Wissenschaft

Einfluss von Säuren und Basen auf die Bräunung von Äpfeln

Äpfel und andere Früchte werden beim Schneiden braun und das in den Früchten enthaltene Enzym (Tyrosinase) und andere Substanzen (eisenhaltige Phenole) sind Luftsauerstoff ausgesetzt.

Der Zweck dieser  Chemie Laborübung ist es, die Auswirkungen von zu beobachten  , Säuren und Basen  auf der Geschwindigkeit der Bräunung von Äpfeln , wenn sie geschnitten werden , und die Enzyme in sie sind Sauerstoff ausgesetzt.

Eine mögliche Hypothese für dieses Experiment wäre:

Die Säure (pH) einer Oberflächenbehandlung beeinflusst die Geschwindigkeit der enzymatischen Bräunungsreaktion von geschnittenen Äpfeln nicht.

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Materialien sammeln

Für diese Übung werden folgende Materialien benötigt:

  • Fünf Scheiben Apfel (oder Birne, Banane, Kartoffel oder Pfirsich)
  • Fünf Plastikbecher (oder andere durchsichtige Behälter)
  • Essig (oder verdünnte Essigsäure )
  • Zitronensaft
  • Lösung aus Backpulver ( Natriumbicarbonat. und Wasser (Sie möchten das Backpulver auflösen. Stellen Sie die Lösung her, indem Sie Ihrem Backpulver Wasser hinzufügen, bis es sich auflöst.)
  • Lösung von Magnesia-Milch und Wasser (Verhältnis ist nicht besonders wichtig – Sie könnten eine Mischung aus einem Teil Wasser und einem Teil Magnesia-Milch herstellen. Sie möchten nur, dass die Magnesia-Milch leichter fließt.)
  • Wasser
  • Messzylinder (oder Messbecher)

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Verfahren – Erster Tag

  1. Beschriften Sie die Tassen:
    1. Essig
    2. Zitronensaft
    3. Backpulverlösung
    4. Magnesia-Milchlösung
    5. Wasser
  2. Fügen Sie jeder Tasse eine Apfelscheibe hinzu.
  3. Gießen Sie 50 ml oder 1/4 Tasse einer Substanz über den Apfel in seiner etikettierten Tasse. Möglicherweise möchten Sie die Flüssigkeit um die Tasse schwenken, um sicherzustellen, dass die Apfelscheibe vollständig beschichtet ist.
  4. Beachten Sie das Aussehen der Apfelscheiben unmittelbar nach der Behandlung.
  5. Legen Sie die Apfelscheiben für einen Tag beiseite.

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Verfahren und Daten – Zweiter Tag

  1. Beobachten Sie die Apfelscheiben und zeichnen Sie Ihre Beobachtungen auf. Es kann hilfreich sein, eine Tabelle zu erstellen, in der die Apfelscheibenbehandlung in einer Spalte und das Aussehen der Äpfel in der anderen Spalte aufgeführt sind. Notieren Sie alles, was Sie beobachten, wie das Ausmaß der Bräunung (z. B. weiß, leicht braun, sehr braun, rosa), die Textur des Apfels (trocken? Schleimig?) Und andere Merkmale (glatt, faltig, Geruch usw.). )
  2. Wenn Sie können, möchten Sie möglicherweise ein Foto Ihrer Apfelscheiben machen, um Ihre Beobachtungen zu unterstützen und um später darauf zurückgreifen zu können.
  3. Sie können Ihre Äpfel und Tassen entsorgen, sobald Sie die Daten aufgezeichnet haben.

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Ergebnisse

Was bedeuten Ihre Daten? Sehen alle deine Apfelscheiben gleich aus? Unterscheiden sich einige von anderen?

Wenn die Scheiben gleich aussehen, würde dies anzeigen, dass der Säuregehalt der Behandlung keinen Einfluss auf die enzymatische Bräunungsreaktion in den Äpfeln hatte. Wenn andererseits die Apfelscheiben unterschiedlich aussehen, würde dies darauf hinweisen, dass etwas in den Beschichtungen die Reaktion beeinflusst.

Zuerst bestimmen , ob die Chemikalien in den Beschichtungen beeinflussen die Bräunung der Lage waren Reaktion .

Selbst wenn die Reaktion beeinflusst wurde, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Säuregehalt der Beschichtungen die Reaktion beeinflusste. Wenn beispielsweise der mit Zitronensaft behandelte Apfel weiß und der mit Essig behandelte Apfel braun wäre (beide Behandlungen sind Säuren), wäre dies ein Hinweis darauf, dass etwas mehr als die Säure die Bräunung beeinflusst.

Wenn jedoch die säurebehandelten Äpfel (Essig, Zitronensaft) mehr / weniger braun waren als der neutrale Apfel (Wasser) und / oder die basenbehandelten Äpfel (Backpulver, Magnesia-Milch), können Ihre Ergebnisse auf einen betroffenen Säuregehalt hinweisen die Bräunungsreaktion.

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Schlussfolgerungen

Sie möchten, dass Ihre Hypothese eine Nullhypothese oder eine No-Difference-Hypothese ist, da es einfacher ist zu testen, ob eine Behandlung eine Wirkung hat oder nicht, als zu versuchen, zu beurteilen, was diese Wirkung ist.

Wurde die Hypothese unterstützt oder nicht? Wenn die Rate der Bräunung nicht das gleiche für die Äpfel war und die Rate der Bräunung war anders für die Säure behandelte Äpfel im Vergleich zu der Basis behandeln Äpfel, dann würde dies bedeuten , dass der pH – Wert ( Säuregehalt, Basizität. der Behandlung hat beeinflussen die Geschwindigkeit der enzymatischen Bräunungsreaktion. In diesem Fall wird die Hypothese nicht unterstützt.

Wenn ein Effekt beobachtet wurde (Ergebnisse), ziehen Sie eine Schlussfolgerung über die Art der Chemikalie (Säure? Base?), Die die enzymatische Reaktion inaktivieren kann.

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Weitere Fragen

Hier sind einige zusätzliche Fragen, die Sie nach Abschluss dieser Übung möglicherweise beantworten möchten:

  1. Welche Substanzen in jeder Apfelbehandlung haben nach Ihren Ergebnissen die Enzymaktivität beeinflusst, die für die Bräunung der Äpfel verantwortlich ist? Welche Substanzen schienen die Enzymaktivität nicht zu beeinflussen ?
  2. Essig und Zitronensaft enthalten Säuren. Backpulver und Magnesia-Milch sind Basen. Wasser ist neutral, weder eine Säure noch eine Base. Können Sie aus diesen Ergebnissen schließen, ob Säuren, pH-neutrale Substanzen und / oder Basen die Aktivität dieses Enzyms (Tyrosinase) verringern konnten? Können Sie sich einen Grund vorstellen, warum einige Chemikalien das Enzym beeinflussten, während andere dies nicht taten?
  3. Enzyme beschleunigen die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Die Reaktion kann jedoch möglicherweise noch langsamer ohne das Enzym ablaufen. Entwerfen Sie ein Experiment, um festzustellen, ob die Äpfel, in denen die Enzyme inaktiviert wurden, innerhalb von 24 Stunden noch braun werden.

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