Fermentačný experiment - sila superhrdinov kvasiniek - Keinsteinova skrinka
Pred pár dňami sa to stalo znova: Mal som narodeniny. Na oslavu dňa som išiel do kuchyne a venoval sa biochémii ... hm, pečený koláč. A s kváskom! A tak sa pečenie koláča stáva skutočnou kuchynskou biochémiou.
Čo je to vlastne droždie?
Náš pekársky kvások sa skladá zo skutočných živých bytostí! Nie však z rastlín alebo zvierat, ale z húb s komplikovaným názvom „Saccharomyces cervisiae“.
Ak si teraz pripomínate Asterixa a Obelixa ... správne: Obľúbeným nápojom dvoch komických Galov je vlažná Cervisia - pivo. Pekárske droždie je v skutočnosti rovnaká huba, ktorá sa používa na varenie piva.
Prvá časť názvu znamená niečo ako „cukrová huba“, čo znamená, že celý názov možno preložiť ako „pivný cukorný hríb“. To tiež objasňuje, čím sa tieto huby živia.
Mimochodom, kvasinky v lese netvoria dáždniky a čiapky, ako ich poznáte z iných húb. Patria k jednobunkovým druhom a množia sa bunkovým delením alebo tvorbou odnoží. Preto ich nevidíme nič viac ako žltošedú hmotu bez mikroskopu. Pod mikroskopom však môžete vidieť jednotlivé kvasinkové bunky:
Pekárske droždie pod mikroskopom: Odstupňovacie značky na stupnici sú od seba vzdialené 11 mikrometrov (milióntiny metra!). Bob Blaylock [CC BY-SA 3.0 alebo GFDL], z Wikimedia Commons
Čo robí huba v chlebe a koláčoch?
On žije! Minimálne pred pečením. Ako všetko živé z cukru. Kvasinky sa však nevyhnutne nemusia spoliehať pri dýchaní na kyslík. Zatiaľ čo ľudia potrebujú kyslík ako oxidačné činidlo na získanie chemickej energie z cukrov, kvasinky môžu využívať aj iné chemické reakcie, ktoré sa nezaobídu bez kyslíka.
Takéto reakcie sa súhrnne nazývajú „fermentácia“. Počas kvasenia kvasinkami vzniká pitný alkohol „etanol“ (po ktorom pivovarníci hovoria) ako „odpad“ a ... zistíte sami!
Pokus 1: Zviditeľnite kvasenie kvasníc
Musíte
Sklenená fľaša s úzkym hrdlom (cca 0,5 l),
Balón nie je nafúknutý
Pekárske droždie (1 balíček suchého droždia)
Voda (vlažná)
Jedna čajová lyžička stolového cukru
Takto to chodí
Vyfukujte balón niekoľkokrát za sebou a znova a znova vypúšťajte vzduch. Týmto spôsobom sa balónová obálka napne raz a potom sa dá neskôr ľahšie nafúknuť.
Fľašu do polovice naplňte vlažnou vodou a rozpustite v nej cukor. Pridajte droždie a fľašu krátko premiešajte, aby sa všetko dobre zmiešalo.
Potom dajte otvor balónika cez otvor na fľašu a vložte to celé na teplé miesto (ideálne 28-32 ° C).
Počkajte a uvidíte, čo sa stane: Fľaša je viditeľne zaneprázdnená a: Balón sa nafúkne!
Uniká plyn: vľavo na začiatku experimentu, potom zľava doprava: po 15 minútach, 30 minútach, 45 minútach
Čo sa tam deje?
Kvasinky trávia cukor. Tak vznikne plyn, ktorý naplní balón!
Môžeš to dokázať sám!
Pokus 2: detekcia plynov
Musíte
Kvasinková zmes vo fľaši z experimentu 1
Zápalka, niečo na zapálenie
Pinzeta
Takto to chodí
Vyberte balón z fľaše. Zapáľte zápalku a pomocou pinzety ju vložte do fľaše s kvasinkovou zmesou (neponárajte ju!). Pozorované: Zápas končí!
Čo sa tam deje?
Plyn, ktorý kvasinky produkujú, je oxid uhličitý (CO2)! Je to ťažšie ako vzduch, a tak vytláča kyslík z fľaše smerom nahor. Oheň nemôže horieť bez kyslíka - a ten zhasne.
Čo sa deje v kvasinkových bunkách
Najdôležitejším cukrom, ktorým sa kvasnice živia, je hroznový cukor (glukóza). Toto je „jednoduchý cukor“ (monosacharid), tj. Pozostáva z zvládnuteľných malých jednotlivých molekúl cukru.
Všetky živé bytosti môžu rýchlo získať energiu z glukózy alebo molekúl glukózy. Kvasinky používajú sériu reakcií, ktoré biochemici nazývajú „anaeróbna glykolýza“.
Molekula „pyruvátu“ sa vyrába z jednej molekuly glukózy v niekoľkých krokoch. V priebehu týchto krokov sú dve nabité molekuly energie, ktoré biochemici skrátene nazývajú „ADP“, „nabité“ pridaním aniónu kyseliny fosforečnej ku každej z týchto molekúl (nabité molekuly nosiča energie sa potom nazývajú „ATP“).
Na nabíjanie sú však potrební ďalší reakční partneri (molekuly nazývané NAD +), ktorí sa naopak musia recyklovať.
Oxid uhličitý sa potom zlikviduje z buniek a naplní váš balón!
Zostáva jedna molekula acetaldehydu. Je toxický pre bunky, a preto sa rýchlo spracuje na etanol. Odpadové molekuly NADH z glykolýzy sa recyklujú na NAD +.
Pitný alkohol „etanol“ je pre nás ľudí jedovatý, pretože enzým alkohol-dehydrogenáza je tiež prítomný v našich bunkách - iba podporuje reakciu v opačnom smere: z etanolu sa stáva acetaldehyd. A to prináša a mocnú kocovinu (viac o tejto biochemickej kocovine si môžete prečítať tu).
Ako sa potom fermentuje domáci cukor?
Molekuly cukru v domácnosti (sacharóza) pozostávajú z dvoch spojených jednoduchých cukrov: glukózy z hroznového cukru a ovocného cukru - fruktózy.
V kvasinkových bunkách preto je enzým, ktorý dokáže tieto páry rozdeliť skôr, ako sa jednotlivé časti „strávia“, ako je to znázornené vyššie.
Táto schopnosť - štiepiť a využiť domáci cukor - dala nakoniec pekárskym kvasniciam vedecký názov (Saccharomyces ...).
Ako „idú“ droždie v mlieku?
Normálne plnotučné mlieko sa skladá z približne 5% mliečneho cukru (laktózy) - to by malo stačiť krmivo pre droždie, však? Pretože Reto netoleruje laktózu, použila som na koláč mlieko bez laktózy ... a obávala som sa, že mi pri ňom nedôjde kvások. Namiesto toho mi kvasnice po zmiešaní s mliekom vypadli ako Schmitzova mačka!
Kvasinky v mlieku bez laktózy
Laktóza je tiež dvojitý cukor, skladá sa z jednej molekuly, glukózy a galaktózy.
Laktóza je tiež dvojitý cukor, ktorý sa musí pred použitím rozdeliť
Pekárske droždie bohužiaľ nemá enzým, ktorý by štiepil laktózu a tým sa dostal ku glukóze (je preto „intolerantný na laktózu“, hoci kvasinky nemajú črevo, ktoré by sa kvôli tomu mohlo rozčúliť). Našťastie pre droždie, normálne plnotučné mlieko vždy obsahuje voľnú glukózu.
Mlieko bez laktózy sa teraz vyrába pridaním enzýmu laktázy, ktorý štiepi laktózu na glukózu a galaktózu (preto je mlieko bez laktózy o niečo sladšie ako zvyčajne). Kvasinky v mlieku bez laktózy dokonca nájdu viac potravy ako v bežnom plnotučnom mlieku, a preto dychtivo stúpajú!
Čo sa stane s kváskom v rúre
A skôr ako stratíte chuť na chlieb a koláč so všetkými živými hubami: ako všetky živé veci, aj kvasinkové huby závisia od miernych teplôt. Takže ak dáte svoje kvasnicové cesto do rúry a zohrejete ho, všetky huby zomrú.
Oxid uhličitý, ktorý predtým uvoľňovali do cesta, sa však teplom rozširuje, a tak koláče a chlieb stúpajú a sú nádherne nadýchané. Ak však škrob, bielkoviny, tuk a cukor v ceste reagujú a vytvárajú pevnú molekulárnu štruktúru (napríklad v priebehu Maillardovej reakcie, o ktorej si môžete prečítať tu), po ochladení sa to už celé nezrúti.
dispozícia
Zmes kvasníc a vody môžete vyhodiť do umývadla - alebo s nimi možno upiecť chlieb? Balónik môžete naďalej používať podľa svojho želania.
Prajem veľa zábavy pri skúšaní a pozorovaní! Čo ešte rád robíš s kváskom alebo s kváskovým cestom?
Skopírovali ste experiment:
Ak niečo nefungovalo alebo fungovalo iba čiastočne, napíšte to do komentárov. Rád pomôžem pri riešení problémov!
Zdieľať záznam
Tiež by vás mohlo zaujímať
Skvelý príspevok o kvásku 🙂 Keďže pravidelne pečiem chlieb, tento blogový príspevok je pre mňa veľmi poučný.
Tiež vždy hovorím, že kvások má rád teplý teplý
Veľká vďaka za pochvalu! - Ale ani kvasinky nemajú radi príliš teplé: Potom klesá aktivita enzýmov a v určitom okamihu nad 42 ° C sa denaturujú a kvasinky sa uvaria (a nežijú) ako varené vajce;).
Veľký príspevok!
Veľká vďaka!
Tiež by ma zaujímalo, koľko cukru po procese zostane.
Napríklad, ak pridám 10g cukru, koľko z neho potom zostane?
Závisí to od mnohých rôznych faktorov, predovšetkým od množstva použitého droždia a času, ktorý musí pôsobiť. Ďalej je tu teplota okolia a dostupnosť ďalších látok, ktoré sú potrebné pre reakcie spojené s fermentáciou.
V zásade však môžete zmerať, koľko cukru sa premení (a teda aj koľko ešte zostáva). Technicky jednoduchá možnosť by bola zachytiť výsledný CO2 napríklad v piestovom vzorkovači namiesto balónika a stechiometricky vypočítať množstvo prevedeného cukru z objemu. Ak máte v laboratóriu fotometer, môžete dokonca priamo zmerať koncentráciu cukru (ak poznáte vlnovú dĺžku svetla, ktorú absorbuje glukóza alebo cukor pre domácnosť: prístroj v priebehu experimentu meria zmenu absorpcie tejto charakteristickej vlnovej dĺžky - čím menej cukru je, tým menej Svetlo je absorbované). Pomocou pravidelných alebo dokonca „živých“ meraní je dokonca možné sledovať obrat cukru v priebehu času (spravidla enzýmy nepracujú v každom okamihu experimentu rovnakou rýchlosťou).
Pokus som urobil na základnej škole. keďže tam nemôžem použiť otvorený oheň, nemohol som urobiť plynovú časť. Fľaše s balónmi som si teda vzal len so sebou domov, aby som ich vyčistil. Kvasinky pekne stúpali a balón bol dobre naplnený. Teraz som však mohol ďalších 24 hodín pozorovať, že sa „kvasnicová pena“ opäť zrútila a že balónik sa teraz vtiahne do fľaše, akoby bol podtlak. Môžem vám poslať aj obrázok. Máte predstavu, čo sa stalo teraz?
Zanechať komentár
Zanechať komentár zrušiť odpoveď
Som Kathi Keinstein, vášnivá chemička a učiteľka, a ukážem vám, ako môžete skúmať a používať chémiu a ďalšie veci okolo seba.
V Keinsteinovej krabici nenájdete len experimenty doma alebo v škole, ale aj tipy, triky a odpovede o chémii a podobne v každodennom živote!
Obsah škatule
Som členom siete
Páči sa ti to? Diely!
Spravodaj
Posledné príspevky
Značky
Obsah škatule
Spravodaj
Vyhľadávanie
Upozornenie na súbor cookie! V Keinsteinovej krabičke sú cookies. Ak budete naďalej používať tento web, budeme predpokladať, že ste s ním spokojní.
Môžeme požadovať súbory cookie, ktoré sú nastavené na vašom zariadení. Súbory cookie používame, aby nás informovali, keď navštívite naše webové stránky, ako s nami komunikujete, zlepšujeme vaše používateľské skúsenosti a prispôsobujeme váš vzťah s našou webovou stránkou.
Kliknutím na nadpisy rôznych kategórií získate viac informácií. Môžete tiež zmeniť niektoré svoje nastavenia. Upozorňujeme, že blokovanie niektorých typov súborov cookie môže mať vplyv na vaše skúsenosti s našimi webovými stránkami a službami, ktoré môžeme ponúknuť.
Tieto cookies sú absolútne nevyhnutné, aby sme vám mohli poskytovať služby a funkcie dostupné na našom webe.
Pretože tieto cookies sú pre služby a funkcie dostupné na našom webe absolútne nevyhnutné, odmietnutie ovplyvní funkčnosť našich webových stránok. Súbory cookie môžete kedykoľvek zablokovať alebo odstrániť zmenou nastavení prehliadača a vynútením blokovania všetkých súborov cookie na tejto webovej stránke. Pri ďalšej návšteve našej webovej stránky však budete vždy požiadaní o prijatie/odmietnutie súborov cookie.
Plne rešpektujeme, ak sa rozhodnete odmietnuť súbory cookie. Aby sme sa vyhli opakovanému požadovaniu súborov cookie, dovoľte nám uložiť súbor cookie pre vaše nastavenia. Odber môžete kedykoľvek zrušiť alebo povoliť ďalšie súbory cookie, aby ste mohli naše služby využívať v plnom rozsahu. Ak odmietnete cookies, odstránia sa všetky cookies nastavené na našej doméne.
Poskytneme vám zoznam súborov cookie uložených vo vašom počítači na našej doméne. Z bezpečnostných dôvodov vám nemôžeme zobraziť súbory cookie, ktoré sú uložené v iných doménach. Môžete to vidieť v nastaveniach zabezpečenia prehliadača.
Tieto súbory cookie zhromažďujú informácie, ktoré - čiastočne zhrnuté - pomáhajú pochopiť, ako sa používa náš web a aké efektívne sú naše marketingové opatrenia. Poznatky z týchto súborov cookie môžeme tiež použiť na prispôsobenie našich aplikácií, aby sme zlepšili vašu používateľskú skúsenosť na našom webe.
Ak si neželáte, aby sme sledovali vašu návštevu našich stránok, môžete to tu vo svojom prehliadači zablokovať:
Používame tiež rôzne externé služby, ako sú Google Webfonts, Mapy Google a externí poskytovatelia videa. Pretože títo poskytovatelia môžu ukladať vaše osobné údaje, môžete ich tu deaktivovať. Upozorňujeme, že deaktivácia týchto súborov cookie môže výrazne zhoršiť funkčnosť a vzhľad našej webovej stránky. Zmeny sa prejavia po opätovnom načítaní stránky.
Nastavenia webového písma Google:
Nastavenia Máp Google:
Nastavenia Google reCaptcha:
Nastavenia Vimeo a YouTube:
Používajú sa tiež nasledujúce súbory cookie - môžete si zvoliť, či s nimi chcete súhlasiť:
Naše súbory cookie a nastavenia ochrany osobných údajov si môžete prečítať podrobne v našich pravidlách ochrany osobných údajov.