EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI Didaktický balíček č. 10 Trojské trumfy pražským školám projekt CZ.2.17/3.1.00/32718 V LABORATOŘI
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)
DB Č. 10 V LABORATOŘI ŘEŠENÍ PL Č. 3 Rostlinné Pracovní list pro práci ve škole i doma CHEMIE LABORATORNÍ PRÁCE Určeno pro individuální i skupinovou práci 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 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. glukóza 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. Potřebné pomůcky ovocná šťáva (drť), popř. koncentrovaný džus bez konzervantů želírující přípravek (Pektogel, Gelfix, Želírfix) cukr, kyselina citronová odměrný válec, kádinka (kastrol) skleněná tyčinka (vařečka), váhy kahan (vařič), talíř, miska Průměrné množství cukru Poloviční množství cukru Dvojnásobné množství cukru 2. Přidejte 25 g cukru s 1,5 g želírujícího 2. Přidejte 12,5 g cukru s 1,5 g želírujícího 2. Přidejte 50 g cukru s 1,5 g želírujícího Želé má ideální konzistenci je přiměřeně tuhé a drží tvar. Želé má polotuhou konzistenci je lepivé. 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