VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Ферментация - волшебство превращений.
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Веками человечество использовало полезные свойства растений. Люди учились у природы, принимая ее дары, методом проб и ошибок стараясь сохранить всю пользу природы как можно дольше. Однако, с расцветом научно-технического прогресса, многие знания о пользе растений стали забываться.
Актуальность – в современном мире человечество все чаще обращается за помощью к химии, изобретая все новые лекарства и выводя сложные формулы и тысячелетний опыт, накопленный человечеством, отходит на второй план. Однако, в самых простых вещах, которые окружают нас, хранится польза, равная, а иногда, превосходящая современные изобретения. Умение превратить привычные растения в ценный и полезный продукт, способами, незаслуженно забытыми в последнее время – несомненно, важное и нужное дело.
Гипотеза: в домашних условиях возможно сохранение свойств растений и приготовление полезных и лечебных продуктов из самых простых и доступных растений.
Цели: Понять, какие процессы происходит в растении после того, как его сорвали; какие условия влияют на изменение течения этих процессов; как человек может использовать эти свойства с пользой для себя.
Объект исследований – полезные свойства растений.
Предмет исследований – ферментация растений.
Методы и задачи:
1. Узнать о явлении, при котором происходит видимое изменение растения после его сбора; изучить современные исследования, технологические приемы воздействующие на растения; как и для чего используются эти процессы с пользой для человека; исторические факты использования свойств растений.
2. Провести ряд экспериментов по изменению видимых процессов в растениях после их сбора:
2.1. Сохранение цвета цикория
2.1.1. Методом высушивания между страницами книги
2.1.2 Методом заливки глицерином и дальнейшего высушивания под прессом.
2.1.3 Методом высушивания утюгом при средней температуре.
2.2. Ферментировать листья яблони для получения чая.
3. Провести опросы на тему: из чего можно изготовить чай путем ферментации?
4. Сделать выводы.
История ферментации. Что известно о пользе высушенных листьев
Чашка чая - это чашка мира. Сошитцу Сен XV
Каждый раз, выпивая чашку чая, человек чувствует бодрость и невероятный подъем сил. А что же это такое – волшебный напиток или подарок природы?
Родиной чайного куста считают Индию, где в местности Ассами были найдены дикие кусты семейства Theaceae. Однако легенды, связанные с историей чая, уходят в Китай, где уже в 2700 г до н.э. в одной китайской рукописи упоминается о чае. По одной из легенд в 1737 г до н.э. китайский император кипятил воду в своем саду, вдруг с куста прямо в закипающую воду слетело несколько листьев. Он попробовал воду и пришел в восторг от приятного вкуса и нежного запаха.
Однако, не только на востоке люди умели использовать природные свойства растений. В древних русских летописях повествуют о том, что в 1241 году князь Александр Невский со своей дружиной освободил г. Копорье от немецких рыцарей. Жители этого города лечили раненых воинов порошком из листьев кипрея, ослабленных поили отваром из этого растения позже ему дали название — Копорский чай или Иван-чай.
Существует несколько легенд, описывающих название этого растения. По одной из них, жил в селе паренек Иван, любил он бродить по лесу, собирая лечебные травы. Издалека было видно его красную рубаху. Увидев среди листвы яркий красный цвет, местные жители говорили: «Иван, чай, бродит». Так и прикрепилось к растению, цветущими яркими душистыми цветами, название Иван-чай. Затем заметили, что если заварить листья и соцветия растения, можно получить освежающий, бодрящий напиток.
Но любое растение растет и цветет только в теплое время года. Тогда люди научились сохранять полезные свойства растений на долгое время. Методами проб и ошибок наши предки научились сохранять целебные свойства растений и подарили своим потомкам свой бесценный опыт.
Обратившись за разъяснением к профессору кафедры патологической анатомии, доктору медицинских наук Елене Ивановне Рябоштановой было выяснено, что процесс, который запускает само растение после того, как его сорвали, называется ферментацией.
Ферментация – это название процесса окисления растения под воздействием кислорода, содержащегося в воздухе. Ферментированная пища считается полезной, потому что это как бы предварительное переваривание продуктов питания с помощью различных бактерий.
Термин «ферментация» впервые был применен в 1901 году. До этого он был известен как «сквашивание», «квашение».
Упрощенно этот процесс можно объяснить так: в результате разрушения клеток листа, выделяется их сок. При обеспечении подходящих температурных условий он начинает бродить, происходит квашение листа в собственном соку. Квашение – лучший способ заготовки пищи, потому что вырабатываемая при нем кислота служит консервантом, подавляющая рост и развитие болезнетворных бактерий.
Возможно ли использовать эти знания, чтобы сохранить собранные растения, остановив естественный процесс ферментации и извлечь из растений пользу, контролируя его?
Во время изучения технологического процесса ферментации было выяснено, что в Российской Федерации этот принцип используется на табачных фабриках при производстве табачных изделий. Всем известно, что употребление табака наносит здоровью непоправимый вред. Так ли сложен процесс ферментации и возможно ли заменить линии по выпуску табака в России на производство полезного чая?
Для этого необходимо провести несколько экспериментов и наглядно проследить этапы и возможности ферментации.
Практическая часть
Сохранение природного цвета цикория
Во время изготовления гербария лекарственных растений (фото 1), было замечено, что некоторые растения после высыхания меняли свой цвет. Очень ярко это явление наблюдалось при засушивании цветов цикория. Решено провести эксперимент, чтобы найти способ сохранения природного синего цвета цветов цикория.
1-й опытный образец помещен между страницами книги и помещен под пресс (фото 2).
Результат отрицательный. Цветы изменили окраску с синего на коричневый.
2-й опытный образец: цветы цикория были залиты глицерином на 1час. Отмечено сохранение природного голубого цвета. Далее цветы продолжили высушивание под прессом (фото 3).
Результат отрицательный. Цвет был утрачен – окраска поменялась на коричневый.
3-й опытный образец: экземпляры цветов сорвали и очень быстро высушили нагретым утюгом при температуре 50-60 градусов кратковременными прижатиями. Цветы теряли влагу, оставаясь при этом ярко – голубого цвета (фото 4).
Результат положительный.
Вывод: чтобы остановить видимые изменения в сорванном растении необходимо быстро высушить его температурой 50-60 градусов Цельсия, остановив процесс ферментации.
Изготовление чая из листьев яблони методом ферментации
Сбор листьев 25 08 18. Вес сырья 870 г. (фото 5) Листья помыли, обсушили, оставили для завяливания при температуре 26 градусов в течение 6 часов. Затем выдержали в морозилке трое суток. Проверили готовность листа к ферментации путем его перегибания. Лист перестал издавать хрустящий звук и ломаться - это время готовности растения к запуску ферментации (фото 6).
Для запуска ферментации листья пропустили через мясорубку (фото 7) и оставили под влажным прессом. Влажный пресс необходим чтобы исключить высушивание верхнего слоя растений и процесс ферментации шел равномерно. Во время процесса происходило выделение сока и потемнение сырья. При этом наблюдалось усиление цветочно-карамельного аромата. Через 4 часа ферментации аромат усилился. Ещё через 1 час было принято решение остановить цикл ферментации путем высушивания в сушильной камере при температуре 55 градусов (фото 8).
Количество сухого продукта составило 244 г.
При заваривании напитка наблюдаем золотисто-коричневый цвет и тонкий приятный аромат.
Анкетирование
В ходе исследования был проведен опрос людей разных возрастов. Всем были предложены одинаковые вопросы (Приложение 2)
Всего было опрошено 105 человек разного возраста.
Подавляющее большинство опрошенных не знает, что в домашних условиях без особых затрат можно получить вкусный чай (График 1).
Так же подавляющее большинство людей предпочитает пить готовые чаи, покупные черный и зеленый (График 2).
И практически все, участвующие в анкетирование люди, не знают, их чего можно получить чай (График 3)
Данный опрос показал, что в большинстве своем люди не знают, что такое ферментация и не представляют, какую пользу она может принести. Популяризация ферментированных чаев может оказаться полезной для людей не только в качестве здоровых напитков, но и поможет значительно снизить нагрузку на семейный бюджет.
Выводы
Проведя данное исследование: изучив литературу по теме, поставив практические эксперименты и узнав мнение людей разных возрастных групп, можно сказать, что гипотеза, выдвинутая вначале исследования: в домашних условиях возможно сохранение свойств растений и приготовление полезных и лечебных продуктов из самых простых и доступных растений подтвердилась
В процессе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Остановив ферментацию воздействуя температурой, возможно сохранить цвет и структуру растения.
2. Для приготовления витаминного чая можно использовать общедоступное сырье - листья фруктовых, ягодных растений, полезных трав, обладающих свойствами ферментации(с большим содержанием дубильных веществ). После сбора плодов с дерева или кустарника допустимо снять около 30% зелёной массы без ущерба для самого растения.
3. Доступное сырье и хранение его после завяливания в вакуумной упаковке при температуре -10 Цельсия позволяет получить полезный чай по мере необходимости в течение всего года.
4. Быстрый и доступный способ ферментации позволяет получить витаминный напиток.
5. Люди разных возрастных групп не знают о пользе ферментации.
6. Пропаганда здорового образа жизни и ориентир на здоровое питание, а также схожесть процессов, позволят переключить работу табачных фабрик на производство ферментированного чая. Благодаря этому, государство сможет сэкономить денежные средства на закупку импортного чая.
Но даже в домашних условиях, не имея специального оборудования, практически из любых листьев деревьев (включая клен, из листьев которого изготовляют кленовый сироп, являющийся символом Канады, и где он производится в промышленности), кустарников (малина, смородина, ежевика), трав (в первую очередь-это Иван-чай, крапива), возможно получение вкусного, ароматного, но самое главное - полезного напитка в любое время года.
Основываясь на результатах исследования, можно утверждать, что популяризация изготовления витаминных чаев из подручных средств может не только помочь людям каждый день пить полезные и вкусные напитки, но и поможет значительно экономить на дорогих импортных чаях.
Список использованной литературы:
Словарь ботанических терминов - Киев. Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А.Дудки.1984.
2. БСЭ второе издание, ГНИ « Большая советская энциклопедия»,1955. Т44.
3. В.Даль, Толковый словарь русского языка, второе издание - С.Петербург, Москва, 1882.
4. Эрманн В.Г., Темкин Э.Н., «Мифы древней Индии»,- М.,1975.
5. Юань Кэ. «Мифы древнего Китая».- М.,1965.
6. Интернет ресурс https://pccf.ru
Приложения
Приложение 1
|
Фото 1 |
Фото 2 |
|
Фото 3 |
Фото 4 |
|
Фото 5 |
Фото 6 |
|
Фото 7 |
Фото 8 |
Приложение 2
Опросный лист:
Дорогой друг!
Пожалуйста, помогите мне в моей исследовательской работе!
Это займет всего минуту времени. Вам нужно ответить на три вопроса – в первых двух вопросах ответов может быть несколько, а в третьем – только один.
Спасибо Вам!
Сима 4 «Б»
_Имя____________________________ возраст _______
1. Какой чай, из предложенных, Вы бы выбрали на завтрак?
А) Индийский черный
Б) Китайский зеленый
В) Травяной ферментированный
2. Как Вы думаете, из каких растений можно получить вкусный и полезный чай?
А) Листья яблони
Б) Листья клена
В) Листья чайного куста
3. Можно ли самому в домашних условиях изготовить вкусный и полезный чай без специального оборудования?
А) Да
Б) нет
График 1
График 2
График 3