בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 9385 - ניסוי רמה 3 - כיצד שינוי ריכוז חומצת המאכל משפיע על מסת הגבן תאריך: 3/4/2017
תחומי דעת:  כימיה  , ביולוגיה  

שלום רב!

שאלת החקר שלנו היא כיצד שינוי ריכוז חומצת המאכל משפיע על מסת הגבן? . תוצאות הניסוי הן שבריכוז 2.5% - 28.97 גרם, 5% - 31.02 גרם, 10% - 30.37 גרם, 15% - 30.32 גרם. ההשערה שלנו היתה שככל הריכוז החומצה יעלה כך תעלה מסת הגבן. כמו שניתן לראות ההשערה שגויה, כיוון שכאשר הכנו את הגבינה, מסת הגבן המסונן לא תאמה את ההשערה. נבקש את עזרתכם בהסבר ברמה מספקת מדוע זה קרה ולמה התמתנה מסת הגבן בריכוזים הגבוהים יותר.

תודה רבה!

תשובה מאת: ד"ר עוזי מרין
   

 

שלום,

בתשובה לשאלתכם: להבנתי, עשיתם גבינה ע"י החמצה בחומצת חומץ או/ו חומצה אצטית, מריכוז של 2.5% ועד 15%, ועשיתם זאת עם שמנת מהולה במים.

מבחינה כימית, החמצת חלב אינה יוצרת גבינה רגילה - בצורה המקובלת של גבינה קשה (או 'גבינה צהובה' בשפת העם). לייצור גבינה קשה נחוצה "הגבנה אנזימטית", דהיינו - שימוש באנזים הגבנה (אנזים ייעודי כמו כימוזין [רנין] או כל אנזים פרוטיאוליטי אחר ובתנאי, שהוא גורם ליצירת גבן ולא לפירוק כללי של החלבון לשרשרות פפטידים באורכים שונים). החמצת חלב על ידי שימוש בחומצה (ולא כל כך משנה מהו מקורה), גורם להחלפת יוני סידן (Ca+2) ה"קושרים" את חלבוני החלב אחד לשני ביוני מימן (H+), שמקורם בחומצה. [הדבר תלוי ב'חוזק' החומצה - כאשר חוזק החומצה תלוי בפירוק של יוני המימן: HA ---> H+ + A-. חומצות חזקות מקובלות: ח. מלחית, ח. חנקתית, ח. גופרתית ועוד. לעומת זאת, חומצות חלשות, שאינן עוברות פירוק מושלם: בעיקר חומצות אורגניות כמו ח. לקטית, ח. חומץ, ח. ציטרית ועוד ועוד - בבקשה ראו ספרות מתאימה]. החלפה כזו של יוני סידן ביוני מימן גורמת לחלבוני החלב (קזאינים) המתרכזים בגבן (הגבינה ב'תחילתה') לשנות את מצבם ממצב הידרופילי - בו הם נמצאים בחלב בציפה במדיה המיימית, למצב הידרופובי - הגורם לתחילת יציאתם מהתמיסה ולשקיעתם, ובניסוי שלכם לקבלת ג'ל ולא גבן שיהפוך לגבינה קשה. בריכוזי חומצה נמוכים, כאשר יש יחסית מעט יוני מימן, לא מורווים כל קשרי הסידן על הקזאינים וחלקם לא שוקעים. לכן, תפוקת ה'גבן' בניסוי יותר נמוכה. כאשר עולה ריכוז החומצה לערך כלשהו, יגיע מצב בו כל יוני הקלציום ישוחררו מהקזאין וכתוצאה מכך, הקזאין ישקע, יהפוך לגבן ותתקבל תפוקה מיטבית. תוספת יוני מימן לאחר נקודה זו - שהיא נקודת השיא, לא תוסיף תפוקה, מאחר ולא יהיו יותר קזאינים 'זמינים' לשיקוע.

לאור צורת עריכת הניסוי, התחלתם עם חומר גלם 'עני' בחלבוני חלב ו'עשיר' בשומן. ברור כי כל עוד היה בשמנת המהולה חלבון זמין להחלפת יוני סידן - התפוקה עלתה. במצב מסוים "נגמר" מלאי החלבון הזמין ולכן לא קיבלתם תוספת תפוקה, כמו במדרגה הראשונה - בין 2.5 ל-5.0 אחוזי חומצה. לאחר ריכוז זה (5%), נראה כי התפוקה הנוספת אינה שונה מהותית. חובה לציין כי שומן החלב אינו קשור לריאקציה מבחינה כימית ובסך הכל כמותו בגבן תלויה בנתונים פיסיקאליים, מאחר והוא 'נכלא' בין שריג החלבון הנוצר. בנושא זה, לא משנה אם זה גבן חומצי או גבן אנזימטי, אך בגבן אנזימטי כליאת השומן יותר טובה. 

בברכה,

ד"ר עוזי מרין
חקר אחסון ואיכות תוצרת חקלאית ומזון.
מכון וולקני

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up