EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND
Trojské
V LABORATOŘI
PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI
t rumfy
Didaktický balíček č. 10
pražským školám projekt CZ.2.17/3.1.00/32718
A B ?
doplňte domácí úkol napište
?!
nápověda laboratorní práce prezentace úkol na výběr vyfoťte
DB = didaktický balíček PL = pracovní list PM = pracovní materiály
Členové realizačního týmu projektu: Manažer projektu Hlavní metodička Metodičky Metodik Odborné garantky Odborný garant Výtvarnice projektu
Mgr. Radim Jendřejas (Trojské gymnázium) Mgr. Zuzana Venclíková (Trojské gymnázium) Mgr. Ivana Motýlová (Trojské gymnázium) Mgr. Ada Hrstková (Trojské gymnázium) Mgr. Tereza Chýlová (Trojské gymnázium) Ing. Ludmila Horká (Trojské gymnázium) Ing. Lukáš Marek (Trojské gymnázium) Mgr. Věra Bidlová (Botanická zahrada hl. m. Prahy) PhDr. Eva Vítová (Botanická zahrada hl. m. Prahy) RNDr. Milena Peterová (Zoo Praha) Mgr. František Tymr (Zoo Praha) Bc.A. Eva Göndörová (Zoo Praha)
Rostlinné DB Č. 10 V LABORATOŘI
ŘEŠENÍ PL Č. 3
ráci list pro p Pracovní
ve škole i
doma
NÍ PRÁCE BORATOR
LA CHEMIE –
ráci pinovou p uální i sku id iv d in ro Určeno p
SACHARIDY
Rostliny vytvářejí mnoho různých sacharidů, např. monosacharidy glukózu a fruktózu, disacharid sacharózu nebo polysacharidy škrob či celulózu. Všechny jsou pro své vlastnosti využívány v potravinářství – monosacharidy a disacharidy hlavně ke slazení, polysacharidy např. k zahušťování pokrmů nebo k tvorbě želé. Želírující přípravky určené k výrobě marmelád a džemů obsahují polysacharid pektin z buněčných stěn a šťáv mladých nezdřevnatělých rostlin a nezralých plodů, který po zahřátí s cukrem a kyselinami rosolovatí.
1. Prohlédněte si vzorec pektinu a pokuste se odhadnout, jakým mechanismem z něj vzniká rosol a jakou roli hrají v procesu kyseliny a cukr.
?!
Pektin je polymer kyseliny galakturonové. V rostlinách je běžně cca 80 % karboxylových skupin esterifikováno methanolem, při extrakci se tento podíl snižuje.
2. S využitím textu a obrázků odpovězte na otázky pod rámečkem. Při přípravě želé se suroviny nejprve zahřejí, aby se pektin rozpustil. Po snížení pH pomocí kyseliny se jednotlivé molekuly pektinu spojují do řetězců a následně do trojrozměrné polymerní sítě, která zachycuje molekuly vody. Tvorbu vazeb v polymeru podporuje vysoká koncentrace cukru, protože cukr na sebe váže vodu, řetězce pektinu tím dehydratuje a nutí k dalšímu propojování pomocí vodíkových vazeb, což zvyšuje pevnost a soudržnost rosolu. Ke vzniku rosolu tedy dochází pouze při vhodném pH (mezi 2,8 a 3,6) a jeho výsledná konzistence závisí na množství přidaného cukru. Jaký výsledek lze očekávat po přidání polovičního množství cukru a proč? Želé bude tekuté, protože se vytvoří jen málo spojů mezi pektinovými řetězci. Jaký výsledek lze očekávat po přidání dvojnásobného množství cukru a proč? Želé bude rozpadavé, protože cukr vyváže příliš mnoho vody z polymerní sítě.
3. V kuchyni se nejčastěji používá řepný nebo třtinový cukr, tedy
glukóza___
sacharóza, která vzniká kondenzací jedné molekuly glukózy a jedné molekuly fruktózy za uvolnění jedné molekuly vody. Označte na obrázku sacharózy molekulu glukózy a molekulu fruktózy. fruktóza___
1
4. Rozdělte se do dvojic nebo menších skupin a vyberte si jednu z nabízených variant. Zjistěte želírující schopnosti pektinu z přípravku přidáváním různého množství cukru. K dispozici je video.
Průměrné množství cukru
1. Do kádinky navažte 50 g ovocné šťávy. Přiveďte k varu a cca 5 minut povařte. 2. Přidejte 25 g cukru s 1,5 g želírujícího přípravku a znovu (za stálého míchání) povařte dalších 3–5 minut. 3. Zahuštěnou směs nalijte na talíř nebo do misky a nechte vychladnout. 4. Popište konzistenci, tuhost a další vlastnosti želé. Želé má ideální konzistenci – je přiměřeně tuhé a drží tvar.
Potřebné pomůcky • ovocná šťáva (drť), popř. koncen trovaný džus bez konzervantů • želírující přípravek (Pektogel, Gelfix, Želírfix) • cukr, kyselina citronová • odměrný válec, kádinka (kastrol) • skleněná tyčinka (vařečka), váhy • kahan (vařič), talíř, miska
Poloviční množství cukru
1. Do kádinky navažte 50 g ovocné šťávy. Přiveďte k varu a cca 5 minut povařte. 2. Přidejte 12,5 g cukru s 1,5 g želírujícího přípravku a znovu (za stálého míchání) povařte dalších 3–5 minut. 3. Zahuštěnou směs nalijte na talíř nebo do misky a nechte vychladnout. 4. Popište konzistenci, tuhost a další vlastnosti želé. Želé má polotuhou konzistenci – je lepivé.
Dvojnásobné množství cukru
1. Do kádinky navažte 50 g ovocné šťávy. Přiveďte k varu a cca 5 minut povařte. 2. Přidejte 50 g cukru s 1,5 g želírujícího přípravku a znovu (za stálého míchání) povařte dalších 3–5 minut. 3. Zahuštěnou směs nalijte na talíř nebo do misky a nechte vychladnout. 4. Popište konzistenci, tuhost a další vlastnosti želé. Želé má příliš tuhou konzistenci – tvoří hrudky, nedrží tvar.
5. Dříve se sacharidy pro své složení nazývaly uhlovodany nebo uhlohydráty. Dokažte, že sacharid obsahuje H a O v poměru 2:1 (jako ve vodě) a C.
K dispozici je video.
Do zkumavky nasypte cca 5 g sacharózy a přelijte 3 ml koncentrované kyseliny sírové. Popište průběh pokusu a změnu barvy. Napište, jakou vlastnost má koncentrovaná kyselina sírová. A B ?
Cukr po přilití koncentrované kyseliny sírové nejdříve zhnědne, pak zčerná a zvětší svůj objem – ze zkumavky vyteče černý pórovitý „komín“ uhlíku. Koncentrovaná kyselina sírová je dehydratační činidlo, je hygroskopická, má schopnost odnímat vodu. Za domácí úkol splňte jednu z následujících úloh dle svého výběru.
1. Zjistěte, jakou roli plní pektiny v rostlinných buňkách. Pektiny z velké části tvoří tzv. střední lamelu – vnější část buněčné stěny, která spojuje stěny sousedních buněk, napomáhají tedy soudržnosti. Během dozrávání plodů je pektin pomocí enzymů rozkládán, dochází k rozrušení střední lamely a k uvolnění jednotlivých buněk – ovoce měkne. Rozklad pektinů je také příčinou oddělení stopky při opadu listů. Pektiny se nacházejí také v primární buněčné stěně (přiléhá ke střední lamele směrem dovnitř buňky), dodávají jí na pružnosti a umožňují tak její rozpínání a růst. 3. Zjistěte, jakou roli plní pektiny v naší výživě. Pektiny se v trávicím traktu nerozkládají a fungují jako vláknina. Váží na sebe glukózu a cholesterol a snižují tak jejich vstřebávání do krve. 2. V potravinářství se využívají i další rostlinné polysacharidy, zejména škroby. V některých potravinách přirozeně tvoří hlavní součást, do jiných se přidávají proto, že váží vodu a pokrm tak zahustí a stabilizují. Udělejte malý průzkum regálů v samoobsluze a zjistěte, do kterých potravin se přidávají škroby pro zahuštění. Polévky, omáčky, zmrzliny, zakysaná smetana, pudinky atd.
2
SACHARIDY V ROSTLINÁCH
DOPORUČENÍ PRO UČITELE
• PL je určen pro práci ve škole s možnými doplňujícími domácími úkoly (samostatnými či skupinovými). K dispozici jsou videa a fotografie.
• Práce ve škole je v rozsahu 1 vyučovací hodiny. Jsou-li k dispozici 2 hodiny, je vhodné doplnit práci dalšími pokusy pro rozlišení či důkazy sacharidů.
• Pro úsporu času je vhodné úkoly rozdělit mezi 3 skupiny – jedna skupina vaří želé s doporučeným množstvím
cukru, druhá s polovičním a třetí s dvojnásobným množstvím. Skupiny pak se svými výsledky seznámí ostatní. Pro vaření je lepší vzít větší kádinky a dávat pozor na skrytý var a možnost překypění ovocné šťávy během varu a zvláště pak po přidání cukru. Používá-li se pro pokus např. pomerančový džus, je vhodné množství cukru i želírujícího přípravku zvýšit 1,5 až dvojnásobně (poměr džus/želírující přípravek/cukr pro 1. skupinu: 50/2,5/40, pro 2. skupinu: 50/2,5/20, pro 3. skupinu: 50/2,5/80). Vhodné je předem tuhost želé vyzkoušet, každý džus dává jiné výsledky. Pro rychlé zjištění výsledků stačí dát ztuhnout cca 1 polévkovou lžíci na studený talíř, tuhnutí celé dávky trvá déle; výsledky je možné zjistit další hodinu (den).
3
