Biologické experimenty na fermentaci kvasinek

Kvasinky jsou houbové mikroorganismy, které člověk používal od té doby, než měl psané slovo. Dodnes zůstává běžnou součástí moderní výroby piva a chleba. Jelikož se jedná o jednoduchý organismus schopný rychlé reprodukce a ještě rychlejšího metabolismu, je kvasnice ideálním kandidátem na jednoduché biologické vědecké experimenty, které zahrnují studium fermentace.

Fermentace je biologický proces, při kterém kvasinky konzumují jednoduché cukry a uvolňují alkohol a oxid uhličitý. Kvašení vyžaduje většinou vodní prostředí. Různé kvasinky reagují odlišně na změny v prostředí, takže některé jsou lepší pro pečení a jiné pro vaření. Pekaři pomocí fermentace přidávají do chlebového těsta bubliny CO2. Během pečení tyto bublinky způsobují, že je chléb lehký a nadýchaný, zatímco alkohol vaří. Pivovary se starají o zachování fermentačního alkoholu a pomocí CO2 pomáhají vytvářet pěnivou hlavu pro své silné nápoje.

První experiment, který by měl přijít na mysl při zkoumání kvasinek, je stanovení, zda jsou nebo nejsou kvasinky živým organismem. I když by bylo snadné spoléhat se na informovanost o povaze kvasinek, více se naučíme použitím vědecké metody. Pokud jsou kvasinky naživu, měly by konzumovat jídlo, dýchat a množit se. Nepřímé testy hledají stopy, že tyto procesy probíhají. U takových experimentů byste měli měřit množství CO2 uvolněného kvasinkami, které tráví cukrovou vodu ve zkumavkách s připojenými balónky. Pomocí Benediktova roztoku otestujte přítomnost cukru v konečném produktu.

Fermentace je choulostivý proces, který závisí na ideálních podmínkách. Experimenty, které zkoumají, jak reaguje na slanost, jsou zvláště zajímavé pro vědu i průmysl. Váš projekt může trvat buď jeden druh kvasnic, a měnit množství soli v roztoku, abyste zjistili, zda existuje ideální slanost, nebo střídavě použijte různé kvasinky, abyste zjistili, jak reagují na stejnou úroveň sůl. V posledně uvedeném experimentu se ujistěte, že používáte droždí z mnoha průmyslových odvětví, protože většina pekařských kvasnic se v solných podmínkách chová špatně.

I když je jasné, že droždí vyžaduje k fermentaci cukr, existuje mnoho různých cukrů, které by kvasnice mohly použít jako palivo. Můžete provést řadu experimentů, abyste zjistili, které z nich podporují nejvyšší úroveň růstu kvasinek. V jednom můžete přidat droždí do různých nápojů, jako jsou ovocné džusy a nesycené sportovní nápoje, abyste zjistili, které prostředí produkuje nejvíce CO2. Jiný může použít různá sladidla, jako jsou granulované cukry, sirupy a nektary (například agáve), umístěné ve slabých roztocích. Můžete měřit produkci CO2 pomocí balónků umístěných nad reagujícími zkumavkami, nebo jednoduše pozorovat vytvořené bubliny a provést relativní srovnání.