Качество мяса и сила питания: Дипломные исследования выпускников ИСХПР

Как заинтересовать школьников темой здорового питания и можно ли с помощью телефона быстро определять уровень бактериального загрязнения мяса. Эти вопросы в своих дипломных работах исследовали выпускницы Института сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского университета.

Курс о питании для школьников

Будущий учитель биологии и химии Вера Старовойтова решила разработать элективный курс для школьников «Волшебная сила питания». Элективные курсы выбирают ученики в классах предпрофильной подготовки, такие занятия помогают определиться с индивидуальными образовательными интересами.

— Тему дипломной работы выбрала из жизненного опыта, потому что отсутствовали знания в сфере правильного питания, — прокомментировала автор дипломной работы Вера Старовойтова. — Информация в интернете давала противоречивые знания и преследовала маркетинговые цели. В школе, к сожалению, на изучение данного вопроса отводится очень мало часов. Так и возникла идея разработать элективный курс для учащихся «Волшебная сила питания».

Девушка проанализировала статистику и провела педагогический эксперимент в гимназии Старой Руссы. В нём приняли участие 53 ученика десятых классов. Дважды в неделю студентка проводила занятия по элективному курсу в экспериментальном классе. Вера объясняла теорию и научила школьников рассчитывать индекс массы тела.

Заключительное занятие проводилось в форме пресс-завтрака. Школьники выступили в роли журналистов, которые задавали вопросы. Также некоторые ученики попробовали себя в качестве специалистов: повара, фитнес-тренера, врача-диетолога, нутрициолога.

— Результаты эксперимента показали, что ученики проявляли на занятиях высокую активность и интерес к заданиям. Для достижения более высоких результатов эксперимента учитель выступал на занятиях в роли консультанта, тьютора, то есть выстраивал равноправные отношения между участниками образовательного процесса, когда учитель не доминирует в обучении. Постепенное формирование необходимых в практической деятельности умений, сильный упор на мотивацию повысили продуктивность учебного процесса и облегчили работу учителю, а также способствовали профориентации учащихся, то есть выдвинутая гипотеза подтвердилась, — говорится в докладе Веры Старовойтовой.

Одним из этапов стал анализ печенья из масс-маркета. Преподаватель вместе с учениками пришла к выводу, что многие производители не указывают некоторые пищевые добавки, которые могут вызывать непереносимость. Поэтому во время подготовки практических уроков Вера разработала рецепт диетического кокосового печенья. По её словам, в состав входят яичный белок и кокосовая стружка, вместо сахара использовался сахарозаменитель эритрит.

— Работа интересная. Нацелена на погружение в курс «Биология» с практической ориентацией, когда в различных вариантах школьники получают знания, позволяющие им лучше ориентироваться в предмете и в выборе будущей профессии. Курс был представлен на национальной конференции в Новосибирске и получил высокую оценку. В дальнейшем курс можно вводить в систему дополнительного образования. Вера долго работала над ним. Ею была разработана рецептура диетического печенья, и с данной работой она стала победителем конкурса докладов конгресса молодых учёных Университета ИТМО, что даёт ей право продолжить обучение в магистратуре университета на бюджетной основе, — рассказала Наталья Севостьянова, научный руководитель дипломной работы, профессор кафедры биологии, биохимии и биотехнологий Новгородского университета.

В будущем попробовать провести такой курс смогут и в других школах. Если перенять данный опыт, это поможет осваивать материал по биологии, успешно подготовиться к ЕГЭ по предмету и получить знания, связанные с нормами питания.

Экспресс-метод для проверки качества мяса

Выпускница кафедры биологии, биохимии и биотехнологий Института сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ Полина Козлова во время дипломного проекта изучала экспресс-методы для определения микробиологического качества мяса. Исследование студентка проводила с помощью приложения «Угломер» и камеры в смартфоне.

По словам автора дипломной работы, она выбирала тему, чтобы связать знания классической микробиологии с практикой. Объектом изучения было мясо, а предметом — количество бактерий, которые обитают на его поверхности. В пищевой промышленности эти данные очень важны, также значима скорость получения информации.

Как объяснил научный руководитель проекта, старший преподаватель кафедры биологии, биохимии и биотехнологий Андрей Бутылёв, целью было понять, поможет ли смартфон в определении бактериального загрязнения. Сначала собрали информацию, как вообще можно определять загрязнение. Есть классический микробиологический подход, но это очень долго, результат придётся ждать несколько суток. Есть ДНК-анализ, отличающийся точностью. Также выделяется спектрофотометрический метод — физико-химический метод исследования растворов и твёрдых веществ, а также флуоресценция — когда вещества светятся, пока подвергаются освещению посторонним источником.

«Нас интересовал быстрый метод — то, что даёт сносный результат за короткий промежуток времени», — сообщил Андрей Бутылёв.

Поэтому исследователи скачали несколько приложений, в том числе «Угломер», использовали камеру смартфона и инфракрасный датчик. Мясной фарш поместили в чашки Петри — прозрачные лабораторные сосуды в форме невысокого плоского цилиндра. Затем мясо облучали инфракрасным светом и с помощью приложения, камеры смартфона анализировали микробный состав. В зависимости от концентраций бактерий поверхность мяса по-разному поглощает свет.

— Определилась зависимость максимумов поглощения, которые наблюдаются под определёнными углами, от количества бактерий в образце мяса. Таким образом, зная угол, под которым обнаруживается максимум, вы можете сказать, сколько в образце содержится бактерий, не используя посевы в лаборатории, ДНК-анализ, флуоресценцию, — заметила Полина Козлова.

Были построены графики, позволяющие определить, под каким же углом инфракрасное излучение может рассеиваться, и какой угол оптимален для определения концентрации бактерий в образцах. Предполагается, что после доработки и модернизации исследование может использоваться как экспресс-метод для определения бактериального загрязнения на поверхности мяса или мясопродуктов.

Само по себе приложение не делает из смартфона детектор бактериального загрязнения, уточнила Полина Козлова. То есть пока покупатель в магазине не сможет быстро проверить качество товара, например. Необходим инфракрасный диод, детектор инфракрасного излучения и стороннее приложение для измерения интенсивности инфракрасного излучения и углов. И ни одна программа не даст ответа, сколько в образце бактерий, это можно сделать, только анализируя совмещённые графики.

Изображения предоставлены Полиной Козловой, Верой Старовойтовой, Андреем Бутылёвым, Светланой Разумовской, фото с сайта canva.com и pixabay.com