یافتن شرایط بهینه برای رشد و تكثیر مخمر، جلسه سوم

مطالعه واکنش تخمیر

چه گازی در تخمیر تولید می ‌شود؟!

1- 5 گرم اكسید كلسیم را در 150 میلی ‌لیتر آب حل كنید. محلول كدر بدست آمده را با كاغذ صافی صاف كنید و دو سوم حجم لوله آزمایش را از محلول شفاف (آب آهك) بدست آمده پر كنید.

2- در لوله آزمایش دیگری 5/0 گرم مخمر و 1 گرم شكر بریزید و دو سوم حجم لوله را با آب ولرم پر كرده و مواد را به خوبی تا یكنواخت شدن محلول به هم بزنید.

3- درِ لوله را با چوب پنبه ‌ای كه قبلاً شلنگی در سوراخ آن تعبیه شده است، ببندید. دقت نمایید شلنگ در فضای خالی لوله قرار گیرد و با مایع تماس پیدا نكند.

4- انتهای دیگر شلنگ را داخل لوله محتوی آب آهك وارد نمایید.

5- نتایج مشاهده شده را یادداشت نمایید.

راه دوم برای فهمیدن گاز تولید شده توسط مخمر

در این قسمت از روی تولید اسید كربنیك برای بررسی فعالیت مخمر استفاده می ‌‌كنیم.

1- همانند آزمایش قبل لوله‌ ها را آماده كنید با این تفاوت كه در لوله دوم به‌ جای آب آهك‌، آب و 1 میلی ‌لیتر معرف تورنسل بریزید. كافی بودن مقدار تورنسل را با یك آزمایش كوچك می توانید متوجه شوید. همان ‌طور‌كه میدانید تورنسل معرف اسید و باز است (در حضور اسید قرمز و در حضور باز، آبی می ‌شود). اگر در لوله حاوی معرف تورنسل فوت كنید (‌وارد كردن هوای بازدم به عنوان گاز كربن‌ دی ‌اكسید)‌ با ایجاد اسید كربنیك رنگ محلول برای چند لحظه كوتاه قرمز می ‌شود‌.

2- درِ لوله‌ ها را ببندید و تغییر رنگ محلول را چند دقیقه بعد از شروع واكنش و كف كردن مخمر مشاهده كنید.  برای آنكه بتوانید تغییر رنگ را بهتر متوجه شوید، لوله دیگری را به همین نسبت از آب و معرف تورنسل پر‌كنید و درست كنار لوله اصلی آزمایش كه به مخزن مخمر متصل است، قرار دهید. با این كار تغییر رنگ معرف برای شما قابل مشاهده خواهد شد.

اندازه گیری سرعت تخمیر

1- 3 گرم مخمر را به همراه 6 گرم شكر در ارلن مایری به حجم 250 میلی‌لیتر بریزید.

2- به ارلن 50 میلی‌لیتر آب اضافه نمایید و مواد را مخلوط كنید.

3- ارلن را در حمام آب گرم (40 درجه) قرار دهید و بادكنكی را به سر آن وصل كنید تا تمام گاز تولید شده وارد بادكنك گردد.

4- بعد از نیم‌ساعت بادكنك را جدا كرده و به سرعت انتهای آن را ببندید.

5- حجم بادكنك را با روشی ابداعی تخمین بزنید.

6- سرعت تخمیر را بر حسب گاز تولید شده به ساعت بیان كنید.

بررسی انواع منابع كربنی برای تغذیه مخمر

1- هشت عدد ارلن مایر 250 آماده نمایید و در هر یك 3 گرم مخمر بریزید.

2- به ترتیب از ارلن مایر شماره 1 تا 7 ، 6 گرم شكر، 6 گرم گلوكز، 6 گرم فروكتوز، 6 گرم نشاسته، 6 گرم پودر ژلاتین (به‌عنوان منبع پروتئینی)،

6 گرم آرد، 6 میلی ‌لیتر گلیسرین اضافه نمایید. ارلن هشتم شاهد است و به آن ماده غذایی نباید اضافه شده باشد.

3- از مرحله شماره 2 آزمایش اندازه ‌گیری سرعت تخمیر برای تمام ارلن ‌ها انجام دهید و نتایج را یادداشت كنید.

نتایج قابل مشاهده

فعال شدن مخمر و شروع تخمیر با تولید گاز دی‌ اكسید كربن و ایجاد كف همراه است؛ برای تخمین تعداد مخمرها در یك گرم پودر، سلول ‌های مشاهده شده در چهار مربع یكی از مستطیل‌ ها را شمرده و جدول زیر را از چپ به راست كامل كنید. تقریباً 2 ساعت بعد از شروع تخمیر، تكثیر مخمرها شروع خواهد شد و دراین زمان اولین مخمرهای در حال جوانه زدن را مشاهده می ‌كنید. در مرحله چهارم، گاز تولیدی دی ‌اكسید كربن است و آب آهك تیره خواهد شد. رنگ معرف تورنسل بعد از گذشت چند دقیقه از شروع واكنش در آزمایش پنجم قرمز روشن می‌ شود.

سؤالاتی كه بعد از انجام آزمایش می ‌توانید به آنها پاسخ دهید:

1- علت استفاده از مخمر در تهیه نان چیست؟

2- گاز تولید شده توسط مخمر چیست و چگونه ایجاد می ‌شود؟

3- مخمر چه ویژگی دارد كه می توان آن را به صورت غیر‌فعال (خشك) ‌تا زمان لازم برای مصرف نگهداری نمود؟

این پروژه را چگونه می ‌توان ادامه داد:

1- با طرح آزمایشی تاثیر دما را در تخمیر مطالعه كنید.

2- آیا وجود اكسیژن در سرعت تخمیر موثر است؟ با طرح آزمایشی آن را بررسی كنید.

3- مخمرها تا چه زمانی بدون اضافه كردن ماده غذایی جدید به تخمیر ادامه می ‌دهند؟

4- اگر میكروسكوپ آزمایشگاه ‌تان مجهز به وسایل تصویربرداری است فیلم مراحل جوانه زدن یك سلول مخمر را بسازید. برای این‌كار لازم است مخمری را كه در مراحل اولیه جوانه زدن است را پیدا كرده و آن را در مركز تصویر قرار دهید. سپس هر 5 دقیقه یكبار عكس بگیرید. دقت نمایید در زمان ‌هایی كه عكس نمی ‌گیرید، چراغ میكروسكوپ خاموش باشد، زیرا روشن بودن چراغ سبب خشك شدن آب بین لام و لامل می ‌گردد. با دوربین موبایل و دوبین ‌های دیجیتال نیز می ‌توانید این كار را انجام دهید. برای تصویر برداری بهتر و ثابت کردن موبال بر روی میکروسکوپ، درون یک قطعه اسفنج به ابعاد حدودی 5 در 5 در 5 سانتی متر،  سوراخی به اندازه عدسی چشمی میکروسکوپ ایجاد کرده و آن را روی عدسی قرار دهید. با این کار تنظیم موبایل روی عدسی چشمی میکروسکوپ راحت تر انجام خواهد شد.

منابع

1- مبانی زیست‌شناسی - تألیف سوزان آدریچ، ترجمه غلامرضا زرینی، انتشارات فاطمی (1376)

مطالب مرتبط:

یافتن شرایط بهینه برای رشد و تكثیر مخمر، جلسه اول

یافتن شرایط بهینه برای رشد و تكثیر مخمر، جلسه دوم

یافتن شرایط بهینه برای رشد و تكثیر مخمر، جلسه سوم

یافتن شرایط بهینه برای رشد و تكثیر مخمر، جلسه چهارم

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: زینب باقری

تنظیم: زینب شاه مرادی