Experiment de fermentare - puterea de super-eroi a drojdiei - cutia lui Keinstein
Acum câteva zile s-a întâmplat din nou: A fost ziua mea de naștere. Pentru a sărbători ziua, m-am dus la bucătărie și m-am dedicat biochimiei ... um, prăjituri coapte. Cu drojdie! Și astfel coacerea prăjiturilor devine de fapt o adevărată biochimie din bucătărie.
Ce este de fapt drojdia?
Drojdia noastră de brutar este formată din adevărate ființe vii! Dar nu din plante sau animale, ci din ciuperci cu numele complicat „Saccharomyces cervisiae”.
Dacă acum vă simțiți amintiți de Asterix și Obelix ... corect: băutura preferată a celor doi comici galici este Cervisia călduță - o bere. De fapt, drojdia de brutar este aceeași ciupercă folosită pentru a prepara berea.
Prima parte a numelui înseamnă ceva de genul „ciupercă de zahăr”, ceea ce înseamnă că întregul nume poate fi tradus ca „ciupercă de zahăr de bere”. Acest lucru clarifică și din ce se hrănesc aceste ciuperci.
Apropo, drojdiile nu formează umbrele și pălării în pădure așa cum le cunoașteți din alte ciuperci. Aparțin grupului unicelular și se reproduc prin diviziune celulară sau prin formarea de ramuri. De aceea, nu vedem nimic altceva decât o masă cenușie-gălbuie fără microscop. Cu un microscop, totuși, puteți vedea celulele individuale de drojdie:
Drojdia de panificator la microscop: semnele de absolvire de pe scară sunt la 11 micrometri (milionimi de metru!). De Bob Blaylock [CC BY-SA 3.0 sau GFDL], din Wikimedia Commons
Ce face o ciupercă în pâine și prăjituri?
El traieste! Cel puțin înainte de coacere. Ca toate viețuitoarele din zahăr. Cu toate acestea, drojdia nu trebuie neapărat să se bazeze pe oxigen pentru a respira. În timp ce oamenii au nevoie de oxigen ca agent oxidant pentru a obține energie chimică din zaharuri, drojdiile pot folosi și alte reacții chimice care pot face fără oxigen.
Astfel de reacții sunt denumite în mod colectiv „fermentare”. În timpul fermentării prin drojdie, alcoolul „etanol” (pe care îl vizează producătorii de bere) este creat ca „deșeuri” și ... află singur!
Experimentul 1: Faceți vizibilă fermentația drojdiei
Trebuie să
O sticlă de sticlă cu gât îngust (aprox. 0,5 l),
Un balon, neumflat
Drojdie de panificație (1 pachet de drojdie uscată)
Apă (călduță)
O linguriță de zahăr de masă
Așa merge
Suflați balonul de mai multe ori la rând și lăsați aerul să iasă din nou și din nou. În acest fel, plicul balonului este întins o singură dată și poate fi apoi umflat mai ușor mai târziu.
Umpleți sticla până la jumătate cu apă călduță și dizolvați zahărul în ea. Adăugați drojdia și învârtiți scurt sticla, astfel încât totul să se amestece bine.
Apoi puneți deschiderea balonului peste deschiderea sticlei și puneți totul într-un loc cald (în mod ideal 28-32 ° C).
Așteptați și vedeți ce se întâmplă: Sticla este vizibil ocupată și: Balonul se umflă!
Apare un gaz: în stânga se configurează la începutul experimentului, apoi de la stânga la dreapta: după 15min, 30min, 45min
Ce se întâmplă acolo?
Drojdia digeră zahărul. Acest lucru creează un gaz care umple balonul!
O poți dovedi singur!
Experimentul 2: detectarea gazelor
Trebuie să
Amestecul de drojdie din sticla din Experimentul 1
Un chibrit, ceva de luminat
O pereche de pensete
Așa merge
Scoateți balonul din sticlă. Aprindeți chibritul și introduceți-l în sticlă cu amestecul de drojdie cu ajutorul pensetelor (nu-l scufundați!). Observat: meciul se stinge!
Ce se întâmplă acolo?
Gazul pe care îl produce drojdia este dioxid de carbon (CO2)! Este mai greu decât aerul și astfel deplasează oxigenul în sus din sticlă. Focul nu poate arde fără oxigen - și se stinge.
Ce se întâmplă în celulele de drojdie
Cel mai important zahăr cu care se hrănește drojdia este zahărul din struguri (glucoza). Acesta este un „zahăr simplu” (o monozaharidă), adică este alcătuit din molecule de zahăr individuale mici și ușor de gestionat.
Toate ființele vii pot câștiga rapid energie din glucoză sau molecule de glucoză. Drojdia folosește o serie de reacții pe care biochimiștii le numesc „glicoliză anaerobă”.
O moleculă de „piruvat” este produsă dintr-o moleculă de glucoză în mai multe etape. În cursul acestor pași, două molecule purtătoare de energie, pe care biochimiștii le numesc „ADP” pe scurt, sunt „încărcate” prin atașarea unui anion acid fosforic la fiecare dintre aceste molecule (moleculele purtătoare de energie încărcate sunt numite apoi „ATP”).
Pentru încărcare, totuși, sunt necesari parteneri de reacție suplimentari (molecule numite NAD +), care la rândul lor trebuie reciclate.
Dioxidul de carbon este apoi eliminat din celule și vă umple balonul!
Ceea ce rămâne este o moleculă de acetaldehidă. Acest lucru este toxic pentru celule și, prin urmare, este procesat rapid în etanol, prin care moleculele reziduale NADH din glicoliză sunt reciclate în NAD +.
Alcoolul „etanol” de băut este otrăvitor pentru noi, oamenii, deoarece enzima alcool dehidrogenază este prezentă și în celulele noastre - numai că promovează reacția în direcția opusă: etanolul devine acetaldehidă. Și asta aduce și o mahmureală puternică (puteți citi mai multe despre această mahmureală biochimică aici).
Cum este apoi fermentat zahărul de uz casnic?
Moleculele zahărului de uz casnic (zaharoză) constau fiecare din două zaharuri simple legate: zahărul din struguri, glucoza și fructoza din zahărul fructos.
Prin urmare, există o enzimă în celulele de drojdie care poate împărți aceste perechi înainte ca părțile individuale să fie „digerate” așa cum se arată mai sus.
Această abilitate - de a descompune și utiliza zahărul de masă - a dat în cele din urmă drojdiei de panificator numele său științific (Saccharomyces ...).
Cum „merge” drojdia în lapte?
Laptele integral normal este format din aproximativ 5% zahăr din lapte (lactoză) - care ar trebui să fie hrană suficientă pentru drojdie, nu? Deoarece Reto este intolerant la lactoză, am folosit lapte fără lactoză pentru tort ... și am fost îngrijorat că drojdia nu va crește odată cu ea. În schimb, drojdia mea s-a desprins ca pisica lui Schmitz după ce a amestecat-o cu laptele!
Drojdie în lapte fără lactoză
Lactoza este, de asemenea, un zahăr dublu, constă dintr-o moleculă de glucoză și galactoză.
Lactoza este, de asemenea, un zahăr dublu care trebuie descompus înainte de a putea fi utilizat
Din păcate, drojdia de brutar nu are o enzimă care să descompună lactoza și să ajungă astfel la glucoză (este deci „intolerantă la lactoză”, deși drojdiile nu au un intestin care ar putea fi supărat ca urmare). Din fericire pentru drojdie, laptele integral normal conține întotdeauna glucoză liberă.
Laptele fără lactoză se face acum prin adăugarea enzimei lactază, care împarte lactoza în glucoză și galactoză (prin urmare, laptele fără lactoză este puțin mai dulce decât în mod normal). Drojdia din laptele fără lactoză găsește chiar mai mult de mâncat decât în laptele integral normal și, prin urmare, crește cu nerăbdare!
Ce se întâmplă cu drojdia din cuptor
Și înainte de a vă pierde pofta de mâncare pentru pâine și prăjituri cu toate ciupercile vii: Ca toate viețuitoarele, ciupercile de drojdie depind de temperaturi moderate. Deci, dacă vă puneți aluatul de drojdie în cuptor și îl încălziți, toate ciupercile vor muri.
Cu toate acestea, dioxidul de carbon pe care l-au eliberat anterior în aluat se extinde la căldură, făcând prăjiturile și pâinea să crească și să devină minunat pufoase. Dacă, totuși, amidonul, proteinele, grăsimile și zahărul din aluat reacționează pentru a forma o structură moleculară solidă (de exemplu în cursul reacției Maillard, despre care puteți citi aici), totul nu se mai prăbușește după răcire.
eliminare
Puteți arunca amestecul de drojdie-apă pe chiuvetă - sau poate coaceți pâine cu el? Puteți continua să folosiți balonul după cum doriți.
Vă doresc multă distracție încercând și observând! Ce altceva îți place să faci cu drojdie sau aluat de drojdie?
Ați copiat experimentul:
Dacă ceva nu a funcționat sau a funcționat doar parțial, scrieți-l în comentarii. Mă bucur să vă ajut cu soluționarea problemelor!
Partajare intrare
S-ar putea să te intereseze și pe tine
O postare grozavă despre drojdie 🙂 Deoarece coac pâinea în mod regulat, această postare de blog este foarte informativă pentru mine.
De asemenea, spun mereu că drojdiei îi place călduroasă 🙂
Multe mulțumiri pentru compliment! - Dar nici drojdiei nu îi place prea cald: Atunci activitatea enzimelor scade și la un moment dat peste 42 ° C se denaturează și drojdiile devin fierte (și lipsite de viață) ca un ou fiert;).
Mare contribuție!
Mulțumesc mult!
De asemenea, m-ar interesa cât de mult zahăr a rămas după proces.
De exemplu, dacă adaug 10g zahăr, cât din el mai rămâne după aceea?
Depinde de mulți factori diferiți, în special de cantitatea de drojdie utilizată și de timpul pe care trebuie să-l lucreze. În plus, există temperatura ambiantă și disponibilitatea altor substanțe care sunt necesare pentru reacțiile implicate în fermentație.
Cu toate acestea, în principiu, puteți măsura cât de mult zahăr este transformat (și, de asemenea, cât a rămas). O posibilitate simplă din punct de vedere tehnic ar fi utilizarea de ex. pentru a prinde într-o seringă de gaz și a calcula stoichiometric cantitatea de zahăr convertit din volum. Dacă aveți un fotometru în laborator, puteți chiar să măsurați concentrația de zahăr direct (dacă cunoașteți o lungime de undă ușoară pe care glucoza sau zahărul de uz casnic o absoarbe: dispozitivul măsoară schimbarea absorbției acestei lungimi de undă caracteristice în cursul experimentului - cu cât are mai puțin zahăr, cu atât este mai puțin Lumina este absorbită). Folosind măsurători regulate sau chiar „live”, este chiar posibil să urmăriți cifra de afaceri a zahărului în timp (de regulă, enzimele nu funcționează cu aceeași viteză în fiecare moment al experimentului).
Am făcut experimentul în școala elementară. deoarece nu pot folosi un foc deschis acolo, nu am putut face partea de gaz. Așa că am luat acasă sticlele cu baloanele acasă pentru a le curăța. Drojdia a crescut frumos și balonul a fost bine umplut. Dar acum am putut observa încă 24 de ore că „spuma de drojdie” s-a prăbușit din nou și că balonul este acum tras în sticlă, ca și când ar fi existat o presiune negativă. Vă pot trimite și o poză. Ai idee ce s-a întâmplat acum?
Lasa un comentariu
Lasă un comentariu anulează răspunsul
Sunt Kathi Keinstein, chimist și profesor pasionat și vă voi arăta cum puteți explora și utiliza chimia și multe altele în jurul vostru.
În cutia lui Keinstein veți găsi nu numai experimente acasă sau la școală, ci și sfaturi, trucuri și răspunsuri despre chimie și altele asemenea din viața de zi cu zi!
Conținutul cutiei
Sunt membru al rețelei
Vă place? Părți!
Buletin informativ
Ultimele postări
Etichete
Conținutul cutiei
Buletin informativ
căutare
Alertă de cookie! Există cutii în cutia lui Keinstein. Dacă continuați să utilizați acest site web, vom presupune că sunteți mulțumit de acesta.
Putem solicita cookie-uri care sunt setate pe dispozitivul dvs. Folosim cookie-uri pentru a ne informa când vizitați site-urile noastre web, cum interacționați cu noi, pentru a vă îmbunătăți experiența de utilizator și pentru a vă personaliza relația cu site-ul nostru.
Faceți clic pe diferitele titluri de categorii pentru a afla mai multe. De asemenea, puteți modifica unele dintre setări. Rețineți că blocarea unor tipuri de cookie-uri vă poate afecta experiența pe site-urile noastre web și serviciile pe care le putem oferi.
Aceste cookie-uri sunt absolut necesare pentru a vă oferi serviciile și funcțiile disponibile pe site-ul nostru web.
Deoarece aceste cookie-uri sunt absolut necesare pentru serviciile și funcțiile disponibile pe site-ul nostru, respingerea va afecta funcționalitatea site-ului nostru web. Puteți bloca sau șterge cookie-urile în orice moment modificând setările browserului și forțând blocarea tuturor cookie-urilor de pe acest site. Cu toate acestea, vi se va cere întotdeauna să acceptați/să respingeți cookie-urile atunci când vizitați din nou site-ul nostru.
Respectăm pe deplin dacă alegeți să refuzați cookie-urile. Pentru a evita că vi se solicită în mod repetat despre cookie-uri, vă rugăm să ne permiteți să salvăm un cookie pentru setările dvs. Vă puteți dezabona în orice moment sau puteți permite altor cookie-uri să poată utiliza serviciile noastre pe deplin. Dacă respingeți cookie-urile, toate cookie-urile setate pe domeniul nostru vor fi eliminate.
Vă oferim o listă a cookie-urilor stocate pe domeniul nostru de către computerul dvs. Din motive de securitate, nu vă putem arăta cookie-uri stocate de alte domenii. Puteți vedea acest lucru în setările de securitate ale browserului dvs.
Aceste cookie-uri colectează informații care - rezumate parțial - ne ajută să înțelegem modul în care este utilizat site-ul nostru web și cât de eficiente sunt măsurile noastre de marketing. De asemenea, putem folosi cunoștințele din aceste cookie-uri pentru a ne adapta aplicațiile pentru a vă îmbunătăți experiența de utilizare pe site-ul nostru web.
Dacă nu doriți ca noi să vă urmărim vizita pe site-ul nostru, puteți să blocați acest lucru aici în browser:
De asemenea, folosim diferite servicii externe precum Google Webfonts, Google Maps și furnizori externi de video. Deoarece acești furnizori vă pot salva datele personale, le puteți dezactiva aici. Vă rugăm să rețineți că dezactivarea acestor cookie-uri poate afecta semnificativ funcționalitatea și aspectul site-ului nostru web. Modificările vor intra în vigoare după reîncărcarea paginii.
Setări pentru fontul web Google:
Setări Google Maps:
Setări Google reCaptcha:
Setări Vimeo și YouTube:
Sunt utilizate și următoarele cookie-uri - puteți alege dacă doriți să le acceptați:
Puteți citi cookie-urile și setările de confidențialitate în detaliu în politica noastră de confidențialitate.