Sigurno ste bezbroj puta čuli (najčešće u reklamama) o antioksidansima i kako su oni super. No znate li što ta riječ točno znači? Što je oksidacija i kako je spriječiti, saznat ćete pomoću ovog jednostavnog znanstvenog pokusa s jabukom.

Sadržaj

1. Što je oksidacija?
2. Što su antioksidansi?
3. Znanost iza eksperimenta oksidacije s jabukom
4. Potrebni materijali za experiment oksidacije jabuke
5. Postupak eksperimenta oksidacije jabuke
6. Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati pomoću eksperimenta oksidacije jabuke

Što je oksidacija?

Jednostavno rečeno, oksidacija je složen kemijski proces pri kojem kisik reagira s atomima. Oksidacija je gubitak elektrona u elementu ili molekuli do koje dolazi pri kontaktu s kisikom iz okoline. S druge strane imamo proces koji se zove redukcija. Redukcija je proces pri kojem molekula ili element dobiva elektrone pri kontaktu s kisikom.

Vjerojatno najpoznatiji primjer oksidacije je reakcija željeza s kisikom pri čemu nastaje željezov oksid ili hrđa. Pro tome kažemo da je željezo oksidiralo u hrđu, ili zahrđalo.

Nakon otkrića elektrona, znanstvenici su zaključili da se oksidacija i redukcija zapravo odvijaju u isto vrijeme. Taj proces se naziva Redoks reakcija čije ime je nastalo od redukcija-oksidacija.

Sve na ovom svijetu je sačinjeno od atoma različitih struktura i neki su podložniji reakciji s kisikom (oksidaciji), poput željeza, natrija i magnezija. S druge strane, dušik i klor drže “čvršće” svoje elektrone i zato su manje podložni oksidaciji.
Jedna zanimljivost je da oksidacija ne zahtijeva nužno kisik! Kisik je prvi otkriveni oksidant i zato se to ime koristi i dan danas. Uz to, postoji još jedan definicija oksidacije koja uključuje vodik. Ovdje, oksidacija je gubitak hidrogena dok je redukcija stjecanje hidrogena. Ovo je suprotno definiciji oksidacije i zato može biti zbunjujuće. Zato je dobro znati za ovu alternativnu definiciju kako bi se izbjegao nesporazum.

Što su antioksidansi?

Antioksidansi su molekule koje sprječavaju oksidaciju. Zašto je to važno? Svi znamo da bez kisika život ne bi bio moguć. No on ima i neke negativne posljedice. Jeste li znali da je kisik uzrok starenja našeg organizma? U našem organizmu također dolazi do oksidacije pri čemu se otpuštaju slobodni radikali koji oštećuju stanice našeg organizma.

Ako nam se u organizmu nalazi veliki broj slobodnih radikala, oni mogu negativno utjecati na naš organizam. Slobodni radikali su povezani s mnogim bolestima, poput dijabetesa, bolesti srca i karcinoma. No oni su uglavnom pod kontrolom našega organizma koji ima adekvatnu obranu baziranu na proizvodnji antioksidansa.

Antioksidansi usporavaju otpuštanje elektrona iz atoma i time usporavaju procese oksidacije, bilo da se radi o hrđanju željeza ili o odumiranju stanica.

Jedni od najpoznatijih antioksidansa su vitamini C i E koje pronalazimo u hrani, pogotovo biljkama poput različitog voća i povrća. Limun je posebno bogat vitaminom C koji se nalazi u limunskoj kiselini. Limunska kiselina (kao i ostale kiseline) imaju nižu pH vrijednost i time usporavaju reakciju s kisikom.

Uz to što su dobri za naše tijelo, antioksidansi su odlični i kao konzervansi za očuvanje hrane! Pri konzerviranju, antioksidansi djeluju tako da usporavaju i sprječavaju propadanje hrane usporavajući oksidaciju. Uključuje dodavanje atoma kisika ili oduzimanje atoma hidrogena iz različitih molekula koje pronalazimo u hrani.

Znanost iza eksperimenta oksidacije s jabukom

Zašto jabuka brzo postane smeđa nakon što je ogulimo ili narežemo? Jabuka sadrži koru ili ovojnicu koja štiti unutrašnjost jabuke. Ako se ovojnica ošteti, unutrašnjost jabuke dolazi u dodir s kisikom i počinje tamniti. To je zato što je jabuka bogata enzimima koji su jako podložni oksidaciji. Taj proces nazivamo enzimsko posmeđivanje ili reakcija oksidacije.

Enzime unutar jabuke nazivamo fenoli i nalaze se u stanicama jabuke. Smeđa boja koju jabuka poprima je rezultat pretvaranja fenola u melanin pri utjecaju kisika. Zato enzimi fenola moraju biti zaštićeni kako bi se zaustavio proces oksidacije. A to možemo postići koristeći toplinu ili kiseline.

Ako izloženi dio jabuke zaštitimo nekim antioksidansom (kao što je nanošenje limunske kiseline), fenoli više neće biti direktno izloženi kisiku. Sada će kisik prvo reagirati s kiselinom, zato što ona ima puno manju pH vrijednost. Tako limunska kiselina usporava reakciju s kisikom i zato će jabuka puno sporije mijenjati boju.

Potrebni materijali za experiment oksidacije jabuke

• Jabuka. Jedna jabuka je dovoljna. Svježija jabuka će pomoći da vidimo rezultate pokusa još bolje ali bilo kakva jabuka će poslužiti. Samo je važno da od nje možemo dobiti dvije kriške jabuke.
• Limun. Jedan limun, ili čak kriška limuna će biti dovoljna. Budući da trebamo staviti limunsku kiselinu na samo jednu polovicu jabuke, i mala količina limunovog soka će biti dovoljna.
• Čaša ili posuda. Čaše će nam poslužiti da u nju iscijedimo limunov sok kako bi ga kasnije lakše nanijeli na krišku jabuke. Ali ipak nije nužna za ovaj eksperiment.
• Kist. Kao i čaša, kist nam može pomoći da ravnomjerno nanesemo limunsku kiselinu na polovicu jabuke za bolje efekte pokusa. No jabuku možemo i uroniti u limunsku kiselinu ili ju nanijeti na bilo koji drugi način. Tako da je i kist samo bonus pomagalo.
• Kuhinjski nož. Za izrezati jabuku. Ne bi trebao biti problem nabaviti kuhinjski nož, a pomoći će nam da izrežemo dvije iste kriške jabuke za bolju usporedbu rezultata pokusa.

Postupak eksperimenta oksidacije jabuke

Za video upute kako provesti eksperiment, preporučujemo da pogledate video koji se nalazi na početku članka. Ili nastavite čitati za korak po korak postupak u nastavku.

1. Prerežite jabuku na pola, tako da imate dvije kriške iste veličine.

2. Uzmite limun koji ste pripremili i iscijedite limunov sok u čašu. Ili možete direktno iscijediti limun na jednu krišku jabuke kako bi ubrzali proces.

3. Uzmite kist, umočite ga u limunov sok i premažite jednu krišku jabuke. To će biti naša eksperimentalna kriška. Nemojte ništa nanositi na drugu krišku. Ona će nam poslužiti da vidimo što se dogodi ako na krišku jabuke ne nanesemo nikakav konzervans.

4. Ostavite kriške jabuke da stoje na sobnoj temperaturi nekoliko sati. Možete pogledati kriške svakih sat vremena da vidite da li je došlo do nekih promjena. Već nakon jednog sata će se primijetiti efekti oksidacije.

5. Pogledajte kriške nakon jednog sata, dva sata i nakon tri sata te raspravite s djetetom o uočenim promjenama.

Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati pomoću eksperimenta oksidacije jabuke

• Osmišljavanje i postavljanje znanstvenih hipoteza,
• Planiranje i provođenje znanstvenog eksperimenta,
• Opažanje i analiza dobivenih rezultata,
• Jačanje vještina logičkog zaključivanja,
• Učenje o kemijskim procesima, oksidaciji, antioksidansima i konzervansima.

Ako ste uživali u ovom pokusu i zanimaju vas neki slični eksperimenti koje je jednostavno provesti, pogledajte neke od sljedećih aktivnosti:

• Ako ste uživali u ovom pokusu oksidacije jabuke, sigurno ćete biti oduševljeni Demonstracijom osmoze pomoću gumenih bombona.
• Saznajte Kako napraviti kristale od šećera i učite o kristalizaciji dok radite svoj domaći slatkiš.
• Naučite Kako napraviti plastiku pomoću mlijeka i octa. Nevjerojatan način za napraviti svoju plastiku od običnog mlijeka. I uz neke kalupe, možete biti sam svoj proizvođač igračaka!
• I za još kuhinjskih pokusa, pogledajte jednostavnu Demonstraciju gustoće pomoću naranče i učite o potisnoj sili.

Sretno učenje znanosti i ne zaboravite najvažniju stvar – dobro se zabavljati!

Pribilježite se na Newsletter

Pogledajte ostale aktivnosti iz kategorija…