Научно-исследовательская работа "Загадки плесени и хлеба"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Кощеевская  средняя общеобразовательная школа

Корочанского района Белгородской области»

Биология

Загадки плесени и хлеба

Осипова Валерия Александровна

7 класс

руководитель

Дмитриева Лилия Васильевна

с Кощеево

2019

Оглавление

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

1.   Основная  часть…………………………………………………………........4

1.1  Плесень – это гриб..............................................................................................4
1.2   Опасный хлеб……………….............................................................................5

2. Практическая часть……………………………………………………...........7

2.1  Методика проведения исследования…………………………….……….......7

2.2  Ход и результаты исследования……………………………..…………...........8

3.  Заключение……………………………………………………………………...12

Литература…………………………………………………………………….....13

Введение

Актуальность исследования состоит в том, что грибы широко распространены в природе. В царство грибов входят и микроскопические мицелиальные грибы (их называют плесневые грибы).

Грибы родов Мукор, Аспергиллус и Пенициллиум поражают хлеб и могут вызывать острое пищевое отравление. Хлеб – основной продукт питания человека, источник белка, углеводов, минеральных веществ, витаминов и клетчатки. К сожалению, плесневые грибы очень часто вызывают порчу хлебобулочных изделий, и делают его не пригодным для применения в пищу. Как и где происходит заражение? Какой по составу хлеб наиболее подвержен заражению плесневыми грибами?

Изучив учебную литературу, интернет источники по данной теме, выяснила, то, что споры грибов очень устойчивы к неблагоприятным условиям и постоянно находятся в воздухе, почве. При благоприятных условиях, температура 25…35 0С и относительная влажность воздуха 70…80 %, они способны образовывать новый мицелий.

Плесневение хлеба происходит за счет плесневых грибов, попавших на поверхность готового хлеба при хранении и транспортировке, или хлеб был произведен с добавлением черствого просроченного  хлеба и плохо пропечен.

«Давно замечено, что мы не обращаем внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обыкновенны. Многим ли приходила в голову мысль, что ломоть хорошо испеченного пшеничного хлеба составляет одно из величайших изобретений человеческого ума». Эти слова принадлежат замечательному русскому ученому К.А. Тимерязеву.[4]

Иногда люди  говорят: "даже хлеба нет", подразумевая, что этот продукт должен всегда быть в каждом доме. И желательно свежий. Как правильно хранить хлеб, чтобы он не плесневел и сохранял вкус? Какой сорт хлеба более устойчив по отношению к плесени?

Чтобы ответить на свои вопросы, нужно провести  исследование.

Цель: изучить плесневые грибы и источники их появления на хлебе.

Задачи:

1. Изучить литературу о плесневых грибах.
2. Проверить на практике, на каком  хлебе быстрее появляются и развиваются плесневые грибы.
3. Изучить микроскопическое строение гриба.
4. Провести анкетирование среди учителей и обучающихся школы.

Объект исследования: четыре вида хлеба

Предмет исследования: плесень на хлебе.

Гипотеза: Предполагаю,  что появление и развитие плесени зависит от вида хлеба, его состава.

Методы:

1. Эксперимент
2. Наблюдение
3. Сравнение и анализ
4. Анкетирование

Мое исследование проведено для наглядного представления морфологии плесневых грибов и определения вида хлеба наиболее подверженного заражению плесенью.

1. Основное содержание

1.1 Плесень – это гриб

Грибы – это хемоорганотрофные микроорганизмы с эукариотической клеточной организацией, лишены фотосинтетических пигментов, широко распространены в природе. Грибы  насчитывают около 120000 видов. Наибольшее значение имеют микроскопические грибы, вызывающие порчу пищевых продуктов, кормов и патологию у животных и людей. Клетка всех грибов состоит из клеточной стенки, цитоплазмы с цитоплазматической мембраной и эндоплазматической сетью, митохондриями, рибосомами, включениями, вакуолями, ядра. У большинства видов вегетативное тело состоит из ветвящихся нитевидных клеток  (гифов), образующих мицелий или грибницу. Нитевидные грибы (гифомицеты) условно называют плесневыми. У плесневых грибов различают субстратный мицелий, погруженный в питательную среду, и воздушный, возвышающийся над нею. Попадая в субстрат, гифы растут концевыми участками и ветвятся радиально от центра инокуляции к периферии, формируя колонию.

По строению мицелия плесневые грибы подразделяются на два класса.

Низшие грибы (фикомицеты). Этот класс характеризуется несептированным мицелием, который представлен одной сильно разветвленной гиганской клеткой без перегародок и с многочисленными ядрами. Мицелий похож на вату, пух и другие подобные образования. [1] Мицелий состоит из двух частей: верхней, плодоносящей, и нижней, которая служит для прикрепления к питательной среде (субстрату) и питания гриба. Грибы видны невооруженным глазом.[5] Высшие грибы (микомицеты). Характеризуются септированным мицелием: гифы мицелия разделены перегородками на отдельные одноядерные или многоядерные клетки. [1]

Микроскопические грибы размножаются в основном двумя способами: бесполым (вегетативно) и половым. Вегетативное размножение происходит в результате прорастания обрывков гиф, путем их верхушечного роста или деления клетки.

При бесполом размножении на концах некоторых гиф формируются споры, которые называются конидиями, а гифы, несущие их, - кондиеносцами. У других грибов споры образуются внутри особых клеток, развивающихся на концах гиф. Эти клетки называются спорангиями, а гифы, несущие их, - спорангиеносцами. Созревшие конидии осыпаются, а спорангии лопаются, и из них высыпаются споры, которые в благоприятных условиях прорастают.

При половом размножении сначала происходит слияние двух близлежащих клеток. Затем процесс размножения протекает у различных видов грибов по-разному. У одних образуется клетка, называемая зиготой, которая затем прорастает в новый мицелий, у других образуется плодовое тело, внутри которого развиваются сумки со спорами. Попадая в благоприятные условия, споры созревают, сумка разрывается, и споры, прорастая, образуют новый мицелий. Споры грибов очень устойчивы к внешним воздействиям, они могут в течение нескольких лет сохранять жизнеспособность.

Микроскопические грибы для своего развития требуют наличия кислорода, то есть являются аэробами и размножаются только при доступе воздуха. Оптимальными условиями для их размножения являются температура 25…350 С и относительная влажность воздуха 70…80 %.

Грибы рода Мукор – одноклеточные, размножаются бесполым и половым способами, образуя споры. Они поражают хлеб и мучные кондитерские изделия. Грибы родов Аспергиллус и Пенициллиум –многоклеточные. По форме кондиеносцы аспергиллов похожи на лейку, разбрызгивающую воду, а у пенициллов напоминают кисть. При созревании образуется огромное количество спор, этим объясняется быстрое поражение продуктов питания грибами (плесневение). Аспергиллы и пенициллы поражают зерно, муку, прессованные дрожжи, жиры, хлеб, мучные кондитерские изделия и другие продукты.[5]

1.2  Опасный хлеб

Мои родители говорят, что хлеб нужно беречь и уважительно к нему относиться. Но что делать, если плесень покрыла хлеб: выбросить, срезать и съесть. Чем опасна плесень для человеческого организма?  Современные стандарты, установленные для выпекаемых хлебобулочных изделий, заявляют о трехдневном сроке годности. Через три дня, по идее, хлеб начнет черстветь, а еще через день превратится в черствый сухарик. Но на деле до стадии образования сухаря хлеб просто не доживает. Хлеб часто уже через день может покрыться неприятно пахнущей и вызывающей содрогание плесенью. Плесень на хлебе может быть разной: серой, черной, белой и даже розовой.

Существует несколько веских причин, которые буквально заставляют плесень появляться на хлебобулочных изделиях и некоторых других продуктах питания. Первая причина – это несоответствующие санитарные нормы в производственных помещениях. Вторая причина – добавление в тесто для будущего хлеба тех ингредиентов и добавок, которые просто-напросто не предусмотрены для такой цели. Традиционная рецептура создана была не просто так, но многие современные хлебопекарни, целясь сэкономить на производстве, заменяют или вообще игнорируют некоторые важные для хлебопечения ингредиенты. Третья причина, из-за которой может появиться плесень на хлебе, - это неисправная печь или намеренное уменьшение времени, которое необходимо для того, чтобы изделия хорошо пропеклись. Сыроватый недопеченный хлеб покрывается плесенью гораздо чаще, чем тот, который просто был испечен неправильно. Довольно часто на производстве в свежее тесто для хлеба добавляются перемолотые в крошку старые буханки. Они могут быть уже заражены грибком, поэтому свежеиспеченный хлеб становится заплесневелым уже через сутки. Даже небольшого количества плесени в такой «добавке» достаточно, чтобы испортить всю партию.

Хлебная плесень не может быть полезной. На испорченной хлебобулочной продукции зачастую появляется черный, зеленоватый или белый налет. Его можно увидеть чаще всего на корочке продукта. Однако плесень локализуется не в одном месте, она равномерно поражает все слои хлеба.

Черная плесень. Это, пожалуй, самый страшный для многих людей вид плесени и самый распространенный. Чаще всего этот вид плесени можно увидеть на стенах помещений, в отсыревших ванных комнатах и санузлах. Но появляется она и на продуктах питания, в том числе и на хлебобулочных изделиях. Черная плесень на хлебе – штука довольно опасная. Несмотря на то, что именно из черной плесени были впервые получены антибиотики, при попадании в органы пищеварения она может вызвать серьезные отравления и аллергические реакции. Если появилась черная плесень на хлебе, то лучше не срезать кусок, а сразу выбрасывать всю буханку.

Зеленая плесень. Еще одним распространенным видом плесени является зеленый грибок. Он очень часто встречается на фруктах, овощах и иногда на хлебобулочных изделиях. Но особенно зеленая плесень «любит» молочные продукты. Если вы увидели такую плесень на батоне хлеба, то нужно выбрасывать продукт сразу же.

Мукор по-другому называют белой плесенью. Его мицелий представляет собой переплетение гиф беловатого цвета и выглядит как пушистый белый налет. Спорангии мукора имею черный оттенок, поэтому через некоторое время белая плесень становится черной. Мукор можно увидеть, например, на хлебе и других продуктах питания. Грибница (мицелий) мукора хотя и состоит из нитевидных гиф, по сути является одной огромной клеткой с множеством ядер. Бесполое размножение у мукора осуществляется спорами. Для этого отдельные гифы (спорангиеносцы) поднимаются вертикально, на их концах образуются расширения в виде круглых черных головок (спорангии). Здесь происходит созревание спор. Споры очень мелкие, легкие и многочисленные. Спорангий легко растворяется водой, в результате чего споры высыпаются наружу и легко разносятся ветром. Споры мукора в определенных количествах постоянно присутствую в воздухе. Именно поэтому плесень вдруг «из-за неоткуда» появляется на продуктах. [3]

Доказано, что видимая часть плесневого слоя – это лишь, как говорится, половина айсберга. Споры невидимы, но они очень быстро проникают глубоко. Поэтому, если вы и не видите плесень ниже среза, то это не говорит о том, что ее там нет. Можно ли есть хлеб с плесенью, даже если пораженная часть отрезана? Однозначно, нет! Многие, завидев налет на буханке, задаются справедливым вопросом: «Что будет, если съесть хлеб с плесенью?».

Вариантов несколько. Ученые называют плесневые грибы аллергенами. Конечно, в небольших количествах они не так опасны, но вызвать сильнейший приступ аллергической реакции у человека, склонного к проявлениям аллергии, могут с легкостью. Значительные дозы плесени, попав в организм, вызовут удушье, и даже болевой шок. Известно, что плесень очень быстро распространяется. Некоторые органы человека просто созданы для этого, например, легкие. Здесь для плесени довольно комфортные условия для размножения: влажность высокая, кислорода – хоть отбавляй. Поэтому, отвечая на вопрос о том, что будет, если съесть хлеб с плесенью, можно с уверенностью сказать – острые респираторные заболевания. И это не только легкий кашель, но и острый бронхит, пневмония и даже астма. Причем опасность еще и в том, что плесень способна поразить не какой-то отдельный участок, но и опутать все легкие полностью. Сказать однозначно, что плесень опасна для всех, нельзя. Некоторые человеческие организмы никак не отреагируют на небольшое количество грибка, попавшего с пищей. Организмы других людей, ослабленные или имеющие хронические заболевания желудочно-кишечного тракта, «спасибо» не скажут. Даже небольшой кусочек плесневого хлеба может вызвать сильнейшее отравление, вплоть до появления рвоты, тошноты или диареи. Особенно опасна плесень на хлебе и других продуктах питания для слабого, только развивающегося детского организма.

Следует учитывать и то, что плесенью можно и надышаться. Споры грибка, оказавшись в легких, не приводят к интоксикации, но провоцируют развитие грибкового заболевания дыхательной системы. Если человек вдохнул очень много плесени, то он обязательно должен проконсультироваться с доктором по этому вопросу и пройти тщательное обследование.[2]

Очень важна и правильная утилизация испорченных плесенью продуктов питания. Испорченный хлеб рекомендуется заворачивать в целлофановый пакет и только тогда выбрасывать в мусор. Кроме того, старайтесь так упрятать испорченную буханку в ведро, чтобы ни домашние животные, ни маленькие дети не имели к нему доступа. Что делать, если съел хлеб с плесенью, во-первых, не поддаваться панике. Небольшой кусочек хлеба, на котором была замечена плесень, не вызовет сильного отравления. Но если ваш организм слишком чувствителен к подобным неприятностям, то рекомендуется выпить любой имеющийся в домашней аптечке абсорбент. Например, активированный уголь из расчета одна таблетка на десять килограммов массы тела. Также отличным решением будет принять половину стакана слабого раствора марганцовки.[6]

2. Практическая часть

2.1 Методика проведения исследования

В практической  части своей работы мне предстояло ответить на вопросы: Какие виды хлеба наиболее подвержены поражению плесенью? Для своего исследования использую четыре образца хлеба.

Образец №1

Хлеб ржано-пшеничный стойленский с морской капустой

Состав: вода питьевая, мука ржаная хлебопекарная обдирная, мука пшеничная хлебопекарная первого сорта, соль, дрожжи хлебопекарные прессованные, смесь пектиновая №2 с морской капустой (ламинария сушеная пищевая, влагоудерживающий агент - пищевые волокна, антиокислитель- аскорбиновая кислота, ферментный препарат микробного происхождения -гемицеллюлоза, растворимые пищевые волокна - пектин, наполнитель мука пшеничная)

Срок годности 3 суток

Образец №2

Хлеб Бородино Прима

Состав: мука пшеничная хлебопекарная первого сорта, мука ржаная обдирная, вода питьевая, солод ржаной ферментативный, патока крахмальная карамельная, дрожжи прессованные хлебопекарные, сахар-песок, соль поваренная пищевая, кориандр молотый.

Срок годности 7 суток

Образец № 3

Нахаш из каменной печи

Состав: мука хлебопекарная высшего сорта, соль поваренная пищевая, дрожжи прессованные хлебопекарные, вода.

Срок годности 2 суток

Образец №4

Батоны пектиновые

Булочные изделия из пшеничной хлебопекарной муки

Состав: мука пшеничная высшего сорта, вода питьевая, сахар, маргарин (рафинированные дезодорированные растительные масла в натуральном и модифицированном виде (подсолнечное масло), вода, эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот, соевый лецитин), соль, ароматизатор «Сливки-молоко» краситель бета-каротин, регулятор кислотности лимонная кислота), соль, дрожжи прессованные хлебопекарные, смесь пектиновая №1 для батонов (мука пшеничная, растворимые пищевыеволокна-пектин, загустители-гуаровая камедь, ксантановая камедь, эмульгаторы Е472е,Е471, Е4811,антиокислитель-аскорбиновая кислота, регулятор кислотности-цитраткальция, влагоудерживающий агент-пищевые волокна, ферментные препараты микробного происхождения:альфа-амилаза, гемицеллюлоза), комплексная пищевая добавка КБ-1 Супер (консервант  пропионаткальция, мука пшеничная, ферментный препарат микробного происхождения –амилаза, эмульгатор-эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот, антиокислитель –аскорбиновая кислота). Продукция может содержать следы молока.

Срок годности 3 суток

В данном исследовании мы проводим  сравнительный анализ появления плесени. Все образцы хлеба в начале исследования были упакованы в новые целлофановые пакеты и находились  в течение эксперимента при температуре 25 0С, что является хорошими  условиями для развития плесени.

Исследование проводили в течение 12 дней. Наблюдения за развитием плесени занесли в таблицу.

Сравнили данные, определили виды хлеба наиболее подверженные поражению плесневых грибов. При помощи ручной лупы и микроскопа изучили строение плесневых грибов.

Далее в ходе исследования провели анкетирование среди учителей и обучающихся школы и выяснили, что им известно о появлении плесени на хлебе.

Материалы: образцы хлеба, целлофановые пакеты, ручная лупа, микроскоп, анкета.

2.2 Ход работы и  результаты исследования.

Исследование 1

Таблица 1

Развитие плесени на образцах хлеба

Плесень раньше всех появилась на образце №3, и стала очень быстро развиваться. На образцах №1 и № 2 плесень появилась одновременно, развивается плохо, так как хлеб, содержащий ржаную муку, имеет повышенную кислотность. На образце №4 плесень совсем не появилась. Изучая   предъявленный производителем состав, делаю вывод, что на появление плесени состав так же оказал свое влияние. Образец №4  содержит консерванты и антиокислители и поэтому плесневые грибы «игнорировали» этот хлеб. Образец №3 имеет самый простой состав и изготовлен в малой  пекарни, поэтому он больше всех заражен плесенью.

Изучение микроскопического строения  плесневого гриба.

Для изучения строения плесневых грибов мною были взяты  все образцы, полученной плесени в результате эксперимента. Вначале рассмотрели плесень при помощи ручной лупы, а затем используя световой микроскоп.

Образец №3

6 день                                                   12 день

Образец №1                                                       Образец №2

                        12 день                                             12 день

Образец №4          

                              6 день                            12 день

В результате своего исследования выяснила, что на всех образцах поселился один и тот же вид плесневого гриба – мукор.  Гриб состоит из множества длинных, бесцветных нитей, на которых имеются ответвления двух видов. Длинные ответвления имеют на конце маленькие чёрные шарики, содержащие споры. Другие, более короткие, проникают вглубь поверхности хлеба, на которой находится плесень.

Исследование 2

Также мной проведено  анкетирование среди учителей, обучающихся нашей школы  по следующим вопросам:

1. Какой хлеб вы предпочитаете покупать в магазине?

а) Пшеничный предпочитают – 50%

б) Ржано – пшеничный – 40%

в) Ржаной – 10%

2.Часто ли вам приходилось наблюдать появление плесени на хлебе? Как вы думаете, в чем причина её появления?

Предложил ответы: а) Да – 85%; б) Нет – 15%.

Если да, то в чем причина: а) Зараженная мука – 42%;

б) Нарушена технология – 22%;    в) неправильное хранение – 21%

Опасно ли употреблять хлеб с плесенью?                                                                               а) Да – 70 %

б) Нет – 5%

в) Не знаю – 25 %

В результате анкетирования было выявлено, что большинство людей употребляют пшеничный хлеб  и считают, что заплесневевший хлеб нельзя употреблять в пищу.

Причиной заражения считают:

зараженная мука;

нарушена технология выпекания хлеба;

неправильное хранение продукта.

Заключение.

В результате изучения научной литературы выяснила, что существует несколько причин появления плесени: это антисанитария в производственных помещениях, где пекут хлеб. Хлеб изготовлен с добавлением в него просроченного заплесневевшего хлеба и плохо пропечен.

Заплесневевший хлеб нельзя использовать в пищу, это очень опасно для здоровья. Заплесневелый хлеб не пригоден для употребления в пищу не только вследствие дурного вкуса и запаха, но и потому, что может быть причиной заболевания человека микозами. Обычная плесень является сильным аллергеном и может стать причиной таких серьезных заболеваний как бронхиальная астма и даже смерти людей со сниженным иммунитетом – больных лейкемией, СПИДом, после химиотерапии или пересадки костного мозга.

Так же проведя исследование, определили, что наиболее устойчив к появлению плесени ржано-пшеничный хлеб и хлеб содержащий консерванты и антиокислители. Плесень образует  на поверхности пшеничного  хлеба пушистые налеты: самого разнообразного цвета:  зеленого, белого и черного. Под микроскопом этот пушок представляет собой длинные переплетенные нити - мицелий.

Проведя  анкетирования, выяснили, что большинство людей употребляют пшеничный хлеб, а на нем раньше всех появляется плесневой гриб – мукор. Причиной заражения считают: зараженную муку, нарушения технологии при выпекании хлеба, неправильное хранение продукта.

Почти все считают, что заплесневевший хлеб нельзя употреблять в пищу.

Для профилактики заплесневения хлеба можно рекомендовать перевозить его в закрытых ящиках, хранить в чистом, сухом помещении и соблюдать сроки реализации. Для длительного хранения лучше покупать ржаной хлеб или пшенично-ржаной хлеб.

Литература

1. Госманов Р.Г., Колычев Н.М., Карибов Г.Ф.,  Галиуллин А.К. Санитарная микробиология пищевых продуктов: Учебное пособие.-2-е издание.,  испр.- СПб.: Издательство «Лань», 2015.- 560 с.: ил.- (Учебники для вузов. Специальная литература).
2. Большой домашний медицинский словарь. М. Экспо. 2007 г.
3. Журнал  «Наука и жизнь»,  10, 2009   автор статьи Марфенина О.И.
4. Мазин В.В., Шашкова Л.С. Грибы, растения и люди.- М.: Агропромиздат, 1986.-208 с., ил.
5. Мармузова Л.В. Основы микробиологии, санитарии и гигиены в пищевой промышленности: учебник для нач. проф. Образования/Л.В. Мармузова.-5-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2012.- 160 с.
6. SYL.ru: https://www.syl.ru/article/349259/mojno-li-est-hleb-s-plesenyu