Индивидуальный маршрут школьника по теме: "Спиртовое брожение углеводов", 10 класс

СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ УГЛЕВОДОВ Знаете ли вы, что… спиртовое брожение  используется людьми с глубокой древности  при изготовлении  вина, пива, браги и  при выпечке хлеба. Знаете ли вы, что… для промышленного  получения спирта  в качестве сырья  используют  крахмалосодержащи е продукты –  картофель, зерновые  культуры, а также  отходы сахарного  производства. В  связи с тем что  дрожжи не  способны  сбраживать  крахмал, его  предварительно  гидролизуют с  помощью солода,  содержащего  фермент амилазу.  Солод получают  Углеводы   являются   основными   поставщиками энергии,   в   том   числе   для   микроорганизмов.   Процесс анаэробного   распада   углеводов   на   более   простые соединения,   идущий   с   выделением   энергии   и участии совершающийся некоторых    брожением. Вам   уже микроорганизмов,   называют знакомо   молочнокислое   брожение   углеводов,     при котором  образуется  молочная  кислота (§ 15). при     Рассмотрим   продукты   спиртового   брожения углеводов. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   «Спиртовое   брожение глюкозы». Небольшое   количество   сухих   быстродействующих хлебопекарных   дрожжей   «САФ­момент»   насыпьте   в пробирку, добавьте 2 мл раствора глюкозы и закройте пробирку   пробкой   с   газоотводной   трубкой.   Что происходит   в   пробирке   со   смесью?   Газоотводную трубку опустите в пробирку с известковой водой. О чем свидетельствует   при­знак   реакции?   По   окончании выделения   пузырьков   газа   откройте   пробирку   и осторожно понюхайте ее содержимое. Дрожжи – это микроскопические грибы. В процессе жизнедеятельности   они   перерабатывают   глюкозу   в спирт и выделяют углекислый газ. Брожение  представляет сложный биохимический   процесс.  В   общем   виде   спиртовое брожение   может   быть   представлено   следующим уравнением: собой     С6Н12О6   2С2Н5ОН + 2СО2↑   могут   Дрожжи     сбраживать     моносахариды   (глюкозу, фруктозу) и дисахариды (сахарозу, мальтозу). Полисахариды дрожжи сбраживать не способны, так как они не имеют нужного для расщепления полисахаридовиз проросших зерен  ячменя. фермента (амилазы). При   хлебопечении   используют   пекарские   дрожжи, обладающие хорошей подъемной силой и способностью быстро   размножаться.  Традиционная   основа   теста   – мука,   дрожжи,   вода,   соль,   сахар.   При   приготовлении теста   все   эти   компоненты   смешивают,   и   полученное тесто   оставляют   в   теплом   месте   для   подъема.   В   это время содержащийся в муке полисахарид – крахмал – гидролизуется   под   действием   имеющихся   в   муке ферментов. При этом образуется дисахарид мальтоза: (С6Н10О5)n + n/2H2O   n/2C→ 12H22O11 Мальтоза и сахароза также подвергаются гидролизу с   образованием   моносахаридов   –   преимущественно глюкозы,  которая  подвергается спиртовому брожению. Основные   продукты   брожения   (этиловый  спирт   и углекислый   газ)   разрыхляют   и   поднимают   тесто,   а побочные   продукты   брожения   (уксусная   кислота   и сложные   эфиры)   придают   изделиям   из   теста   особый вкус и аромат. 1. Ответьте на вопросы. 1.1. Почему   при   проведении   спиртового   брожения   содержание   этилового спирта в растворе не превышает 15 %? 1.2. Подумайте,   в   результате   каких   процессов   из   древесины,   содержащей целлюлозу, можно получить этанол. 2. Выполните упражнения. 2.1. Дрожжи   при   помощи   фермента   инвертазы   переводят   сахарозу   в моносахара. Составьте уравнение соответствующей химической реакции. → 2.2. Составьте уравнения реакций: крахмал   глюкоза  → →  этанол   уксусная кислота. 3. Решите задачи. 3.1. Наиболее   благоприятная   концентрация   сахара   (сахарозы)   в сбраживаемом   субстрате   для   большинства   дрожжей   составляет   около   15 %.Рассчитайте массу сахара, необходимого для получения 3 л такого раствора (  =ρ 1,060 г/мл). 3.2. Для приготовления дрожжевого теста взяли 20 г сахара. Какой объем углекислого   газа   может   выделиться   при   брожении   указанного   количества сахара? Выход продукта реакции примите за 100 %. 3.3. В результате спиртового брожения глюкозы получили этанол, который подвергли   окислению.   Для   полной   нейтрализации   образовавшейся   уксусной кислоты подействовали избытком гидрокарбоната натрия. При этом выделился газ объемом 8,96 л (н. у.). Какая масса глюкозы подверглась брожению, если массовая доля выхода спирта в этом процессе составляет 80 % от теоретически возможного? 4. Проведите опыт «Приготовление дрожжевого теста». Просейте 500 г муки в большую миску и сделайте в середине лунку. В лунку поместите 30 г сухих дрожжей, затем добавьте 250 мл теплого молока. Накройте миску   полотенцем   и   поставьте   на   10   минут   в   теплое   место,   чтобы   тесто подошло, а верхний слой начал слегка пузыриться. Затем добавьте к смеси 2 столовые ложки сахара, 1–2 яйца, ½ чайной ложки соли и 2 столовые ложки сливочного масла. Замесите тесто. Оно должно стать гладким и не прилипать к рукам. Готовое тесто немного посыпьте мукой, накройте полотенцем и оставьте на 30 минут. За это время тесто должно увеличиться в размере примерно в два раза. Тесто считается готовым, если при надавливании на него пальцем остается ямка. Раскатайте тесто и начинайте формовать булочки, пирожки или ватрушки, которые выпекайте в духовке до золотистого цвета. О т в е т ы   н а   р а с ч е т н ы е   з а д а ч и 3.1. 477 кг. 3.2. 5,24 л. 3.3. 90 г.