XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Введение

Бабушка нá ночь	Артёмка смеется:
Муку и закваску	Он вспомнил,
Теплой водою	Как в сказке
В квашне развела…	Бабка живой колобок
	Испекла!

В нашей семье существует добрая традиция – собираться на выходных всей семьей в деревне. Там бабушка балует нас разнообразными блюдами и выпечкой. Самая моя любимая выпечка – это ароматная булочка с яблоками и со сгущенкой – просто пальчики оближешь!

Для одних блюд бабушка готовит пельменное тесто, а для других – дрожжевое. Мне стало интересно, в чём же разница? Бабушка предложила мне самой почувствовать разницу на ощупь. Выяснилось, что пельменное тесто твёрдое и плотное, а дрожжевое очень мягкое. Я слепила два колобка и положила на стол. Один колобок не менялся, а второй стал расти. Мой колобок – живой. Он растёт! Со слов бабушки я узнала, что тесто для этого колобка было приготовлено с добавлением дрожжей и при определенных условиях. Поэтому оно получается таким воздушным. И я задалась вопросом, что же это за «продукт» такой дрожжи и как они работают, почему тесто, приготовленное с их участием, получается таким особенным? Смогу ли я собственными руками испечь мою любимую булочку? Это и стало темой моей исследовательской работы.

Проблема: почему колобок «живой», как самой приготовить вкусную домашнюю выпечку?

Цель работы: самостоятельно приготовить вкусную домашнюю выпечку.

Исходя из цели, поставлены следующие задачи:

1. Выяснить, что такое хлебопекарные дрожжи, виды хлебопекарных дрожжей.

2. Провести опыты о работе сухих хлебопекарных дрожжей.

3. Обобщить собранный материал по теме и сделать выводы.

4. Применить полученные знания на практике, приготовить выпечку своими руками.

5. Ознакомить с проделанной работой моих одноклассников.

Гипотеза: изучив условия работы хлебопекарных дрожжей, булочку с яблоками и со сгущенкой я могу приготовить сама.

Объект исследования: хлебопекарные дрожжи.

Предмет исследования: условия, необходимые для благоприятной работы сухих хлебопекарных дрожжей.

Методы исследования:

1. Поиск и изучение литературы по данной теме.

2. Опрос среди мам моих одноклассников.

3. Проведение эксперимента с дрожжами.

4. Сравнение и анализ.

5. Описание полученных результатов.

Актуальность работы: исследования о вкусной еде, способах ее приготовления всегда будут нужны в жизни. Свежая домашняя выпечка полезнее, чем то, что продают в магазине (см. Приложение 1). Семейные секреты приготовления еды от старшего поколения необходимо передавать молодому поколению.

Практическая значимость: изучив условия работы сухих хлебопекарных дрожжей, можно научиться ставить тесто так, чтобы из него испечь вкусную выпечку. Самостоятельное приготовление поможет мне, а также каждой хозяйке, научиться готовить разные мучные изделия и, возможно, в будущем стать хорошим кулинаром. А результаты моего исследования будут полезны для любого человека, который любит вкусную еду и при этом старается экономить.

1. История возникновения дрожжей

Из литературы я узнала, что дрожжи были, первыми микроорганизмами, которые человек стал использовать для удовлетворения своих потребностей.

Еще в Египте к 6000 г. до н. э. человек использовал дрожжи для производства кислого пива. Это пиво получали путем брожения пасты, полученной при раздавливании проросшего ячменя. Одновременно развивалась выпечка хлеба из дрожжевого теста. В Древнем Египте уже была известна разница между хлебом из кислого и пресного теста, а также польза от применения вчерашнего теста для заквашивания новой порции теста. Из Египта технология пивоварения и хлебопечения была завезена в Грецию, а оттуда в древний Рим и Римскую империю.

Из интернета мне стало известно, что в монастырях Северной Европы пивную гущу начали применять для разрыхления теста – ускорения процесса хлебопечения и улучшения качества хлеба. В 1916 г. за рубежом начали работать специальные заводы по выпуску хлебопекарных дрожжей, из отходов сахарного производства. Первым заводом в России, производившим пекарские дрожжи из мелассы (побочный продукт сахарного производства), был Московский дрожжевой завод (1927 г.) [3].

2. Строение дрожжевой клетки

Изучая литературу, я узнала, что дрожжи – это живые одноклеточные организмы, округлой или овальной формы. Относятся к классу грибов,
см. Приложение 2.

Основную часть дрожжевой клетки составляет вода – до 75 % общей массы, а также до 34 % сухого вещества. Чем ниже влажность, тем выше качество дрожжей, а также стойкость при хранении. Состав сухого вещества дрожжей, представлен в таблице 1:

Таблица 1. Состав сухого вещества дрожжей

Наименование вещества	Значение, в %
Минеральные вещества	6 – 8
Белки	44 – 57
Углеводы	до 30

Основные углеводы дрожжей – гликоген и трегалоза – являются источником энергетических процессов в клетке.

Дрожжи богаты высокоценным белком, он легко переваривается и усваивается. Дрожжи являются источником витаминов группы В и D. Они содержат эргостерол, способный при облучении ультрафиолетовыми лучами образовывать ряд кристаллических веществ, в том числе кальциферол (витамин D2). Из минеральных солей в дрожжах содержатся кальций, магний, железо, марганец, цинк.

Дрожжи содержат также разнообразные витамины и ферменты. Ферменты способствуют протеканию всех жизненных функций их, в том числе процессов дыхания, размножения, построения органов клетки.

В природе дрожжи чаще всего можно встретить на сладких плодах, ягодах, цветочном нектаре, сладком березовом соке. Все дрожжи настоящие «сладкоежки».

Есть среди дрожжей и опасные для человека виды, вызывающие серьезные заболевания.

Дрожжи используются в хлебопечении, виноделии, пивоварении, квасоварении, в сельском хозяйстве, медицине и других производствах. В хлебопечении используют хлебопекарные дрожжи. Они проводят спиртовое брожение с образованием множества пузырьков углекислого газа, которые заставляют «подниматься» тесто и после выпечки придают хлебу мягкость [2].

3. Необходимые условия для работы дрожжей. Виды дрожжей

Большое значение для жизнедеятельности дрожжей имеют температурные условия, представлены в таблице 2:

Таблица 2. Условия, необходимы для работы дрожжей

Условия	Температура
Для размножения	от 25 °С до 28 °С
Для спиртового брожения	от 30 °С до 38 °С
Гибель дрожжей	от 45 °С и выше
Примечание: замороженные дрожжи после медленного оттаивания при температуре от 6 °С до 8°С сохраняют свои свойства

В настоящий момент пищевая промышленность выпускает три вида дрожжей:

1. Свежие дрожжи (или прессованные) в виде брикетов. Имеют малый срок годности (в холодильнике – 14 суток, при комнатной температуре – не более суток). Свежесть определяется по внешнему виду: они должны быть розовато-кремовыми и крошиться, а не размазываться. Если вы используете дрожжи не сразу, то нельзя упаковывать их герметично, ведь это живой организм, который должен дышать. Хранить их следует в плотно закрытом контейнере в холодильнике.

2. Сухие активные дрожжи входят в состав множества кулинарных рецептов и продаются в виде гранул-шариков разного диаметра. В хранении они более неприхотливы и могут храниться до 2 лет. Чтобы активизировать этот продукт, их насыпают сверху на чуть подогретое молоко или воду, ждут от 10 до 15 минут, до тех пор, пока они разойдутся. Активизированные дрожжи вводятся в тесто так же, как и свежие. Сухие гранулированные дрожжи – сохраняются на протяжении шести месяцев при средней комнатной температуре.

3. Быстродействующие дрожжи – это продукт, не требующий предварительной обработки, он непосредственно смешивается с мукой. И тесто на таких дрожжах поднимается стабильно и быстро [1].

4. Мои исследования

1. Чтобы понять какие виды дрожжей используют для приготовления теста, я решила провести опрос среди мам моих одноклассников. В опросе участвовало 34 человека, и включал два вопроса:

1. Какие дрожжи вы используете для приготовления дрожжевого теста?

2. Почему именно этот вид дрожжей вы выбираете?

Из ответа на 1-ый вопрос, мы выяснили, что люди используют для приготовления дрожжевого теста (см. Приложение 3, Диаграмма 1): 1. Свежие – 10 человек (30 %). 2. Сухие – 10 человек (30 %). 3. Быстродействующие – 14 человек (40 %). Вывод: большая часть родителей используют для выпечки быстродействующие дрожжи.

Из ответа на 2-ой вопрос, мы выяснили, что люди выбирают дрожжи из-за (см. Приложение 3, Диаграмма 2): 1. Удобство работы – 16 человек (47 %).

2. Скорость поднимания теста – 18 человек (53 %). Вывод: родители говорят, что с ними удобнее работать и с помощью них быстрее поднимается тесто.

2. Чтобы понять, как работают дрожжи, проведем эксперименты с сухими быстродействующими хлебопекарными дрожжами, которые сформированы в маленькие шарики-гранулы светло-коричневого цвета.

Опыт № 1. Цель: выяснить влияние сахара на процесс брожения. Продукты для опыта № 1: 4 ст. л. вода, 1 ч. л дрожжи, 1 ч. л сахар. Оборудование: термометр, стаканы, чайная ложка, столовая ложка. Ход эксперимента: Взяла два стакана, налила в них воды t = 35 °С (температура была указана в рецепте на данные дрожжи). В каждый стакан положила дрожжи. Все хорошенько перемешала. В один стакан сахар не добавляла. В другой стакан добавила сахара (см. Приложение 4, рис. 4.1). И стала наблюдать за процессом брожения. Через полчаса после смешивания в стакане, где не было сахара, брожения не наблюдалось, вода стала прозрачной, дрожжи в виде осадка лежали на дне. В стакане с сахаром начался процесс брожения. Появились маленькие пузырьки углекислого газа, на поверхности появилась пена. Жидкость в стакане имела кислый, винный запах (см. Приложение 4,
рис. 4.2). Вывод: для процесса брожения необходим сахар. Так дрожжи получают энергию, необходимую для жизни.

Опыт № 2. Цель: выявить влияние температуры воды на процесс брожения. Продукты для опыта № 2: см. продукты опыта № 1. Оборудование: термометр, стаканы, чайная ложка, столовая ложка. Ход эксперимента: Взяла три стакана. В первый стакан добавила воды t = 35 °C. Во второй стакан добавила воду t = 55 °С. В третий стакан добавила воду t = 85 °C. В каждый стакан добавила дрожжи и сахар (см. Приложение 5, рис. 5.1). Через час в 1 стакане наблюдался активный процесс брожения, в 2 стакане – чуть видимый процесс брожения, а в 3 стаканчике брожения не было совсем (см. Приложение 5, рис. 5.2). Вывод: Дрожжи чувствительны к температуре. При высокой температуре дрожжи погибают.

Опыт № 3. Цель: выяснить влияние температуры окружающей среды на процесс брожения. Продукты для опыта № 3: 4 ст. л. вода, 1 ст. л дрожжи, 1 ст. л. мука, 1 ч. л. сахара. Оборудование: термометр, стаканы, чайная ложка, столовая ложка. Ход эксперимента: Я взяла два стаканчика, налила в них воды t = 35 °С, положила сахар, дрожжи и муку. Один стаканчик поместила в теплое место, поближе к батарее при t = 38 °C. Другой стаканчик – в холодное место при t = 21 °C (см. Приложение 6, рис. 6.1). Через час содержимое в стаканчике, который стоял около батареи, увеличилось в объеме и поднялось. Содержимое стаканчика, стоявшего в прохладном месте, тоже поднялось, но меньше (см. Приложение 6, рис. 6.2). Вывод: Дрожжи чувствительны к температуре окружающей среды. Скорость их размножения уменьшается в зависимости от понижения температуры.

С помощью этих опытов мы узнали, что, для лучшего брожения, необходимо добавить в воду t = 35 °С, сахар и выдерживать будущее тесто при температуре воздуха t = 38 °С.

3. Таким образом, изучив условия работы хлебопекарных дрожжей, проанализировав весь собранный материал я, вместе с бабушкой, решила поставить тесто, придерживаясь всех правил. Дозировку мы взяли с упаковки дрожжей.

Для приготовления теста мы взяли следующие продукты:

сахар – 2-3 ст. ложки;	мука – 1 кг;
соль – 1 ч. ложка;	масло растительное – 2 ст. ложки;
сухие быстродействующие дрожжи – 1 пакетик, 10 г;	вода (либо вода вместе с молоком), подогретая до t = 35 °С – 400 мл.

Процесс приготовления: В кастрюле смешиваем все вышеперечисленные ингредиенты, кроме муки. Хорошо перемешиваем их, затем добавляем две трети муки и замешиваем тесто. Для начала ложкой или лопаткой, потом лучше месить руками. Понемногу добавляем в тесто всю муку, чтобы оно получилось немножко липким. Готовое тесто присыпаем мукой, прикрываем полотенцем и ставим в теплое место на полтора часа. Следим за поднятием теста (см. Приложение 7, рис. 7.1). После окончания брожения, начинаем готовить булочку с яблоками (см. Приложение 7, рис. 7.2).

Моя булочка получилась очень вкусная и получила высокую оценку всех, кто её попробовал.

4. Мне стало интересно: насколько моя булочка экономически выгоднее аналогичной купленной в магазине. Определим экономическую выгоду нашего проекта по приготовлению булочки с яблоками. В Приложение 8, таблица 8.1 занесем расчет стоимости выпечки, при условии покупки всех ингредиентов. В эту стоимость не входят затраты на оплату труда и энергопотребление.

Вывод: расчет стоимости показал, что домашняя выпечка дает экономию в семейном бюджете, так как она выполнена своими руками. Сравнение стоимости пирога с яблоками в пекарнях и дома я показала в Приложении 9, таблица 9.1.

В магазине я внимательно изучила, что написано на упаковке и выяснила, что свежая домашняя выпечка полезнее, чем в магазине.

В продукции из магазина для увеличения срока годности и снижения стоимости используются вредные для здоровья искусственные ароматизаторы, красители, пальмовое масло, комплексные пищевые добавки и прочее.

«Медвежонок Барни» — это один из немногих бисквитов, в котором нет искусственных красителей, консервантов или пальмового масла. Но его стоимость гораздо больше стоимости домашней выпечки! (100 грамм более 100 рублей).

5. Мои выводы

Таким образом, в результате проделанной нами работы, можно сделать выводы:

1. В ходе опроса выяснили, что большая часть хозяек использует быстродействующие дрожжи, так как с ними удобнее работать, с их помощью тесто поднимается быстрее.

2. Разведённые в воде дрожжи начинают свою работу, а с добавлением сахара начинается процесс брожения. Это свойство дрожжей применяются в хлебопечении.

3. Дрожжи чувствительны к температуре раствора и к температуре окружающей среды. Скорость их размножения уменьшается в ответ на понижение температуры.

4. При приготовлении хлебобулочных изделий важно иметь качественные дрожжи и соблюдать правила приготовления.

5. Приготовление выпечки в домашних условиях экономит семейный бюджет и полезней для здоровья.

Заключение

Я считаю, что с поставленными задачами справилась. Я выяснила, что такое хлебопекарные дрожжи, познакомилась с видами хлебопекарных дрожжей, провела опыты о работе сухих хлебопекарных дрожжей. Я сама приготовила мою любимую булочку с яблоками.

Цель нами достигнута, гипотеза подтвердилась. В результате проделанной мной работы, я убедилась, что домашняя выпечка полезней для здоровья и намного дешевле. А самостоятельное приготовление выпечки поможет мне в будущем стать хорошим кулинаром. С результатами моей работы я ознакомила своих одноклассников и смогла их заинтересовать.

Готовьте с хорошим настроением и любовью, тогда у вас все получится!

Список использованной литературы

1. Биология в школе. «Научно – методический журнал»: – М.: Школьная пресса, 2004, № 6.

2. Жизнь растений том № 2. «Грибы»: – М.: Просвещение, 1976.

3. Пономарева О. И., Черныш В. Г: Микробиология производства хлебопекарных дрожжей. Учебное пособие: – Санкт-Петербург, 2009.

Приложение 1. Бисквит из магазина с вредными добавками
Рисунок 1 – Состав продукции с вредными добавками из магазина
Приложение 2. Клетка дрожжей
Рисунок 2 – Строение дрожжевой клетки

Приложение 3. Обработка информации и составление диаграмм

1. Свежие – 10 чел. (30 %). 2. Сухие – 10 чел. (30 %). 3. Быстродействующие – 14 чел. (40 %).	1. Удобство работы – 16 чел. (47 %). 2. Скорость поднимания теста – 18 чел. (53 %).
Диаграмма 1. Виды используемых дрожжей	Диаграмма 2. Причина использования данного вида дрожжей

Приложение 4. Опыт № 1

Рисунок 4.1 – Реакция дрожжей без добавления сахара (Ст. 1). Реакция дрожжей с добавлением сахара (Ст. 2)	Рисунок 4.2 – Реакция дрожжей без добавления сахара (Ст. 1) через 30 мин. Реакция дрожжей с добавлением сахара (Ст. 2) через 30 мин.

Приложение 5. Опыт № 2

Рисунок 5.1 – Реакция дрожжей на температуру воды: t = 35 °C (Ст. 1); t = 55 °C (Ст. 2); t = 85 °C (Ст. 3)	Рисунок 5.1 – Реакция дрожжей на температуру воды через 1 час: t = 35 °C (Ст. 1); t = 55 °C (Ст. 2); t = 85 °C (Ст. 3)

Приложение 6. Опыт № 3

Рисунок 6.1 – Реакция дрожжей на температуру окружающей среды: t = 38 °C (Ст. 1); t = 21 °C (Ст. 2)	Рисунок 6.2 – Реакция дрожжей на температуру окружающей среды через 1 час: t = 38 °C (Ст. 1); t = 21 °C (Ст. 2)

Приложение 7. Готовое тесто, готовая выпечка

Рисунок 7.1 – Тесто, готовое к выпечке
Рисунок 7.2 – Готовая выпечка
Приложение 8. Расчет стоимости нашей выпечки

Таблица 8.1 Затраты для приготовления булочки с яблоками дома

№ п/п	Наименование продукта	Количество необходимых продуктов	Цена, в руб.	Окончательная стоимость продуктов, в руб.
1	Яблоко	0,5 кг	100 (кг)	50
2	Молоко	0,5 л	60 (литр)	30
3	Сгущенка	1 банка	130 (банка)	130
4	Мука	0,5 кг	55 (кг)	27,5
5	Сахар	3 ст. ложки/75 г	60 (кг)	4,5
6	Соль	1 ч. ложка/10 г	15 (кг)	0,15
7	Дрожжи сухие быстродействующие	6 г	20 (упаковка, 11 г)	11
8	Разрыхлитель	1 ч. ложка	13 (упаковка, 10 г)	13
9	Растительное масло	50 мл	120 (литр)	6
			ИТОГО:	272 рубля 15 копеек

Приложение 9. Примерная стоимость пирога с яблоками
в пекарнях и дома

Таблица 9.1 Сравнение стоимости пирога с яблоками в пекарнях и дома

№ п/п	Название пекарни	Название продукта	Масса продукта	Цена продукта, в руб.	Цена продукта, в руб. за 1 кг	Цена продукта, в руб. за 100 г
1	Вкусвилл	Пирог с яблоками	245 г	250	1020	102
2	Юлташ	Пирог с яблоками	500 г	160	320	32
3	Собственное производство	Пирог с яблоками со сгущенкой	1500 г	272 рубля 15 копеек	181 рубль 40 копейки	18 рублей 10 копеек

Приложение 10. Бисквит из магазина без вредных добавок

Рисунок 10 – Состав бисквита без вредных добавок