Esperimento scientifico sull’ossidazione delle mele

Perché le mele diventano marroni? Scommetto che il vostro bambino curioso ve l’ha chiesto prima o poi. E forse ha anche sfidato con una domanda successiva – come si fa ad evitare che la mela diventi marrone?

In questo esperimento di ossidazione della mela, esploreremo la reazione chimica che fa diventare la mela marrone. Questo è un grande esperimento per guidare tuo figlio attraverso il metodo scientifico: fare un’osservazione, porre una domanda, formulare un’ipotesi, progettare un esperimento, analizzare i dati e formulare una conclusione.

Prima di iniziare l’esperimento, guida tuo figlio attraverso il metodo scientifico.

Osservazione: La mela diventa marrone quando la apri e la lasci fuori.

Domanda: Cosa impedirà alla mela di diventare marrone?

Ipotesi: Immergere le fette di mela in un liquido rallenterà il processo di doratura. Chiedi al tuo bambino di prevedere quale liquido funzionerà meglio e registralo sul foglio di lavoro gratuito dell’esperimento di ossidazione della mela.

Ora, passiamo all’esperimento che testerà l’ipotesi!

Come impostare l’esperimento di ossidazione della mela

Materiali:

• Fette di mela
• Una varietà di liquidi. Ecco cosa abbiamo usato, ma sentitevi liberi di usare qualsiasi cosa abbiate in casa:
  • Succo di limone diluito
  • Acqua salata
  • Baking soda
  • Aceto
  • Latte
• Piccoli contenitori
• Carta e penna per etichettare
• Foglio di lavoro gratuito dell’esperimento di ossidazione della mela

Direzioni:

1. Ritaglia dei piccoli pezzi di carta e scrivi il nome dei liquidi che stai per testare. Uno di loro dovrebbe essere “aria” come variabile di controllo. Avere una variabile di controllo è necessario per poterla confrontare con le altre mele che sono state immerse in vari liquidi.

2. Versare gli altri liquidi in contenitori separati.

3. Metti le etichette accanto ai contenitori corrispondenti. Non vuoi aspettare a fare questo e dimenticare quali sono i liquidi più tardi.

4. Mettete una fetta di mela in ogni contenitore in modo che sia immersa nel liquido.

5. Aspettare qualche minuto e tirare fuori le fette di mela.

6. Mettere le fette di mela su un piatto e mettere le etichette corrispondenti accanto ad esse.

7. Aspettare un’ora e controllare le mele. Discutete il progresso dell’ossidazione.

8. Aspettate ancora un paio d’ore e controllate le mele. Discutete qualsiasi nuova osservazione.

9. Lasciate le fette di mela per un totale di 5 ore. Controlla quanto sono marroni le fette di mela e registra le osservazioni sul foglio di lavoro gratuito. Il bambino può disegnare le fette di mela ossidate nell’apposito spazio sul foglio di lavoro.

10. Quale fetta di mela si è scurita più velocemente? Più lentamente? Qualcuna è diventata marrone molto velocemente ma poi è rimasta dello stesso colore alla fine delle 5 ore? Oppure qualcuna è diventata marrone lentamente e alla fine dell’esperimento ha assunto il colore più scuro?

Puoi anche schiacciare leggermente le fette di mela per sentire la differenza di consistenza. La fetta di mela in acqua salata sembrava una spugna. Il succo di limone ha reso la mela molliccia. E, ultimo ma non meno importante, la fetta di mela nel latte è dura come la roccia. Molto interessante!

Quando si tratta di evitare che una fetta di mela si scurisca, il vincitore è l’acqua salata! Il succo di limone è arrivato secondo per un pelo. È interessante notare che l’aceto sembrava aver accelerato il processo di rosolatura invece di rallentarlo.

Per capire i risultati, esploriamo la scienza dietro l’ossidazione.

Scienza dietro il perché le mele diventano marroni

Le mele contengono un enzima chiamato polifenolo ossidasi (PPO). Quando si apre una mela, la PPO reagisce con l’ossigeno dell’aria e si verifica l’imbrunimento enzimatico. La reazione chimica tra il PPO e l’ossigeno produce melanina, che è ciò che dà alla polpa della mela il colore marrone.

È possibile rallentare l’ossidazione non permettendo all’ossigeno di reagire con il PPO nella frutta. Dato che il succo di limone ha funzionato così bene, all’inizio abbiamo pensato che i liquidi acidi, o i liquidi con un basso livello di pH, avrebbero impedito alla mela di diventare marrone. Tuttavia, anche l’aceto ha un basso livello di pH e sembrava aver accelerato l’imbrunimento. Quindi, o abbiamo commesso un errore nell’esperimento, o c’è qualcos’altro in gioco.

Il succo di limone contiene acido ascorbico o vitamina C. L’acido ascorbico reagirà con l’ossigeno prima che l’ossigeno reagisca con l’enzima nella mela. Pertanto, l’acido ascorbico impedirà alla mela di imbrunire finché tutto l’acido non sarà esaurito. L’aceto non ha acido ascorbico, e quindi non ha funzionato.

Non è chiaro perché l’aceto sembra aver accelerato l’imbrunimento. L’aceto è essenzialmente acido acetico e acqua. Forse dobbiamo diluire l’aceto con acqua? L’aceto bianco puro è troppo forte e ha iniziato a deteriorare la polpa della mela? Questo è un esperimento per un altro giorno.

Per quanto riguarda il bicarbonato di sodio e il latte, sono all’altra estremità dello spettro del pH poiché sono basi. È interessante notare che il latte ha fatto abbastanza bene nell’impedire alla mela di ossidarsi. Un esperimento futuro può essere progettato per vedere se il contenuto di grasso nel latte conta quando si tratta di bloccare l’ossigeno dalla reazione con gli enzimi nella mela.

Il bicarbonato di sodio, tuttavia, ha reso la mela marrone più velocemente. I liquidi alcalini (alto livello di pH) contengono maggiori quantità di ossigeno. Quindi, coprire la mela con una soluzione di bicarbonato di sodio ha effettivamente portato più ossigeno alla superficie della mela, accelerando l’imbrunimento.

L’acqua salata ha impedito l’ossidazione della fetta di mela perché ha circondato le cellule della mela con un ambiente più salato dell’interno delle cellule. Di conseguenza, l’acqua si muove all’esterno delle cellule attraverso l’osmosi nel tentativo di equalizzare la concentrazione di sale e acqua all’interno e all’esterno della cellula. L’acqua e il sale sulla superficie della fetta di mela interferiscono con l’ossigeno che raggiunge la superficie del frutto e quindi rallenta l’ossidazione.

Parole finali sull’esperimento di ossidazione delle mele

Sembrano esserci molti modi per evitare che le mele diventino marroni. L’acqua salata sembra essere la soluzione migliore, ma è necessario lavare il sale dalla mela dopo se non si vuole il sapore salato. Altrimenti, il succo di limone funziona bene, ma è più costoso usare il succo di limone che il sale.

Come puoi vedere, ci sono molti altri esperimenti che puoi fare dopo questo. Per esempio, quali altri frutti diventano marroni se esposti all’aria? Il sale funzionerà altrettanto bene su questi frutti per evitare che diventino marroni?

Spero che tuo figlio abbia imparato le basi del metodo scientifico e del perché le mele diventano marroni da questo esperimento. Ora sappiamo cosa fare con le nostre mele avanzate!

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