姬彬荃 鄭龍澤
夏天到來,家里的食物腐敗的越來越快。那么,食物腐敗的快慢與溫度有什么關系呢?我們查閱了相關資料,找到食物變質的原因有三:一是微生物的作用。微生物包括細菌,酵母和霉菌等,但一般情況下是細菌的作用,細菌可以分解食物中的多糖,蛋白質,產生一些低分子的物質,如氨、硫化氫、酵、酮等,使食品產生刺激性氣味;二是食物本身存在的各種酶,在適宜的溫度下,酶的活性增強,引起食物組成成分的分解而使食物變質;三是取決于食物周圍的空氣的溫度,濕度,光照和氧氣的氧化作用。本文將以溫度為自變量,探究食物腐敗的速率和溫度的關系。
實驗與計算
實驗方案。為了探究溫度對蛋白質腐敗速率的影響,我們設計了如下實驗。
實驗器材:中號培養(yǎng)皿、冰箱、溫箱
實驗原理。富含蛋白質的食品如肉、魚、蛋和大豆制品等的腐敗變質,主要以蛋白質的分解為其特點。蛋白質在微生物的作用下,首先分解為肽,再分解為氨基酸。氨基酸在酶的作用下,進一步分解成有機胺、硫化氫、硫醇和糞臭素等物質,具有惡臭味。蛋白質分解后所產生的胺類是堿性含氮化合物,其有揮發(fā)性。而脂肪的變質主要是酸敗,是動植物組織或微生物所產生的酶和紫外線、氧、水分的作用,使食品中的中性脂肪分解為甘油和脂肪酸。而油脂的分子式中有不飽和的鍵,這種鍵很不穩(wěn)定,很容易被氧化,氧化后的油脂有怪味,如肥肉也由白色變黃。脂肪酸進一步分解生成過氧化物和氧化物,隨之產生具有特殊刺激氣味的酮和醛等酸敗產物,即所謂哈喇味。
本次實驗主要研究溫度對食物腐敗中的氧化還原反應速率,及微生物分解作用的影響。
實驗步驟。(1)我們準備完全相等的兩份肉湯各10ml,分別放入兩個相同的中號培養(yǎng)皿A、B中。(2)將培養(yǎng)皿A放入冰箱冷藏室中(5℃),作為實驗組,將培養(yǎng)皿B置于室溫環(huán)境中(25℃),作為對照組。每隔12h,記錄一次肉湯的狀態(tài)。
按照以上方式,我們做出了以下表格。
由下表可以看出食物腐敗的速率和溫度呈正相關關系,溫度越高,食物腐敗越快。
我們又取多個培養(yǎng)皿,利用溫箱,將完全相同的各個培養(yǎng)皿分別置于5℃、25℃、45℃、65℃、85℃環(huán)境中,進行了多次實驗,得出以下曲線圖(橫軸為溫度)
由上圖可知,食物在30℃到45℃之間腐敗較快:在5℃以下腐敗較慢。
我們上網查閱資料,發(fā)現(xiàn)食物在37℃到42℃之間腐敗速度最快。這與我們的實驗結果基本相似。
實驗結果。通過實驗,我們得到了保存食物了較宜溫度(0℃- 5℃)。并發(fā)現(xiàn)了溫度與腐敗速率關系,對我們的日常生活具有指導意義。
小結
上述實驗告訴我們,溫度變化對食物腐敗的影響較大,不同的溫度下,食物腐敗的速率也不同。觀察圖像我們也可以得出同樣的結論。因此,我們應選取最適溫度來儲存食物,進而使食物的浪費降到最低。
展望
根據(jù)實驗可以看出,用最適溫度來保存食物可以極大的減少食物的浪費,有利于食物的高效利用。現(xiàn)在世界上的很多地區(qū)還在遭受著饑餓的折磨,我們所節(jié)省下來的每一粒糧食都可能會拯救一個生命,因此我們應盡可能的減少食物的浪費。
評價與討論
(1)我們在對溫度的測量上不夠精確,可能會有熱量的散失沒有考慮在內。
(2)在處理肉湯時可能沒有殺死所有細菌,滅菌處理方面做得不是很好,會帶來較大誤差。