الكيمياء

نشاط عملي يوّضح آلية حدوث عملية التخمير وطريقتها في تفكيك السكريات داخل المواد

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عملية التخمير آلية حدوث عملية التخمير السكريات الكيمياء

الأهداف: 

1- اختبار الطريقة التي تقوم فيها الخميرة بتفكيك السكريات.

2- مراقبة عملية التخمير أثناء حدوثها.

3- التحكم بسرعة التخمير.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– خمسة أكياس محكمة الإغلاق (مزدة بسحّاب)

– قلم حبر للتحديد (لا يمكن مسحه)

– ملعقة طعام كبيرة

– كوب قياس (عدد 2)

– ربع كوب من السكر

– ربع كوب من الطحين

– ربع كوب من الرز

– ثلاث قطع من الكعك المحلى (بسكويت)

– ربع كوب من العصير

– مرقاق عجين

– ماء ساخن

– خميرة (وهي متوافرة في أي متجر)

 

خطوات العمل:

1- ضع علامة من 1 إلى 5 على خمسة أكياس محكمة الإغلاق.

2- فتت قطع الكعك المحلى إلى أن يصبح لديك مقدار ربع كوب. ضع تلك القطع في الكيس رقم 1، ثم ضع الأرز في الكيس رقم 2 واطحنه بواسطة مرقاق العجين.

3- أضف المواد التالية إلى  الأكياس المحددة بالأرقام:

كيس رقم 3: ربع كوب من السكر

كيس رقم 4: ربع كوب من الطحين

كيس رقم 5: ربع كوب من العصير

4- أضف مقدار ملعقة طعام واحدة من الخميرة الى كل كيس.

5- أضف ربع كوب من الماء الدافئ إلى كل كيس. أفرغ كل الهواء الموجود في الأكياس ثم حرك المحتويات بشكل دائري حتى تمتزج جيداً.

6- أحكم إغلاق كل الأكياس وضعها في مكان دافئ.

7– بعد 20 دقيقة يجب أن تكون الأكياس قد انتفخت تماماً. يمكنك قياس حجم كل كيس عند الضغط عليه برفق وتفريغه في كوب القياس وملئه بأكبر قدر ممكن من محتوياته.

ما الكمية التي يملؤها كل كيس في كوب القياس؟ الكيس الذي يحتوي على أكبر نسبة من السكر هو الذي يحتل الحجم الأكبر.

 

ما العمل إذا انتفخت كل الأكياس بشكل متساو؟

هذا يعني وجود الكثير من سكر الطعام في الأكياس. تنتج الخميرة كمية كافية من ثاني أكسيد الكربون لملء الكيس حتى وإن كان الطعام يحتوي على أقل نسبة سكر.

إذا حدث هذا حاول إعادة التجربة مستخدماً هذه المرة كمية أقل – ربما ملعقة صغيرة واحدة من كل مادة (وكمية بسيطة من الكعك المحلى).

 

تحليل النشاط:

لابدّ أنك لاحظت في تجربتك الأساسية أن الأكياس كلها قد انتفخت بسبب وجود السكر في كل المواد، فقد امتصت الخميرة السكر وفككته خلال عملية التخمير، ثم أطلقت غاز ثاني أكسيد الكربون مسببة بذلك انتفاخ الأكياس.

قد لا يكون طعم الطحين والرز حلواً مثل السكر أو الكعك المحلى، إلا أنهما يحتويان على سكر طبيعي تستطيع الخميرة استخدامه في عملية التخمير.

وبصورة عامة، كلما كانت كمية السكر أكبر في الكيس ازداد انتفاخه أكثر فأكثر، كما حررت الخميرة أيضا سائل الأيثانول خلال عملية التخمير، لكنك لا تستطيع رؤية الإيثانول في الأكياس لأنه موجود بكميات قليلة ولا يتفكك مثل الغاز.                      

 

وبإمكانك أن تلاحظ أيضاً أن الخميرة تعمل بشكل أفضل عند استخدامها مع السكر البسيط الذي يتفكك بسهولة، فالسكر الموجود في الطحين والأرز والكعك المحلى.

على سبيل المثال، يكون ممزوجاً مع أنواع عديدة أخرى من الجزيئات، لذلك من المرجح أن تعمل الخميرة بشكل أسرع في كيس السكر البسيط بدلاً من هذه الخلائط.

 

وقد أضفنا الماء إلى المواد الموجودة في الأكياس لأن الخميرة تعمل بشكل أفضل إذا كانت دافئة ورطبة.

ولو انتظرت فترة أطول، فستقوم الخميرة في نهاية الأمر باستهلاك كل السكر الموجود في المادة، وبالتالي لن تنتفخ الأكياس أكثر من ذلك. ولو أضفت المزيد من السكر، فإن الخميرة تعود لتقوم بعملها من جديد.

 

الجبن العفِن

يصنع الجبن المليء بالثقوب“ أو العروق“ الزرقاء عن طريق حقنه بالعفَن بعد مرحلة التخمير الأولى.

كما يرجع لون الجبن الأزرق ونكهته إلى نوع من أنواع البنسلين العفِن، يوضع الجبن في أقبية خاصة بحفظ الطعام، وتفتح مع مرور الوقت الثقوب في الجبن من أجل دخول الأكسجين من خلالها كي يتنفس العفن.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪حرائق الغابات الأسترالية: هل هناك ما يمكن فعله لوقف احتراق العالم؟
يل ماكغويرBill McGuire أستاذ فخري متخصص بالمخاطر الجيوفيزيائية والمناخية في يونيفرسيتي كوليدج لندن UCL، وهو مدير مشارك لمعهد الطقس الجديد New Weather Institute ومناصر لحركة علماء من أجل المسؤولية العالمية Scientists for Global Responsibility. سينشر فيلمه البيئي Skyseed في وقت لاحق من عام 2020.
على كوكبنا الذي تزداد حرارته، فإن حرائق الغابات حاليّاً هي واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية المرعبة والمكلفة من بين جميع الكوارث الطبيعية الأخرى. من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المكملات الغذائية... ضرورة صحية أم ترف عصري
. أمجد قاسم
يحرص كثير من الناس على تناول مجموعة من المكملات الغذائية التي تعرف باسم المضافات التغذوية Nutritive Additives مع وجباتهم الغذائية، من أجل التمتع بصحة جيدة والعيش طويلاً، وتحصين أجسادهم قبل مواجهة الأمراض المختلفة. وتسوق كثير من الشركات العالمية لفوائد هذه المكملات في حملات دعائية، فتحيطها بهالة سحرية وتكسبها بعض الصفات المبالغ فيها في كثير من الأحيان. فأين تكمن الحقيقة؟ وهل تناول المكملات الغذائية على اختلاف أنواعها أمر صحي ... (قراءة المقال)