Az alma oxidációja tudományos kísérlet

Miért barnul meg az alma? Fogadjunk, hogy a kíváncsi gyermeked is megkérdezte már ezt egyszer vagy máskor. És talán kihívta a következő kérdéssel is – hogyan lehet megakadályozni, hogy az alma megbarnuljon?

Ebben az alma oxidációs kísérletben azt a kémiai reakciót fogjuk felfedezni, amely barnává változtatja az almát. Ez egy remek kísérlet arra, hogy végigvezesd a gyerekedet a tudományos módszerrel: megfigyelés, kérdésfeltevés, hipotézis felállítása, kísérlet megtervezése, az adatok elemzése és következtetés levonása.

Mielőtt elkezdjük a kísérletet, vezesd végig a gyerekedet a tudományos módszerrel.

Megfigyelés: Az alma megbarnul, ha felszeleteljük és kint hagyjuk.

Kérdés:

Hipotézis: Mi akadályozza meg, hogy az alma megbarnuljon?

Hipotézis: Az almaszeletek folyadékba mártása lelassítja a barnulási folyamatot. Kérd meg a gyerekedet, hogy jósolja meg, melyik folyadék fog a legjobban működni, és jegyezze fel az ingyenes almaoxidációs kísérlet feladatlapra.

Most térjünk rá a kísérletre, amely a hipotézist teszteli!

Hogyan állítsuk össze az almaoxidációs kísérletet

Műszerek:

• Az almaszeletek
• Változatos folyadékok. Az alábbiakat használtuk, de nyugodtan használhatsz bármit, ami a ház körül van:
  • Hígított citromlé
  • Sós víz
  • Szódabikarbónás víz
  • Ecet
  • Tej

Kis edények

Papír és toll a feliratozáshoz

Alma oxidációs kísérlet ingyenes feladatlap

Rendezés:

1. Vágjatok ki kis papírdarabokat, és írjátok rá a vizsgálandó folyadékok nevét. Az egyiknek a “levegő” legyen a kontrollváltozód. A kontrollváltozóra azért van szükség, hogy össze tudd hasonlítani a különböző folyadékokba merített többi almával.

2. Öntsd a többi folyadékot külön edénybe.

3. Helyezze a címkéket a megfelelő tartályok mellé. Nem akarod, hogy ezzel várj, és később elfelejtsd, hogy mik a folyadékok.

4. Helyezz egy-egy almaszeletet mindegyik edénybe úgy, hogy az elmerüljön a folyadékban.

5. Várj néhány percet, és vedd ki az almaszeleteket.

6. Tedd az almaszeleteket egy tányérra, és tedd melléjük a megfelelő címkéket.

7. Várj egy órát, és ellenőrizd az almákat. Beszéljétek meg az oxidáció előrehaladását.

8. Várjatok még néhány órát, és ellenőrizzétek az almákat. Beszéljétek meg az új megfigyeléseket.

9. Hagyjátok az almaszeleteket összesen 5 órán keresztül. Ellenőrizzétek, hogy mennyire barnultak meg az almaszeletek, és jegyezzétek fel a megfigyeléseket a szabad feladatlapra. Gyermeke lerajzolhatja az oxidált almaszeleteket a feladatlapon megadott helyre.

10. Melyik almaszelet barnult meg a leggyorsabban? A leglassabban? Volt olyan, amelyik nagyon gyorsan megbarnult, de az 5 óra végére ugyanolyan színű maradt? Vagy valamelyik lassan barnult meg, és a kísérlet végére a legsötétebb barna lett?

Az almaszeleteket enyhén összenyomkodhatod is, hogy érezd a különbséget az állagukban. A sós vízben lévő almaszelet olyan érzés volt, mint egy szivacs. A citromlé pépessé tette az almát. És végül, de nem utolsósorban, a tejben lévő almaszelet kőkemény lett. Nagyon érdekes!

Ha arról van szó, hogy megakadályozzuk az almaszelet barnulását, a győztes a sós víz! A citromlé szorosan a második helyen végzett. Érdekes módon az ecet mintha gyorsította volna a barnulási folyamatot, ahelyett, hogy lassította volna.

Az eredmények megértéséhez vizsgáljuk meg az oxidáció mögött álló tudományt.

Tudomány a mögött, hogy miért barnul meg az alma

Az alma tartalmaz egy polifenol-oxidáz (PPO) nevű enzimet. Amikor felvágunk egy almát, a PPO reakcióba lép a levegő oxigénjével, és enzimatikus barnulás következik be. A PPO és az oxigén közötti kémiai reakció során melanin keletkezik, amely az alma húsának barna színét adja.

Lassíthatja az oxidációt, ha nem engedi, hogy az oxigén reakcióba lépjen a gyümölcsben lévő PPO-val. Mivel a citromlé olyan jól működött, először azt gondoltuk, hogy a savas vagy alacsony pH-értékű folyadékok megakadályozzák az alma barnulását. Az ecetnek azonban szintén alacsony a pH-szintje, és úgy tűnt, hogy felgyorsította a barnulást. Tehát vagy hibáztunk a kísérletben, vagy valami más áll a háttérben.

A citromlé aszkorbinsavat vagy C-vitamint tartalmaz. Az aszkorbinsav reakcióba lép az oxigénnel, mielőtt az oxigén reagálna az almában lévő enzimmel. Ezért az aszkorbinsav megakadályozza, hogy az alma megbarnuljon, amíg az összes sav el nem fogy. Az ecetben nincs aszkorbinsav, ezért nem működött.

Nem egyértelmű, hogy az ecet miért gyorsította fel a barnulást. Az ecet lényegében ecetsav és víz. Lehet, hogy vízzel kell hígítani az ecetet? A tiszta fehér ecet túl erős és elkezdte rontani az alma húsát? Ez egy másik napra való kísérlet.

A szódabikarbónát és a tejet illetően, ezek a pH-spektrum másik végén vannak, mivel bázisok. Érdekes módon a tej elég jól teljesített az alma oxidálódásának megakadályozásában. Egy jövőbeli kísérletben meg lehet vizsgálni, hogy a tej zsírtartalma számít-e, amikor megakadályozza, hogy az oxigén reakcióba lépjen az almában lévő enzimekkel.

A szódabikarbóna azonban gyorsabban barnította az almát. A lúgos (magas pH-szintű) folyadékok nagyobb mennyiségű oxigént tartalmaznak. Ezért az alma szódabikarbónaoldattal való lefedése valójában több oxigént juttatott az alma felszínére, ami felgyorsította a barnulást.

A sós víz megakadályozta az almaszelet oxidációját, mert sósabb környezettel vette körül az alma sejtjeit, mint a sejtek belsejét. Ennek eredményeként a víz ozmózis útján a sejteken kívülre kerül, így próbálva kiegyenlíteni a só és a víz koncentrációját a sejten belül és kívül. Az almaszelet felszínén lévő víz és só akadályozza az oxigén eljutását a gyümölcs felszínére, és így lassítja az oxidációt.

Végszavak az alma oxidációs kísérlethez

Úgy tűnik, sokféleképpen lehet megakadályozni az alma barnulását. A sós víz tűnik a legjobb megoldásnak, de utána le kellene mosni a sót az almáról, ha nem akarjuk a sós ízt. Egyébként a citromlé is jól működik, de drágább a citromlé, mint a só.

Amint láthatod, még sok más kísérletet is elvégezhetsz ez után az egy után. Például, milyen más gyümölcsök barnulnak meg, ha levegővel érintkeznek? Vajon a só ezeknél a gyümölcsöknél is ugyanolyan jól működik a barnulás megakadályozásában?

Remélem, a gyereked ebből a kísérletből megtanulta a tudományos módszer alapjait és azt, hogy miért barnul meg az alma. Most már tudjuk, mit kezdjünk a megmaradt almáinkkal!;

• Kávészűrő őszi levelek kézműves foglalkozás gyerekeknek
• Alma vulkán kísérlet
• Egyszerű és szórakoztató papírtányér alma kézműves foglalkozás
• Egyszerű 3D papírból készült Alma kézműves foglalkozás gyerekeknek