование белка и всех защитных оболочек.

    1. Из чего состоит яйцо

Куриное яйцо – идеальная среда для развития эмбриона. Оно содержит большой запас питательных веществ, белка и воды. В центре располагается желток. Он покрыт тонкой вителлиновой мембраной. Дополнительно желток защищен волокнистым слоем. За счет халазы (канатика) желток крепится с одной стороны к внутренней подскорлупной оболочке, а с другой – к воздушной камере, обеспечивающей дыхание эмбриона.

На поверхности желтка закреплен зародышевый диск.Желток окружен тонким слоем жидкого белка. Затем следует более толстый слой густого белка. Между толстым белком и скорлупой имеется небольшая прослойка жидкости. Белок заключён в плотную, но воздухопроницаемую оболочку.

Все внутренние структуры яйца защищены плотной скорлупой. Она является достаточно прочной, но при этом в ней присутствует множество пор, пропускающих воздух, но препятствующих потере влаги.

    1. Яйцо как символ появления жизни

Именно из-за своего строения яйцо считается символом жизни. Это как бы колыбель жизни. Начало всех начал, из которого появляется зародыш жизни, из которого появляется целый мир.

В древности люди представляли, что яйцо возникло из Вселенского океана.

Из скорлупы яйца получились небо и земля, а внутри него могли быть:

  • Бог-творец мира;

  • первая суша;

  • мировая гора;

  • мировое дерево

В Древнем Египте считалось, что бог Птах создал яйцо из солнца и луны, а финикийцы думали, что две половинки очень большого яйца открылись и образовали небо и землю.

Древние китайцы верили, что вселенная зародилась в форме яйца, в котором желток символизирует тёмную и мрачную землю, инь, а белок – чистое, светлое небо, ян.

До сих пор китайцы дарят на рождение ребенка крашеные яйца.

Рис. Бог Птах

Конечно, вы знаете, что в России каждую Пасху красят яйца. Это христианская традиция. В христианстве яйцо служит символом жизни. Окрашенное красной краской, оно знаменует Воскресение Иисуса Христа (1-е послание Петра, глава1).

    1. Еще несколько любопытных фактов о яйцах

  • Первыми, кто приготовил омлет в древности, предположительно, были римляне. Древний омлет состоял из яиц и был подслащён медом. Он назывался Ovemele, что означает «яйца и мед».

  • Температура яйца, когда его откладывает курица, составляет примерно 34 °С.

  • Самое крупное куриное яйцо, ставшее рекордсменом, снесла курица Гарриет в 2010 году. Его размеры составляли 11,4 см в длину и 24 см в диаметре. В это время бедной Гарриет было только 6 месяцев.

  • Средняя курица откладывает до 320 яиц в год.

  • Скорлупа яйца имеет свою собственную систему вентиляции – каждое яйцо состоит от 7000 до 17000 крошечных пор, предназначенных для выпуска кислорода, углекислого газа и влаги.

    1. Как ученые проверяют прочность куриных яиц

Я с интересом узнал, что ученые всерьёз занимаются вопросом прочности яиц. Вот только некоторые примеры.

  • Для изучения структуры и механических свойств скорлупы ученые используют фокусируемый ионный пучок. С его помощью можно отделить очень тонкий слой с поверхности материала.

  • Еще один способ измерения прочности яйца заключается в измерении силы давления при воздействии иглой с плоским концом на скорлупу при возрастающей нагрузке до выдавливания «пробки из скорлупы».

  • Компания Alltech изобрела считыватель Egg Force Reader. Он измеряет силу, необходимую для разрушения яичной скорлупы.

Зачем они это делают? Все просто – прочность скорлупы яйца является одним из показателей соответствия качества куриных яиц.

  1. Эксперимент

Мои эксперименты. Как я проверяю прочность куриных яиц

В поисках ответа на вопрос, насколько прочна скорлупа у куриного яйца, я решил провести четыре разных опыта.

Опыт № 1. Разбить или сжать

Я взял два сырых куриных яйца и решил проверить, какое из них быстрее разобьется.

Этапы эксперимента:

  1. Одно яйцо я бросил с высоты своего роста. Для этого взял пустой таз и поставил его на дно ванны. Я кинул яйцо, и оно тут же разбилось.

  1. Второе яйцо я решил сжать. Сел за стол, взял яйцо в руки. Я пытался раздавить яйцо и одной, и двумя руками. Сжимал его изо всех сил.

Мне пришлось приложить много усилий для того, чтобы раздавить яйцо.

В конце концов яйцо лопнуло.

Мои выводы

Разбить яйцо легко, а сжать гораздо сложнее. Если яйцо зажать между ладонями, то нужно приложить усилия, чтобы его раздавить. Такая прочность объясняется выпуклой формой яйца: при равномерном давлении напряжение распределяется по всей скорлупе и не даёт ей сломаться.

Опыт № 2. Вареное или сырое

Я решил проверить, какое яйцо прочнее – вареное или сырое.

Этапы эксперимента:

  1. Для начала я сварил несколько яиц.

  2. Одно вареное яйцо я пометил буквой «В». Взял сырое яйцо и пометил его буквой «С».

  3. Взял таз и поставил его на дно ванны.

  4. Сначала я бросил вареное яйцо. Оно сразу же раскололось.

  1. Затем я бросил сырое яйцо. Оно разбилось не так быстро, как вареное. Яйцо треснуло только со второго раза.

Мои выводы

Сыроеяйцо разбить труднее, чем вареное. Скорлупа вареного яйца прошла термическую обработку и потеряла часть своих свойств.Именно поэтому яйцо стало менее прочным.

Опыт № 3. Мороз или комнатная температура

В этом опыте я решил проверить, влияет ли холод на прочность яйца.

Этапы эксперимента:

  1. Я взял два сырых яйца.

  2. Одно из них вынес на балкон, на 24 часа. Температура воздуха на балконе – минус 23 градуса.

  3. Второе яйцо находилось при комнатной температуре.

  4. Я начал разбивать яйца по очереди, скидывая их в таз с высоты своего роста. Сначала сырое, а затем и вареное.

  1. Н и сырое, ни вареное яйцо при падении не раскололись. Зато они очень легко треснули, когда я стукнул их друг об друга.

Я даже решил почистить одно из замороженных яиц. И увидел, что желток и белок заморозились, став единым целым.

Мои выводы

Замороженные яйца меняют свою структуру. При очень низкой температуре скорлупа теряет свои природные свойства. Яйца содержат воду, которая на морозе превращается в лед.

Опыт № 4. Прогулка по яйцам

В моем последнем опыте я решил проверить, выдержат ли яйца мой вес.

Этапы эксперимента:

  1. Сначала я проверил прочность 4-х яиц. Для этого взял 4 сырых яйца, вырезал для них из картона 4 подставки. Расставил яйца на полу по четырем сторонам и поставил на них доску.

Затем я попытался встать на доску. Яйца почти сразу раскололись.

  1. На втором этапе эксперимента я взял 20 сырых яиц, уложенных в форму для яиц. Поставил форму на пол. Затем встал на яйца.

Я смог стоять на яйцах. Из 20 яиц только одно лопнуло.

Мои выводы

Яйца могут выдержать вес человека. Чем больше яиц, тем выше их прочность. Распределение веса человека по поверхности позволяет яйцам оставаться целыми.

4. Как яйца продлевают нашу жизнь

После того как я провел опыты, задумался о том, почему люди с древних времен употребляют яйца в пищу.

Из энциклопедии и статей в интернете я узнал, что ученые выявили неоспоримую пользу яиц.

В чем польза яиц:

  1. Яйца повышают иммунитет, нормализуют артериальное давление, защищают нервную систему.

  2. Помогают бороться с лишним весом.

  3. Это доступный источник протеина, который нужен для строительства клеток организма, – от мышц и внутренних органов до костей, кожи и волос.

  4. Куриные яйца содержат важнейшие витамины разных групп: В, В1, В2, В6, В9, В12, А, и многие другие. Кроме того, в них есть огромное количество полезных макро- и микроэлементов: фосфор, натрий, магний, хром, калий, кальций, железо.

Мой вывод

Яйца помогают людям оставаться здоровыми и сильными, позволяют организму получать важные элементы и витамины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мое исследование закончилось.

Теперь я знаю вот что:

  • Яйца очень крепкие и могут выдержать вес человека.

  • Прочность яйца зависит от многих факторов: от возраста кур, окружающей среды, состава скорлупы и от многих других факторов.

  • Ученые занимаются вопросом прочности куриных яиц, ведь это показатель качества яиц.

  • Яйца полезны для здоровья человека.

Моё исследование было очень интересным.

Я решил, что буду употреблять яйца в пищу, чтобы оставаться здоровым и сильным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Большой энциклопедический словарь / под ред. А. М. Прохорова. – М: БРЭ, 2004. – 900 с.

  2. Большая энциклопедия. Обо всем на свете. – Ростов: Владис, 2019. – 389 с.

  3. Детская энциклопедия. Земля. Вселенная. – М: РОСМЭН, 2009. – 96 с.

  4. Мифы народов мира: Энциклопедия. Т 2. — М: Советская энциклопедия, 1980. – 720 с.

  5. Популярная медицинская энциклопедия. – М: СЭ, 1988. – 705 с.

  6. Энциклопедия для детей. Т 2. Биология. – М: Аванта+, 2012. – 800 с.

  7. Энциклопедия для детей. Т 6. Религии мира. Часть 2 – М: Аванта+, 2007. – 688 с.

  8. Ожегов, С.И. Толковый словарь русского языка / Н. Ю. Шведова. – М: Азъ, 1994.

  9. Большая российская энциклопедия – Электронная версия: https://bigenc.ru/biology

  10. http://www.krugosvet.ru – Универсальная научно-популярная энциклопедия «Кругосвет»

  11. https://www.medweb.ru

  12. https://www.km.ru

Просмотров работы: 142