Biologia - Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1.
Oksydaza polifenolowa jest enzymem, który u roślin odpowiada za brązowienie tkanek po ich mechanicznym uszkodzeniu. Katalizuje ona reakcje, których przebieg wymaga obecności tlenu i pH w zakresie 6–7. Opracowano kilka sposobów powstrzymywania reakcji enzymatycznego brązowienia pokrojonych warzyw i owoców, m.in. przez blanszowanie, polegające na krótkim ogrzaniu produktów spożywczych w temperaturze 75–100°C, albo przez dodanie kwasu cytrynowego lub substancji wiążących wodę.
www.food-info.net/pl/colour/enzymaticbrowning, www.worthingtonbiochem.com/ty/default
Wyjaśnij, dlaczego brązowienie warzyw jest powstrzymywane przez
- blanszowanie:
- spryskiwanie ich sokiem z cytryny:
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za poprawne wyjaśnienie działania blanszowania uwzględniające wpływ wysokiej
temperatury na denaturację oksydazy polifenolowej powodującą utratę jej właściwości
katalitycznych oraz za wyjaśnienie wpływu soku z cytryny uwzględniające obniżenie
pH środowiska, w którym działa oksydaza polifenolowa i w konsekwencji – obniżenie
aktywności tego enzymu.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające tylko wpływ wysokiej temperatury
(blanszowania) albo tylko wpływ soku cytrynowego na działanie enzymu.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
1.
- Pod wpływem wysokiej temperatury zostaje zniszczona struktura 3-rzędowa enzymu i traci on aktywność, a więc nie może katalizować reakcji utleniania związków polifenolowych.
- Blanszowanie polegające na ogrzaniu produktów do temperatury 75–100°C, wywołuje denaturację oksydazy polifenolowej, w wyniku czego traci ona swoje właściwości katalityczne i nie uczestniczy w reakcji brązowienia tkanek.
- W wyniku działania wysokiej temperatury na warzywa, zachodzi zniszczenie struktury przestrzennej oksydazy polifenolowej, w wyniku czego nie katalizuje ona reakcji, które prowadzą do brązowienia tkanek.
2.
- Sok z cytryny, którym spryskuje się warzywa, powoduje zakwaszenie środowiska (pH poniżej 6), co obniża aktywność oksydazy polifenolowej.
- Aktywność enzymatyczna oksydazy polifenolowej zależy od pH i jego obniżenie poprzez dodanie kwasu cytrynowego hamuje jej aktywność enzymatyczną.
- Optymalnym pH dla aktywności oksydazy polifenolowej jest pH w zakresie 6–7, a obniżenie pH sokiem z cytryny sprawia, że oksydaza polifenolowa nie katalizuje reakcji brązowienia tkanek warzyw.
Uwaga:
Uznaje się w pkt. 2. Użycie sformułowań dotyczących oksydazy polifenolowej „traci
aktywność”, „nie działa”.
