Gæring af forskellige sukkerarter: ethanol og CO2 fra gær
Gær kan omsætte sukker uden ilt og danner så ethanol og CO2. Men kan gær bruge alle sukkerarter? Eleverne måler både CO2 og ethanoldamp over gærblandinger med glukose, almindeligt sukker og mælkesukker og finder ud af, hvilke sukkerarter bagegær kan gære, og hvor hurtigt det går.
Hvilke sukkerarter kan bagegær gære, og hvor hurtigt?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Ethanolsensor (gas), trådløs med display (PASCO PS-4252) | PS-4252 | 1 pr. gruppe, måler ethanoldamp |
| CO2-sensor, trådløs (PASCO PS-3208) | PS-3208 | 1 pr. gruppe |
| Temperatursensor, trådløs (PASCO PS-3201) | PS-3201 | 1 pr. gruppe, til vandbadet |
| Glukose, 500 g | 810200-2 | Ca. 5 g pr. forsøg |
| Lactose (300 g) | 890700-3 | Ca. 5 g pr. forsøg (mælkesukker) |
| Bordsukker (1 kg) | 890500 | Ca. 5 g pr. forsøg (saccharose) |
| Bægerglas 250 ml (12 stk.) | 100020 | Til at blande gær og sukker i |
| SPARKvue 5 (gratis download) | 900902 | Gratis app til tablet eller computer |
Andet udstyr: tørgær; lunkent vand (ca. 35 °C); en balje som vandbad; en tæt plastbeholder på ca. 1 liter (fx en madkasse med klikkelåg) med to huller i låget, der passer til sensorerne, og modellervoks til at tætne; køkkenvægt og teske; tablet eller computer med SPARKvue.
Sikkerhed
Mængden af ethanol er lille. Smag ikke på gærblandingerne, og hæld dem ud i vasken med rigeligt vand bagefter. Kontrollér vandets temperatur, før det hældes over gæren. Sensorerne må ikke komme i kontakt med væske eller skum.
Sådan gør I
- Opløs 5 g af en sukkerart i 50 ml lunkent vand i et bægerglas. Lav også en kontrol uden sukker.
- Tilsæt 1 g tørgær, og rør rundt.
- Hæld blandingen i plastbeholderen, sæt CO2- og ethanolsensoren i hullerne i låget, og tætn med modellervoks.
- Stil beholderen i vandbadet ved ca. 35 °C, og log CO2 og ethanol i 20 minutter.
- Luft beholderen ud, skyl den, og gentag med de andre sukkerarter og kontrollen.
- Find hældningen på kurverne for hver sukkerart, og træk kontrollens hældning fra.
Med PASCO-sensor
Den trådløse ethanolsensor (PS-4252) måler ethanoldamp i luften over væsken og viser værdien direkte på sit eget display. Sammen med CO2-sensoren (PS-3208) får eleverne to kurver fra samme gæring og kan se, at de følger hinanden. Hældningerne aflæses med en lineær tilpasning i SPARKvue.
Hvad sker der?
Ved alkoholisk gæring omdanner gæren glukose til ethanol og CO2: C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂. Der dannes lige mange molekyler ethanol og CO2, og derfor følger de to kurver hinanden, selv om sensorerne viser tallene i hver sin enhed.
Almindeligt sukker (saccharose) spaltes først til glukose og fruktose af enzymet invertase, som bagegær har. Det gæres derfor næsten lige så godt som glukose, eventuelt med en lille forsinkelse.
Mælkesukker (lactose) består af glukose og galaktose, men bagegær mangler enzymet, der spalter lactose. Derfor giver mælkesukker kun lidt eller ingen gæring. Kontrollen uden sukker viser, hvor meget gæren selv afgiver fra sine egne reserver.
Spørgsmål til eftertanke
- Hvilken sukkerart gav den hurtigste gæring?
- Hvorfor gærer bagegær ikke mælkesukker?
- Hvorfor følger CO2- og ethanolkurven hinanden?
- Hvad viser kontrollen uden sukker?
- Hvordan kunne man få gær til at gære mælkesukker?
Til læreren
Hold samme mængde gær og samme temperatur i alle forsøg. Stiger CO2 over sensorens måleområde, så brug mindre gær eller en større beholder. Sørg for, at skum ikke når sensorerne.
Forsøget kan udvides med maltose, eller med lactase-enzym tilsat lactoseopløsningen, så eleverne ser gæringen komme i gang. Det giver en god kobling til laktoseintolerans og til bioteknologisk produktion af laktosefri mælk.
Grupperne kan dele sukkerarterne mellem sig og samle resultaterne på tavlen.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
