Дрожжи дикие и домашние. Как разбудить сладкоежку

10.12.201810.02.2019
Как разбудить дрожжи? Какая питательная среда - самая «вкусная» для этих одноклеточных микроорганизмов? Где живут «дикие» дрожжи и как их «приручить»? И наконец, как отличить этих микробов от других микроорганизмов. На все эти вопросы вы ответите, пройдя наш мини-курс «Дрожжи дикие и домашние. Как разбудить сладкоежку». Обладателей трёх лучших работ по данному мини-курсу компания-партнер, сеть магазинов оптической техники "Четыре глаза" премирует хорошими книгами.

Мы так привыкли к этим одноклеточным помощникам кулинаров, что кажется, всё о них знаем. Но… давайте всё же посмотрим на них «вооружённым» взглядом. Выясним, что это за микроорганизмы, откуда взялись, какими полезными свойствами обладают и как «найти и приручить» дрожжи дикие.

Что понадобится для работы.

  1. Микроскоп. Хорошо, если есть домашний, но всегда можно договориться с учителем биологии, принести в кабинет биологии культуры микроорганизмов и провести микроскопирование.
  2. Стекла предметны и покровные. Для приготовления препаратов временных и постоянных.
  3. Дрожжи хлебопекарные сухие. Желательно иметь несколько культур дрожжей от разных заводов-производителей.
  4. Углеводсодержащие продукты. Это могут быть крупы, сахара (фруктоза, глюкоза, сахароза), фрукты, мука, разнообразные хлопья, а также разнообразные ягоды (как свежие, так и сушеные).
  5. Ступка для растирания твердых продуктов
  6. Лабораторная посуда (которую конечно же можно заменить на обыкновенные пластиковые емкости, но всё же приятнее работать с настоящими лабораторными приборами и предметами)
  7. Весы (можно обойтись и более простыми инструментами – обыкновенными чайными ложками)
Эпизод 1. Кто из них – дрожжи?

Материалы для ознакомления взяты из открытых интернет-источников

https://www.popmech.ru/technologies/51311-chto-takoe-drozhzhi-i-pochemu-ikh-ne-nado-boyatsya/#part0

Возьмите в руку немытую сливу или виноградинку. Видите белый налет? Множество микроскопических сладкоежек находятся на поверхности ягод. В определенной фазе своей жизнедеятельности они способны вызывать брожение ягод: поедать сахара, выделять при этом спирт и углекислый газ. Именно углекислый газ и насыщал пиво пузырьками и отлично разрыхлял тесто, придавая ему пышность и увеличивая его в объеме. Эти «суперспособности» были обнаружены древними людьми. Около 10 000 лет древние люди уже умели получать напиток, напоминающий пиво, а лепешки из дрожжевого теста начали печь примерно во втором веке до нашей эры[1]

[1]История использования дрожжей в виде заквасок началась примерно в те же времена, 10000 лет назад, когда отступал ледник и люди расселялись всё дальше и дальше на север. Как и в случае с огнем, когда для выживания племени необходимо было постоянно следить, чтобы огонь не гас, закваску, содержащую дикие дрожжи, не «выводили» всякий раз заново. Закваска и первые рецепты её использования передавалась «от хозяйки к хозяйке». Таким образом жизнеспособность «дрожжевой культуры» поддерживалась постоянно на протяжении поколений.

Задание 1.

Напишите, какие условия на ваш взгляд нужно было поддерживать древним людям, чтобы «закваска» не меняла своих свойств.

Теперь известно, что эти микроорганизмы ни что иное как обыкновенные дрожжи– живые организмы, представляющие из себя одноклеточные грибы. Клетки дрожжей имеют яйцевидную форму и увидеть их можно только под микроскопом. Ученые подсчитали, что 1 грамм дрожжей содержит в себе 20 миллиардов клеток. Я напишу цифрами — 20 000 000 000, чтобы вы оценили масштаб.

Известно 1500 разновидностей дрожжей, которые живут в природе, но человек использует только 4 из них:

  • винные (налет на виноградных гроздьях)
  • молочные (кисломолочные продукты на натуральной закваске)
  • хлебопекарные (выпечка);
  • пивные («живое» пиво).

Подробнее о дрожжах читайте здесь: https://students-library.com/library/read/28993-drozzi-obsaa-harakteristika

Что ж, давайте попробуем рассмотреть эти микроорганизмы поближе, выяснить как они живут и придумаем, как же можно их «приручить».

Эпизод 2. Разбудить дрожжи. Миссия выполнима.

Перед вами пакетики с дрожжами.  Сухие дрожжи «спят». И чтобы их получше рассмотреть придётся «будить» микробов. А как это сделать? Как вы думаете, что вам понадобится для этого?

Задание 2

В таблице (Таблица для работы, скачайте, распечатайте) приведён список веществ и обозначены виды работ, которые возможно помогут вам разбудить дрожжи.

Подумайте, что вы будете делать и какие вещества возьмете для этого.

Примечание 1.Не обязательно использовать все вещества для проверки, подумайте и выберите те, которые кажутся вам наиболее подходящими.

Примечание 2.Последовательность действий выбирайте с учетом того, что вы хотите получить.

 

По-научному, дрожжи, которые все мы используем в выпечке называются Saccharomyces cerevisiae, что в свободном переводе означает «гриб, который ест сахар».

О том как чувствуют себя дрожжи и проснулись ли они подскажет вам пена на поверхности жидкой питательной среды. Чем выше пена и быстрее она образовалась, тем «вкуснее» микробам, тем более благоприятна для них созданная вами питательная среда.

Задание 3.

Разбудите дрожжи на средах с разным составом.

По-научному, дрожжи, которые все мы используем в выпечке называются Saccharomyces cerevisiae, что в свободном переводе означает «гриб, который ест сахар».

Попробуйте «будить» дрожжи на разных составах сред (выбирая как отдельные углеводсодержащие продукты, так и создавая их смеси). Создайте разные внешние условия (например, «будите» дрожжи при разных температурах).

Понадобятся ваши – аккуратность, внимательность и наблюдательность. 

Подсказка. Наблюдая и ставя опыты с микроорганизмами, работайте с параметрами – КОНЦЕНТРАЦИЯ, ВРЕМЯ, ТЕМПЕРАТУРА.

Результаты наблюдений заносите в лабораторный журнал или таблицу в тетради для наблюдений.

Результатом будет описание последовательности действий и фотолента (с учетом времени) о том, как «просыпались» дрожжи.

Эпизод 3. Дрожжевая Вселенная

Дрожжи впервые сумел разглядеть в микроскоп голландский натуралист Антонии ван Левенгук в 1680 году, но так и не понял, что перед ним живые организмы (дрожжи не движутся самостоятельно, а если вы заметили в микроскоп движение одиночных клеток, то скорее всего — наблюдали движение тока жидкости в которой находятся дрожжевые клетки).

Для того, чтобы рассмотреть дрожжи потребуется микроскоп, предметные и покровные стёкла, вода, пипетка, стеклянная палочка или зубочистка, краситель.

Если ваши дрожжи проснулись (то есть образовали обильную пену над питательной средой), погрузите конец стеклянной палочки в стакан, где находятся микроорганизмы. Нанесите на предметное стекло каплю воды, коснитесь палочкой поверхности воды, а затем накройте покровным стеклом жидкость.

Задание 4.

Рассмотрите каплю с дрожжевой культурой под микроскопом. Переключите револьвер микроскопа и рассматривайте каплю под объективом 40х. Зарисуйте или сфотографируйте, что вы увидели под микроскопом.

Примечание. Если у вашего микроскопа есть объектив с обозначением 90х, воспользуйтесь им. Для лучшего просмотра используйте специальное иммерсионное масло. Оно наносится на покровное стекло и создает дополнительный слой, позволяющий наблюдать микроскопические организмы, через объектив 90х.

Эпизод 4. Дикие «фруктовые» дрожжи

Места обитания дрожжей связаны преимущественно с богатыми сахарами средами: поверхностью плодов и листьев, где они питаются выделениями растений, нектаром цветов, однако они распространены также в почве (особенно в подстилке) и природных водах.

А это означает, что проще всего их можно обнаружить на немытых плодах и ягодах. Например, на винограде. Или на яблоках. А может быть на сливе?

Задание 5.

Получите и обнаружьте дикие дрожжи.

Способ 1. Вы знаете, что дрожжи водятся на кожице фруктов. Попробуйте обнаружить их с помощью микроскопа, если сделать соскоб с кожицы и приготовить препарат «раздавленная капля».

Способ 2. Можно поступить иначе. Примерно так, как это могли сделать древние люди. Растолките немытый виноград, поместите его в чашку, добавьте немного теплой кипячёной воды, накройте крышкой (или пленкой) и поставьте в теплое место.

Через сутки сделайте препараты и внимательно рассмотрите их под микроскопом.

Округлые и овальные клетки и их колонии будут свидетельствовать о том, что «дикие» дрожжи наконец-то активизировались.

Способ 3. Самый сложный способ. Он связан с тем, как получить настоящие колонии дрожжей на питательной стерильной среде. Для этого нужно сделать посев культуры микроорганизмов.  И получить колонии дрожжей и других микробов из единичных клеток.

Примечание. Вряд ли это получится сделать дома самостоятельно, но если в вашей школе есть STA-студия, а в ней модуль «Охотники за микробами», то наверняка это сработает. В комплекте модуля есть питательная среда, которая очень пригодится для вашего опыта.

Поместите несколько ягод в стакан с чистой кипяченой водой. Примерно 5 минут встряхивайте или перемешивайте содержимое стакана стеклянной палочкой. На приготовленную заранее питательную среду сделайте посев микробиологической петлей.

Вот так примерно это и выглядит:

Шансы, что на питательную среду попадут клетки дрожжей велики. Главное узнать их потом по внешнему виду колонии и рассмотреть ближе уже знакомым способом – на препарате «раздавленная капля».

https://alcofan.com/wp-content/uploads/2017/08/foto-drozhzhej-pod-mikroskopom.jpg

Примечание. Дикие дрожжи есть на кожице далеко не всех фруктов и ягод. Будьте внимательны.

Самые лучшие варианты:

  • Яблоки
  • Шиповник
  • Смородина
  • Земляника
  • Малина
  • Пшеница

Изюм (тот изюм, который продается в магазинах в большинстве случаев обработан химически, и дрожжи на его кожице не сохранились). Изюм нужен натуральный, с белым налетом на кожице. Как раз этот налет и есть дрожжи.

Вяленая хурма. В основном эта хурма продается на рынках и не обрабатывается никак. Поэтому на ней и живут дикие дрожжи.

Поставьте чашки Петри в теплое место на 3-4 дня, а затем проведите микроскопирование методом «раздавленная капля» или методом приготовления постоянного препарата. Рассмотрите колонии дрожжей под микроскопом. Зарисуйте или сфотографируйте дрожжи (через окуляр микроскопа это отлично получается).

Справка. Официальным первооткрывателем дрожжей считается Луи Пастер. В 1857 году ему удалось доказать, что спиртовое брожение – не обычная химическая реакция, как считалось в то время, а биологический процесс, непосредственное участие в котором принимают дрожжи.

В 1881 году работник датской лаборатории Эмиль Христиан Хансен смог выделить отдельную культуру дрожжей. А спустя 2 года использовал ее для получения пива.

Задание 7.

Придумайте и опишите конструкцию, как собрать углекислый газ, образовавшийся в процессе брожения дрожжей.

В процессе брожения дрожжи выделяют углекислый газ. Тот самый, который придает, например, квасу его резкий газированный вкус.

Через несколько лет, в 9-м классе вы узнаете, что углекислый газ обладает отрицательной горючестью. То есть углекислым газом можно затушить горящую свечу или лучину.

А еще известно, что углекислый газ тяжелее воздуха.

Посмотрите два видеофрагмента про свойства углекислого газа.

Видео 1

Видео 2.

(Примечание. Углекислый газ образуется не только в результате брожения дрожжей, но и при смешивании пищевой соды и уксусной кислоты).

 

Задание

Результат:

Лабораторный журнал, оформленный в виде презентации в формате *.pdf.

В процессе работы «прокачиваются» навыки:

  • Исследовательский
  • Инженерный
  • Умение работать с текстами

Максимальная оценка – 10 баллов – условие выполнение всех заданий.

Критерии оценки, с указанием максимального балла.

От 1 до 10 баллов

0 – 1-2 – 3-4 – 5 – 6-7 – 8-9 – 10 баллов.

0 – работа не выполнена (не загружена)

1-2 – фотоотчет с минимальными комментариями

3-4 — фотоотчет, снабженный развернутыми комментариями

5 — текстовый файл с фотографиями и рисунками (больше текста)

6-7 — качественная инфографика из фотоматериалов, рисунков и схем

8-9 – Лэпбук с полным описанием вкладок и макетом развертки лэпбука формата А-3

10 – итоговые материалы представлены в виде видеоролика с использованием комбинированного монтажа – фото и видеоматериалы, комментирующие тексты, схемы.