Açúcar ou adoçante?

Objetivos
Comparar a energia contida em vários adoçantes, medindo a produção de gás carbônico, produzido pelo fermento, ao usar adoçante como alimento.
Utilizar o princípio de Arquimedes.
Tempo de atividade
60 minutos
Material necessário:
4 a 7 sacos plásticos para congelador pequenos (do tipo zip),
10 colheres de chá de fermento de crescimento rápido
1 caneta para retroprojetor
1 colher de chá (para medida)
1 fita métrica
1 xícara de chá (para medida)
1 recipiente pequeno de água morna
2 colheres de chá de adoçante sacarina ou 2 colheres de chá de adoçante aspartame
Açúcar
5 copos de papel
1 rolo de fita adesiva
1 recipiente de 1 L graduado (opcional)
Desenvolvimento
Antes de começar a experiência, observe se os sacos têm vazamento. Encha-os com água, sele, e vire-os em todas as direções para ter certeza que não há nenhuma gota na bolsa. Se houver vazamentos de água substitua-os (Fig. 13).
O experimento inclui 5 sacos. Cada um deles deverá ficar com a mesma quantidade de líquido, e nos que contém fermento deve-se acrescentar 1 colher de chá de fermento biológico. O saco #1 conterá 1 xícara de água morna e 1 colher de chá fermento. O saco #2 deverá conter 1 xícara de chá de água morna e 1 colher de chá de açúcar, o saco #03 deverá conter 1 xícara de água morna e 1 colher de adoçante . O saco #4 conterá 1 xícara de água morna, 1 colher de chá de fermento e 1 colher de chá de açúcar. E o saco #5 conterá 1 xícara de água morna, 1 colher de chá de fermento e 1 colher de chá de adoçante (aspartame ou sacarina). Se estiver testando adoçantes em pó, dissolva-os em água morna e misture ao fermento. Se estiver testando um líquido adocicado, como suco de frutas ou refrigerantes, junte o líquido ao fermento, sem água. É IMPORTANTE QUE CADA SACO CONTENHA O MESMO NÍVEL DE LÍQUIDO. Oriente-se pela figura
Depois de acrescentar um adoçante diferente a cada um dos sacos, marque-os cuidadosamente, retirando o máximo de ar possível. Misture bem os conteúdos. Mantenha os conteúdos dos sacos em uma temperatura constante, colocando-os, por exemplo, dentro de uma caixa. Monitore os sacos em 10 minutos, fazendo-se as respectivas anotações.
Enquanto aguarda, prove uma amostra de cada um dos adoçantes testados. Qual é mais doce? Qual fornecerá mais energia para o fermento?
Depois de 10 minutos, determine a quantidade de gás produzido em cada um dos sacos. Registre suas observações. Um modo para medir a quantidade de gás produzido, é medir o diâmetro de cada bolsa com uma fita métrica. Aperte o saco, junte a porção do gás no fundo. Gire a parte plana do saco ao redor do fundo. Meça o diâmetro ao redor de cada um.
Um método alternativo para medir o gás produzido é o deslocamento de água. Veja Figura abaixo. Encha um 1 recipiente graduado com água. Meça o nível. Submirja os sacos, um de cada vez, no recipiente de água. Marque o novo nível de água e remova o saco. Siga este procedimento para medir a quantidade de água deslocada em cada saco. Anote os resultados.
Figura 15 – Medida da produção de gás, pelo deslocamento de água.
Variações possíveis
Neste experimento podem variar:
A fonte de alimento – o açúcar refinado pode ser substituído por açúcar mascavo, adoçantes dietéticos, mel e sucos de frutas como de uva, de limão, ou ainda bebidas não derivadas de frutas e que contenham frutose, refrigerantes normais e dietéticos. Pode-se ainda realizar um experimento de tentativa de bloqueio do crescimento, utilizando-se soluções desinfetantes.
Luz e escuridão – o experimento pode ser feito em duplicata e comparar-se os resultados da exposição ou não à luz.
Tempo – faça observações mais longas de 20, 30 ou 40 minutos, por exemplo.
Observação – examine de perto um grão do fermento. Registre suas observações. Ponha um número pequeno de grãos de fermento e algumas colheres de chá de água em um saco plástico, do tipo zip. O que aconteceu aos grãos? A mistura de água ficou clara ou turva? Se houver um microscópio disponível, ponha uma gota da mistura de água em um lâmina, e cubra com uma lamínula. Examine em pequeno aumento. O que você vê? O que a água fez aos grânulos? Água é necessária para a vida? Os grânulos que você colocou na água são realmente as únicas células de fermento? As células do fermento são muito pequenas, e têm uma estrutura definida que pode ser vista no microscópio.
O recipiente graduado – pode ser feito com uma garrafa PET de 2 L cortada, e graduada com uma régua colada em sua lateral.
Pode-se utilizar lâmina e lamínula, e microscópio, para a visualização das leveduras. Corantes como violeta genciana e azul de metileno, comprados em farmácias ajudam na visualização das células.
Caso o microscópio não esteja disponível pode-se utilizar fotografias de fermento (das células de levedura) para ilustrar a aula.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – química da célula (compostos com função energética); metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino dos Fungos;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos.
Temas transversais
Saúde – importância dos micróbios na produção de alimentos, conservação de alimentos;
Meio ambiente – utilização de micróbios pelo Homem;
Ética e Cidadania – direito à alimentação;
Informações úteis
O fermento é um conjunto de organismos vivos e que têm semelhanças com os seres humanos. Eles consomem açúcar para obter energia, e liberam gás carbônico. A quantidade de gás carbônico produzida indica a quantidade de energia gasta. Adoçantes artificiais como aspartame e sacarina, embora tenham sabor doce, não contêm açúcar, ou contém pouco açúcar que possa ser utilizado como fonte de energia. São necessárias apenas pequenas quantidades destes adoçantes, para dar o mesmo sabor que uma grande quantidade de açúcar. O fermento pode degradar o aspartame, mas obtém pouca energia desta degradação. Entretanto, a estrutura da sacarina é diferente, nem o ser humano nem fermento podem degradá-la.
Os seguintes resultados podem ser vistos, nos vários sacos plásticos.
Com o passar do tempo, mais açúcar permitirá mais geração de gás.
Açúcares simples, como dextrose e frutose, causam produção de gás inicial mais rápida que sacarose.
Adoçantes com aspartame e sacarina contêm maltodextrose, além dos respectivos adoçantes artificiais. Ambos produzem taxas de gás inicialmente mais rápidas do que o açúcar com fermento e maltodextrose. Depois de um período curto de tempo, pára a produção de gás.
Os resultados das bebidas de frutas variarão de acordo com a quantidade de açúcar natural na fruta, quantidade de açúcar adicionado no processamento, e acidez.
Começando com mais fermento, inicialmente, aumentarão a taxa e quantidade de gás produzido.
Intervalo de tempo dado suficiente e espaço de expansão, são fatores limitantes da produção de gás em cada uma das bolsas.

Fonte: http://archives.microbeworld.org/resources/experiment/pgs26-29.pdf

Leitura Recomendada
Brock T. D; M. T. Madigan; J. M Martinko; J. Parker. Biology of Microorganisms. 1994. Prentice Hall, New Jersey, 909 p.
Darnell et al.; Mollecular Cell Biology: 1990
Fenchel, T.; Ecology of Protozoa. The Biology of Free-living Phagotrophic Protists. 1987. Springer-Verlag, Berlin, 197 p.
Lehninger, A. L. – Bioquímica – Ed. Edgard Blücher Ltda.
National Association of Biology Teachers – Meet Microbes, Microbe World Activities – NABT – 1999 – VA – USA.
Pelczar, M. J.; E. C. S. Chan; Noel R. Krieg. Microbiologia, Conceitos e Aplicações.. 1997, Segunda edição. Makron Books, São Paulo, 517 p.
Ronald, M. Microorganisms in our World. Atlas. 1995. Mosby, St. Louis, 765 p.
Roitman I.; L. R. Travassos; J. L. Azevedo. Tratado de Microbiologia.. 1991. Editora
Manole, São Paulo, 126 p.