تجارب علم الأحياء على تخمر الخميرة

الخميرة هي كائن حي دقيق فطري استخدمه الإنسان منذ ما قبل أن يكون لديه كلمة مكتوبة. حتى يومنا هذا ، لا يزال مكونًا شائعًا في صناعة البيرة والخبز الحديثة. نظرًا لكونها كائنًا بسيطًا قادرًا على التكاثر السريع والتمثيل الغذائي الأسرع ، فإن الخميرة هي مرشح مثالي لتجارب علوم الأحياء البسيطة التي تتضمن دراسة التخمير.

التخمير هو عملية بيولوجية تستهلك فيها الخميرة السكريات البسيطة وتطلق الكحول وثاني أكسيد الكربون. بالنسبة للجزء الأكبر ، يتطلب التخمير حدوث بيئة مائية في الغالب. تستجيب الخمائر المختلفة بشكل مختلف للتغيرات في البيئة ، مما يجعل بعضها أفضل للخبز والبعض الآخر للتخمير. يستخدم الخبازون التخمير لإضافة فقاعات ثاني أكسيد الكربون إلى عجينة الخبز. أثناء الخبز ، تجعل هذه الفقاعات الخبز خفيفًا ورقيقًا بينما يغلي الكحول. يهتم صانعو البيرة بالحفاظ على الكحول الناتج عن التخمير واستخدام ثاني أكسيد الكربون للمساعدة في بناء رأس رغوي لمشروباتهم القوية.

التجربة الأولى التي يجب أن تتبادر إلى الذهن عند فحص الخميرة هي تحديد ما إذا كانت الخميرة كائن حي أم لا. في حين أنه سيكون من السهل الاعتماد على المعرفة المسبقة حول طبيعة الخميرة ، يتم تعلم المزيد من خلال تطبيق المنهج العلمي. إذا كانت الخميرة على قيد الحياة ، فيجب أن تستهلك الطعام وتتنفس وتتكاثر. تبحث الاختبارات غير المباشرة عن أدلة على حدوث هذه العمليات. لمثل هذه التجارب ، يجب قياس كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من الخميرة التي تهضم ماء السكر في أنابيب الاختبار مع توصيل البالونات. استخدم محلول Benedict لاختبار وجود السكر في المنتج النهائي.

التخمير هو عملية دقيقة تعتمد على الظروف المثالية لحدوثها. التجارب التي تدرس كيفية استجابتها للملوحة ذات أهمية خاصة للعلم والصناعة على حد سواء. يمكن لمشروعك إما أن يأخذ نوعًا واحدًا من الخميرة وأن يغير كمية الملح في المحلول لمعرفة ما إذا كان هناك ملوحة مثالية ، أو بالتناوب ، استخدم خمائر مختلفة لمعرفة كيفية استجابتها لنفس المستوى ملح. في التجربة الأخيرة ، تأكد من استخدام الخمائر من العديد من الصناعات ، حيث أن معظم خمائر الخباز تكون سيئة الأداء في الظروف المالحة.

في حين أنه من الواضح أن الخميرة تتطلب السكر للتخمير ، إلا أن هناك العديد من السكريات المختلفة التي يمكن أن تستخدمها الخميرة كوقود. يمكنك إجراء عدد من التجارب لتحديد أي منها يعزز أعلى مستوى لنمو الخميرة. في إحداها ، يمكنك إضافة الخميرة إلى العديد من المشروبات ، مثل عصائر الفاكهة والمشروبات الرياضية غير الغازية لمعرفة البيئة التي تنتج أكبر قدر من ثاني أكسيد الكربون. يمكن للآخر استخدام المحليات المختلفة مثل السكريات الحبيبية والعصائر والنكتارات (مثل الأغاف) الموضوعة في محاليل ضعيفة. يمكنك قياس إنتاج ثاني أكسيد الكربون بالونات موضوعة فوق أنابيب الاختبار المتفاعلة ، أو ببساطة مراقبة الفقاعات الناتجة وإجراء مقارنة نسبية.