исследоваельская работа по биологии

Муниципальное образовательное учреждение

« Ерышовская средняя общеобразовательная школа  Ртищевского района  Саратовской области»

Районная учебно-исследовательская конференция «Надежда Губернии»

Секция: «Естественные науки»

предмет: Биология

учебно-исследовательская работа

« Как в домашних условиях получить кисломолочные продукты? »

Автор: Грачев Юрий

обучающийся 5 класса,

                                                              Руководитель: Оркиш Елена Генндьевна,

учитель биологии

г.  Ртищево

2014 – 2015 учебный год

Содержание

                                                                                                                 страница

1. Введение                                                                                             3

2. Основная часть                                                                                    4-7

3. Вывод                                                                                                   8

4. Литература                                                                                           9

5. Приложение                                                                                         10-12

1. Введение

Меня  интересует: всё ли я знаю о бактериях - наших друзьях и недругов? Что они нам несут: здоровье, пищу, боль, радость или разочерование? Почему они такие разные? Какую пользу приносят для человека? Я очень люблю молочные продукты: молоко, сметану, кефир, ряженку, йогурт, сыр и меня заинтересовали вопросы возможности получения твердых сыров и густых кисломолочных продуктов в домашних условиях. Это и послужило толчком для написания данной исследовательской работы.

Тема работы актуальна, так как на сегодняшний день выбор молочных продуктов в продовольственных магазинах очень большой, а по качеству и по полезности для здоровья желают быть лучше. Главная задача выяснить для себя и донести до окружающих как определять полезность молочного продукта, а лучше всего как молочный продукт приготовить в домашних условиях.

Гипотеза: могут ли бактерии  образовывать кисломолочные продукты?

Цель проекта:  Разобраться, как получаются кисломолочные продукты в домашних условиях. Получить ответ на вопрос, как из жидкого молока получается твердый сыр. Сделать выводы на основании проведенных опытов.

Задачи проекта:

- Проведение опытов по получению кисломолочных продуктов в домашних условиях.

- Изучение влияния состава молока на свойства кисломолочных продуктов, полученных в домашних условиях.

- Сравнение свойств кисломолочных продуктов, полученных в домашних условиях и продаваемых в магазинах.

- Изучение вопроса получения сыра в домашних условиях.

- Проанализировать и обработать собранную информацию.

- Сделать подборку фотографий по проведенным опытам.

-  Оформить материал и представить результаты проектно-исследовательской работы.

2. Основная часть

Я очень люблю молочные продукты: молоко, сметану, кефир, ряженку, сыры.  На уроке биологии спросил у Елены Геннадьевны : как  из жидкого молока получаются твердый сыр и густые кисломолочные продукты? Елена Геннадьевна  мне ответила, что все дело в бактериях.  Я все время считал, что бактерии наряду с вирусами являются вредными организмами, которые вызывают различные болезни: чуму, холеру, туберкулез, сибирскую язву и многие другие. Я решил разобраться, как же получаются кисломолочные продукты.

Для начала я взял три вида молока: парное молоко от домашней коровы, молоко "Бурёнка" с коротким сроком хранения (7 суток) и молоко "Моё любимое" с длительным сроком хранения (6 месяцев). Налил их в три емкости и поставил на стол в кухне при комнатной температуре 25°С,  сделав надписи к ним .Уже на следующий день, что-то стало происходить с домашним молоком (№1) и молоком " Бурёнка " (№3).  Они стали более пористыми, выделив водянистую жидкость. Мама сказала мне, что они заквасились. У домашнего молока жидкость была более желтоватого цвета, а у молока "Бурёнка " - более прозрачная. При этом объем домашнего молока сильно увеличился в объеме за счет пористой структуры . Молоко превратилось в простоквашу, отличающуюся по вкусу от той, что мы покупаем в магазине. С молоком  " Моё любимое " ( № 2) очень долго ничего не происходило. Лишь через неделю оно выделило водянистую жидкость желтовато-прозрачного цвета, при этом, практически не увеличившись в объеме и приобрело горьковатый привкус. Еще через двое суток на нем появилась плесень, которая с каждым днем продолжала расти .

Мне стало интересно, почему так произошло. Почему молоко превратилось в простоквашу, а не в кефир? Почему парное молоко от домашней коровы и молоко "Бурёнка" быстро превратились в простоквашу, а молоко  "Мое любимое" еще на протяжении целой недели оставалось в жидком виде? Почему после того, как оно заквасилось, приобрело горьковатый вкус?

На все эти вопросы, а также на вопрос, как из жидкого молока получаются твердые сыры, я и попытался найти ответы!

Сначала обратился к своим детским энциклопедиям, но в них ничего не нашел. Елена Геннадьевна  посоветовала найти ответы на эти вопросы в учебном пособии И.А. Ереминой  "Микробиология молока и молочных продуктов". Вот, что из этого получилось. Я выяснил, что всему виной молочнокислые бактерии рода Streptococcus, которые  широко используются при производстве творога, простокваши, кефира, кумыса, сметаны, сливочного масла, сыров и других продуктов. Все молочнокислые бактерии относятся к царству прокариот. Молочнокислые стрептококки имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками. Молочнокислое брожение - анаэробное окисление лактозы и глюкозы, содержащихся в молоке, в молочную кислоту. Осуществляется большой группой молочнокислых бактерий, которые используются для изготовления кисломолочных продуктов.

Вопрос  1. Почему молоко превратилось в простоквашу, а не в кефир?

Ответ. Оказывается для различных кисломолочных продуктов, используются различные молочнокислые бактерии. Простоквашу готовят с использованием термофильных молочнокислых бактерий при температуре 40-45°С в течение 3-5 часов, а кефир с использованием естественной симбиотической закваски – кефирного грибка при температуре 20-220С в течение 10-12 часов.

Вывод. В домашних условиях невозможно получить кефир с помощью естественной закваски.

Вопрос 2. Почему парное молоко от домашней коровы и молоко "Бурёнка" превратились в простоквашу, а молоко  " Моё любимое " еще на протяжении целой недели оставалось в жидком виде?

Ответ.   Парное молоко от домашней коровы не подвергается никакой тепловой обработке. Молоко с коротким сроком хранения подвергается пастеризации – тепловой обработки при температуре ниже 1000С. Обычно применяют следующие режимы пастеризации:

1) при температуре 63-650С в течение 30 минут;

2) при температуре 72-760С в течение 20-30 секунд;

3) при температуре 85-950С в течение нескольких секунд (мгновенная пастеризация).

Общее количество бактерий в 1 см3 молока, отобранного после секции охлаждения пастеризатора, не должно превышать 10 тыс.

Молоко  "Мое любимое" подвергается процессу стерилизации – способ термической обработки молока при температуре выше 1000С с целью уничтожения вегетативных клеток и большинства спор бактерий. В стерилизованном молоке допускается наличие небольшого количества спор бактерий, которые не размножаются и не вызывают изменений в продукте на протяжении всего срока хранения.

Вывод. Стерилизации препятствует процессу сквашивания молока за счет уничтожения большинства спор кисломолочных бактерий.

Вопрос 3. Почему после того, как оно заквасилось, приобрело горьковатый вкус?

Ответ. Прогорклый вкус появляется в результате развития анаэробных спорообразующих маслянокислых бактерий. Прогорклый вкус наблюдается также при развитии в молоке флуоресцирующих бактерий, которые окисляют жиры с образованием альдегидов и кетонов.

Вывод. Стерилизованное молоко не рекомендуется  заквашивать в домашних условиях в связи с малым количеством кисломолочных бактерий и развития маслянокислых и флуоресцирующих бактерий.

Вопрос 4. Как из жидкого молока получается твердый сыр?

Ответ. В формировании твердых сыров принимают участие ферментные системы молочнокислых стрептококков и палочек, а также пропионовокислые бактерии, обладающие протеолитическими и липолитическими свойствами. Свежевыдоенное молоко нельзя перерабатывать в сыр, так как оно плохо свертывается под действием ферментов и, находясь в бактерицидной фазе, представляет собой неблагоприятную среду для развития молочнокислых бактерий. Поэтому при выработке сыров молоко подвергают предварительному созреванию, т.е. выдержке с использованием закваски. Сырную массу прессуют в формах, что способствует интенсивному развитию молочнокислых бактерий. Внесение соли подавляет развитие микроорганизмов. Сыр после прессования и посолки представляет собой резинистую массу без вкуса и выраженного рисунка. Свойственные данному виду сыра химический состав и органолептические показатели он приобретает в процессе созревания за счет развития полезной микрофлоры.

Вывод. Получение твердого сыра из жидкого молока представляет очень сложный процесс, в связи с чем, его невозможно провести в домашних условиях.

3. Вывод

Вот какие я получил ответы на свои вопросы. А для себя сделал следующий вывод: бактерии могут быть не только вредны для человеческого организма, но и полезны. Без деятельности бактерий невозможно получение многих так любимых мной молочных продуктов.

.

Литература

1. Горбатова К.К. . Биохимия молока и молочных продуктов. – М.: Колос, 1997.-120 с.
2.  Еремина И.А.  "Микробиология молока и молочных продуктов": Учебное пособие. – Кемерово, 2004. – 80 с.
3. Кугенев П.В. «Молоко и молочные продукты» М.:1985.-56 с.
4. http://experiment.edu.ru 
5. http://biolog.1september.ru 

Приложение № 1

Приложение № 2

День первый.

День седьмой