Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht?

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1 V12 Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht? Thema: Apfelsaft, Enzyme, Polyphenoloxidase 1. Einleitung Bei der Verarbeitung von Naturstoffen kommt es häufig zu unerwünschten Begleitreaktionen. So kann beispielsweise das Erhitzen von Milch zu verändertem Geschmack führen. Der Kontakt mit Luftsauerstoff oxidiert verschiedene chemische Substanzen, so dass Geschmacks- oder Farbänderungen auftreten. Bei der Verarbeitung und Lagerung von solchen Produkten stellt sich häufig die Frage, wie solche Begleitreaktionen unterbunden werden können. 2. Grundlagen In Früchten kommen viele verschiedene Stoffe vor. Eine Gruppe von Verbindungen wird hierbei unter dem Begriff Polyphenole zusammengefasst Enzyme Enzyme sind Proteine, die die Aktivierungsenergie von biochemischen Reaktionen herabsetzen und dadurch als Biokatalysatoren wirken. Sie beschleunigen Reaktionen um das Millionenfache oder mehr. Enzyme sind hochspezifisch, d.h. sie können nur einen ganz bestimmten Stoff/ eine ganz bestimmte Stoffgruppe (= Substrat) chemisch umsetzen. Das Substrat passt in das Enzym wie der Schlüssel in das Schloss (Schlüssel- Schloss-Prinzip [2]). Katalysator: Ein Katalysator erhöht die Geschwindigkeit einer Reaktion und geht dabei unverändert aus der Reaktion hervor. Substrat: Ausgangsstoff (Edukt), der in einer enzymkatlisierten Reaktion umgesetzt wird. Reaktionen, die mit Hilfe eines Enzyms katalysiert werden, laufen im einfachsten Fall nach folgendem Schema ab: V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 1

2 Das Enzym wird dabei am Ende wieder freigesetzt und steht somit für weitere Reaktionen wieder zur Verfügung Polyphenole Bei den Polyphenolen handelt es sich um Phenole mit mehr als einer OH- Gruppe. Sie kommen in Pflanzen als Farb-, Aroma- und Gerbstoffe vor. Den Polyphenolen wird eine gesundheitsfördernde Wirkung zugeschrieben. Sie wirken als Antioxidantien. Ihnen wird nachgesagt, vorbeugend gegen Krebs und Herz-/Kreislauferkrankungen zu wirken [1] Polyphenoloxidasen Polyphenoloxidasen sind Enzyme, die die Abbaureaktionen von Polyphenolen katalysieren. Hierbei entstehen meist braune Farbstoffe. Sie kommen, wie die Polyphenole auch, in natürlichen Rohstoffen, wie z.b. Obst oder Gemüse vor Chinone Chinone sind Oxidationsprodukte von Aromaten, insbesondere von Phenolen. Sie entstehen z.b., wenn Polyphenole mit Hilfe von Polyphenoloxidasen umgesetzt werden. Chinone haben eine gelbe Farbe und reagieren in zahlreichen verschiedenen chemischen Reaktionen weiter zu braunen Produkten, den Melaninen. Catechol Benzol Antioxidans: Ein Antioxidans ist eine chemische Verbindung, die eine unerwünschte Oxidation anderer Substanzen gezielt verhindert. Diese Braunfärbung kann durch Zugabe anderer Antioxidantien, wie z.b. Vitamin C, verhindert werden Chemisches Gleichgewicht und Reaktionsgeschwindigkeit Reagiert ein Stoff A mit einem Stoff B zu einem Stoff C und einem Stoff D, so kann diese Reaktion grundsätzlich in beide Richtungen laufen. Es stellt sich ein chemisches Gleichgewicht ein. Das chemische Gleichgewicht wird durch verschiedene Parameter wie Temperatur, Druck oder Konzentration beeinflusst. Bei einer enzymatischen Reaktion wird nur die Reaktionsgeschwindigkeit verändert und nicht das chemische Gleichgewicht. Trägt man die Menge an gebildetem Produkt einer chemischen Reaktion über der Zeit auf, so ist zu Beginn eine starke Zunahme des Produktes festzustellen. Die Reaktion läuft nahezu nur in eine Richtung. Reaktionsgeschwindigkeit: Stoffumsatz pro Zeit, d.h. Abnahme de Edukts/Zeit oder Zunahme des Produkts/Zeit V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 2

3 Mit zunehmender Menge an gebildetem Produkt, kann die Reaktion dann auch wieder in die andere Richtung laufen, bis im Gleichgewichtszustand keine Zunahme des Produktes mehr ersichtlich ist. Die Reaktionen laufen nach wie vor immer noch in beide Richtungen ab, die Menge des Produktes bleibt jedoch konstant. Enzymaktivität: Maß für die Zahl der Substratmoleküle, die ein Enzym pro Sekunde umsetzt. Durch die Überlagerung der Hin- und Rückreaktion kann die Geschwindigkeit der Produktbildung nur zu Reaktionsbeginn ermittelt werden. Hier kann eine Tangente an die Kurve angelegt werden, aus der die Steigung und somit die Geschwindigkeit erfasst werden kann. In diesem Versuch wird als Substrat die chemische Substanz Catechol verwendet. Dieses wird zusammen mit Sauerstoff zu einem o-quinon und Wasser umgesetzt. Die Reaktion wird hierbei durch das Enzym Polyphenoloxidase katalisiert. Das o-quinon besitzt eine gelbe Farbe. Durch eine Vielzahl weiterer chemischer Reaktionen entstehen aus Quinonen Substanzen mit brauner Färbung [4]. Diese braunen Substanzen können photometrisch erfasst werden V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 3

4 2.6. Photometrische Messung Licht wird von verschiedenen Stoffen adsorbiert. Wird ein Lichtstrahl einer bestimmten Wellenlänge durch eine Küvette mit einer Lösung / einer Suspension geschickt, so kann ein Teil des Lichtes durch das Medium / die Partikel adsorbiert werden. Die Intensität des ausfallenden Lichtes (I 1) ist dann geringer, als die des einfallenden Lichtes (I 0). Zusatzinformation: Lambert-Beer sches Gesetz: Mit: A: Adsorption Ԑ: Extinktionskoeffizient d: Pfadlänge in cm c: Konzentration der adsorbierenden Substanz I 0: einfallendes Licht I 1: ausfallendes Licht Der Zusammenhang zwischen der Adsorption des Lichtes und der Konzentration des Stoffes wird durch das Lambert-Beer sche Gesetz beschrieben. Es zeigt, dass die Verringerung der Lichtmenge abhängig ist von: Der Menge der adsorbierenden Substanz in der Flüssigkeit (Konzentration) Dem Weg, den das Licht durch die Flüssigkeit zurücklegen muss Der Wahrscheinlichkeit dass das Licht durch die Substanz adsorbiert wird (ist abhängig vom Adsorptions- oder Extinktionskoeffizient der jeweiligen Substanz). In geringen Konzentrationsbereichen ist die Adsorption proportional zur Stoffkonzentration. Dies kann genutzt werden, um Substanzen in einer Lösung zu messen. Werden Werte über OD = 1 erreicht muss verdünnt werden und die Konzentration über den Verdünnungsfaktor ausgerechnet werden V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 4

5 3. Versuchsdurchführung 3.1. Teilversuch 1 Was passiert, wenn das Fruchtfleisch des Apfels in Kontakt mit der Luft kommt? Material 1 Apfel 1 Zitrone 1 Küchenmesser 1 Küchenreibe Aufgabenstellung Untersuche, ob es bei der Bearbeitung des Apfels zu Veränderungen kommt. Versuchsdurchführung Beobachtung: Teile den Apfel mit dem Küchenmesser Rasple etwas vom Apfel mit der Küchenreibe Beträufle einen Teil des geraspelten Apfels mit Zitronensaft Beobachte, ob sich etwas verändert Notiere deine Beobachtung. Aufgaben: a) Erkläre, was passiert. b) Warum werden zerkleinerte Äpfel, die z.b. zum Backen verwendet werden sollen, häufig mit Zitronensaft beträufelt? c) Warum legt man geschälte Kartoffeln möglichst schnell ins Wasser? V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 5

6 3.2. Teilversuch 2 Kann durch Erhitzung das Braunwerden von Apfelsaft verhindert werden? Material Catechol 1 Feinwaage 1 Wägeschälchen Meßkolben 100 ml VE-Wasser 2 Äpfel 1 Küchenreibe 1 Mörser 2 Trichter 2 Faltenfilter 2 Bechergläser ca. 100 ml 1 Erlenmeyerkolben ca. 200 ml 2 Messzylinder 50 oder 100 ml oder 2 Reagenzgläser 1 Zentrifuge (wenn vorhanden) und 2 passende Röhrchen Aufgabenstellung Catechol ist gesundheitsschädlich! Sicherheitsvorschriften beachten! Untersuche, welchen Einfluss eine Erhitzung auf das Braunwerden von Apfelsaft hat. Versuchsdurchführung Ansetzen der Catechollösung Berechne, wie viel Catechol du für 100 ml einer 5 mm Catechollösung benötigst. Setze 100 ml einer 5 mm Catechollösung in VE-Wasser an. Vorbereitung der Apfelprobe Äpfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren Das Filtrat 5 min bei rpm zentrifugieren. Versuchsdurchführung Probe auf 2 Bechergläser aufteilen. 1 Kolben auf >70 C erhitzen. Erhitzten Kolben in Eiswasser abkühlen, so dass beide Kolben gleiche Temperatur haben. In je einen Messzylinder 30 ml Catechol-Lösung und 10 ml Saft mischen. Nach 5 und 10 min die beiden Kolben vergleichen V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 6

7 Beobachtung: Notiere deine Beobachtung. Aufgaben: a) Erkläre, was passiert. b) Viele Lebensmittel werden vor dem Eingefrieren blanchiert. Hast Du eine Erklärung dafür? Notiere diese in deinem Heft. Blanchieren: Brühen, Überbrühen, das kurze Eintauchen von Lebensmitteln in kochendes Wasser V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 7

8 3.3. Teilversuch 3 Welchen Einfluss hat der ph-wert auf das Braunwerden von Apfelsaft? Material Catechol 1 Feinwaage 1 Wägeschälchen Meßkolben 150 ml VE Wasser 3 Äpfel 1 Küchenreibe 1 Mörser 2 Faltenfilter 5 Bechergläser (100 ml) 1 Erlenmeyerkolben (200 ml) ph-meter NaOH (10 M), /HCl (1M) 5 Messzylinder (50 oder 100 ml, oder alternativ 5 Reagenzgläser) Aufgabenstellung Untersuche, welche Parameter Einfluss auf die Begleitreaktionen beim Apfelsaft haben. Versuchsdurchführung Beobachtung: Apfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren Das Filtrat 5 min bei rpm zentrifugieren Probe auf 5 Bechergläser aufteilen. Mit NaOH und HCl in jedem Becherglas einen anderen ph-wert einstellen (ca. ph 12, ph 10, ph 7, ph 4, ph 2). Dazu den ph-wert des Saftes messen und tröpfchenweise Lauge bzw. Säure zugeben. In je einen Messzylinder 30 ml Catechol-Lösung und 10 ml Saft mischen Nach 5 und 10 min die Kolben vergleichen. Notiere deine Beobachtung. Catechol ist gesundheitsschädlich! Sicherheitsvorschriften beachten! Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit Säuren und Lauge beachten Tip: Der Apfelsaft hat einen natürlichen ph-wert von ca. 4. Aufgaben: Erläutere welchen Einfluss hat der ph-wert hat? V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 8

9 3.4. Teilversuch 4 Untersuchung des Einflusses der Temperatur auf die enzymatische Bräunung von Apfelsaft. Material VE Wasser 1 Messkolben 50 ml 1 Feinwaage 1 Wägeschälchen Catechol 1 Apfel 1 Küchenreiben 1 Mörser 1 Trichter Rundfilter Falls vorhanden: Zentrifuge und entsprechende Röhrchen 5 Bechergläser 100 ml 1 Thermometer (evtl. Stativmaterial zum Festklemmen) 1 Heizplatte mit Magnetrührer 1 Rührfisch Photometer (540 nm) 6 Küvetten Pipetten (750 µl, 250 µl) Catechol ist gesundheitsschädlich! Sicherheitsvorschriften beachten! Aufgabenstellung Bestimme die Aktivität der Polyphenoloxidase im Apfel in Abhängigkeit der Erhitzungstemperatur. Der Versuch wird bei Raumtemperatur (RT), bei 40 C, 50 C, 60 C und 70 C durchgeführt. Versuchsdurchführung Ansetzen der Catechollösung Berechne, wieviel Catechol du für 50 ml einer 5 mm Catechollösung benötigst. Setze 50 ml einer 5 mm Catechollösung in VE-Wasser an. Vorbereitung der Apfelprobe Je Temperaturstufe werden ca. 25 ml benötigt Apfel entkernen und mit einer Küchenreibe fein raspeln Die Apfelstücken in einem Mörser fein zu Brei zerreiben Den Filter in den Trichter geben und den Apfelbrei filtrieren Das Filtrat 5 min bei rpm zentrifugieren Den Überstand in die Bechergläser geben, und unter Rühren auf jeweils RT, 40 C, 50 C, 60 C und 70 C erhitzen. Alle Proben in Eiswasser auf RT abkühlen Versuchsdurchführung: Photometer einschalten und die Wellenlänge 540 nm auswählen V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 9

10 Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht? Den Blindwert mit VE-Wasser einstellen 750 µl Catechollösung und 250 µl Apfelsaft in eine Küvette pipettieren, mit Parafilm oder Alufolie abdecken und 30 s schütteln. Danach sofort die Messung starten und die Absorption messen (10 min) Aufgabenstellung / Messwerte: a) Stelle die ermittelten Werte in einem Diagramm dar, wobei die gemessene Adsorption über der Zeit aufgetragen werden soll. b) Was kannst Du feststellen? c) Warum müssen die Proben vor der eigentlichen Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt werden? d) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche der Kurve. Erläutere, warum die Reaktionsgeschwindigkeit nur zu Beginn ermittelt werden kann. e) Zeichne ein Diagramm, bei dem die ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Erhitzungstemperatur dargestellt werden. f) Was kannst Du feststellen? g) Was bedeutet das, für einen Apfelsaft der erhitzt / nicht erhitzt wird? h) Recherchiere im Internet nach 3 weiteren Beispielen, wo Enzyme in industriellen Prozessen von Bedeutung sind. i) Kann ein in Verarbeitungsprozessen weit verbreiteter physikalischer Vorgang wie die Zerkleinerung Einfluss auf die chemischen Inhaltsstoffe von Rohstoffen haben? Erläutere an einem Beispiel. Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um unerwünschte Begleitreaktionen möglichst gering zu halten? 4. Weiterführende Literatur [1] Das Aroma macht den Unterschied, [2] Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert, Biochemie, 6, 2007, [3] Bundesministerium für Bildung und Forschung, Weiße Biotechnologie, [4] Enzyme Kinetics, V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 10

11 Lehrerseiten 5. Kurzbeschreibung Dieser Versuch dreht sich um die enzymatische Bräunung von Äpfeln. Warum werden Äpfel beim Anschneiden braun? Welche Faktoren beeinflussen das Braunwerden von Äpfeln? Welchen Einfluss hat der physikalische Vorgang der Zerkleinerung im Verarbeitungsprozess auf die chemischen Inhaltsstoffe im Rohstoff? Wie kann das Braunwerden von Äpfeln / Apfelsaft bei der Verarbeitung vermieden werden? Grundlagen Enzyme, Reaktionsgeschwindigkeiten. Hierbei wird der Schwierigkeitsgrad in 4 Teilversuchen gesteigert. 6. Lernziel Produktveränderungen während Verarbeitungsprozessen Enzyme, Reaktionsgeschwindigkeit Photometrie, Adsorptionsmessungen 7. Versuchsdauer Teilversuch 1: 5 min am Anfang und 5 min am Ende einer Schulstunde Teilversuch 2: 1 Schulstunde Teilversuch 3: 1 Doppelstunde Teilversuch 4: 1 Doppelstunde, mit Vorbereitung in der Stunde davor und Nachbereitung in der Stunde danach. Alles Zusammen: Bei arbeitsteiliger Bearbeitung: 2 DS V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 11

12 Lehrerseiten 8. Beispiellösungen Teilversuch 1 Beobachtung: Der Apfel / die geriebenen Äpfel färben sich braun a) Erkläre, was passiert. Beim Aufschneiden / Reiben der Äpfel kommen die Inhaltsstoffe in Kontakt mit dem Luftsauerstoff. Die im Apfel enthaltenen Polyphenole können dann mit Hilfe der ebenfalls im Apfel enthaltenen Phenoloxidasen umgesetzt werden. Hierbei entstehen braune Substanzen (Melanine). b) Warum werden zerkleinerte Äpfel, die z.b. zum Backen verwendet werden sollen, häufig mit Zitronensaft beträufelt? Das im Zitronensaft enthaltene Vitamin C ist ein starkes Antioxidans. Bei Anwesenheit von Vitamin C, wird erst dieses oxidiert, so dass die Oxidationsprozesse die zur Braunfärbung führen erst dann verstärkt stattfinden, wenn das Vitamin C verbraucht ist. c) Warum legt man geschälte Kartoffeln möglichst schnell ins Wasser? Die Oberfläche der Kartoffeln ist dann nicht in direktem Kontakt mit Luftsauerstoff, es findet somit keine Oxidation der Polyphenole statt V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 12

13 Lehrerseiten Teilversuch 2 Beobachtung: Der Versuchsansatz, bei dem der Apfelsaft nicht erhitzt wurde, färbt sich bereits nach kurzer Zeit braun. Der Versuchsansatz, bei dem der Apfelsaft erhitzt wurde, färbt sich nicht. Aufgaben: a) Erkläre, was passiert. Abb. 1: Reaktion von Apfelsaft mit Catechol ohne Erhitzung des Saftes (links) und mit Erhitzung des Saftes (rechts) nach 10 min Beim nicht erhitzten Apfelsaft werden die im Apfel enthaltenen Polyphenole mit Hilfe der ebenfalls im Apfel enthaltenen Phenoloxidasen zu braunen Substanzen umgesetzt. Durch die Hitzeeinwirkung werden die Polyphenoloxidasen zerstört, die Reaktion läuft nicht mehr ab. b) Viele Lebensmittel werden vor dem Eingefrieren blanchiert. Hast Du eine Erklärung dafür? In den Lebensmitteln enthaltene Enzyme können viele verschiedene chemische Reaktionen katalysieren, die zu unerwünschten Begleiterscheinungen bei der Lebensmittelverarbeitung führen. Durch die Hitzeeinwirkung werden solche Enzyme zerstört V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 13

14 Absorption (540 nm) Warum werden Äpfel braun und Apfelsaft nicht? Lehrerseiten Teilversuch 3 Beobachtung: Notiere deine Beobachtung. Abb. 2: Aufnahme nach 6 min Reaktionszeit Die stärkste Farbänderung konnte bei ca. ph 7 festgestellt werde, gefolgt von ph 10. Im sehr sauren Bereich (ph 2) konnte keine Farbänderung festgestellt werden. Hier bietet sich die Möglichkeit, analog zu Teilversuch 4 die Reaktionskinetik in Abhängigkeit vom ph-wert zu untersuchen und das ph-optimum für die Reaktion festzulegen. Aufgaben: a) Erläutere welchen Einfluss hat der ph-wert hat? Jede enzymkatalysierte Reaktion hat ihr ein Optimum bei einem bestimmten ph-wert. Teilversuch 4 Aufgabenstellung / Messwerte: a) Stelle die ermittelten Werte in einem Diagramm dar, wobei die gemessene Adsorption über der Zeit aufgetragen werden soll. 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Raumtemperatur 40 C 50 C 60 C 70 C -0, Zeit (s) V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 14

15 Lehrerseiten b) Was kannst Du feststellen? Die Kurven verlaufen mit zunehmender Temperatur immer flacher, d.h. die Änderung der Adsorption pro Zeiteinheit wird immer geringer. c) Warum müssen die Proben vor der eigentlichen Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt werden? Chemische Reaktionen sind in der Regel temperaturabhängig. Um die Reaktionen miteinander vergleichen zu können, müssen jedes Mal gleiche Rahmenbedingungen geschaffen werden. d) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche der Kurve Die Steigung kann graphisch aus den Diagrammen, wie im Grundlagenteil beschrieben, ermittelt werden. e) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit in Δnm/s für die linearen Bereiche der Kurve Erläutere, warum die Reaktionsgeschwindigkeit nur zu Beginn ermittelt werden kann. f) Zeichne ein Diagramm, bei dem die ermittelten Reaktionsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Erhitzungstemperatur dargestellt werden. v [nm/s] 3,50E-04 3,00E-04 2,50E-04 2,00E-04 1,50E-04 1,00E-04 5,00E-05 0,00E Erhitzungstemperatur [ C] g) Was kannst Du feststellen? Die Reaktionsgeschwindigkeiten nehmen im untersuchten Temperaturbereich mit zunehmender Temperatur ab. h) Was bedeutet das, für einen Apfelsaft der erhitzt / nicht erhitzt wird? Durch eine erhöhte Temperatur im Apfelsaft wird die Reaktionsgeschwindigkeit der Umsetzung der Polyphenole stark verlangsamt. Durch Erhitzen des Apfelsaftes kann somit die Bräunungsreaktion gestoppt werden V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 15

16 Lehrerseiten i) Recherchiere im Internet nach 3 weiteren Beispielen, wo Enzyme eingesetzt werden von Bedeutung sind. Beispiele: In Waschmitteln: In der Medizin: In der Lebensmittelindustrie: In Kosmetika In der Papier- und Textilindustrie: für Bleichprozesse [3] Proteasen für den Abbau von Eiweißen Amylasen für den Abbau von Stärke, Cellulasen für den Abbau von Cellulose, Lipasen für den Fettabbau verschiedene Enzyme als Therapeutika oder zur Diagnostik Proteasen zur Hydrolyse von Proteinen bei der Käseverarbeitung j) Kann ein in Verarbeitungsprozessen weit verbreiteter physikalischer Vorgang wie die Zerkleinerung Einfluss auf die chemischen Inhaltsstoffen von Rohstoffen haben? Erläutere an einem Beispiel. Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um unerwünschte Begleitreaktionen möglichst gering zu halten? Ja, ein physikalischer Prozess wie die Zerkleinerung kann Einfluss auf die chemischen Inhaltsstoffe haben. Am Beispiel der Apfelsaftproduktion führt das Zerkleinern der Äpfel dazu, dass chemische Substanzen in Kontakt mit dem Luftsauerstoff kommen. Dadurch wird eine Reihe von chemischen Reaktionen in Gang gesetzt. Ein weiterer Prozess kann das Erhitzen von Rohstoffen sein, bei dem durch die erhöhte Temperatur Inhaltsstoffe zerstört (z.b. Proteine denaturiert) oder andere chemische Reaktionen stattfinden. Geeignete Maßnahmen können sein: Erhitzen, um bestimmte Reaktionspartner zu zerstören, wie z.b. beim Blanchieren Bei der Verarbeitung darauf achten, dass die Kontaktfläche mit Sauerstoff möglichst gering gehalten wird. Falls möglich, evtl. wässern. Zusatz von Chemikalien, wie z.b. Antioxidationsmitteln, Konservierungsmitteln 9. Anmerkungen für projektorientiertes / forschendes Arbeiten Untersuchung des Unterschiedes im Bräunen von geschälten / ungeschälten Äpfeln, Untersuchung des Unterschiedes im Bräunen von unterschiedlichen Apfelsorten Falls an der Schule Cassy Systeme vorhanden sind: Test des Versuches mit dem Eintauchphotometer S bei den Wellenlängen 520 nm und 580 nm. Untersuchen, welche Einstellung günstiger ist V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 16

17 Lehrerseiten Temperaturbereich erweitern der Teilaufgabe 4 erweitern, Aktivität über T auftragen, das Maximum der Enzymaktivität in Abhängigkeit der Temperatur bestimmen, Bereich der RGT-Regel festlegen ph-optimum der Reaktion bestimmen 10. FAQ / Tips & Tricks Wenn keine Feinwaage vorhanden ist, muss eine höher konzentrierte Lösung angesetzt und entsprechend verdünnt werden. Gefahrenklasse Catechol Falls keine Zentrifuge vorhanden ist: Der Versuch wurde stichprobenartig auch ohne Zentrifuge getestet, jedoch muss der Ansatz dann mindestens 30 sedimentieren. Die photometrischen Werte sind etwas höher, was vermutlich auf den noch enthaltenen Trub, in dem sich viele der Reaktionspartner befinden, zurückzuführen ist. Sicherheitsdatenblatt Catechol beachten! Keine Zentrifuge? 11. Bezugsquellen Catechol: z.b. bei Sigma Aldrich ( 200 g: ca. 23, V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 17

18 Lehrerseiten 12. Versuchslegende Herausgeber: Technikinitiative NwT Hochschule Furtwangen Furtwangen University Jakob-Kienzle-Str Villingen-Schwenningen Autor: Dipl.-Ing. (FH) Ursula Eschenhagen Erstellt: Juni 2012 In Zusammenarbeit mit: Max Pfaff V12-Polyphenoloxidase_ToTest Seite 18