Исследовательский проект полезны или вредны дрожжи

Научно-исследовательская работа

«Биология»

«ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ»

Выполнила Дмитриева Назира Владимировна

Содержание

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

1. История дрожжей………………………………………………………….4

2. Экспериментальная часть…………………………………………………6

   1. Объект исследования………………………………………………….6

   2. Ход работы…………………………………………………………….6

   3. Выводы…………………………………………………………………14

Заключение…………………………………………………………………….15

Список использованной литературы и электронных ресурсов……………16

Введение

Дрожжи имеют большое практическое значение. Некоторые виды дрожжей с давних пор используются человеком при приготовлении хлеба, пива, вина, кваса и др. Полезные физиологические свойства дрожжей позволяют использовать их в биотехнологии и производстве лекарств. В настоящее время их применяют в производстве ксилита (заменитель сахара), ферментов, пищевых добавок, для очистки от нефтяных загрязнений.

Также дрожжи широко используются в науке в качестве модельных организмов для генетических исследований и в молекулярной биологии. Пекарские дрожжи были одними из первых организмов, у которых была полностью определена последовательность геномной ДНК.

Целью моей работы было изучение влияния различных факторов на хлебопекарные дрожжи и качество получаемого с их помощью хлеба.

1. История дрожжей

Русское слово «дрожжи» имеет общий корень со словами «дрожь», «дрожать», которые применялись при описании вспенивания жидкости, в результате брожения, осуществляемого дрожжами. Английское слово означает «пена, кипеть, выделять газ».

Дрожжи — одни из наиболее древних «домашних организмов». Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов жернова и пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров. Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до н. э., а к 1200 году до н.э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба вместе с выпечкой пресного. Для начала сбраживания нового теста люди использовали остатки старого. В результате в различных хозяйствах столетиями происходила селекция дрожжей, и сформировались новые расы, не встречающиеся в природе. Они являются такими же продуктами человеческой деятельности, как сорта культурных растений.

В 1680 году голландский ученый Антони Ван Левенгук впервые увидел дрожжи в оптический микроскоп. В 1857 году французский микробиолог Луи Пастер в работе доказал, что спиртовое брожение — не просто химическая реакция, как считалось ранее, а биологический процесс, производимый дрожжами.

Луи Пастер — учёный, установивший роль дрожжей в спиртовом брожении.

Дрожжи — это одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу грибов сахаромицетов. Дрожжевые клетки имеют шаровидную или овальную форму и содержат 75 % влаги. Сухое вещество клетки состоит в основном из белков (44—67%), минеральных веществ (6—8%), углеводов (до 30%). Дрожжи содержат также разнообразные витамины и ферменты

Ферменты, присутствующие в дрожжах, способствуют протеканию всех жизненных функций их, в том числе процессов дыхания, размножения, построения органов клетки.

В тесте и других полуфабрикатах хлебопекарного производства кислорода очень мало, поэтому дрожжи вызывают процесс спиртового брожения, при этом дрожжевые клетки получают энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. Образовавшийся в результате брожения углекислый газ разрыхляет тесто и обеспечивает необходимую пористость изделий.

Для нормальной жизнедеятельности дрожжей необходимы:

— жидкая среда, содержащая питательные вещества,

— соответствующая реакция среды

— температурные условия.

Жидкая среда для развития дрожжей должна содержать сахар, азотистые соединения, минеральные соединения, витамины. Хлебопекарные дрожжи усваивают глюкозу, сахарозу.

Большое значение для жизнедеятельности дрожжей имеют температурные условия. Для размножения дрожжей наиболее благоприятна температура 25 — 28 °С. Спиртовое брожение идет наиболее активно при температуре 30—35 °С. При температуре 45—50 °С и выше дрожжевые клетки погибают. Низкая температура тормозит жизнедеятельность дрожжей, дрожжи впадают в состояние анабиоза (скрытая жизнедеятельность), в котором могут сохраняться долго без порчи.

2. Экспериментальная часть

В данной работе продемонстрировано влияние температурных условий и сахара на жизнедеятельность дрожжей.

2.1 Объект исследования

Объектом исследования в работе были быстродействующие сухие дрожжи «Приправыч»:

2.2 Ход работы

В четыре ёмкости насыпали по 1 чайной ложке дрожжей и 1 чайной ложке сахара.

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

Далее:

Эксперимент №1:

Целью первого эксперимента было изучить влияние на жизнедеятельность дрожжей различных температур. Для этого:

1. В первую емкость добавили 50 мл теплой воды (температурой 40 ºС)

2. Во вторую – 50 мл воды горячей воды (температурой 80 ºС)

3. В третью – 50 мл холодной воды (температурой 10 ºС)

Эксперимент №2

Целью второго эксперимента было изучить влияние на жизнедеятельность дрожжей большого количества сахара. Для этого:

В четвёртую емкость добавили 50 мл теплой воды (температурой 40 ºС) и дополнительно 5 чайных ложек сахара.

Первую, вторую и четвертую емкости оставили при комнатной температуре + 25 С, а третью поставили в холодильник, при температуре +2С.

Через 30 минут наблюдаем следующее:

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

В первой емкости идет активное вспенивание жидкости.

Во втором и третьем образцах вспенивания не наблюдается.

В четвертой емкости также можно увидеть вспенивание, но не такое активное, как в первой.

Далее добавляем в каждую емкость три столовых ложки муки и замешиваем тесто:

Образец №2

Образец №3

Образец №4

Образец №1

Образцы № 1, 2 и 4 накрываем блюдцами и ставим в тёплое место при температуре 40 С.

Образец № 3 ставим в холодильник, при температуре 2С. Через 1 час наблюдаем следующее:

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

Тесто в ёмкости №1 увеличилось в объеме 3 раза, остальные образцы почти не изменились. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Эксперимент №1 – Температура 40°С (образец №1) является оптимальной для протекания жизненных процессов дрожжей. Температура 80С (образец №2) и 2°С (образец №3) привели к снижению активности дрожжей и отсутствию процесса брожения.

Эксперимент №2 – Несмотря на то, что сахар является основным питанием дрожжей, слишком большое его количество приводит к снижению их жизнедеятельности (образец №4).

Далее делаем из теста шарики, кладем на противень, ставим в теплое место (температура 40°С).

Через 20 минут видим, что шарик из теста № 1 опять увеличился в объеме ( в 2 раза), немного увеличился в объеме шарик №3. Образцы №2 и 4 не изменились.

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

Отсюда можно сделать следующие выводы:

Эксперимент №1 – Температура 40°С является оптимальной для протекания жизненных процессов дрожжей, поэтому в образце №1 продолжает протекать процесс брожения, который, за счет выделения углекислого газа, и вызвал увеличение объёма. Повысилась до оптимальной величины температура в образце №3, поэтому там тоже началось брожение и выделение углекислого газа. Температура 80 °С оказалась губительной для дрожжей, т.е. они погибли, поэтому в образце №2 никаких процессов жизнедеятельности не наблюдается.

Эксперимент №2 – Большое количество сахара продолжает мешать нормальному протеканию процесса брожения, поэтому выделения углекислого газа почти не происходит, тесто не увеличивается в объёме.

Затем помещаем образцы в духовку, нагретую до 200 ºС.

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

Ч

Образец №1

Образец №2

ерез 20 минут получаем готовые булочки:

Образец №4

Образец №3

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Образец №4

2.3 Выводы

В результате работы мы сделали выводы:

Эксперимент №1:

1. В первом образце дрожжам создали наиболее благоприятные условия, поэтому они хорошо бродили, выделилось достаточно углекислого газа, и получился очень хороший хлеб.

2. Во втором образце в дрожжи добавили очень горячую воду, и они погибли, поэтому не было брожения, не выделялся углекислый газ, и хлеб получился очень плотным – без пор и маленького объёма.

3. Дрожжи в третьем образце сначала поместили в холод, поэтому процесса брожения почти не было, дрожжи «спали». Затем, перед выпечкой и при выпечке дрожжи начали активно сбраживать питательные вещества, что привело к резкому увеличению объема получившегося хлеба. Но этот хлеб имеет подрыв сбоку и не очень приятный дрожжевой запах.

Эксперимент №2:

4. В четвертом образце исследовалось влияние на дрожжи сахара. Не смотря на то, что сахар – основное питание дрожжей, слишком большое его количество приводит к тому, что дрожжи теряют свою активность и даже погибают. Поэтому хлеб получился недостаточного объема, а его мякиш был очень липким.

Заключение

Приготовление дрожжевого хлеба — одна из древнейших технологий. В этом процессе используется преимущественно дрожжи рода сахаромицетов. Они проводят спиртовое брожение с образованием множества вторичных продуктов, обуславливающих вкусовые и ароматические качества хлеба, а также используются при изготовлении кваса, пива, вина, и др., Кроме того, при брожении в тесте формируются пузыри углекислого газа, заставляющие его «подниматься» и после выпечки придающие хлебу губчатую структуру и мягкость.

Поэтому, изучив влияние на дрожжи различных факторов, можно управлять процессами жизнедеятельности дрожжей и производить качественные и полезные продукты — например, хлеб и булочки.

Список использованной литературы и электронных ресурсов

1. Бабьева И. П., Чернов И. Ю. Биология дрожжей. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004

2. Ивин М. Хлеб сегодня, хлеб завтра. М.: Издательство Детская литература, 1980

3. Мусатов А. Как хлеб на стол пришел. М.: Издательство Малыш, 1979

4. ru.wikipedia.org/wiki/Saccharomycetes

5. ru.wikipedia.org/wiki/Хлеб

6. www.hlebopechka.net/h51.php

7. www.yeast.ru/koi/aboutpr.htm

8. www.foodcafe.ru/…/hlebopekarnyie-pressovannyie-drozhzhi.html