Исследовательская работа "Хлеб и плесень: факторы, влияющие на развитие плесневелых грибов"

XVрайонная экологическая конференция школьников Новохоперского муниципального района

Секция: «Экологическая оценка состояния окружающей среды»

Подсекция: «Начни исследовать»

Исследовательская работа:

ХЛЕБ И ПЛЕСЕНЬ: ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАЗВИТИЕ ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ

Автор: Улановская Дарья,

 ученица 4 класса

МКОУ «Новохоперская ООШ»,

р.п. Новохоперский

Руководитель: Сираева Ирина Салаватовна,

 учитель биологии

МКОУ «Новохоперская ООШ»

р.п. Новохоперский, 2017

Содержание

Введение…………………………………………………………….…….  3

Глава I. Теоретический обзор

1.1 Что такое плесень? .................................................................................5

1.2. Плесень – и друг и враг………………………………………………..6

1.3. Болезни хлеба………………………………………………………….8

Глава II. Исследовательская часть

2.1. Определение времени появления плесени на различных сортах хлеба……………………………………………………………………………..... 9

2.2. Определение влияния температуры на развитие плесени на хлебе………………………………………………………………………….....…9

2.3. Определение влияния влажности на развитие плесени……………..9

2.4. Определение влияния электромагнитного излучения СВЧ – печи на развитие плесени…………………………………………………………….…..10

2.5. Определение вида плесневых грибов на хлебе………………...…..10

Глава III. Результаты исследования……………………………...…..11

Вывод……………………………………………………………………...14

Список литературы……………………………………………………...16

Приложение………………………………………………………………17

ВВЕДЕНИЕ

Люди самонадеянно думают, что мир издавна принадлежит им, разумным и всемогущим. Это не так — плесень (простонародное название грибков) появилась гораздо раньше человека, около 200 миллионов лет назад. Она приспособилась ко всему. Даже если случится катастрофа и мир погибнет, плесень благополучно выживет.

Если оглядеться вокруг, то мы все постоянно контактируем с плесенью, только никогда об этом не задумываемся. Мы помним, что вокруг нас постоянно присутствуют бактерии и вирусы, но  также  вокруг нас  находятся и микроскопические грибы. Плесень есть везде — в поверхностных слоях пресной и морской воды, на поверхности растений, в воздухе, в почвах. Плесневым грибкам комфортно в любых условиях: на живом и мертвом материале. Даже в чистой комнате человек вдыхает воздух, наполненный их спорами.

Поэтому стоит лишь оставить свежие продукты, консервы, фрукты или хлеб на один-два дня в теплом, сыром помещении, как они тут же подвергаются "нападению" спор, и на предмете разрастается колония плесневых грибков. Хлебобулочные изделия мы привыкли употреблять каждый день, поэтому проще всего заметить плесень на хлебе. А ведь такой хлеб может стать причиной хронических заболеваний: желудочно-кишечных, сердечно - сосудистых и даже онкологических[3].

Нас заинтересовало, какой вид плесени растет на хлебе, что способствует ее развитию. Плесень, как всякие грибы питается органическими веществами, растет на всех продуктах питания, если будут подходящие для нее условия. А какие надо создать условия, чтобы она не появлялась в хлебнице или на других продуктах. Мы решили выяснить этот вопрос.

Цель работы: определить факторы, влияющие на развитие плесневых грибов.

Задачи:

- расширить свои знания о плесени через работу с научной литературой;

- выяснить время появления плесени на различных сортах хлеба;

- определить влияние различных факторов на рост плесневых грибов;

- определить виды плесени, растущей на хлебе;

- дать рекомендации по правильному хранению хлебобулочных изделий.

Объект исследований:  плесневые грибы  на  хлебе.                        Предмет исследований:  факторы, влияющие на развитие плесневых грибов.

  Практическая значимость: рекомендации по правильному хранению хлеба, изделий и защите его от плесени могут быть полезны потребителям; информация о вреде плесени поможет сберечь свое здоровье

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Что такое плесень        ?

Плесенью называют пушистые или бархатистые налеты на растениях и предметах растительного и животного происхождения, которые образуются микроскопическими грибами. Плесень – это грибы, представители совершенно отдельного и огромного царства, которое в сравнении с животными и растениями еще очень плохо изучено. Грибница (мицелий) обычно скрывается под землей, а над землей находится орган размножения, содержащий миллионы спор (как раз то, что в обиходе принято называть грибами – плесень). Грибы  сочетают в себе признаки растений и животных. Они дышат, как растения, всасывая питательные вещества всей своей поверхностью, но при этом не могут поглощать солнечную энергию и углекислый газ. Зато, подобно животным, потребляют органические вещества в готовом виде да ещё умеют размножаться половым путём[5].

Плесень распространяется по воздуху в виде микроскопических спор. Попадая в подходящую среду, спора, при необходимой температуре и уровне влажности, начинает прорастать. Она образует подобные нитям клетки, называемые гифами. Когда гифы переплетаются между собой, образуется пушистый клубок нитей — мицелий. Это и есть то, что мы называем плесенью. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками

кафеля.

Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие черные точки — спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! А если условия благоприятные, плесень быстро появится на  книгах, обуви или на упавшем дереве в лесу[2].

На сегодня описано 100 тысяч видов грибов (а по оценкам, на Земле их существует более 1,5 миллиона видов). Около двух третьих из известных видов относятся к плесневым микроскопическим грибам.

 Плесневые грибы обладают высоким потенциалом выживания в различных, нередко экстремальных условиях существования: в присутствии малых количеств органических веществ и влаги, при воздействии ионизирующего радиоактивного и ультрафиолетового излучения. Они обитают повсеместно в почве, воде, присутствуют в воздухе, сохраняют жизнеспособность в условиях вечной мерзлоты.

1.2 Плесень – и друг и враг

1.2.1. Берегись – плесень

 Когда плесень становится врагом? Об опасных свойствах некоторых видов плесени известно уже давно. В VI веке до н. э. ассирийцы использовали древний вид биологического оружия — спорынью, с помощью которой они отравляли воду в колодцах своих врагов. В средние века отравление той же самой плесенью, которая иногда появляется на колосьях ржи, вызывало у многих людей зуд, судороги, галлюцинации и гангрену. Эта болезнь, известная как эрготизм, называлась тогда «огонь святого Антония», так как многие, кто от нее страдал, совершали паломничество к гробнице святого Антония во Франции, надеясь на чудесное исцеление. Самое сильное канцерогенное (вызывающее рак) вещество, которое выделяет плесень,— афлатоксин. В одной азиатской стране каждый год от действия этого канцерогена погибает 20 000 человек. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия.                 Люди могут заразиться и при употреблении в пищу зараженных молочных и других продуктов, на которых есть плесень, могут вдохнуть пыль, содержащую споры этих грибков и тяжело заболеть. У них может начаться мучительный кашель, тошнота, рвота, кровохаркание, сильные головные боли, повышение температуры тела[1].

1.2.2. Использование плесени в промышленности и сельском хозяйстве

 Сформировавшееся в быту мнение, что плесень — это всегда плохо, к сожалению, обусловлено непониманием роли грибов в мире природы и в нашей жизни. Если рассуждать о плесенях с точки зрения человека, то они имеют массу полезных для него свойств. Столетия тому назад люди придумали использовать плесени для приготовления разных пищевых продуктов. Считается, что изначально ее получали с поверхности виноградин и слив (часто можно заметить белый налет на темных сливах — в его состав входит именно этот грибок). В Европе истинные плесени, имеющие развитый мицелий, используют при изготовлении сыров — французских рокфора, камамбера, бри, голубого датского. В русской народной медицине с лечебной целью применяли сухой толченый хлеб, поросший зеленой плесенью.

Многие плесени используют в пищевой и других отраслях промышленности для получения ряда ферментов, органических кислот, витаминов.

Опасные для насекомых плесневые грибы нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например колорадским жуком, картофельной коровкой, кукурузным мотыльком, свекловичным долгоносиком, щитовками, нематодами, клещами.

Основное свойство грибов — разлагать разнообразные органические субстраты — используют при очистке сточных вод.

Даже в авиастроении нашлось место плесневым грибам — при их участии изготавливают смеси, защищающие крылья самолётов от обледенения при взлёте и посадке.

Многие виды плесени применяют в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки сырья и получения определённых сортов бумаги и картона из древесных и бумажных отходов[4].

1.2.3. Доктор «Плесень»

В 1929 году А. Флеминг выделил из зеленой плесени антибактериальное вещество.  Человеку впору поклониться плесени за то, что именно из неё в середине ХХ века был получен первый антибиотик — пенициллин, использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей.  Ни одна операция в мире не обходится без пенициллиновой терапии. Пенициллин получил широкое применение для лечения инфекционных болезней. На самом деле, сегодня из плесеней и при их помощи получают сотни разнообразных продуктов, без которых существование современного человечества невозможно!

1.3 Болезни хлеба

Заплесневение хлеба возникает при длительном хранении хлеба. Оно происходит в результате попадания спор плесени из окружающей среды на выпеченный хлеб. Оптимальные условия для развития плесени — температура 25-35°С и относительная влажность воздуха 70-80%.  Плесневые грибы сначала поражают корку хлеба, а затем и мякиш. Ферменты плесени разлагают мякиш хлеба, портят его вкус и запах. Некоторые виды плесени образуют ядовитые вещества. Заплесневевший хлеб не пригоден к пище.

 Заплесневение особенно опасно для хлеба, имеющего длительный срок хранения.                                                                                         

II. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

        В течение месяца наблюдений мы провели серию опытов.

2.1  Определение времени  появления плесени на различных сортах хлеба

        Для наблюдения мы взяли 3 сорта хлеба: батон пшеничный нарезной (ООО «Калачеевский хлебозавод»), серый «Дарницкий» (ОАО «Хлебозавод № 7», г. Воронеж) и хлеб «Дарницкий» (ОАО «Новохоперскхлеб»). Куски хлеба поместили в пластиковые контейнеры и закрыли полиэтиленовой пленкой. Наблюдения проводились ежедневно в течение 10 дней, данные заносились в таблицу.

2.2  Определение влияния температуры  на развитие плесени на хлебе

Для наблюдения мы взяли кусочки хлеба разных сортов. Каждый кусок поместили в пластиковый контейнер, закрытый полиэтиленовой пленкой. 1-й контейнер оставили в комнате (температура +21+25оС), 2-й поместили на верхнюю полку холодильника (температура +6оС), 3-й – в морозильную камеру (температура – 16оС). Наблюдения проводились  в течение десяти дней, данные заносились в таблицу.

2.3 Определение влияния  влажности на развитие плесени

Кусочки хлеба трех сортов сбрызнули водой и поместили в пластиковый контейнер, закрытый полиэтиленовой пленкой. Результаты сравнивали с контрольным образцом – хлеб, помещенный под полиэтиленовую пленку. Результаты наблюдений представлены в таблице.

2.4 Определение влияния электромагнитного излучения СВЧ – печи на развитие плесени

Известно, что электромагнитное излучение приводит к нарушениям
жизненных процессов. Из литературных источников мы узнали, что ученые изобрели так называемую электромагнитную «пушку», которая позволяет сохранять хлеб без плесени до двух месяцев. Мы решили выяснить, влияет ли электромагнитное излучение в СВЧ-печи на развитие плесневых грибов.

Один кусок  хлеба «Дарницкий» (ОАО «Новохоперскхлеб») поместили в микроволновую печь на 30 секунд. Более длительное нахождение в микроволновой печи приводит к высушиванию хлеба, что нецелесообразно, т. к. при этом резко уменьшается влажность хлеба, что само по себе может влиять на развитие плесени. Контрольный кусок хлеба не подвергался воздействию электромагнитных лучей. Исследуемый и контрольный образцы оставили для наблюдения при комнатной температуре.

2.5 Определение вида плесневых грибов на хлебе 

        Образовавшуюся на хлебе плесень мы рассматривали под микроскопом и сравнивали с фотографиями плесневых грибов.

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В результате наших исследований мы пришли к следующим выводам:

Таблица 1. Временя появления плесени на различных сортах хлеба                

На протяжении семи дней на кусочках хлеба разных сортов никаких изменений         не наблюдалось. На 8-й день на хлебе «Дарницкий» ОАО «Новохоперскхлеб» появилась плесень белого цвета. Можно предположить, что в хлебе содержится большее количество консервантов – ингибиторов плесени. Таким образом, мы можем сделать вывод, что время образования плесени на различных сортах  хлеба не одинаково.

Таблица 2. Появление плесени на хлебе в зависимости от температурных условий

Батон нарезной пшеничный (ООО «Калачеевский хлебозавод»)

Хлеб серый «Дарницкий» (ОАО «Хлебозавод № 7», г. Воронеж)

Хлеб «Дарницкий» (ОАО «Новохоперскхлеб»)

По результатам, представленным в таблице можно сделать заключение, что наиболее комфортной для роста плесени является теплая среда (+21+25оС). При очень низких температурах плесень на хлебе не развивается  

Таблица 3. Влияние влажности на развитие плесени

На кусочках хлеба, сбрызнутых водой и помещенных в пластиковый контейнер, закрытый пленкой, плесень появилась на 5-й день наблюдения. На 6-й день весь хлеб ОАО «Хлебозавод № 7» был покрыт плесенью белого цвета. На 7-й день появилась плесень на кусочке хлеба «Дарницкий» (ОАО «Новохоперскхлеб»). На остальных образцах плесени стало больше. Следовательно, влажная среда является необходимым условием для развития плесневых грибов.

Влияние электромагнитного излучения СВЧ- печи на развитие хлебной плесени

На хлебе, который  помещали в СВЧ- печь на 30 сек,   развитие плесневых грибов не наблюдалось и на   10-й день исследования. На опытном куске хлеба «Дарницкий» (ОАО «Новохоперскхлеб») маленькие пятнышки плесени начали появляться только на 8-й день наблюдения. Следовательно,   электромагнитное излучение  в СВЧ-печи значительно задерживает развитие плесени на хлебе.

Определение вида плесневых грибов на хлебе

За все время наблюдений мы обнаружили, что на кусках хлеба образовывалась различная плесень. Рассматривая кусочки плесени под микроскопом и сравнивая с фотографиями различных  плесневых грибов мы определили: черная плесень - это головчатая хлебная плесень  (серебристо-белые нити, увенчанные на верхушке маленькими черными шариками меньше булавочной головки); а зеленоватая плесень это сизая хлебная плесень– зеленый кистевик (зеленый оттенок зависит от цвета спор).

ВЫВОДЫ

1. Время образования плесени на различных сортах хлеба не одинаковое. Оно может зависеть от содержания влаги  в хлебе, от добавления в него различных консервантов - ингибиторов плесени или же от первоначального заражения зерна и муки спорами плесневых грибов.
2. Влажная и теплая среда – основное условие для развития плесени.
3. Нахождение хлеба в СВЧ-печи в течение 30сек существенно задерживает образование на нем плесени.
4. На хлебе в основном развиваются два вида плесневых грибов: головчатая хлебная плесень и сизая хлебная плесень.

Рекомендации по правильному хранению хлеба

 Что необходимо знать   о правильном хранении хлеба?

1. Не следует хранить хлеб в полиэтиленовых пакетах. За счет

испарения   воды из хлеба в них создается повышенная влажность, способствующая развитию плесени;

2. Разные сорта хлеба лучше хранить отдельно.

3. Не стоит убирать в пакет свежий горячий хлеб,   подождите, пока он

остынет. Теплый хлеб «задыхается»: сначала он лишается хрустящей корочки, а позже становится пищей для плесени.

4. Хлебницу лучше держать   в открытом, хорошо освещенном месте

возле окна. В темных   углах гораздо труднее бороться с плесенью.

5. Положите в хлебницу горсточку соли (как известно,   соль – это

известный консервант, который предотвращает развитие микрооорганизмов), завернутый в марлю порошок горчицы или ватку с каплями йода.

6.  Поместите буханку хлеба перед хранением в СВЧ – печь на 30 сек.

А лучше всего, если нет особой необходимости, не покупайте  хлеб

впрок. Берите столько хлеба, сколько можете съесть в течение 1-3 дней.

Данные в работе рекомендации по правильному хранению хлеба помогут  защитить себя и свою семью от неприятной встречи с плесенью. Плесень можно сравнить с огнем. Она может и навредить, и принести большую пользу. Многое зависит от того, как мы ее используем и умеем ли контролировать.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Буянов. Н.Ю. Я познаю мир.// Медицина. Энциклопедия для детей. –

Москва:  ООО « Издательство АСТ ЛТД ». -  1997 г.                                              2. Энциклопедия для детей. Том 14. Биология // Глав. редактор В. Володин. – М.: Аванта+, 2004. – 640 с.

3. www.nkj.ru/archive/articles/16507/

4. www.popmech.ru/articles/255-o-polze-plesen/

5. log-in.ru/articles/plesen-khoroshaya-i-plokhaya/