Исследовательский проект Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов

Государственное казённое общеобразовательное учреждение

 Ленинградской области «Школа-интернат, реализующая адаптированные образовательные программы, «Красные Зори»

(ГКОУ ЛО «Школа-интернат «Красные Зори»)

Исследовательский проект

Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов

Автор материала: Фокин Валерий

                                                                                         ученик 7б класса

                                                    Куратор: воспитатель Кузеванова Е.П

Санкт-Петербург

2020г.

В процессе исследовательской работы по биологии на тему "Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов" автором был выявлен источник попадания плесени на хлеб и определены факторы, влияющие на развитие плесневых грибов

Учебный проект по биологии на тему "Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов" представляет собой исследование в области микологии, одного из разделов биологии. Автор работы рассматривает теоретические и практические аспекты влияния различных факторов на рост и развитие плесени, а также причины появления плесени на хлебе, условия размножения и развития, вред и пользу для человека, и предлагает способы сохранения и защиты хлеба от появления плесени.

В исследовательском проекте по биологии на тему "Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов" учащаяся школы описала строение плесневых грибов и особенности их физиологии, выяснила, насколько плесень устойчива к факторам окружающей среды и какую роль она играет в жизни человека. Материалы, результаты и выводы проекта могут использоваться в преподавании биологии. Основное содержание исследования составляют наблюдения, анализ и обобщение полученных результатов

Так совпало, что, размышляя над очередной темой моей исследовательской работы, учитель биологии Любовь Николаевна неожиданно для меня, предложила попробовать исследовать появление плесневых грибов на хлебе. Я с удовольствием поддержала эту идею и воплотила свои труды в этой научно-исследовательской работе. Так родилась тема моего настоящего проекта «Хлебная плесень. Факторы, влияющие на развитие плесневых грибов».

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

Человечество недостаточно информировано о мире мельчайших существ, к которому принадлежит и плесень - микроскопических грибах. Что мы знаем о них?

Если оглядеться вокруг, то мы все постоянно контактируем с плесенью, только никогда об этом не задумываемся. Плесень и грибки явно и скрытно сопровождают нас в течение всей жизни. Несмотря на множество научных исследований, плесень остается одной из загадок нашего мира, до конца не изучена и появляется каждый раз в новом качестве.

Одна из моих предыдущих исследовательских работ была посвящена изучению невидимого мира вокруг нас, микроорганизмам, поэтому я знаю, что вокруг нас постоянно присутствуют бактерии и вирусы, а также вокруг нас живут и микроскопические грибы. Плесень есть везде - в поверхностных слоях пресной и морской воды, на поверхности растений, в воздухе, в почве, на стенах, потолках, красках для рисования, на продуктах, чаще всего на хлебе. 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.

Так что же такое плесень, откуда она появляется на хлебе, и какую пользу или вред она приносит? Меня заинтересовало, какой вид плесени растет на хлебе, что способствует ее развитию, какие необходимы условия, чтобы она не появлялась на хлебе. Все эти возникшие вопросы помогли мне определить цель и задачи моего исследования.

Актуальность работы обусловлена тем, что люди ежедневно употребляют в пищу хлеб, зачастую не обращая внимание на его внешний вид и условия хранения. Кажется, что всегда в магазине мы покупаем свежий хлеб, хрустящая корочка, приятный вкус - это то, за что мы его любим. Но как неприятно, когда хлеб покрывается белым, пушистым налетом - плесенью. Около 25% изготовленных хлебобулочных изделий подвергаются «нападению» плесени. Споры плесени, попадая на хлеб, сначала появляются на корке, а затем и на продукте целиком, такой хлеб бывает очень опасен для жизни и здоровья человека. Однако, есть способы избежать этого неприятного соседства. В этой связи тема актуальна, что определяет её значимость.

В процессе работы мной был использован научно-теоретический и практический метод исследования, в основе которых лежит определенная проблема: плесневелый хлеб может стать причиной хронических заболеваний: желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых и даже онкологических.

Объектом исследования являются плесневые грибы на хлебе.

Предметом исследования выступают факторы, влияющие на появление и развитие плесневых грибов.

Гипотеза: допустим, что появление плесени на хлебе вызвано условиями его хранения, а значит попадает из внешней среды.

Была поставлена цель исследования: выявить источник попадания плесени на хлеб и определить факторы, влияющие на развитие плесневых грибов.

Для достижения вышеуказанной цели должны быть решены следующие задачи:

1.       Изучить строение плесени под микроскопом.

2.       Выяснить время появления плесени на различных сортах хлеба.

3.       Проанализировать и определить влияние различных окружающих факторов (температура, влажность, воздух) на рост и развитие плесневых грибов.

4.       Дать рекомендации по правильному хранению хлебобулочных изделий.

В работе были использованы следующие методы исследования:

1.       Поисковая работа (подумать самостоятельно, изучить литературу).

2.       Практическая работа.

3.       Наблюдение.

4.       Анализ полученной информации.

Практическая значимость работы состоит в том, что рекомендации по правильному хранению хлеба и защите его от плесени могут быть полезны потребителям, информация о вреде плесени поможет сберечь здоровье, а результаты и выводы исследования могут быть использованы в преподавании уроков биологии в школе, а также как интересный, познавательный материал во внеурочной деятельности, способствуя повышению кругозора обучающихся всех возрастных категорий.

Источниками данных послужили: учебники, учебно-методическая, справочная литература, научно-популярные передачи.

Анализируя полученную информацию:

·         я изучу строение плесневых грибов, периодически появляющихся на хлебе;

·         я докажу, что появление плесени на хлебе вызвано условиями его хранения;

·         я определю источник попадания плесени на хлеб;

·         я выясню, факторы, влияющие на развитие плесневых грибов;

·         я подведу итоги проделанной работы;

·         я предложу рекомендации по правильному хранению хлеба;

·         я достигну поставленной цели проекта;

·         я смогу поделиться результатами работы с одноклассниками.

Приступая к исследованию, я начал размышлять с чего начать и вспомнил, как мы действуем на уроках, когда что-то нужно узнать. Я поставил перед собой цель, и стал искать способ для её достижения.

Прежде всего, я решил выяснить, что же такое «плесень». Для этого я обратился за помощью к Всемирной сети Интернет и погрузился в Википедию, вот что я узнал.

Понятие и область распространения плесени

Плесень – налёт, образуемый плесневыми грибами (различные грибы, в основном, зиго- и аскомицеты, образующие ветвящиеся мицелии без крупных, легко заметных невооружённым глазом плодовых тел) на различных поверхностях.

А вот, как определяет это понятие толковый словарь Сергея Ивановича Ожегова:

Плесень – образуемые особыми грибками налеты, скопляющиеся в виде расплывчатых пятен на чем-нибудь гниющем, сыром. Некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека; другие используют в производстве сыра и лекарств.

Таким образом, плесень – это грибы, которые относятся к низшим растительным гетеротрофным организмам - эукариотам, лишенным хлорофилла. Грибы являются представителями совершенно отдельного и огромного Царства, насчитывающим свыше 100 000 видов, которое по сравнению с Царством животных и растений еще очень плохо изучено.

Плесневые грибы широко распространены в природе, они развиваются практически повсеместно. Большие колонии растут на питательных средах при высокой температуре и повышенной влажности, причем рост плесени не ограничен при условии наличия пищи, поэтому выживают даже в открытом космосе и зонах отчуждений и техногенных катастроф (в 2003 году была обнаружена черная плесень под саркофагом Чернобыльской АЭС, которая питается радиацией).

Наиболее часто встречается обычный плесневый гриб на кирпичных, бетонных и каменных конструкциях. Колонии грибов могут располагаться как в виде пятен, так и отдельными точками. Цвет такой плесени варьируется от чёрного до бурого, также встречаются колонии зеленых и синих грибков. Они не приносят особого вреда людям, то есть не воздействуют негативно на организм. В то же время данный вид грибков способен разрушить любой строительный материал.

В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие чёрные 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! Многие, обнаружив такой неприятный сюрприз, срезают участок, пораженный плесенью, а оставшуюся часть хлеба дальше применяют в пищу. Благодаря научным исследованиям стало известно, что заплесневелые мучные изделия и молочные продукты необходимо однозначно выбрасывать целиком (плесень уходит вглубь испорченного продукта!).

Часто плесень образуется в банках с домашними заготовками, вареньем, консервированными овощами. Причин появления плесени может быть несколько. Такая проблема может возникнуть при некачественной стерилизации банки или крышки под варенье. В таком случае на их поверхности сохраняются микробы, которые со временем начинают развиваться, особенно при возникновении благоприятных для этого условий. Кроме того, при неплотно закрытой крышке микробы могут попасть внутрь банки и из воздуха, что также способствует развитию плесневого грибка.

Самой ядовитой считается плесень желтого цвета. Она поражает пищевые продукты (наиболее подвержены поражению рыба, молоко, рис, орехи).

Следовательно, одни грибы являются активными возбудителями порчи пищевых продуктов, товаров и материалов органического происхождения, другие используются в промышленности для изготовления сыров, колбас, вин, получения органических кислот, ферментных препаратов, антибиотиков и т.д. Некоторые растут в лесу, другие селятся в ванной комнате или на картинах, книгах …, некоторые вызывают заболевания растений, человека и животных.

Американские иммунологи обнаружили в организме человека первичную иммунную систему, которую формируют особые формы плесневых микрогрибов. Они реагируют на состояние среды организма и зависят от эмоций человека: злоба, уныние, страх, ненависть способствуют перерождению микрогрибов, что приводит к возникновению серьезных заболеваний, таких как туберкулез, и даже рак.

Плесень способна как лишить жизни, так и спасти от смерти. В 1928 году профессор Александр Флеминг случайно открыл бактерицидные свойства зелёной плесени. Оказалось, что это плесень Penicilium notatum пагубна для бактерий, но безвредна для животных и людей. Из плесени было выделено вещество пенициллин, который медики назвали «спасителем». Позднее из плесени было выделено еще несколько веществ, которые вошли в состав лекарств, например, от тромбоза и болезни Паркинсона.

Таким образом, 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. Однако, плесень способна как лишить жизни, так и спасти от смерти.

Листая страницы энциклопедии, я узнала, что вплоть до конца XVIII века не существовало каких-либо принципов для научной классификации грибов. Грибы разделяли на небольшое число групп, исходя из народной классификации – на пористые и пластинчатые, или даже на съедобные и несъедобные («Большой гербарий», Великобритания, 1526; К. Клузиус, 1601).

Непонятно было, к какому царству природы относить грибы, их считали травами и кустарниками без цветов и плодов, относили даже к морским животным или к минералам (21).

Карл Линней определил место грибам в последнем классе своей системы, где объединялись под названием «тайнобрачные» все споровые и низшие растения. Ещё долгое время после Линнея грибы не выделяли в отдельное царство, а относили к низшим растениям.

Сам Линней называл всю эту группу хаосом, в котором невозможно найти никакой системы. Он описал лишь очень незначительное число родов грибов, разделив их на основании самых грубых признаков - структуры нижней поверхности шляпки (гименофора) и общей формы плодовых тел, фактически повторив народную классификацию.

К началу XIX века было описано уже несколько сотен видов грибов, в том числе плесневых, и уже в 1801 году появилась работа Христиана Персона «Synopsis methodica fungorum», первая попытка разобраться в грибном хаосе и расширить систему Линнея. Персон разделил грибы на два класса, каждый по три порядка, порядки же разбил на семейства. Многие семейства, введённые Персоном, используются и в современной систематике.

Классы Персон определил по признаку местонахождения спороносного слоя: первый класс - грибы закрытые, второй - открытые. В порядок I вошли грибы с твёрдой стромой, во II - мясистые, в III - с кожистой оболочкой и мякотью, превращающейся в порошок, в IV порядок попали роды Phallus и Clathrus, V был разделён на 6 семейств по признаку строения гимения. В 6-е семейство (Helvelloidei) этого порядка вошли сморчковые грибы.

VI порядок - плесневые грибы, Fungi bissoidei. В то время не был ещё открыт мицелий, его считали самостоятельным организмом - «биссусом», который тоже вошёл в VI порядок системы Персона как род Rhizomorpha.

В настоящее время грибы выделяются в особое Царство Mycota и изучает его самостоятельная отрасль микробиологии – микология).

Царство грибов делится на 7 классов: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты.

По строению грибы различают на:

·         Низшие – их гифы не имеют перегородок и представляют из себя многоядерные клетки.

·         Высшие – гифы разделены перегородками.

Кроме приведенной классификации по способу размножения грибы подразделяются на:

·         Совершенные – размножаются спорами половым и бесполым путём,

·         Несовершенные – грибы, у которых отсутствует половой путь размножения, вызывающие у человека инфекционные заболевания – микозы.

На сегодняшний день плесневых грибов известно более 60 тысяч видов.

Характером питательной среды обусловлено разделение плесневых грибов на паразитов, питающихся живой органикой, и сапрофитов, существующих за счёт отмерших организмов.

Таким образом, классификация грибов основана на физиологических и морфологических характеристиках, а также на отличиях способов размножения, а исследуемые плесневые грибы по классификации относятся к роду Мукор, низшим плесневым грибам, классу совершенные зигомицеты.

Строение плесневых грибов

По строению клетки плесневые грибы сильно не отличаются от клеток бактерий и дрожжей, но имеют одно, а иногда и несколько ядер. Клетки имеют сильно вытянутую форму и поэтому напоминают нити – гифы, толщиной 1-15 мкм. Они сильно ветвятся, образуя переплетающуюся массу – мицелий, или грибницу.

Основу мицелия составляет гифа - многоядерная нитевидная клетка. Мицелий может быть в виде гиф разделённых перегородками с общей оболочкой и может быть представлен разветвлениями одной гифы без перегородок.

Большая часть гиф развивается над поверхностью субстрата (воздушный мицелий), на которой располагаются органы размножения, а часть - в толще субстрата (субстратный мицелий). Гифы у большинства мицелиальных грибов многоклеточные, в их клетках имеются поперечные перегородки - септы. Они не имеют жгутиков и относятся к неподвижным организмам (6).

Грибы – эукариоты, их клетки содержат ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную клеточную стенку.

Интересующие меня плесневые грибы – грибы рода Мукор или «белая плесень», включающий в себя более 50 видов плесневых грибов и сизые плесени (250 видов), под микроскопом выглядят довольно интересно - это растущие вверх от тела грибницы спорангиеносцы, на которых образуются головки спорангиев со спорами.

Его мицелий не разделен на клетки, а представляет собой как бы одну разветвленную клетку со множеством ядер. В состав клетки входит: клеточная мембрана, цитоплазма и ядро, составляющие протопласт; вакуоли – клеточные элементы, ответственные за внутриклеточное пищеварение. В состав клеточной оболочки Мукора входит хитозан, выполняющий опорную функцию. Таким образом, каркасом мицелия и гиф служит клеточная оболочка.

В строении оболочки присутствует плазмолемма, которая контролирует поступление в клетку веществ. Основная энергетическая база – митохондрии, погруженные в цитоплазму наряду с другими органеллами.

Таким образом строение плесневого гриба рода Мукор довольно простое и визуально одноклеточный мицелий выглядит как белый налёт.

Материалы и методика исследований

В ходе работы я изучила научные литературные источники и провела наблюдение за появлением, развитием и ростом плесневых грибов на примере хлебобулочных изделий. Сравнила сроки появления плесени в различных условиях и определила факторы, влияющие на процесс появления и развития плесневых грибов, а также определила, как могут влиять различные вещества на развитие плесневых грибов и попыталась определить виды культивированных мной образцов.

Методы изучения грибов

В лабораторных условиях чистые грибные культуры получают при выделении из исследуемого материала методами механического разделения и выращивания на искусственных питательных средах.

Грибы растут медленнее бактерий, видимый рост их колоний на твердых питательных средах обычно наблюдается на 3-5-й день. Образование колоний грибов на твердых питательных средах - результат роста главной гифы и ее ответвлений. На жидких средах многие виды грибов растут в виде войлокообразного осадка на дне и пристеночно.

Грибы обладают выраженной сахаролитической активностью, поэтому их выращивают на специальных средах, содержащих углеводы, например, среда Сабуро; сусло-агар и др., при этом рН среды должно составлять 6,0-6,5.

Для роста грибам необходимы соли фосфора и серы, накопить большую биомассу грибам позволяют добавки ионов меди, магния и натрия, витаминов. Грибы растут в широком диапазоне температур (+20 - +45°С), а грибы, вызывающие заболевания человека, обычно культивируются при температуре +37 °С. Считается, что идеальные условия для появления и распространения плесневых грибов – температура + 20° Си относительная влажность воздуха выше 95%. Плохой воздухообмен поддерживает рост грибков.

Кроме этого, плесень обожает грязь. Чем грязнее, тем больше бактерий, а чем больше бактерий, тем больше грибков. Плесень активно размножается при комнатной температуре в условиях повышенной влажности и плохой вентиляции.

Однако плесень весьма прекрасно чувствует себя и при отрицательных температурах. Она, как и деревья зимой, не «живёт активной жизнью», но и не умирает. При повышении температуры плесень снова начинает спороносить. Высокие температуры способны убить плесень, однако для уничтожения некоторых видов необходимо воздействие температуры + 100°Св течение 1-2 часов.

Плесневые грибы вырабатывают различного цвета пигменты и могут быть окрашены в разные цвета и оттенки: белые, желтые, коричневые, черные, синие, зеленые, красные и др. Самыми распространенными являются плесени рода Мукор и Пеницилл.

Практическое наблюдение и проведение опытов

Получив достаточно информации о мире плесневых грибов, мне стало интересно самой культивировать плесневые грибы, выявить, как влияют на их развитие и размножение различные внешние факторы и определить какие грибы всё-таки появятся на моих образцах.

В своей исследовательской работе «Мир «невидимок» вокруг нас» я проводила эксперимент по определению благоприятных условий для размножения бактерий на хлебе в результате пришла к выводу, что плесень может развиваться только в тёплом и влажном месте, особенно богатом питательными веществами, а сухость воздуха и низкая температура являются главными препятствиями для развития плесневых грибов.

Проверю, подтвердиться ли моё предыдущее доказательство. Разобраться в схеме появления, развития и размножения плесени на различных видах хлебных изделий, помещенных в чистую среду при воздействии на них различных внешних факторов, поможет ряд проведенных мной наблюдений и экспериментов.

Эксперимент 1. Определение времени появления плесневых грибов на различных сортах хлеба

Для эксперимента я взяла 4 сорта хлебобулочных изделий местных производителей: белый «Островной», батон «Молочный», черный «Купеческий» и багет. Образцы поместила в пластиковый чистый контейнер с разделителями и закрыла крышкой.

Вывод: быстрее всего плесень появилась на образце черного хлеба «Купеческий», и к концу наблюдения этот образец больше всех заплесневел. На остальных образцах плесень начала появляться на 6-й день эксперимента. Можно предположить, что образцы хлебобулочных изделий под номерами, 1, 2, 4 содержат большее количество консервантов – ингибиторов плесени (веществ, способствующих увеличению срока годности продукта, пищевые добавки).

Таким образом, время образование плесени и её развитие на различных сортах хлеба неодинаково и во многом зависит от состава продукта, точнее от количества в нём сахара и влаги (основного продукта питания самой плесени).

Эксперимент 2. Определение времени появления плесневых грибов на заводском и домашнем хлебе

Для эксперимента я взяла два одинаковых пакетика, положила в них по кусочку хлеба, подписала, где какой кусочек, поставила дату и оставила пакетики в темном месте, периодически проверяя их. В пакеты хлеб я положила для создания благоприятных условий для роста грибка, и для того, чтобы споры выросшей плесени не разлетались потом по квартире.

Вывод: домашний хлеб начал покрываться плесенью на два дня позже заводского, что подтверждает факт зараженности плесневым грибком заводского хлеба уже на стадии его поступления в розничные сети для реализации, а возможно и на стадии его изготовления.

Эксперимент 3. Определение влияния температуры на развитие плесневых грибов на хлебе

Для эксперимента я взяла четыре образца хлеба одного сорта - белый «Островной». Каждый образец поместила в отдельный чистый пластиковый контейнер, закрыла крышкой и поместила в разные условия:

·         первый контейнер оставила в комнате на столе (температура +20 - +22оС);

·         второй контейнер поставила на верхнюю полку холодильника (температура +3 - +6оС);

·         третий контейнер поставила в морозильную камеру (температура -16 оС);

·         четвертый образец разместила на батарее в комнате (+26 - +30оС).

Вывод: по результатам, представленным в таблице можно сделать заключение, что наиболее комфортной для роста плесени является теплая среда (+20 - +22оС). При низких и высоких температурах плесень на хлебе не развивается, а высушивание может спасти от поражения хлебных изделий плесневыми грибами.

Эксперимент 4. Определение влияния влажности на развитие плесневых грибов на хлебе

Для эксперимента я использовала образцы белого хлеба «Островной»:

·         один образец, сбрызнула водой, поместила в контейнер и плотно закрыла его крышкой;

·         второй образец такого же хлеба завернула в бумажный пакет.

Оба образца оставила на столе при комнатной температуре.

Вывод: на образце хлеба, сбрызнутого водой и помещенного в плотно закрытый пластиковый контейнер, плесень появилась на 3-й день наблюдения. На 6-й день весь хлеб был покрыт зеленоватой плесенью с отдельными пятнами черной плесени. Образец хлеба в бумажном пакете к 6-му дню наблюдения высох, плесень на нем не появилась, следовательно, влажная среда является необходимым условием для развития плесневых грибов.

Эксперимент 5. Определение влияния электромагнитного излучения на развитие плесневых грибов

Известно, что электромагнитное излучение приводит к нарушениям жизненных процессов. Я решила выяснить, влияет ли электромагнитное излучение на развитие плесневых грибов. Эксперимент я попробовала провести с помощью СВЧ-печи.

Один образец белого хлеба «Островной» поместила в микроволновую печь на 30 секунд (более длительное нахождение в микроволновой печи приводит к высушиванию, что нецелесообразно, т. к. при этом резко уменьшается влажность хлеба, что само по себе может влиять на развитие плесени). Второй, контрольный образец, не подвергала воздействию электромагнитных лучей. Исследуемый и контрольный образцы оставила для наблюдения при комнатной температуре. Для большей достоверности результатов такой же опыт я провела с пробой черного хлеба вида «Купеческий».

Вывод: результаты наблюдений показали, что на контрольных образцах белого и черного хлеба плесневые грибы появились на 5-й день наблюдения, на опытных образцах плесени не было. На образцах как белого, так и черного хлеба, который помещался в СВЧ- печь на 30 сек, развитие плесневых грибов не наблюдалось и на 10-й день исследования. На опытном образце с черным хлебом «Купеческий» маленькие пятнышки плесени начали появляться только на 10- день наблюдения. электромагнитное излучение в СВЧ-печи значительно задерживает развитие плесени на хлебе.

Эксперимент 6. Определение влияния различных веществ на развитие плесневых грибов

Исследования проводились на чистой культуре плесени, выращенной на одном из исследуемых образцов хлеба (батон «Молочный») в течении десяти дней. Для этого части плесневых спор размером приблизительно 3-5 мм с хлеба специальным стерильным пинцетом, переносились в чашки Петри на питательную среду (в качестве питательной среды я взяла разведенный мед).

Чашки Петри с культурой плесени пронумеровала и в каждую поочередно поместила крышечки: № 2 – с луком, № 3- с порошком горчицы, № 4 – с гранулами селикогеля, № 5 - с чесноком, № 6 – с морской солью, № 7 – с йодом, № 8 - спиртом. Одна чашка осталась контрольной (№ 1). В ней находилась только питательная среда с плесенью.

Вывод: в результате проведенного мной эксперимента выяснилось, что фитонциды лука и чеснока не тормозят развитие плесени – это миф. В образцах с луком и чесноком количество плесени к концу наблюдения было даже больше, чем в контрольном образце. Возможно, это связано с тем, что сырые кусочки лука и чеснока увеличивают влажность, а влажная среда благоприятна для роста плесневых грибов. Гранулы селикогеля быстро впитывали влагу и в дальнейшем росту плесени не препятствовали. Из анализа данных выяснилось, что сильнее всего задерживает рост плесневых грибов горчица, соль и спиртосодержащие препараты. Таким образом для сохранения хлеба, в хлебницу следует помещать порошок горчицы, морскую соль или настойку йода

Определение видов плесневых грибов

Для того, чтобы определить какой вид плесени образовался на предметах исследования, необходимо было сделать сравнительную характеристику видов плесени и опытным путем определить какой из видов плесени образовался в результате исследования.

Для определения вида плесени на предметах исследования, Любовь Николаевна предложила рассмотреть выращенные мной образцы плесневых грибов в лабораторных условиях, для этого нами был использован световой микроскоп. Все образцы хлеба, на которых плесневые грибы разрослись, я исследовала под микроскопом и сравнивала с фотографиями плесневых грибов.

Надо заметить, что за все время наблюдений я обнаружила на исследуемых образцах хлебобулочных изделий три разных вида по цвету и структуре плесневых грибов. Рассматривая образцы под микроскопом, и сравнивая с фотографиями различных плесневых грибов, я определила: черная плесень - это головчатая хлебная плесень Mucor Mucedo (серебристо-белые нити, увенчанные на верхушке маленькими черными шариками меньше булавочной головки); а зеленоватая плесень - это сизая хлебная плесень Penicillium glaucum – зеленый кистевик (зеленый оттенок зависит от цвета спор), Aspergillus (с латинского аспергилл означает «косматая голова») - споры у этого микроскопического гриба вырастают на поверхности крупных шаровидных клеток и под микроскопом напоминают непричесанные головки, образуют плоские пушистые колонии, вначале белого цвета, а затем, в зависимости от вида, они принимают разную окраску, связанную с метаболитами гриба и спороношением.

Мои предположения подтвердили специалисты института естественных наук и техносферной безопасности кафедры экологии, биологии и природных ресурсов Сахалинского государственного университета.

Рекомендации по хранению хлебных изделий

Опираясь на результаты моих исследований, я могу предложить некоторые рекомендации по правильному хранению хлебных изделий:

1. Храните хлебные изделия необходимо в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги, поэтому не следует упаковывать хлеб в полиэтиленовые пакеты. За счет испарения воды из хлеба в них создается повышенная влажность, способствующая развитию плесени.

2. Не убирайте в пакет свежий горячий хлеб, подождите, пока он остынет. Теплый хлеб «задыхается»: сначала он лишается хрустящей корочки, а позже становится пищей для плесени.

3. Храните разные сорта хлеба отдельно.

4. Держите хлебницу лучше в открытом, хорошо освещенном месте, например, возле окна. В темных шкафах гораздо труднее бороться с плесенью.

5. Положите в хлебницу горсточку соли (как известно, соль – это консервант, который предотвращает развитие микрооорганизмов), завернутый в марлю порошок горчицы или ватку с каплями йода.

6. Меняйте ежедневно салфетку в хлебнице, на которой лежит хлеб, чтобы избежать скопления крошек.

7. Для хранения хлебобулочных изделий можно использовать такой способ обработки как сушка – удаление влаги из продукта. Поместите буханку хлеба перед хранением в СВЧ-печь на 30 сек.

8. Не покупайте хлеб впрок, если нет такой необходимости. Берите столько хлеба, сколько можете съесть в течение 1-3 дней.

9. Хорошо проветривайте и убирайте помещение, так как плесень обожает тепло, влагу, плохую вентиляцию и грязь.

10. Конечно же, необходимо следить за тем, чтобы хлебные изделия не подвергались заражению плесневыми грибами. Помимо того, что это опасно, еще и экономически накладно. Для этого не оставляйте рядом со свежим хлебом, остатки позавчерашнего хлеба. И если на продукте, на первый взгляд еще пригодном для употребления, появилась плесень, кушать его уже нельзя.

11. Нарушение сроков хранения и потребления хлебобулочных изделий приводит к размножению на хлебе грибов, которые могут стать возбудителями болезней человека и животных (если вы заботитесь о своем здоровье и здоровье близких, то, рекомендую, покупать хлеб в заводской упаковке и хранить не долго).

Заключение

Таким образом, в процессе работы над проектом мной выявлен источник попадания плесени на хлебные изделия и определен ряд факторов, которые влияют на развитие плесневых грибов на их поверхности. Я считаю, что цель работы достигнута, задачи выполнены, гипотеза подтвердилась: появление плесени на хлебе вызвано условиями его хранения, а значит плесень попадает из внешней среды.

Добиться поставленной цели, подтвердить гипотезу и более полно изучить плесневые грибы, появляющиеся на хлебных изделиях, а также добиться положительных результатов я смогла благодаря изучению научных и литературных трудов, сети-Интернет, проведенным экспериментам и наблюдениям, а также постоянному общению с моим учителем по биологии.

В ходе выполнения экспериментальной части работы было доказано, что скорость возникновения плесени зависит от многих факторов окружающей среды: влажности, температуры, влияния химических веществ, находящихся рядом (фитонцидов), солнечного света.

Благоприятный рост плесени обеспечивает наличие трех условий. Первое - это достаточное количество сахара, то есть углеводных компонентов, которые содержатся в хлебобулочных изделиях. Второе условие – влажность и третье – тепло. Плесневые грибы распространены повсеместно: они встречаются в воздухе, воде и почве.

В воздухе плесень постоянно присутствует в виде спор, которые попадают на хлеб и вызывают его порчу. Если хлебные изделия хранить в темном шкафу в полиэтиленовом пакете, то плесень обязательно вырастет, и продукт придется выбросить, т.к. мицелий плесени прорастает вглубь продукта и заражает его целиком, и конечно, в пищу такой хлеб употреблять нельзя. Удалится только верхний слой не получится, внутри плесень все равно останется и будет прорастать заново. Поэтому ее нужно высушивать, например, в микроволновой печи.

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. Необходимо помнить, что заплесневевший хлеб не пригоден к пище!

Выполнение задач в рамках поставленной цели позволило мне сформулировать ряд выводов:

1. Плесневение хлебных изделий возникает при длительном хранении хлеба. Оно происходит в результате попадания спор плесени из окружающей среды на выпеченные хлебные изделия или при неправильном хранении муки, из которой выпекают хлебобулочные изделия и хлеб.

2. 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.

3. Влажная и теплая среда – основное условие для развития плесени! (оптимальные условия для развития плесени - температура 25 - 35 °С и относительная влажность воздуха 70-80 %).

4. Большинство плесневых грибов растет с примерно одинаковой интенсивностью на свету и в темноте. Однако под влиянием яркого света наблюдается угнетение роста мицелия и прорастания спор у представителей Aspergillus, Penicillum. Весьма значительно свет действует на формирование органов плодоношения. Полное отсутствие света у одних грибов вызывает стерильность грибницы, в то время как у других (Aspergillus) спороносные органы могут развиваться и в темноте. При отсутствии света образуются светлоокрашенные плодовые тела.

5. Больше всего замедляют рост плесневых грибов фитонциды горчицы, морская соль и спиртосодержащие вещества.

6. Хлеб с длительным сроком хранения, обработанный консервантами (этиловый спирт, сорбиновая кислота) и упакованный в мягкую тару сохраняется без порчи в течение нескольких месяцев.

7. Низкие или очень высокие температуры нарушают процессы жизнедеятельности живых клеток плесневых грибов, способствуют их гибели (нахождение хлеба в СВЧ-печи в течение 30 секунд существенно задерживает образование на нем плесени).

8. На хлебе в основном развиваются два вида плесневых грибов: головчатая хлебная плесень и сизая хлебная плесень, однако, исходя из моих экспериментов заметно, что существует вероятность появление такого вида плесневых грибов как аспергилл.

9. Данные мной рекомендации по правильному хранению хлеба, помогут многим защититься 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.

Теперь я уверенно могу сказать, что многое знаю об уникальном мире плесневых грибов и готов поделиться своими исследованиями, а сделать это можно на уроках биологии при изучении темы «Грибы», используя мою презентацию.

Мне было интересно почувствовать себя исследователем, это очень увлекательно!

Скачано с www.znanio.ru