Experimento científico sobre la oxidación de las manzanas

¿Por qué se ponen marrones las manzanas? Seguro que tu hijo curioso te lo ha preguntado alguna vez. Y tal vez también lo haya cuestionado con una pregunta complementaria: ¿cómo se evita que la manzana se vuelva marrón?

En este experimento de oxidación de la manzana, vamos a explorar la reacción química que la vuelve marrón. Este es un gran experimento para guiar a su hijo a través del método científico de hacer una observación, hacer una pregunta, formar una hipótesis, diseñar un experimento, analizar los datos y formar una conclusión.

Antes de comenzar el experimento, guíe a su hijo a través del método científico.

Observación: La manzana se vuelve marrón cuando la cortas y la dejas fuera.

Pregunta: ¿Qué hará que la manzana no se vuelva marrón?

Hipótesis: Sumergir las rodajas de manzana en un líquido retrasará el proceso de dorado. Haz que tu hijo prediga qué líquido funcionará mejor y que lo anote en la hoja de trabajo gratuita del experimento de oxidación de la manzana.

Ahora, ¡vamos al experimento que pondrá a prueba la hipótesis!

Cómo preparar el experimento de oxidación de la manzana

Materiales:

• Ranuras de manzana
• Una variedad de líquidos. Esto es lo que hemos usado, pero siéntete libre de usar lo que tengas por casa:
  • Jugo de limón diluido
  • Agua salada
  • Agua con bicarbonato
  • Vinagre
  • Leche

.

• Contenedores pequeños
• Papel y bolígrafo para etiquetar
• Hoja de trabajo gratuita del experimento de oxidación de la manzana

Direcciones:

1. Recorta pequeños trozos de papel y escribe el nombre de los líquidos que vas a probar. Uno de ellos debe ser «aire» para tu variable de control. Tener una variable de control es necesario para que puedas compararla con las otras manzanas que han sido sumergidas en varios líquidos.

2. Vierte los otros líquidos en recipientes separados.

3. Coloca las etiquetas junto a los recipientes correspondientes. No querrás esperar a hacer esto y olvidarte luego de qué líquidos se trata.

4. Coloca una rodaja de manzana en cada recipiente de forma que quede sumergida en el líquido.

5. Esperar unos minutos y sacar las rodajas de manzana.

6. Colocar las rodajas de manzana en un plato y poner las etiquetas correspondientes al lado.

7. Esperar una hora y comprobar las manzanas. Discutir el progreso de la oxidación.

8. Esperar un par de horas más y comprobar las manzanas. Discuta cualquier nueva observación.

9. Deje las rodajas de manzana durante un total de 5 horas. Compruebe cómo de marrones están las rodajas de manzana y anote las observaciones en la hoja de trabajo gratuita. Su hijo puede dibujar las rodajas de manzana oxidadas en el espacio proporcionado en la hoja de trabajo.

10. ¿Qué rodaja de manzana se ha dorado más rápido? ¿La más lenta? ¿Alguna de ellas se volvió marrón muy rápido pero luego se quedó del mismo color al final de las 5 horas? ¿O alguna de ellas se doró lentamente y terminó con el color más oscuro al final del experimento?

También puedes aplastar ligeramente las rodajas de manzana para sentir la diferencia de textura. La rodaja de manzana en agua salada se sentía como una esponja. El zumo de limón hizo que la manzana fuera blanda. Y por último, pero no menos importante, la rodaja de manzana en leche es dura como una roca. Qué interesante!

Cuando se trata de evitar que una rodaja de manzana se dore, ¡el ganador es el agua salada! El zumo de limón quedó en segundo lugar. Curiosamente, el vinagre parecía haber acelerado el proceso de dorado en lugar de ralentizarlo.

Para entender los resultados, vamos a explorar la ciencia detrás de la oxidación.

La ciencia detrás de por qué las manzanas se vuelven marrones

Las manzanas contienen una enzima llamada polifenol oxidasa (PPO). Cuando se abre una manzana, la PPO reacciona con el oxígeno del aire y se produce un pardeamiento enzimático. La reacción química entre la PPO y el oxígeno produce melanina, que es lo que da a la pulpa de la manzana el color marrón.

Se puede ralentizar la oxidación no permitiendo que el oxígeno reaccione con la PPO en la fruta. Como el zumo de limón funcionó tan bien, al principio pensamos que los líquidos ácidos, o con un nivel de pH bajo, evitarían que la manzana se dorara. Sin embargo, el vinagre también tiene un nivel de pH bajo y parece haber acelerado el oscurecimiento. Así que, o bien cometimos un error en el experimento, o bien hay algo más en juego.

El zumo de limón contiene ácido ascórbico o vitamina C. El ácido ascórbico reaccionará con el oxígeno antes de que éste reaccione con la enzima de la manzana. Por lo tanto, el ácido ascórbico evitará que la manzana se dore hasta que se consuma todo el ácido. El vinagre no tiene ácido ascórbico, y por lo tanto no funcionó.

No es concluyente por qué el vinagre parecía haber acelerado el pardeamiento. El vinagre es esencialmente ácido acético y agua. ¿Tal vez hay que diluir el vinagre con agua? ¿El vinagre blanco puro es demasiado fuerte y empezó a deteriorar la pulpa de la manzana? Eso es un experimento para otro día.

En cuanto al bicarbonato de sodio y la leche, están en el otro extremo del espectro del pH ya que son bases. Curiosamente, la leche lo hizo bastante bien para evitar la oxidación de la manzana. Se puede diseñar un futuro experimento para ver si el contenido de grasa en la leche importa a la hora de bloquear el oxígeno para que no reaccione con las enzimas de la manzana.

El bicarbonato de sodio, sin embargo, hizo que la manzana se dorara más rápido. Los líquidos alcalinos (alto nivel de pH) contienen mayores cantidades de oxígeno. Por lo tanto, cubrir la manzana con una solución de bicarbonato de sodio en realidad llevó más oxígeno a la superficie de la manzana, acelerando el oscurecimiento.

El agua salada impidió la oxidación de la rodaja de manzana porque rodeó las células de la manzana con un entorno más salado que el interior de las células. Como resultado, el agua se mueve fuera de las células a través de la ósmosis en un intento de igualar la concentración de sal y agua dentro y fuera de la célula. El agua y la sal en la superficie de la rodaja de manzana interfieren con el oxígeno que llega a la superficie de la fruta y, por lo tanto, ralentizan la oxidación.