"Определение содержания молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах"
творческая работа учащихся по биологии (6 класс) по теме

XVI  РЕГИОНАЛЬНЫЙ  КОНГРЕСС  МОЛОДЫХ  ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

«ШАГ  В  БУДУЩЕЕ»

Определение содержания молочнокислых бактерий

в кисломолочных продуктах

        Работу выполнил

Кочкин Александр Алексеевич

     ученик 6 класса

                       МКОУ ООШ с.Николаево        

            Фалёнского района

   Руководитель:

       Докучаева Е.А.

       учитель биологии

       МКОУ ООШ с.Николаево

       Фаленского района

2013 г

Содержание

      Введение ……………………………………………………………………  3

1. Определение содержания молочнокислых бактерий

       в кисломолочных продуктах  ………………………………………  4

1. Обзор литературы ……………………………………………………  4
2. Характеристика молочнокислых бактерий ………………………    5
3. Значение молочнокислых бактерий ……………………………… 5- 6
4. Виды кисломолочных продуктов …………………………………… 6
5. Польза кисломолочных продуктов для человека …………………. 6 - 7

2. Экспериментальная база …………………………………………… 8 - 11
3. Выводы и рекомендации ……………………………………………… 12

Библиографический список ………………………………………………. 13

Приложения

Введение

В настоящее время на прилавках магазинов мы встречаем огромное разнообразие кисломолочных продуктов – кефир, йогурт, сметана, творог и многое другое. Все кисломолочные продукты содержат молочнокислые бактерии. Там же указывается срок хранения этих продуктов. Возник вопрос: как изменяется содержание молочнокислых бактерий в этих продуктах в течение срока их хранения? Для ответа этот вопрос было принято решение провести небольшое исследование.

Цель: сравнить содержание молочнокислых бактерий  в молочных продуктах по мере их хранения с помощью индикатора бромтимоловый синий.

Гипотеза: содержание молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах не зависит от срока их хранения.

Задачи:

1. Изучить доступную литературу о молочнокислых бактериях,  разнообразии кисломолочных продуктов,  дать их характеристику.
2. Провести эксперимент с целью выяснения как изменяется содержание кисломолочных бактерий в молочных продуктах по мере их хранения.
3. Провести анкетирование с целью выяснения информированности населения о кисломолочных продуктах и сроках их хранения.
4. Сделать выводы, предложить рекомендации.

Метод исследования: анализ литературы, эксперимент, наблюдение, анкетирование.

Объект исследования – кисломолочные продукты.

Предмет исследования – молочнокислые бактерии.

1. Определение содержания молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах

1.1 Обзор литературы

1. http://www.eco.nw.ru/lib/data/09/2/010209.htm - данный сайт содержит информацию о значении кисломолочных продуктов, классификации кисломолочных бактерий, их формах.
2. http://bezdietu.ru/kefir.php - представлены сведения о пользе некоторых кисломолочных продуктов.
3.  http://healthyway74.ru/article/polza-kislomolochnyh-produktov.html - здесь находится информация о пользе для здоровья человека таких кисломолочных продуктов как кефир, биокефир, йогурт, ацидофилин, ряженка.
4. http://www.bio-balans.ru/zdorovyj_obraz_zhizni/kislomolochnye_produkty - данный сайт содержит информацию о значении кисломолочных продуктов в питании человека.
5. http://gnpcompany.ru/news-1-  приводится информация о классификации кисломолочных продуктов, их целебных свойствах, значении кисломолочных бактерий.
6. http://ru.wikipedia.org/wiki - на данном сайте взяты сведения о характеристике кисломолочных бактерий, их нахождении в природе.
7. http://xreferat.ru/46/835-1-kislomolochnye-produkty.html - здесь приводится подробная характеристика кисломолочных продуктов – разных видов простокваши, йогурта, ацидофильных продуктов, кефира, кумыса, сметаны, творога и творожных изделий; приводится  примеры дефектов кисломолочных продуктов.
8. http://uberipuzo.blogspot.ru/2009/03/blog-post_1692.html - данный сайт предлагает историческую справку о кисломолочных продуктах, их классификации, приводится подробная характеристика кумыса и его лечебных свойствах, дана характеристика других кисломолочных продуктов.
9. П.В.Кугенев «Молоко и молочные продукты» издание третье, переработанное и дополненное. Москва, Россельхозиздат, 1985г. – данное издание содержит информацию об открытии болгарской бактериальной палочки, приводится классификация и значение кисломолочных продуктов.

1.2 Характеристика молочнокислых бактерий

Молочнокислые бактерии — группа микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов. Молочнокислое брожение стало известно людям на заре развития цивилизации. С тех пор им пользуются в домашних условиях и в пищевой промышленности для переработки и сохранения еды и напитков. Традиционно к молочнокислым бактериям относят неподвижных, неспорообразующих кокковидных (округлых) или палочковидных представителей отряда Lactobacillales (например, Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus). В эту группу входят бактерии, которые используются в ферментации молочных продуктов, овощей. [6]

Также к молочнокислым бактериям относят болгарскую палочку или бациллу «булгарикум». Она была открыта болгарским учёным Стаменом  Григоровым в кисломолочных продуктах, которые изготовляли из овечьего или коровьего молока,  заквашенное в кожаных мешках,  похожих на бурдюки для вина из винограда. [9]

Внешнее строение молочнокислых бактерий: это прямые палочки различных размеров - от коротких (2-5 мкм) до длинных (12-15 мкм) и шириной 0,5-1 мкм, с закругленными концами. Расположены они одиночно, попарно или небольшими цепочками. (Приложение 1)  Молочнокислые бактерии, как правило, неподвижны, иногда образуют слизистую капсулу. Размножаются они простым делением; спор, за редким исключением, не образуют.[1]

В природе молочнокислые бактерии встречаются на поверхности растений (например, на листьях, фруктах, овощах, зёрнах), в молоке, наружных и внутренних эпителиальных покровах человека, животных, птиц, рыб.  Помимо своей роли в производстве пищи и кормов, молочнокислые бактерии играют важную роль в живой природе, сельском хозяйстве и нормальной жизнедеятельности человека. [6]

1.3 Значение молочнокислых бактерий

Доказано, что живые молочнокислые бактерии составляют основную массу микрофлоры пищеварительного тракта человека. Нарушение баланса микрофлоры, называемое дисбактериозом, может привести к всевозможным заболеваниям: язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, аллергии, гастритам. Одно из самых неприятных последствий дисбактериоза — снижение иммунных функций организма, оно влечет за собой затяжное лечение болезней, развитие осложнений. Из-за нарушения пищеварительных функций повышается утомляемость, появляются усталость и вялость. [1] 

Благодаря молочнокислым бактериям повышается  усвоение молочнокислых продуктов - за час молоко может усвоиться организмом на 32%, а кефир или простокваша - усваиваются стопроцентно.  Молочнокислые бактерии способствуют усвоению лактозы и трудноперевариваемых белков, очищают организм от болезнетворных и гнилостных микроорганизмов, провоцирующих интоксикацию организма. Но молочнокислые бактерии могут оставаться жизнеспособными, а значит быть полезными, в кисломолочных продуктах не более 7 дней при температуре хранения 00 – 20С [3]

1.4 Виды кисломолочных продуктов

Заслуженной популярностью пользуются у миллионов людей различных стран мира кисломолочные продукты. [3] Кисломолочные продукты, и, в частности, напитки имеют многовековую историю. Более подробно об этом изложено в Приложении 2.

 Кисломолочные продукты – это те продукты, которые вырабатываются сквашиванием молока или сливок молочнокислыми бактериями с добавлением или без добавления дрожжей или уксуснокислых бактерий.

Кисломолочные продукты делятся на продукты молочнокислого и смешанного брожения – молочнокислого и спиртового. К продуктам молочнокислого брожения относятся сметана, творог, ряженка, простокваша, йогурт, ацидофилин. А к продуктам смешанного – кефир, кумыс, шубат, ацидофильно-дрожжевое молоко.[5]

Многие народности, населяющие нашу страну, издавна готовят различные кисломолочные продукты: русские – простоквашу, варенец, а также творог и сметану; украинцы – ряженку; грузины – мацони; армяне – мацу; азербайджанцы – катык; кавказские горцы – айран и йогурт; осетины – кефир; алтайцы – курунгу; башкиры, казахи, киргизы, калмыки и другие народности, занимающиеся коневодством, - кумыс из молока кобылиц, шубат из молока верблюдиц и другие напитки. [9] Подробная характеристика различных кисломолочных продуктов дана в Приложении 3.

1.5 Польза кисломолочных продуктов для человека

Целебные качества кисломолочных продуктов были известны еще в древности. В народной медицине такие продукты использовались для лечения различных недугов, начиная от выпадения волос, и заканчивая, ангиной. [5] Поэтому, если человек заботится о своем здоровье, то в его рационе обязательно должны быть кисломолочные продукты. Кефир, йогурт, ряженка, простокваша, ацидофиллин, биойогурт и другие кисломолочные продукты очень полезны для организма. [2]

Благодаря кисломолочным продуктам, а именно молочнокислым бактериям, в организме происходят следующие процессы:

Легкое усвоение питательных веществ. В процессе жизнедеятельности молочнокислые бактерии, содержащиеся в кисломолочных продуктах, частично расщепляют молочный белок, придавая ему мелкодисперсную структуру. Благодаря этому организм легче усваивает такую пищу: так, всего за час кефир переваривается в желудочно-кишечном тракте человека на 91%, тогда как цельное молоко – лишь на 32%. Кроме того, молочнокислые бактерии обеспечивают лучшее усвоение лактозы, сложного молочного сахара. Таким образом, кисломолочная пища полезна тем, у кого выявлена непереносимость цельного молока в связи с отсутствием в организме нужного фермента – лактозы. Многие компоненты данных продуктов (диоксид углерода, молочная кислота, следы алкоголя в кумысе и кефире) стимулируют работу пищеварительных желез и создают условия для полного и комфортного переваривания.

Защита организма от инфекций. Молочная кислота, образующаяся в кисломолочных продуктах, препятствует размножению гнилостной микрофлоры. Благодаря этому возрастает количество полезных для организма бактерий, защищающих стенки кишечника от вторжения инфекции. Естественные антибиотики, еще одни компоненты кисломолочных продуктов, способны противостоять возбудителям многих опасных заболеваний, в частности, палочке Коха, вызывающей туберкулез.

Улучшение перистальтики кишечника. Употребление кисломолочных продуктов, богатых жирными органическими кислотами, способствует нормализации функции кишечника и уменьшению образования газов.

Повышенное содержание полезных микроэлементов. В процессе сквашивания цельного молока повышается количество витаминов группы В (особенно В2), А, D, Е, а также легкоусвояемых микроэлементов: солей кальция, фосфора, магния, нормализующих метаболические реакции в организме. Кроме того, ферментированный продукт содержит в 7-11 раз больше незаменимых аминокислот, чем свежий состав.

Содержание доступного для усвоения кальция. Кальций, содержащийся в кисломолочных продуктах, лучше всасывается слизистой оболочкой кишечника. Кислая среда переводит этот микроэлемент в растворимое состояние: высвобождение молекул происходит за счет гидролиза белка под действием бактерий. Польза кисломолочных продуктов наиболее существенна при регулярном употреблении в детском и подростковом возрасте, что становится решающим фактором для укрепления костного скелета и дальнейшей профилактики остеопороза. [4]

Таким образом, кисломолочные продукты способствуют избавлению от многих болезней, и, конечно, помогают оставаться стройным.  Все кисломолочные продукты с низким процентом жирности можно использовать при соблюдении диет или во время разгрузочных дней. [5]

Вывод: изучив литературу, узнали особенности молочнокислых бактерий и их значение, о  разнообразии и пользе кисломолочных продуктов для организма человека.

2. Экспериментальная база.

2.1 Определение содержания молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах.

С целью определения содержания кисломолочных бактерий в молочных продуктах по мере их хранения был проведен эксперимент.

Эксперимент проводился на базе школы с. Николаево. Для эксперимента были приобретены молочнокислые продукты разных наименований и  различных производителей. (Приложение 4) Изучен их состав и срок хранения. Данные приведены в таблице. (Приложение 5)

Для проведения эксперимента использовался индикатор бромтимоловый синий водный раствор. (Приложение 6) Раствор этого индикатора при добавлении к кисломолочным продуктам дает желтое окрашивание. Чем больше содержание молочнокислых бактерий, тем интенсивнее окраска.

0,05 г бромтимолового синего растворили в 30 мл дистиллированной воды. Раствор хранили в склянке темного цвета. Брали каждого кисломолочного продукта в количестве 2 чайные ложки, добавляли по 2 капли индикатора и наблюдали изменение его окраски.  Частота опыта зависела от срока хранения кисломолочного продукта, отмечали изменение интенсивности окраски индикатора. Последний раз опыт был проведен через день после истечения срока хранения. Опыт проведен в трех повторностях. Составлен ряд изменения окраски индикатора по каждому исследуемому продукту.

Снежок – срок хранения 5 суток.

1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание

2 проба -  через три дня после даты производства, получили бледно желтое окрашивание

3 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет

(Приложение 7)

Кефир – срок хранения 7 суток

1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание                                                                                                                                                                                                    

2 проба - через три дня после даты производства, получили желтое окрашивание

3 проба – через пять дней после даты производства, получили бледно желтое окрашивание

4 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет

(Приложение 7)

Биопростокваша – срок хранения 7 суток

1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание                                                                                                                                                                                                    

2 проба – через три дня после даты производства, получили желтое окрашивание    

3 проба – через пять дней после даты производства, получили бледно желтое окрашивание

4 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет

(Приложение 8)

Йогурт «Вятушка» - строк хранения 10 суток

1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание                                                                                                                        

2 проба – через три дня после даты производства, получили желтое окрашивание    

3 проба – через пять дней после даты производства, получили бледно желтое окрашивание

4 проба – через семь дней после даты производства, получили светло желтое окрашивание

5 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет

 (Приложение 8)

«Бифидум Вятская Сластёна» -- срок хранения 10 суток

1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание                                                                                                                        

2 проба – через три дня после даты производства, получили желтое окрашивание    

3 проба – через семь дней после даты производства, получили светло желтое окрашивание

4 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет  

(Приложение 9)

Йогурт «Красногорский» - срок хранения 14 суток.

            1 проба – следующий день после даты производства, получили ярко желтое окрашивание                                                                                                                        

2 проба – через три дня после даты производства, получили желтое окрашивание    

3 проба – через пять дней после даты производства, получили желтое окрашивание    

4 проба – через девять дней после даты производства, получили светло желтое окрашивание

5 проба – через день после истечения срока хранения, окрашивания нет.  (Приложение 9)

«Фруттис» - с 12.11.12. по 18.04.13

1 проба – через день после покупки, бледно желтое окрашивание

2 проба – через четыре дня  после покупки, бледно желтое окрашивание

3 проба – через девять дней после покупки, бледно желтое окрашивание

(Приложение 10)

В данном продукте производитель не указал наличие молочнокислых бактерий, а реакция индикатора не зависела от сроков проведения эксперимента и была всегда одинакова – бледно жёлтого цвета. Предположительно она была вызвана наличием закваски.

Анализируя полученные результаты эксперимента можно сделать следующий вывод – содержание молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах изменяется в зависимости от срока их хранения, чем дольше храним, тем интенсивность окраски меньше. Следовательно, можно предположить, что содержание молочнокислых бактерий уменьшается по мере их хранения.

        2.2  Анкетирование населения.

С целью выяснения информированности населения о кисломолочных продуктах и сроках их хранения было проведено анкетирование. Вопросы анкеты приведены в Приложении 11.  В анкетировании приняло участие  20 респондентов. Анализ анкет показывает, что:

1. Все респонденты употребляют кисломолочные продукты.
2. 55% опрошенных употребляют кисломолочные продукты, потому что полезно, 30% - указывают, что это вкусно и полезно, 15% респондентов – учитывают только вкус.
3. 100% опрошенных употребляют все перечисленные в анкете кисломолочные продукты. Других наименований не указывают.
4. Частота употребления кисломолочных продуктов получилась следующая:
   10% - употребляют каждый день, 30% - 3 раза в неделю, 25% - 2 раза в неделю, 15% - один раз в месяц, 20% - употребляют нерегулярно, от случая к случаю.
5. 90 % респондентов знают о лечебных свойствах кисломолочных продуктов, 10% - не обладают такой информацией.
6. 100% опрошенных при покупке кисломолочных продуктов обращают внимание на дату изготовления.
7. Все респонденты придерживаются срока хранения кисломолочных продуктов при их употреблении.
8. 50% опрошенных употребляли кисломолочные продукты после истечения срока их хранения.
9. 100% респондентов считают, что кисломолочные продукты могут навредить здоровью после истечения срока годности.

Результаты анкетирования показывают, что население часто употребляет кисломолочные продукты  различных наименований, знает об их  лечебных свойствах, обращают внимание на дату изготовления, но некоторые употребляют кисломолочные продукты после истечения срока их годности, зная, что это может навредить здоровью.

3. Выводы:

1. Анализ литературы показывает, что молочнокислые бактерии содержатся в организме человека, помогают усваивать молочные продукты, защищают от различных заболеваний.
2. Кисломолочные продукты известны с древних времен. Человек производит огромное разнообразие кисломолочных продуктов, которые обладают лечебными свойствами благодаря наличию молочнокислых бактерий.
3. Гипотеза - содержание молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах не зависит от срока их хранения – не подтвердилась.
4. Результаты эксперимента показывают, что содержание молочнокислых бактерий в кисломолочных продуктах изменяется в зависимости от срока их хранения, чем дольше храним, тем интенсивность окраски меньше. Следовательно, содержание молочнокислых бактерий уменьшается по мере их хранения.
5. Результаты анкетирования показывают, что информированность населения о разнообразии, пользе кисломолочных продуктов достаточно высокая. Но все-таки есть случаи употребления кисломолочных продуктов после истечения срока их годности, зная, что это может навредить здоровью.

Рекомендации: лучше употреблять кисломолочные продукты в первые 2-3 дня от даты производства, так как при дальнейшем их хранении содержание молочнокислых бактерий уменьшается, а, следовательно, и пользы от этих продуктов тоже становится меньше.
Из всего многообразия лучше выбирать  кисломолочные продукты с небольшим сроком хранения и где указано КОЕ.

+

Библиографический список

1. http://www.eco.nw.ru/lib/data/09/2/010209.htm
2. http://bezdietu.ru/kefir.php,  
3. http://healthyway74.ru/article/polza-kislomolochnyh-produktov.html
4. http://www.bio-balans.ru/zdorovyj_obraz_zhizni/kislomolochnye_produkty
5. http://gnpcompany.ru/news-1
6. http://ru.wikipedia.org/wiki
7. http://xreferat.ru/46/835-1-kislomolochnye-produkty.html
8. http://uberipuzo.blogspot.ru/2009/03/blog-post_1692.html
9. Молоко и молочные продукты / издание третье, переработанное и дополненное.

     П. В. Кугенев – Москва: Россельхозиздат, 1985г.