Apfel-Oxidations-Experiment

Warum werden Äpfel braun? Ich wette, Ihr neugieriges Kind hat Sie das auch schon einmal gefragt. Und vielleicht hat es auch eine Folgefrage gestellt: Wie verhindert man, dass der Apfel braun wird?

In diesem Apfeloxidationsexperiment werden wir die chemische Reaktion untersuchen, die den Apfel braun werden lässt. Dies ist ein großartiges Experiment, um Ihr Kind durch die wissenschaftliche Methode zu führen: eine Beobachtung machen, eine Frage stellen, eine Hypothese aufstellen, ein Experiment planen, die Daten analysieren und eine Schlussfolgerung ziehen.

Bevor wir mit dem Experiment beginnen, führen Sie Ihr Kind durch die wissenschaftliche Methode.

Beobachtung: Der Apfel wird braun, wenn man ihn aufschneidet und liegen lässt.

Frage: Was wird verhindern, dass der Apfel braun wird?

Hypothese: Wenn man die Apfelscheiben in eine Flüssigkeit taucht, wird der Bräunungsprozess verlangsamt. Lassen Sie Ihr Kind vorhersagen, welche Flüssigkeit am besten funktioniert, und notieren Sie es auf dem kostenlosen Arbeitsblatt zum Apfeloxidationsexperiment.

Jetzt kommen wir zum Experiment, mit dem die Hypothese getestet wird!

Wie man das Apfeloxidationsexperiment vorbereitet

Materialien:

• Apfelscheiben
• Eine Vielzahl von Flüssigkeiten. Wir haben die folgenden verwendet, aber du kannst alles verwenden, was du im Haus hast:
  • Verdünnter Zitronensaft
  • Salzwasser
  • Backpulverwasser
  • Essig
  • Milch
• Kleine Behälter
• Papier und Stift zum Beschriften
• Apfeloxidationsexperiment kostenloses Arbeitsblatt

Anleitungen:

1. Schneide kleine Papierstücke aus und schreibe die Namen der Flüssigkeiten auf, die du testen willst. Eine davon sollte „Luft“ für deine Kontrollvariable sein. Eine Kontrollvariable ist notwendig, damit du sie mit den anderen Äpfeln vergleichen kannst, die in verschiedene Flüssigkeiten getaucht wurden.

2. Gieße die anderen Flüssigkeiten in separate Behälter.

3. Lege die Etiketten neben die entsprechenden Behälter. Du willst nicht damit warten und später vergessen, was die Flüssigkeiten sind.

4. Lege in jedes Gefäß eine Apfelscheibe, so dass sie in die Flüssigkeit getaucht ist.

5. Warte ein paar Minuten und nimm die Apfelscheiben heraus.

6. Lege die Apfelscheiben auf einen Teller und lege die entsprechenden Etiketten daneben.

7. Warte eine Stunde und kontrolliere die Äpfel. Besprecht den Fortschritt der Oxidation.

8. Wartet noch ein paar Stunden und überprüft die Äpfel. Besprecht alle neuen Beobachtungen.

9. Lasse deine Apfelscheiben insgesamt 5 Stunden liegen. Überprüfen Sie, wie braun die Apfelscheiben sind und notieren Sie Ihre Beobachtungen auf dem freien Arbeitsblatt. Ihr Kind kann die oxidierten Apfelscheiben in den dafür vorgesehenen Raum auf dem Arbeitsblatt zeichnen.

10. Welche Apfelscheibe ist am schnellsten braun geworden? Am langsamsten? Wurde eine von ihnen sehr schnell braun, hatte aber nach 5 Stunden noch die gleiche Farbe? Oder wurde eine von ihnen langsam braun und war am Ende des Experiments am dunkelsten braun?

Du kannst die Apfelscheiben auch leicht zerdrücken, um den Unterschied in der Textur zu spüren. Die Apfelscheibe in Salzwasser fühlte sich an wie ein Schwamm. Durch den Zitronensaft wurde der Apfel matschig. Und zu guter Letzt ist die Apfelscheibe in Milch steinhart. Sehr interessant!

Wenn es darum geht, das Braunwerden einer Apfelscheibe zu verhindern, ist Salzwasser der Sieger! Der Zitronensaft war knapp dahinter. Interessanterweise schien der Essig den Bräunungsprozess zu beschleunigen, anstatt ihn zu verlangsamen.

Um die Ergebnisse zu verstehen, sollten wir die Wissenschaft hinter der Oxidation erforschen.

Wissenschaftlich betrachtet, warum Äpfel braun werden

Äpfel enthalten ein Enzym namens Polyphenoloxidase (PPO). Wenn man einen Apfel aufschneidet, reagiert die PPO mit dem Sauerstoff in der Luft und es kommt zu einer enzymatischen Bräunung. Bei der chemischen Reaktion zwischen PPO und Sauerstoff entsteht Melanin, das dem Apfelfleisch die braune Farbe verleiht.

Man kann die Oxidation verlangsamen, indem man den Sauerstoff nicht mit dem PPO in der Frucht reagieren lässt. Da Zitronensaft so gut funktioniert hat, dachten wir zunächst, dass saure Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit einem niedrigen pH-Wert das Braunwerden des Apfels verhindern würden. Essig hat jedoch ebenfalls einen niedrigen pH-Wert, und er schien die Bräunung zu beschleunigen. Also haben wir entweder einen Fehler im Experiment gemacht, oder es ist etwas anderes im Spiel.

Zitronensaft enthält Ascorbinsäure oder Vitamin C. Ascorbinsäure reagiert mit dem Sauerstoff, bevor der Sauerstoff mit dem Enzym im Apfel reagiert. Daher verhindert Ascorbinsäure, dass der Apfel braun wird, bis die gesamte Säure verbraucht ist. Essig enthält keine Ascorbinsäure und hat deshalb nicht funktioniert.

Es ist nicht schlüssig, warum Essig die Bräunung zu beschleunigen schien. Essig besteht im Wesentlichen aus Essigsäure und Wasser. Vielleicht muss man den Essig mit Wasser verdünnen? Ist reiner weißer Essig zu stark und beginnt das Apfelfleisch zu verderben? Das ist ein Experiment für einen anderen Tag.

Backpulver und Milch liegen am anderen Ende des pH-Spektrums, da sie Basen sind. Interessanterweise hat die Milch die Oxidation des Apfels recht gut verhindert. In einem zukünftigen Experiment kann untersucht werden, ob der Fettgehalt der Milch eine Rolle spielt, wenn es darum geht, die Reaktion von Sauerstoff mit den Enzymen im Apfel zu verhindern.

Backpulver hingegen ließ den Apfel schneller braun werden. Alkalische Flüssigkeiten (hoher pH-Wert) enthalten größere Mengen an Sauerstoff. Daher brachte das Bedecken des Apfels mit Natronlösung tatsächlich mehr Sauerstoff an die Oberfläche des Apfels, was die Bräunung beschleunigte.

Salzwasser verhinderte die Oxidation der Apfelscheibe, weil es die Apfelzellen mit einer salzigeren Umgebung umgab als das Innere der Zellen. Infolgedessen bewegt sich das Wasser durch Osmose aus den Zellen heraus, um die Salz- und Wasserkonzentration innerhalb und außerhalb der Zelle auszugleichen. Das Wasser und das Salz auf der Oberfläche der Apfelscheibe verhindern, dass Sauerstoff an die Fruchtoberfläche gelangt, und verlangsamen so die Oxidation.

Abschließende Worte zum Apfel-Oxidations-Experiment

Es scheint viele Möglichkeiten zu geben, das Braunwerden von Äpfeln zu verhindern. Salzwasser scheint die beste Lösung zu sein, aber man muss das Salz hinterher vom Apfel abwaschen, wenn man den salzigen Geschmack nicht will. Ansonsten funktioniert Zitronensaft gut, aber es ist teurer, Zitronensaft zu verwenden als Salz.

Wie du siehst, gibt es noch viele weitere Experimente, die du nach diesem durchführen kannst. Welche anderen Früchte werden zum Beispiel braun, wenn sie an der Luft liegen? Wirkt Salz bei diesen Früchten genauso gut, um zu verhindern, dass sie braun werden?

Ich hoffe, dein Kind hat durch dieses Experiment die Grundlagen der wissenschaftlichen Methode gelernt und weiß, warum Äpfel braun werden. Jetzt wissen wir, was wir mit unseren übrig gebliebenen Äpfeln machen können!

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