Одним из видов отходов являются бытовые (коммунальные) отходы — огромное множество жидких и твердых отходов, выбрасываемых человеком, а также образующихся в результате жизнедеятельности человека. Во многих странах успешно производится утилизация: отходы тщательно сортируются, а затем, как вторичное сырье, используются для изготовления новой продукции. По сравнению с Западной Европой утилизация отходов в России имеет ряд особенностей. Главные из них — суровый климат и сбор всех отходов в общий контейнер без предварительной сортировки [1].
Большая часть территории Республики Саха (Якутия) находится в зоне вечной мерзлоты и накопление бытовых отходов (полиэтилена) может привести к необратимым отрицательным последствиям для экологии региона. При отсутствии технологий переработки полиэтилена или отсутствии запрета его использования в качестве упаковочного материала является в условиях вечной мерзлоты предвестником экологической катастрофы. Поэтому альтернативой упаковочному материалу является использование бумажных пакетов в быту. Для сохранности пищевых продуктов используют различные антибактериальные покрытия для упаковочных бумаг. Поэтому в качестве антибактериального покрытия использовали экстракт луковой шелухи.
Актуальность работы заключается в том, что луковую шелуху можно использовать в качестве антибактериального покрытия на бумагу для сохранности продуктов питания.
Объектом наблюдения является хлеб пшеничный белый, хранящийся в различных упаковках.
Методы исследования: органолептический метод, наблюдение под микроскопом (общее увеличение микроскопа составляет до 700 раз), анкетирование, математический анализ результатов исследования.
Цель работы заключается в исследовании сохранности хлеба пшеничного в полиэтиленовых пакетах и в бумажных пакетах с антибактериальным покрытием.
Гипотеза: поражение плесенью продуктов питания в упаковочной бумаге с антибактериальным покрытием из луковой шелухи меньше, чем в полиэтиленовых пакетах.
Практическая значимость исследовательской работы заключается в том, что рационально можно переработать бытовой отход в виде луковой шелухи, изготовить безопасный и доступный упаковочный материал в домашних условиях. Материал работы можно использовать на уроках окружающего мира, тематических классных часах и для подготовки к всероссийской проверочной работе (ВПР).
Лук репчатый (Allium cepa L.) представляет собой растение, родина которого Юго-Западная Азия и принадлежащее семейству Луковых (Alliaceae). Репчатый лук известен в культуре уже более 5 тысяч лет; в медицинских целях его использовали ещё во времена Гиппократа. Считается, что этот уникальный продукт был завезён в нашу страну в XII веке.
Луковая шелуха — это покровные чешуйки луковицы, которые состарились. Она в большинстве случаев не используется, а выбрасывается в мусорное ведро. Для сокращения бытовых отходов (шелухи лука) в домашних условиях можно переработать в полезное сырье. Доказано, что луковая шелуха содержит широкий набор биологически активных веществ (БАВ) таких, как рутин, витамины, каротин, кверцетин, макро- и микроэлементы и фитонциды. Шелуха лука нисколько не уступает по своим ценным качествам очищенной луковице. Она используется в кулинарии, народной медицине, скотоводстве, огородничестве, а также в других сферах деятельности человека. Известно, что луковая шелуха считается средством от ста болезней [2].
В качестве эксперимента решили собрать луковую шелуху. За месяц было собрано 37,5345 г луковой шелухи. Из таблицы 1 видно, что за год можно собрать 450,414 г луковой шелухи.
Таблица 1
Сбор луковой шелухи
|
Масса луковой шелухи, г |
|||
|
За 4 дня |
За неделю |
За месяц |
В год |
|
5,0046 |
8,7581 |
37,5345 |
450,414 |
Полученную массу шелухи измельчили на кофемолке и просеяли через сито, размер ячеек которого составляет 1,0 мм. Затем луковую шелуху рассмотрели под микроскопом (Рис.1, б).
Рис. 1. Внешний вид луковой шелухи
На аналитических весах взвесили 30 г луковой шелухи. И набрали 1000 мл отфильтрованной воды. Под контролем родителей в емкость с набранной водой насыпали луковую шелуху и довели до кипения. Вскипятили полученную кашицу в течение 10 мин. После остывания при комнатной температуре произвели фильтрование на фильтровальной бумаге. Получился экстракт луковой шелухи объемом 500 мл.
Лист бумаги для офисной техники размером 210×297 мм (А 4) сложенную на 3 части опустили в экстракт луковой шелухи. Бумагу поместили в раствор для впитывания композиции в течение 10 минут (Рис. 2).
Рис. 2. Нанесение антибактериального покрытия на бумагу
Затем образец с нанесенной композицией оставили до полного высыхания при температуре + 26 °C в течение 3-х часов. Сухие образцы бумаги с антибактериальным покрытием свернули в пакеты и поместили пшеничный хлеб для длительного хранения. В качестве контрольных образцов мы взяли полиэтиленовые пакеты, также в них поместили хлеб пшеничный. Для сравнения полиэтиленовые пакеты и пакеты с антибактериальными покрытиями хранились в холодильнике и при комнатной температуре.
Хлеб пшеничный нарезали на мелкие кусочки, каждый кусок хлеба взвесили на аналитических весах в 1-й и 13-й дни исследования. Наблюдаем, что потеря массы в антибактериальных пакетах больше в 2–3 раза (табл. 2).
Таблица 2
Результаты взвешивания хлеба
|
|
Полиэтиленовый пакет |
Потеря массы, г |
Антибактериальный пакет |
Потеря массы, г |
||
|
В 1-й день |
В 13-й день |
В 1-й день |
В 13-й день |
|||
|
В холодильнике |
||||||
|
Масса хлеба, г |
3,7105 |
3,4350 |
0,2755 |
2,7587 |
1,8317 |
0,927 |
|
При комнатной температуре |
||||||
|
Масса хлеба, г |
2,9332 |
2,3829 |
0,5503 |
3,1523 |
1,9938 |
1,1585 |
На 13-й день все образцы хлеба были рассмотрены под микроскопом. Наблюдаем, что на поверхности хлеба в полиэтиленовом пакете, хранившегося при комнатной температуре полное поражение плесенью (Рис. 3).
Рис. 3. Поражение плесенью на хлебе, хранившемся в полиэтиленовом пакете при комнатной температуре
Но и на поверхности хлеба, хранившегося в холодильнике, начинается образование плесени, которое представлено на Рис. 4.
Рис. 4. Развитие плесени на хлебе, хранившегося в полиэтиленовом пакете в холодильнике
А из Рис. 5 видно, что на образцах хлеба из бумаги с антибактериальным покрытием из луковой шелухи, хранившихся в холодильнике и при комнатной температуре поражение плесенью не наблюдаем.
Рис. 5. Отсутствие поражения плесенью хлебобулочных изделий, хранившихся в бумажных пакетах с антибактериальным покрытием в холодильнике и при комнатной температуре
Среди знакомых я провела анкетирование для установления полезности луковой шелухи. В анкетировании участвовали всего 30 человек. Результаты анкетирования приведены в диаграмме 1.
Рис. 6. Результаты анкетирования
По результатам анкетирования было установлено, что 93 % людей употребляют в пищу репчатый лук. 22 респондента (т. е. 73 %) считают полезность шелухи лука, 20 % затрудняются в ответе и 7 % людей считают, что шелуха лука не полезна. Но только 37 % людей ее собирают. В основном люди собирают луковую шелуху для укрепления волос (36 %), в качестве удобрения для растений (46 %) и при крашении яиц (18 %).
Заключение:
1. Переработали бытовой отход в виде луковой шелухи;
2. Изготовили упаковочную бумагу из экологически безопасного, доступного и дешевого сырья;
3. Поражение плесенью хлеба пшеничного меньше в бумажных пакетах с антибактериальным покрытием из луковой шелухи, по сравнению с полиэтиленовыми пакетами;
4. Разработка бумажной упаковки с антибактериальным покрытием способствует уменьшению использования в розничной торговле полиэтиленового упаковочного материала в пользу бумажных пакетов.
Литература:
- Не превратить планету в свалку / А. Тугов [и др.] // Наука и жизнь. — 1998.–№ 5. — С. 2–8
- Приходько А. Луковая шелуха. Лечение от 100 болезней. — М.: Астрель, 2012. — 137 с.
