Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht? · Thema: Apfelsaft, Enzyme, Polyphenoloxidase...
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Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht?
Thema: Apfelsaft, Enzyme, Polyphenoloxidase
26.11.2014 V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 1
V12
1. Einleitung
Bei der Verarbeitung von Naturstoffen kommt es häufig zu unerwünschten
Begleitreaktionen.
So kann beispielsweise das Erhitzen von Milch zu verändertem Geschmack
führen. Der Kontakt mit Luftsauerstoff oxidiert verschiedene chemische
Substanzen, so dass Geschmacks- oder Farbänderungen auftreten. Bei der
Verarbeitung und Lagerung von solchen Produkten stellt sich häufig die
Frage, wie solche Begleitreaktionen unterbunden werden können.
2. Grundlagen
In Früchten kommen viele verschiedene Stoffe vor. Eine Gruppe von
Verbindungen wird hierbei unter dem Begriff Polyphenole zusammengefasst.
2.1. Enzyme
Enzyme sind Proteine, die die Aktivierungsenergie von biochemischen
Reaktionen herabsetzen und dadurch als Biokatalysatoren wirken. Sie
beschleunigen Reaktionen um das Millionenfache oder mehr.
Enzyme sind hochspezifisch, d.h. sie können nur einen ganz bestimmten
Stoff/ eine ganz bestimmte Stoffgruppe (= Substrat) chemisch umsetzen. Das
Substrat passt in das Enzym wie der Schlüssel in das Schloss (Schlüssel-
Schloss-Prinzip [2]).
Reaktionen, die mit Hilfe eines Enzyms katalysiert werden, laufen im
einfachsten Fall nach folgendem Schema ab:
Katalysator:
Ein Katalysator erhöht
die Geschwindigkeit einer
Reaktion und geht dabei
unverändert aus der
Reaktion hervor.
Substrat:
Ausgangsstoff (Edukt),
der in einer
enzymkatlisierten
Reaktion umgesetzt wird.
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Das Enzym wird dabei am Ende wieder freigesetzt und steht somit für
weitere Reaktionen wieder zur Verfügung.
2.2. Polyphenole
Bei den Polyphenolen handelt es sich um Phenole mit mehr als einer OH-
Gruppe. Sie kommen in Pflanzen als Farb-, Aroma- und Gerbstoffe vor. Den
Polyphenolen wird eine gesundheitsfördernde Wirkung zugeschrieben. Sie
wirken als Antioxidantien. Ihnen wird nachgesagt, vorbeugend gegen Krebs
und Herz-/Kreislauferkrankungen zu wirken [1].
2.3. Polyphenoloxidasen
Polyphenoloxidasen sind Enzyme, die die Abbaureaktionen von Polyphenolen
katalysieren. Hierbei entstehen meist braune Farbstoffe. Sie kommen, wie
die Polyphenole auch, in natürlichen Rohstoffen, wie z.B. Obst oder Gemüse
vor.
2.4. Chinone
Chinone sind Oxidationsprodukte von Aromaten, insbesondere von
Phenolen. Sie entstehen z.B., wenn Polyphenole mit Hilfe von
Polyphenoloxidasen umgesetzt werden. Chinone haben eine gelbe Farbe und
reagieren in zahlreichen verschiedenen chemischen Reaktionen weiter zu
braunen Produkten, den Melaninen.
Diese Braunfärbung kann durch Zugabe anderer Antioxidantien, wie z.B.
Vitamin C, verhindert werden.
2.5. Chemisches Gleichgewicht und Reaktionsgeschwindigkeit
Reagiert ein Stoff A mit einem Stoff B zu einem Stoff C und einem Stoff D, so
kann diese Reaktion grundsätzlich in beide Richtungen laufen. Es stellt sich
ein chemisches Gleichgewicht ein.
Das chemische Gleichgewicht wird durch verschiedene Parameter wie
Temperatur, Druck oder Konzentration beeinflusst.
Bei einer enzymatischen Reaktion wird nur die Reaktionsgeschwindigkeit
verändert und nicht das chemische Gleichgewicht.
Trägt man die Menge an gebildetem Produkt einer chemischen Reaktion über
der Zeit auf, so ist zu Beginn eine starke Zunahme des Produktes
festzustellen. Die Reaktion läuft nahezu nur in eine Richtung.
Reaktions-
geschwindigkeit:
Stoffumsatz pro Zeit,
d.h.
Abnahme de Edukts/Zeit
oder
Zunahme des
Produkts/Zeit
Antioxidans:
Ein Antioxidans ist eine
chemische Verbindung,
die eine unerwünschte
Oxidation anderer
Substanzen gezielt
verhindert.
Catechol Benzol
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Mit zunehmender Menge an gebildetem Produkt, kann die Reaktion dann
auch wieder in die andere Richtung laufen, bis im Gleichgewichtszustand
keine Zunahme des Produktes mehr ersichtlich ist. Die Reaktionen laufen
nach wie vor immer noch in beide Richtungen ab, die Menge des Produktes
bleibt jedoch konstant.
Durch die Überlagerung der Hin- und Rückreaktion kann die Geschwindigkeit
der Produktbildung nur zu Reaktionsbeginn ermittelt werden.
Hier kann eine Tangente an die Kurve angelegt werden, aus der die Steigung
und somit die Geschwindigkeit erfasst werden kann.
In diesem Versuch wird als Substrat die chemische Substanz Catechol
verwendet. Dieses wird zusammen mit Sauerstoff zu einem o-Quinon und
Wasser umgesetzt. Die Reaktion wird hierbei durch das Enzym
Polyphenoloxidase katalisiert.
Das o-Quinon besitzt eine gelbe Farbe. Durch eine Vielzahl weiterer
chemischer Reaktionen entstehen aus Quinonen Substanzen mit brauner
Färbung [4].
Diese braunen Substanzen können photometrisch erfasst werden.
Enzymaktivität:
Maß für die Zahl der
Substratmoleküle, die ein
Enzym pro Sekunde
umsetzt.
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2.6. Photometrische Messung
Licht wird von verschiedenen Stoffen adsorbiert. Wird ein Lichtstrahl einer
bestimmten Wellenlänge durch eine Küvette mit einer Lösung / einer
Suspension geschickt, so kann ein Teil des Lichtes durch das Medium / die
Partikel adsorbiert werden. Die Intensität des ausfallenden Lichtes (I1) ist
dann geringer, als die des einfallenden Lichtes (I0).
Der Zusammenhang zwischen der Adsorption des Lichtes und der
Konzentration des Stoffes wird durch das Lambert-Beer‘sche Gesetz
beschrieben. Es zeigt, dass die Verringerung der Lichtmenge abhängig ist von:
Der Menge der adsorbierenden Substanz in der Flüssigkeit (Konzentration)
Dem Weg, den das Licht durch die Flüssigkeit zurücklegen muss
Der Wahrscheinlichkeit dass das Licht durch die Substanz adsorbiert wird (ist abhängig vom Adsorptions- oder Extinktionskoeffizient der jeweiligen Substanz).
In geringen Konzentrationsbereichen ist die Adsorption proportional zur
Stoffkonzentration. Dies kann genutzt werden, um Substanzen in einer
Lösung zu messen.
Werden Werte über OD = 1 erreicht muss verdünnt werden und die
Konzentration über den Verdünnungsfaktor ausgerechnet werden.
Zusatzinformation:
Lambert-Beer’sches Gesetz:
Mit:
A: Adsorption
Ԑ: Extinktionskoeffizient
d: Pfadlänge in cm
c: Konzentration der
adsorbierenden Substanz
I0: einfallendes Licht
I1: ausfallendes Licht
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3. Versuchsdurchführung
3.1. Teilversuch 1
Was passiert, wenn das Fruchtfleisch des Apfels in Kontakt mit der Luft kommt?
Material
1 Apfel
1 Zitrone
1 Küchenmesser
1 Küchenreibe Aufgabenstellung
Untersuche, ob es bei der Bearbeitung des Apfels zu Veränderungen kommt. Versuchsdurchführung
Teile den Apfel mit dem Küchenmesser
Rasple etwas vom Apfel mit der Küchenreibe
Beträufle einen Teil des geraspelten Apfels mit Zitronensaft
Beobachte, ob sich etwas verändert Beobachtung:
Notiere deine Beobachtung. Aufgaben:
a) Erkläre, was passiert. b) Warum werden zerkleinerte Äpfel, die z.B. zum Backen verwendet werden
sollen, häufig mit Zitronensaft beträufelt? c) Warum legt man geschälte Kartoffeln möglichst schnell ins Wasser?
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3.2. Teilversuch 2
Kann durch Erhitzung das Braunwerden von Apfelsaft verhindert werden?
Material
Catechol
1 Feinwaage
1 Wägeschälchen
Meßkolben 100 ml
VE-Wasser
2 Äpfel
1 Küchenreibe
1 Mörser
2 Trichter
2 Faltenfilter
2 Bechergläser ca. 100 ml
1 Erlenmeyerkolben ca. 200 ml
2 Messzylinder 50 oder 100 ml oder 2 Reagenzgläser
1 Zentrifuge (wenn vorhanden) und 2 passende Röhrchen
Aufgabenstellung
Untersuche, welchen Einfluss eine Erhitzung auf das Braunwerden von Apfelsaft
hat.
Versuchsdurchführung
Ansetzen der Catechollösung
Berechne, wie viel Catechol du für 100 ml einer 5 mM Catechollösung
benötigst.
Setze 100 ml einer 5 mM Catechollösung in VE-Wasser an.
Vorbereitung der Apfelprobe
Äpfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln
Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben
Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren
Das Filtrat 5 min bei 10.000 rpm zentrifugieren.
Versuchsdurchführung
Probe auf 2 Bechergläser aufteilen.
1 Kolben auf >70 °C erhitzen.
Erhitzten Kolben in Eiswasser abkühlen, so dass beide Kolben gleiche
Temperatur haben.
In je einen Messzylinder 30 ml Catechol-Lösung und 10 ml Saft mischen.
Nach 5 und 10 min die beiden Kolben vergleichen.
Catechol ist
gesundheitsschädlich!
Sicherheitsvorschriften
beachten!
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Beobachtung:
Notiere deine Beobachtung.
Aufgaben:
a) Erkläre, was passiert. b) Viele Lebensmittel werden vor dem Eingefrieren blanchiert. Hast Du eine
Erklärung dafür? Notiere diese in deinem Heft.
Blanchieren:
Brühen, Überbrühen, das
kurze Eintauchen von
Lebensmitteln in
kochendes Wasser.
.
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3.3. Teilversuch 3
Welchen Einfluss hat der pH-Wert auf das Braunwerden von Apfelsaft?
Material
Catechol
1 Feinwaage
1 Wägeschälchen
Meßkolben 150 ml
VE Wasser
3 Äpfel
1 Küchenreibe
1 Mörser
2 Faltenfilter
5 Bechergläser (100 ml)
1 Erlenmeyerkolben (200 ml)
pH-Meter
NaOH (10 M) , /HCl (1M)
5 Messzylinder (50 oder 100 ml, oder alternativ 5 Reagenzgläser)
Aufgabenstellung
Untersuche, welche Parameter Einfluss auf die Begleitreaktionen beim Apfelsaft haben.
Versuchsdurchführung
Apfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln
Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben
Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren
Das Filtrat 5 min bei 10.000 rpm zentrifugieren
Probe auf 5 Bechergläser aufteilen.
Mit NaOH und HCl in jedem Becherglas einen anderen pH-Wert einstellen (ca. pH 12, pH 10, pH 7, pH 4, pH 2). Dazu den pH-Wert des Saftes messen und tröpfchenweise Lauge bzw. Säure zugeben.
In je einen Messzylinder 30 ml Catechol-Lösung und 10 ml Saft mischen
Nach 5 und 10 min die Kolben vergleichen. Beobachtung:
Notiere deine Beobachtung. Aufgaben:
Erläutere welchen Einfluss hat der pH-Wert hat?
Catechol ist
gesundheitsschädlich!
Sicherheitsvorschriften
beachten!
Sicherheitsvorschriften
beim Umgang mit Säuren
und Lauge beachten
Tip:
Der Apfelsaft hat einen
natürlichen pH-Wert von
ca. 4.
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3.4. Teilversuch 4
Untersuchung des Einflusses der Temperatur auf die enzymatische Bräunung von Apfelsaft. Material
VE Wasser
1 Messkolben 50 ml
1 Feinwaage
1 Wägeschälchen
Catechol
1 Apfel
1 Küchenreiben
1 Mörser
1 Trichter
Rundfilter
Falls vorhanden: Zentrifuge und entsprechende Röhrchen
5 Bechergläser 100 ml
1 Thermometer (evtl. Stativmaterial zum Festklemmen)
1 Heizplatte mit Magnetrührer
1 Rührfisch
Photometer (540 nm)
6 Küvetten
Pipetten (750 µl, 250 µl) Aufgabenstellung
Bestimme die Aktivität der Polyphenoloxidase im Apfel in Abhängigkeit der Erhitzungstemperatur. Der Versuch wird bei Raumtemperatur (RT), bei 40°C, 50°C, 60°C und 70°C durchgeführt. Versuchsdurchführung
Ansetzen der Catechollösung
Berechne, wieviel Catechol du für 50 ml einer 5 mM Catechollösung benötigst.
Setze 50 ml einer 5 mM Catechollösung in VE-Wasser an.
Vorbereitung der Apfelprobe
Je Temperaturstufe werden ca. 25 ml benötigt
Apfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln
Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben
Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren
Das Filtrat 5 min bei 10.000 rpm zentrifugieren
Den Überstand in die Bechergläser geben, und unter Rühren auf jeweils RT, 40°C, 50°C, 60°C und 70°C erhitzen.
Alle Proben in Eiswasser auf RT abkühlen
Versuchsdurchführung:
Photometer einschalten und die Wellenlänge 540 nm auswählen
Catechol ist
gesundheitsschädlich!
Sicherheitsvorschriften
beachten!
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Den Blindwert mit VE-Wasser einstellen
750 µl Catechollösung und 250 µl Apfelsaft in eine Küvette pipettieren, mit Parafilm oder Alufolie abdecken und 30 s schütteln.
Danach sofort die Messung starten und die Absorption messen (10 min) Aufgabenstellung / Messwerte:
a) Stelle die ermittelten Werte in einem Diagramm dar, wobei die gemessene Adsorption über der Zeit aufgetragen werden soll.
b) Was kannst Du feststellen? c) Warum müssen die Proben vor der eigentlichen Reaktion auf
Raumtemperatur abgekühlt werden? d) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche
der Kurve. Erläutere, warum die Reaktionsgeschwindigkeit nur zu Beginn ermittelt werden kann.
e) Zeichne ein Diagramm, bei dem die ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Erhitzungstemperatur dargestellt werden.
f) Was kannst Du feststellen? g) Was bedeutet das, für einen Apfelsaft der erhitzt / nicht erhitzt wird? h) Recherchiere im Internet nach 3 weiteren Beispielen, wo Enzyme in
industriellen Prozessen von Bedeutung sind. i) Kann ein in Verarbeitungsprozessen weit verbreiteter physikalischer
Vorgang wie die Zerkleinerung Einfluss auf die chemischen Inhaltsstoffe von Rohstoffen haben? Erläutere an einem Beispiel. Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um unerwünschte Begleitreaktionen möglichst gering zu halten?
4. Weiterführende Literatur
[1] Das Aroma macht den Unterschied,
[2] Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert, Biochemie, 6, 2007,
[3] Bundesministerium für Bildung und Forschung, Weiße Biotechnologie,
[4] Enzyme Kinetics, http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/E/EnzymeKinetics.html
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5. Kurzbeschreibung
Dieser Versuch dreht sich um die enzymatische Bräunung von Äpfeln. Warum
werden Äpfel beim Anschneiden braun? Welche Faktoren beeinflussen das
Braunwerden von Äpfeln? Welchen Einfluss hat der physikalische Vorgang der
Zerkleinerung im Verarbeitungsprozess auf die chemischen Inhaltsstoffe im
Rohstoff? Wie kann das Braunwerden von Äpfeln / Apfelsaft bei der Verarbeitung
vermieden werden? Grundlagen Enzyme, Reaktionsgeschwindigkeiten.
Hierbei wird der Schwierigkeitsgrad in 4 Teilversuchen gesteigert.
6. Lernziel
Produktveränderungen während Verarbeitungsprozessen
Enzyme, Reaktionsgeschwindigkeit
Photometrie, Adsorptionsmessungen
7. Versuchsdauer
Teilversuch 1: 5 min am Anfang und 5 min am Ende einer Schulstunde
Teilversuch 2: 1 Schulstunde
Teilversuch 3: 1 Doppelstunde
Teilversuch 4: 1 Doppelstunde, mit Vorbereitung in der Stunde davor und
Nachbereitung in der Stunde danach.
Alles Zusammen: Bei arbeitsteiliger Bearbeitung: 2 DS
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8. Beispiellösungen
Teilversuch 1
Beobachtung:
Der Apfel / die geriebenen Äpfel färben sich braun
a) Erkläre, was passiert.
Beim Aufschneiden / Reiben der Äpfel kommen die Inhaltsstoffe in Kontakt mit
dem Luftsauerstoff. Die im Apfel enthaltenen Polyphenole können dann mit
Hilfe der ebenfalls im Apfel enthaltenen Phenoloxidasen umgesetzt werden.
Hierbei entstehen braune Substanzen (Melanine).
b) Warum werden zerkleinerte Äpfel, die z.B. zum Backen verwendet werden sollen, häufig mit Zitronensaft beträufelt? Das im Zitronensaft enthaltene Vitamin C ist ein starkes Antioxidans. Bei
Anwesenheit von Vitamin C, wird erst dieses oxidiert, so dass die
Oxidationsprozesse die zur Braunfärbung führen erst dann verstärkt
stattfinden, wenn das Vitamin C verbraucht ist.
c) Warum legt man geschälte Kartoffeln möglichst schnell ins Wasser?
Die Oberfläche der Kartoffeln ist dann nicht in direktem Kontakt mit
Luftsauerstoff, es findet somit keine Oxidation der Polyphenole statt.
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Teilversuch 2
Beobachtung:
Der Versuchsansatz, bei dem der Apfelsaft nicht
erhitzt wurde, färbt sich bereits nach kurzer
Zeit braun. Der Versuchsansatz, bei dem der
Apfelsaft erhitzt wurde, färbt sich nicht.
Abb. 1: Reaktion von Apfelsaft mit Catechol ohne Erhitzung des Saftes (links) und mit Erhitzung des Saftes (rechts) nach 10 min
Aufgaben:
a) Erkläre, was passiert.
Beim nicht erhitzten Apfelsaft werden die im Apfel enthaltenen Polyphenole
mit Hilfe der ebenfalls im Apfel enthaltenen Phenoloxidasen zu braunen
Substanzen umgesetzt. Durch die Hitzeeinwirkung werden die
Polyphenoloxidasen zerstört, die Reaktion läuft nicht mehr ab.
b) Viele Lebensmittel werden vor dem Eingefrieren blanchiert. Hast Du eine Erklärung dafür? In den Lebensmitteln enthaltene Enzyme können viele verschiedene chemische
Reaktionen katalysieren, die zu unerwünschten Begleiterscheinungen bei der
Lebensmittelverarbeitung führen. Durch die Hitzeeinwirkung werden solche
Enzyme zerstört.
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Teilversuch 3
Beobachtung:
Notiere deine Beobachtung.
Abb. 2: Aufnahme nach 6 min Reaktionszeit
Die stärkste Farbänderung konnte bei ca. pH 7 festgestellt werde, gefolgt von pH 10.
Im sehr sauren Bereich (pH 2) konnte keine Farbänderung festgestellt werden.
Hier bietet sich die Möglichkeit, analog zu Teilversuch 4 die Reaktionskinetik in
Abhängigkeit vom pH-Wert zu untersuchen und das pH-Optimum für die Reaktion
festzulegen.
Aufgaben:
a) Erläutere welchen Einfluss hat der pH-Wert hat?
Jede enzymkatalysierte Reaktion hat ihr ein Optimum bei einem bestimmten
pH-Wert.
Teilversuch 4
Aufgabenstellung / Messwerte:
a) Stelle die ermittelten Werte in einem Diagramm dar, wobei die gemessene Adsorption über der Zeit aufgetragen werden soll.
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0 200 400 600 800
Ab
sorp
tio
n (
54
0 n
m)
Zeit (s)
Raumtemperatur
40° C
50° C
60° C
70° C
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b) Was kannst Du feststellen?
Die Kurven verlaufen mit zunehmender Temperatur immer flacher, d.h. die
Änderung der Adsorption pro Zeiteinheit wird immer geringer.
c) Warum müssen die Proben vor der eigentlichen Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt werden?
Chemische Reaktionen sind in der Regel temperaturabhängig. Um die Reaktionen miteinander vergleichen zu können, müssen jedes Mal gleiche Rahmenbedingungen geschaffen werden.
d) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche der Kurve
Die Steigung kann graphisch aus den Diagrammen, wie im Grundlagenteil
beschrieben, ermittelt werden.
e) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche der Kurve
Erläutere, warum die Reaktionsgeschwindigkeit nur zu Beginn ermittelt werden
kann.
f) Zeichne ein Diagramm, bei dem die ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Erhitzungstemperatur dargestellt werden.
g) Was kannst Du feststellen?
Die Reaktionsgeschwindigkeiten nehmen im untersuchten Temperaturbereich
mit zunehmender Temperatur ab.
h) Was bedeutet das, für einen Apfelsaft der erhitzt / nicht erhitzt wird?
Durch eine erhöhte Temperatur im Apfelsaft wird die Reaktionsgeschwindigkeit
der Umsetzung der Polyphenole stark verlangsamt. Durch Erhitzen des
Apfelsaftes kann somit die Bräunungsreaktion gestoppt werden.
0,00E+00
5,00E-05
1,00E-04
1,50E-04
2,00E-04
2,50E-04
3,00E-04
3,50E-04
20 40 60 80
v [nm/s]
Erhitzungstemperatur [°C]
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i) Recherchiere im Internet nach 3 weiteren Beispielen, wo Enzyme eingesetzt werden von Bedeutung sind.
Beispiele:
In Waschmitteln: • Proteasen für den Abbau von Eiweißen • Amylasen für den Abbau von Stärke, • Cellulasen für den Abbau von Cellulose, • Lipasen für den Fettabbau
In der Medizin: verschiedene Enzyme als Therapeutika oder zur Diagnostik
In der Lebensmittelindustrie: Proteasen zur Hydrolyse von Proteinen bei der Käseverarbeitung
In Kosmetika In der Papier- und Textilindustrie: für Bleichprozesse [3]
j) Kann ein in Verarbeitungsprozessen weit verbreiteter physikalischer Vorgang wie die Zerkleinerung Einfluss auf die chemischen Inhaltsstoffen von Rohstoffen haben? Erläutere an einem Beispiel. Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um unerwünschte Begleitreaktionen möglichst gering zu halten?
Ja, ein physikalischer Prozess wie die Zerkleinerung kann Einfluss auf die
chemischen Inhaltsstoffe haben. Am Beispiel der Apfelsaftproduktion führt das
Zerkleinern der Äpfel dazu, dass chemische Substanzen in Kontakt mit dem
Luftsauerstoff kommen. Dadurch wird eine Reihe von chemischen Reaktionen in
Gang gesetzt.
Ein weiterer Prozess kann das Erhitzen von Rohstoffen sein, bei dem durch die
erhöhte Temperatur Inhaltsstoffe zerstört (z.B. Proteine denaturiert) oder
andere chemische Reaktionen stattfinden.
Geeignete Maßnahmen können sein:
Erhitzen, um bestimmte Reaktionspartner zu zerstören, wie z.B. beim Blanchieren
Bei der Verarbeitung darauf achten, dass die Kontaktfläche mit Sauerstoff möglichst gering gehalten wird. Falls möglich, evtl. wässern.
Zusatz von Chemikalien, wie z.B. Antioxidationsmitteln, Konservierungsmitteln
9. Anmerkungen für projektorientiertes / forschendes Arbeiten
Untersuchung des Unterschiedes im Bräunen von geschälten / ungeschälten Äpfeln,
Untersuchung des Unterschiedes im Bräunen von unterschiedlichen Apfelsorten
Falls an der Schule Cassy – Systeme vorhanden sind: Test des Versuches mit dem Eintauchphotometer S bei den Wellenlängen 520 nm und 580 nm. Untersuchen, welche Einstellung günstiger ist.
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Temperaturbereich erweitern der Teilaufgabe 4 erweitern, Aktivität über T auftragen, das Maximum der Enzymaktivität in Abhängigkeit der Temperatur bestimmen, Bereich der RGT-Regel festlegen
pH-Optimum der Reaktion bestimmen
10. FAQ / Tips & Tricks
Wenn keine Feinwaage vorhanden ist, muss eine höher konzentrierte Lösung angesetzt und entsprechend verdünnt werden.
Gefahrenklasse Catechol
Falls keine Zentrifuge vorhanden ist:
Der Versuch wurde stichprobenartig auch ohne Zentrifuge getestet, jedoch muss
der Ansatz dann mindestens 30´ sedimentieren. Die photometrischen Werte sind
etwas höher, was vermutlich auf den noch enthaltenen Trub, in dem sich viele der
Reaktionspartner befinden, zurückzuführen ist.
11. Bezugsquellen
Catechol: z.B. bei Sigma Aldrich (http://www.sigmaaldrich.com), 200 g: ca. 23,-- €
Sicherheitsdatenblatt
Catechol beachten!
Keine Zentrifuge?
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12. Versuchslegende
Herausgeber: Technikinitiative NwT
Hochschule Furtwangen | Furtwangen University
Jakob-Kienzle-Str. 17
78054 Villingen-Schwenningen
http://technikinitiative-nwt.de/
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Ursula Eschenhagen
Erstellt: Juni 2012
In Zusammenarbeit mit: Max Pfaff