【摘 要】
本人通过观察水果腐败产生的霉菌现象,运用对比实验和模拟实验的科学方法,了解到水果易腐败的主要因素是由于水果中含有大量水分和营养丰富的果糖,加上其表面暴露在适宜的温度条件下,就形成了霉菌快速生长最滋养的环境。而模拟实验中的纯酸性环境和纯碱性环境都不易产生霉菌,说明霉菌不喜欢这样的生活环境。根据实验现象分析,力求找到可以阻止霉菌生长的因素,使水果保鲜。
【关键字】 霉菌 生存环境 影响因素
【研究背景】
我家楼下有一个早市市场,天刚蒙蒙亮,就能听见商家热情的叫卖声,很多很多的老年人都喜欢聚集在这里买菜、买水果等,外婆就是其中的一个。外婆不但爱逛,而且爱买,特别是各种水果,看到了新鲜的水果就要多买一点。左一点、右一点,加起来就多得吃不完了。因此,餐桌上的水果盘中经常会出现水果斑斑点点发霉的现象。我和妈妈都极力主张发霉的水果不能再吃,要立即扔掉,但是,外婆可不允许。外婆说:没事,只是坏了一点点,我把坏的部分切掉,剩下好的部分还是可以吃的嘛!”就这样,每次我和妈妈都拿她没办法。这个暑假,我决定用科学的实验研究证据来跟外婆讲事实、摆道理,让外婆改掉吃坏水果的习惯。
首先,妈妈建议我采用对比实验的方法进行水果发霉的长周期观察实验,进而了解霉菌所需的生存环境是怎样的,再控制霉菌生长因素,最后,阻止水果腐败发霉。
【提出问题】
霉菌喜欢什么样的生存环境?
【研究目标】
1.探究霉菌的生存环境
2.不同水果生长出霉菌的不同特征
【研究对象】
霉菌
【研究材料】
各种水果、白砂糖、白醋、小苏打、杯子、水、便签、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸
【研究人员】
我和妈妈
【研究地点】
我家窗台、洗手台
【研究计划】
【研究过程】
一、 初步探究——水果的发霉
我相信水果腐败的现象,大家都曾看到过吧。像我家水果盘中苹果、香蕉,家人都不太爱吃,放着放着就发现它开始腐烂了,然后把它赶紧扔入垃圾桶里,避之不及。
我很好奇水果是如何发霉的呢?发霉的生物长得什么样的?它能发霉到何种程度?于是,我请求妈妈帮忙买了很多种不同的水果来进行霉菌的研究。
(一)观察水果的自然腐败现象
我把火龙果、苹果、青提、芒果和梨子切好后放在纸盒里,呈现出新鲜的果肉,暴露在常温环境下,等待着它们的腐败。以下是观察19天的记录:
(二)研究分析:
通过持续观察19天的水果腐败现象,我发现五种不同的水果都不同程度地发生了腐败现象,水果表面都产生了霉菌。而且时间越久,水果腐败的面积越大,产生的霉菌数量越多。我在想:为什么五种水果都会产生霉菌呢?是不是水果中的糖太多了,霉菌很喜欢糖呢?妈妈建议我用白糖代替果糖进行对比研究,来验证自己的假设是否正确。
二、再次探究——模拟实验
(一)白糖模拟水果中果糖成分的对比研究
我取六个杯子,分别加入0、1、2、3、4、5勺白糖,做定量对比实验。我把六个杯子放在常温下静置,观察其变化。以下是我的观察记录:
研究分析:
根据以上对比实验的现象分析,无糖的清水中不会产生霉菌,有糖的容易更易产生霉菌,而且糖分的量越多,产生霉菌越早,霉菌数量越多,说明霉菌喜欢有糖分的环境生活。
(二)白醋模拟水果中果酸成分的对比研究
我们吃水果时除了甜就是酸了,那酸性的环境,霉菌喜欢吗?我分别用0、1、2、3、4、5勺白醋代替果酸,进行对比研究霉菌是否喜欢酸性环境?
研究分析:
用白醋代替水果中的果酸的对比研究中发现,13天中,酸环境中并没有产生霉菌现象,这说明可能霉菌并不喜欢纯酸的环境。我在想,那纯酸的环境可以抑制霉菌的生长呢?
(三)小苏打溶液模拟碱性环境下霉菌的生长状况
既然霉菌不喜欢酸性环境,是不是喜欢碱性环境呢?我突发奇想,再做一组碱性环境的对比实验看看。我用小苏打溶液代替碱环境,用0、1、2、3、4、5勺小苏打加入水中,制得小苏打溶液。
研究分析:
经过碱性环境得对比研究,我发现霉菌也不喜欢碱性环境。我又产生了新问题:难道水果发霉的主要原因是因为霉菌只喜欢有糖的环境?糖具有丰富的营养和能量,霉菌可以快速繁殖?
三、深入探究——霉菌的微观世界
为了改变外婆吃坏水果的习惯,我决定让她亲眼看一看霉菌的样子,让她了解霉菌的真实面貌和特征。于是,我请出了显微镜来观察霉菌的微观世界。
(一)水果中产生的霉菌
1.准备材料:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、杯子、吸水纸、便签、发霉的苹果、发霉的青提、发霉的芒果、发霉的梨、发霉的火龙果等
2.准备载玻片,贴上标签,滴一滴清水
3.屏住呼吸(防止吸入霉菌),用牙签挑取各种水果上的霉菌
4.把霉菌放入清水中,涂抹均匀
5.盖上盖玻片,制成玻片标本
6.把玻片逐一放在显微镜下观察
7.各种水果上生成霉菌的样子
研究分析:
因为要做研究,我让水果持续腐败。因此,我肉眼看到水果表面产生了很多黄、灰、黑等各种颜色的霉菌,而且数量有很多。本身的水果果肉已经几乎看不见或者被消耗光了。把五种水果产生的霉菌放入显微镜下观察时发现,不同水果表面产生的霉菌的样子各不相同,但是都具有相同的结构,有很长很多错综复杂的菌丝。如果水果表面发霉的地方被切除了,但是霉菌的菌丝还残留在水果果肉里,人吃了会不会产生影响呢?
(二)模拟实验中产生的霉菌
1.准备材料:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、杯子、吸水纸、便签、糖溶液、白醋溶液、小苏打溶液
2.准备载玻片,贴上标签
3.吸取各杯中腐败的溶液,滴在对应的载玻片上
4.盖上盖玻片,制成玻片标本
5.用吸水纸吸取盖玻片边缘多余的水渍
6.放在显微镜下观察
7.看到各溶液中霉菌的样子
研究分析:
通过肉眼观察颜色、气味和浑浊物,我发现糖环境中霉菌生长、繁殖得很旺盛。再通过显微镜观察糖环境中的霉菌,数量惊人,说明霉菌喜欢有糖的环境。而利用白醋和小苏打模拟的酸碱环境,我观察,发现并没有出现霉菌,显微镜下观察也是几乎无霉菌存在,说明霉菌不喜欢纯酸、纯碱环境。
通过此研究,我知道了水果易发霉的原因是因为水果中含有丰富的糖营养,霉菌喜欢这样的环境,易于在水果表面产生和繁殖。而且通过利用显微镜技术亲眼看见了霉菌的菌丝的错综复杂,不是简单的切掉就能根除干净的。因此,我把我的研究成果拿给外婆看,告诉她肉眼看到坏的部分切除了,肉眼看不到的菌丝还在深处,切不干净,就吃进肚子里了。她一看吓了一跳 ,答应我再也不吃坏水果啦!太好了太好了,我用我的实际行动改变了外婆不好的生活习惯,希望她健康长寿!
反思与收获:
妈妈经常教育我,看事物不能光看表面现象,有时去深入了解一下本质可能会改变我们的某些不成熟的观点!通过这次研究,我非常认同这一点,谢谢你妈妈!
虽然我的研究还是比较肤浅的,但是妈妈鼓励我,只要自己有想法,能提出质疑,并且自己寻求方法去验证,解决问题,就是很棒的研究者。更可贵的是在深入了解了霉菌的过程中,我还提出了更多有关霉菌的新问题:
1.除了控制温度和环境的酸碱性还有什么其他的办法可以阻止霉菌的繁殖呢?
2.菌类难道都是这么黑乎乎,丑陋的吗?有没有美丽的菌类呢?
3.菌类都是对人类有害的吗?有没有哪些对人类有利的菌类呢?
科学探究永无止境,让我们向着未知继续前进吧!