Научная работа ученика

Оглавление
TOC \o "1-3" \h \z \u ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc414365227 \h 21. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ PAGEREF _Toc414365228 \h 31.1. Что такое кефирный гриб? PAGEREF _Toc414365229 \h 31.2. Польза кефира PAGEREF _Toc414365230 \h 31.3. Технология производства кефира PAGEREF _Toc414365231 \h 42.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ PAGEREF _Toc414365232 \h 62.1. Исследование скорости образования кефирного гриба. PAGEREF _Toc414365233 \h 62.2. Таблица скорости образования кефирного гриба в зависимости от температуры и жирности молока. PAGEREF _Toc414365234 \h 7ЗАКЛЮЧЕНИЕ PAGEREF _Toc414365235 \h 8СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ PAGEREF _Toc414365236 \h 9ПРИЛОЖЕНИЕ I PAGEREF _Toc414365237 \h 10ПРИЛОЖЕНИЕ II PAGEREF _Toc414365238 \h 16
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире большая часть населения употребляет кефир. Это питательный диетический продукт. Приготовить его в домашних условиях довольно легко. К сожалению, в последнее время на наших прилавках появилось много продуктов, подобных кефиру. Их делают не на живой закваске, а при помощи высушенных кефирных грибов и бактерий: берут порошок и засыпают его в пастеризованное молоко. В результате получается напиток, по вкусовым качествам очень напоминающий кефир, но по сути совершенно на него не похожий. По закону, он не имеет права называться кефиром, поэтому чаще всего именуется "кефирный продукт». Кроме того, на упаковке "мертвого" молочного продукта будут отсутствовать количественные показатели микроорганизмов и дрожжей и в составе не будет закваски. А еще часть молока в "неживом" варианте может быть заменена на растительный пальмовый жир, воду и сухое молоко. Подобные кефирные напитки, хоть и безопасны для здоровья, пользы организму не принесут. Потребитель не получает насыщенный вкус этого ценного пищевого продукта. При его массовом производстве полезные свойства и нужные микрофлоре кишечника микроорганизмы теряют свои свойства. Главным компонентом кефира является кефирный гриб. В массовое производство кефира добавляют не живой, а сухой кефирный гриб.
На основе кефирного гриба в цельное молоко вносится закваска. Спустя некоторое время, за счет разрастания кефирного гриба происходит скисание молока. По информации, полученной из различных источников, на рост и развитие кефирного гриба большое влияние оказывает температура окружающей среды и жирность молока.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ1.1. Что такое кефирный гриб?Кефирный гриб — симбиотическая группа бактерий и микроорганизмов рода Зооглея (Zoogloea), используемая для получения молочного продукта, известного как кефир. Кефир - слизистое образование, которое получается, когда бактерии некоторых видов как бы склеиваются друг с другом. Также известен под названиями «тибетский гриб», «молочный гриб», «гриб индийских йогов».
Некоторые считают, что молочный гриб благотворно влияет на здоровье человека, является профилактическим и даже лечебным средством. Кроме того, кефир тибетского молочного гриба используют и в кулинарии.
1.2. Польза кефираКефир обладает сильным сокогонным действием, что объясняется содержанием в нем молочной кислоты, казеина, спирта и углекислоты. Полезное действие кефира обусловлено его подавляющим действием по отношению к ряду микроорганизмов, в том числе и к болезнетворным организмам. В основе такого действия кефиров лежит их способность помимо молочной кислоты вырабатывать вещества, прекращающие развитие вредных бактерий в кишечнике, а именно перекись водорода, уксусную и бензойную кислоту и ряд других. Это приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования токсичных продуктов распада.
В процессе сквашивания в кефире накапливаются органические кислоты, свободные аминокислоты, ферменты, антибактериальные вещества, витамины. Питательная ценность кефиров определяется содержанием в них белков, углеводов, витаминов и минеральных солей, находящихся в легко усвояемой для организма человека форме. В кефирах содержится около 250 различных веществ, 25 витаминов, 4 вида молочного сахара, пигменты и большое количество ферментов. Питательные вещества кефиров не только сами хорошо усваиваются, но и стимулируют усвоение питательных веществ других продуктов. Кефир содержит огромное количество живых клеток, в основном молочнокислых бактерий, - до миллиарда в каждом грамме, или до 1-2% массы продукта. Кисломолочные напитки в детском питании занимают особое место, так как в сравнении с сухими смесями обладают более высокой физиологичностью. У детей снижается аллергическая реакция.
Самое большое количество молочнокислых бактерий содержится в кефире. Благодаря исследованиям было подтверждено, что молочнокислые бактерии предотвращают развитие рака. Бактерии побуждают иммунную систему мобилизовать все силы организма на борьбу с раковыми клетками. Внимание ученых привлекли полисахариды, содержащиеся в кефире. Кефирная культура обезвреживает имеющиеся в организме токсины и снижает уровень холестерина в крови. Кефир является прекрасным профилактическим средством против продолжительного действия на организм ядовитых веществ и заболеваний сердечно-сосудистой системы, обладает иммуностимулирующими свойствами, помогает победить хроническую усталость, незаменим при нарушениях сна и неполадках в нервной системе. По этой причине курящим людям, диабетикам, а также страдающим избыточным весом, нужно обязательно включить в свой рацион кефир.
1.3. Технология производства кефираСуществует два способа производства кефира – резервуарный и термостатный. Резервуарный способ производства отличается от термостатного тем, что сквашивание молока производится в большой емкости и на розлив направляется продукт с перемешанным сгустком. Технологический процесс состоит из следующих операций: приемки и подготовки сырья, нормализации, гомогенизации, пастеризации и охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревание сгустка, фасования.
Тепловая обработка и гомогенизация. Пастеризация молока производится с целью уничтожения вегетативных форм микрофлоры. Наиболее распространенный способ в производстве кисломолочных продуктов – кратковременная пастеризация при температуре 85-87 °С с выдержкой в течение 5-10 мин. или при 90-92 °С с выдержкой 2-3 мин. с последующим охлаждением до температуры заквашивания. Режим пастеризации должен обеспечить получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей. Высокие температуры пастеризации вызывают денатурацию сывороточных белков, при этом повышаются гидратационные свойства казеина. Это способствует образованию более плотного сгустка, который хорошо удерживает влагу, что препятствует отделению сыворотки при хранении.
Гомогенизация – это раздробление (диспергирование) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. В процессе обработки уменьшаются размеры жировых шариков и скорость всплывания. Происходит перераспределение оболочечного вещества жирового шарика, стабилизируется жировая эмульсия, и гомогенизированное молоко не отстаивается. В настоящее время применяют двухступенчатую гомогенизацию, исключающую слипание частичек жировых шариков на выходе из клапанной щели гомогенизирующей головки. Гомогенизация проводится при температуре 60-65 °С и давлении 15-17,5 МПа (125-175 атм.). После пастеризации и гомогенизации смесь охлаждается до температуры заквашивания.
Заквашивание и сквашивание молока. При производстве кефира обычно применяют закваску, приготовленную на кефирных грибках. Основными представителями их являются молочнокислые палочки, молочнокислые стрептококки, в том числе ароматобразующие и молочные дрожжи типа Torula. Случайная микрофлора зерен состоит из споровых палочек, уксуснокислых бактерий, молочных плесеней, пленчатых дрожжей, бактерий группы Coli и пр. Для приготовления кефирной закваски сухие кефирные зерна выдерживают в теплой воде (25-30 0С) в течение суток, меняя ее за это время 2-3 раза. После этого воду сливают, и набухшие зерна заливают теплым молоком, взятым в десятикратном количестве по отношению к объему грибков. Для выработки кефира с характерным вкусом и прочной консистенцией необходимо использовать производственную закваску, выдержанную после сквашивания при температуре 10-12 0С в течение 12-24 час. Закваску, масса которой обычно составляет 5% массы заквашиваемой смеси, вносят в смесь, охлажденную до температуры заквашивания. Смесь сквашивают при температуре 23-25 0С до образования молочно-белкового сгустка кислотностью 80-100 0Т (рН 4,5-4,65). Во время сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. После окончания сквашивания продукт немедленно охлаждают.
Перемешивание и охлаждение сгустка. После сквашивания кефир перемешивают и охлаждают до температуры созревания. Перемешивание продукта начинают через 60-90 мин. после начала времени его охлаждения и проводят в течение 10-30 минут. Перемешанный и охлажденный до температуры 20 0С сгусток оставляют в покое.
Созревание кефира. Продолжительность созревания кефира составляет 6-10 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит спиртовое брожение, в результате чего в продукте образуются спирт, диоксид углерода и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.
Перемешивание и розлив. По истечении времени созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин. Перемешивание должно обеспечить однородную консистенцию молочного сгустка. При хранении кефира с неоднородной, комковатой консистенцией может отделяться сыворотка. Упаковку и маркировку производят в соответствии с требованиями стандарта на этот продукт. При достижении кефиром требуемого показателя условной вязкости и температуры 6°С технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.
2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ2.1. Исследование скорости образования кефирного гриба.Оборудование: пакеты молока с жирностью: 1,5%; 2,5%; 3,4%; 6,0%, пластиковые стаканчики, термометр, металлическая ложечка, заранее приготовленная масса кефирного гриба.
Методика исследований:
Для начала купил четыре вида молока с жирностью: 1,5%; 2,5%; 3,4%; 6,0%
Для приготовления кефира внес в молоко кефирный гриб, которые содержат Lactobacillus bulgaricus и дрожжи Saccharomyces kefir.
Чтобы получить кефирный гриб, взял молоко жирностью 3.5%, залил в пластиковый стакан и поставил в холодильник на 2 дня. После чего получил так называемый гриб и начал проводить эксперименты с молоком.
Для начала измерил температуру в холодильнике, в комнате и на полу у балкона.
Записал результаты измерений в таблицу, сделал фотографии.
Начал пересаживать по половине чайной ложки зерен кефирного гриба в стаканчики, перед этим подписав пластиковые стаканчики.
Залил стаканчики с зернами кефирного гриба молоком.
Поместил три стакана по местам и начал следить за экспериментом и записывать результаты в таблицу.
Исследования проводил еще 3 раза с молоком другой жирности. (Приложение 1)
Наблюдения во время исследований:
1.Молоко изменилось: оно стало более густым, плотным по консистенции, теперь его можно набирать ложкой.
2. Появился специфический кисловатый привкус. Получилось скисшее молоко.
3.Молоко приобретает кисловатый запах.
4.При наклоне молоко оставляет размытый след кашицы на стакане.
5.Если молоко простоит дольше 35 часов на кефире образуется сыворотка и более тяжелый по плотности кефир оседает на дно стакана.
6.На молоке появляется желтоватый налет – сливки.
7.В моей семье есть много домашних питомцев. Моя собака пьет молоко. Я решил провести на ней опыт, и дать ей молоко, которое начало превращаться в кефир. На вкус оно было кислое, собака отказалась его пить. (Приложение 2)
2.2. Таблица скорости образования кефирного гриба в зависимости от температуры и жирности молока.Жирность молока Место Температура, 0С Результат: время превращения молока в кефир (ч)
6,0%
Комнатная +21,5 6 ч
Холодильник +5 В кефир не превратилось
На полу у балкона 15 18 ч
3,4%
Комнатная +21,5 8 ч
Холодильник +5 В кефир не превратилось
На полу у балкона +15 20 ч
2,5%
Комнатная +21,5 10 ч
Холодильник +5 В кефир не превратилось
На полу у балкона +15 22 ч
1,5%
Комнатная +21,5 12ч
Холодильник +5 В кефир не превратилось
На полу у балкона +15 24ч
Вывод: Чем больше жирность молока и температура окружающей среды, в которой находится гриб, тем быстрее происходит его развитие и превращение молока в кефир. Оптимальная температура образования кефира +21,5° С, таким образом получается, что в домашних условиях может получиться полноценный пищевой продукт.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенного эксперимента убедился, что кефир, приготовленный из живого кефирного гриба, имеет более насыщенный вкус и, прост в приготовлении. Приготовление кефира занимает небольшое количество времени от 6 до 20 часов. Живой кефирный гриб может продолжать свою жизнедеятельность длительное время, удобен в использовании. Это доказывает выпадение осадка гриба на дно и появление сыворотки на нем, а в покупном продукте при его приготовлении происходит интенсивное перемешивание, что в большей степени разрушает естественную консистенцию кефира. Сыворотка сохраняет энергетические вещества и минеральные соли кефира. Чем больше температура окружающей среды и жирность молока, тем быстрее будет скорость образования кефирного гриба и соответственно кефира. Моя гипотеза подтвердилась!
Более жирный и густой кефир получается из молока с наибольшей жирностью. В домашних условиях получается диетический продукт, вкусный и полезный напиток, который лучше усваивается и перерабатывается организмом, чем покупной продукт. Домашний кефир на основе кефирного гриба в отличие от магазинного сохраняет все полезные микроорганизмы и свойства, которые частично теряются при массовом изготовлении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1) Николаева Ю. Н. Природный защитник. Молоко, кефир, молочный гриб в помощь организму. - М.: РИПОЛ классик, Серия "Природный защитник" 2011.- 192с.
2) Полевая М. Все о лечебных грибах.- С-Пб.: ИД «Весь», серия «Кладовые природы», ISBN: 9785957308300 ,2007.-256с.
3) Романова О. Лечебные грибы для вашего здоровья. Чайный гриб, тибетский молочный гриб, индийский морской рис.- С-Пб.: ООО "Издательство "Вектор", 2009.-88с.
4) Филиппова И. Грибы, которые лечат. Первая книга об очищающих грибах. – С-Пб.: ИД «Весь», ISBN 5-9573-0326-7, 2003. — 244 с.
4) Интернет-ресурсы:
http://combucha.ru/kefirnyiy_grib._opisanie_i_svoystva.html
http://www.zlatoshveika.com/t2733-topic
http://sfera.fm/articles/tekhnologiya-proizvodstva-kefirahttp://ua.coolreferat.com/Технология_изготовления_кефира

ПРИЛОЖЕНИЕ I