Un proiect științific care schimbă culoarea de la Science Buddies

fruits

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Concepte cheie
Biologie
Chimie
Reacții chimice
Enzime
Alimente

Introducere
V-ați întrebat vreodată de ce felii de mere devin maronii după ce le tăiați sau de ce o banană galbenă devine pete întunecate în timp? Ambele fenomene au aceeași cauză: rumenirea enzimatică declanșată de o enzimă numită polifenol oxidază (PPO). În această activitate veți afla cum funcționează această enzimă transformând o banană de la galben la maro în doar câteva secunde. Apoi veți explora modul în care vă puteți păstra feliile de mere proaspete!

fundal
Tone de fructe și legume sunt produse, procesate și livrate zilnic, astfel încât să le putem cumpăra proaspete. Multe dintre aceste bucăți de produse, totuși, nu ajung niciodată în magazine. Acest lucru se datorează faptului că unele fructe și legume precum caisele, ciupercile, salata verde și perele se degradează în timp din cauza rumenirii enzimatice. Puteți vedea acest lucru singur dacă observați o banană timp de câteva zile sau săptămâni. Ați cumpăra o banană maro? Rumenirea enzimatică este una dintre cele mai mari cauze de pierdere a calității în fructe și legume - chiar dacă nu face ca alimentele să fie dăunătoare pentru consum. Deci, ce se întâmplă exact în timpul rumenirii enzimatice?

Procesul are loc pe mai mulți pași. Enzima responsabilă de rumenire se numește polifenol oxidază (sau PPO). În prezența oxigenului, enzima PPO schimbă substanțele cunoscute sub numele de compuși fenolici (printr-un proces de oxidare) în diferiți compuși numiți chinone. Chinonele reacționează apoi cu alți compuși pentru a forma melanină. Melanina este același pigment maro închis care colorează părul, pielea și irisul ochilor noștri. De asemenea, fructele și legumele devin maronii. Cu toate acestea, această reacție nu se întâmplă de obicei în fructele și legumele proaspete, deoarece PPO și compușii fenolici sunt separați în producerea celulelor vegetale.

Procesul de rumenire enzimatică este declanșat numai atunci când PPO, compușii fenolici și oxigenul vin în contact unul cu celălalt. Exact acest lucru se întâmplă atunci când un fruct este tăiat, cade sau este lovit prea mult. Când țesutul fructului este deteriorat din cauza căldurii, frigului, vârstei sau stresului mecanic, celulele sale se deschid și compușii fenolici și enzima sunt eliberați și se amestecă cu oxigenul din aer. Ca rezultat, țesutul deteriorat devine maroniu aproape imediat. În această activitate, veți vedea acest proces de rumenire pentru dvs. și veți investiga modul în care această reacție poate fi evitată. Deci, ia niște fructe și începe!

Materiale

  • Banana (galbenă fără pete maronii)
  • Cuptor
  • Oală
  • Apă
  • Temporizator
  • Ajutor adult
  • măr
  • Masă de tăiat
  • Cuţit
  • Suc de lămâie
  • Oțet distilat
  • Lapte
  • Adițional la una sau două banane (opțional)
  • Frigider (opțional)
  • Bandă (opțional)
  • Alte fructe și legume de testat (opțional)


Pregătirea

  • Umpleți o oală cu apă de la robinet.
  • Cu ajutorul unui adult, așezați oala pe aragaz și încălziți apa până la fierbere. Aveți întotdeauna grijă și ajutor pentru adulți atunci când lucrați în jurul apei foarte fierbinți.


Procedură

Observații și rezultate
Ai reușit să-ți schimbi culoarea bananei? Cel mai probabil, da! Probabil că nu ați observat o mare diferență în banană imediat după ce ați introdus-o în apa fiartă, dar în următoarele 30 de secunde și după ce ați scos-o din apă, ar fi trebuit să devină destul de întunecată. Ar fi trebuit să observați că schimbarea culorii s-a întâmplat doar acolo unde banana a fost scufundată în apa fierbinte. Acest lucru se datorează faptului că apa clocotită a provocat stres de căldură celulelor din straturile exterioare ale cojii de banane și le-a distrus. Pe măsură ce celulele s-au deschis, au eliberat PPO și compuși fenolici, care au reacționat apoi cu oxigenul aerului pentru a forma melanină. Doar coaja ar fi trebuit să fie afectată de rumenirea enzimatică, deoarece partea interioară a bananei a fost protejată de coajă.

Dacă puneți o banană în frigider, toată banana ar fi trebuit să se rumenească. Deoarece banana este un fruct tropical, este dezvoltată pentru temperaturi calde, motiv pentru care celulele bananei se deteriorează la frig. Cu toate acestea, dacă ați înregistrat părți ale bananei, ar fi trebuit să observați că sub bandă banana și-a păstrat culoarea galbenă. Acest lucru se datorează faptului că banda a sigilat banana de oxigen, ceea ce este necesar pentru a avea loc reacția de rumenire enzimatică.

Când tăiați un măr, țesutul său este deteriorat, iar celulele sale sunt rupte din cauza stresului mecanic. Acest lucru declanșează din nou rumenirea enzimatică, pe care ar fi trebuit să o observați pe feliile de măr. Când băgați feliile de mere cu o furculiță, ați deteriorat și mai multe celule și ați eliberat mai mulți compuși enzimatici și fenolici, motiv pentru care această felie de măr ar fi trebuit să devină mai întunecată. Conținutul de PPO din interiorul unui fruct sau legumă determină gradul de rumenire enzimatică a acestuia. Acesta este motivul pentru care unele fructe sau legume, chiar și diferite tipuri de mere care conțin mai mulți dintre acești compuși, devin mai întunecate decât altele.

Când ați stropit, lapte, suc de lămâie, oțet și apă peste feliile de măr, ar fi trebuit să observați că soluțiile acide, cum ar fi oțetul și sucul de lămâie, au împiedicat rumenirea enzimatică. Acest lucru se datorează faptului că PPO nu funcționează bine în medii acide, ceea ce înseamnă că enzima nu mai funcționează sau încetinește considerabil. Așadar, data viitoare când mănânci un măr și nu vrei să se rumenească știi ce să faci!

A curăța
Dacă doriți și dacă ați folosit instrumente curate, puteți mânca fructele experimentale. Puteți compost fructe nemâncate.

Această activitate ți-a fost adusă în parteneriat cu Science Buddies