Conceptos clave
Biología
Microorganismos
Microscópicos
Metabolismo
Dióxido de carbono
Introducción
¿Sabías que la levadura seca está realmente viva? Si se le añaden los ingredientes adecuados, la mezcla se convierte en una burbujeante y rezumante masa de vida. Pero, ¿cuáles son las condiciones necesarias para que esto ocurra? ¿Qué necesita esa levadura para activarse y prosperar? Prueba esta actividad científica para descubrirlo por ti mismo.
Antecedentes
Las levaduras son organismos diminutos y microscópicos -o microorganismos- que en realidad son un tipo de hongo. Esto significa que están más emparentados con los hongos que con las plantas y los animales o las bacterias (estos últimos también son microorganismos). Estos pequeños bichos pueden parecer extraños y diferentes, pero la gente los ha utilizado durante miles de años para hacer subir el pan. ¿Cómo funciona? Tiene que ver con el metabolismo de las levaduras o, en otras palabras, con lo que comen y en lo que convierten ese alimento.
Al igual que nosotros, las levaduras deben obtener su alimento del entorno que las rodea para crecer y reproducirse, es decir, para hacer más levadura. ¿Qué comen? Las levaduras se alimentan de azúcares y almidones, que abundan en la masa del pan. Convierten este alimento en energía y liberan gas carbónico como resultado. Este proceso se conoce como fermentación. El gas de dióxido de carbono producido durante la fermentación es lo que hace que una rebanada de pan sea tan suave y esponjosa. Las bolsas de gas son producidas por las levaduras cuando se deja subir la masa antes de hornearla.
Materiales
- Tres botellas de plástico de dos litros
- Cucharada medidora
- Azúcar blanca de mesa
- Sal, bicarbonato o vinagre
- Marcador permanente (opcional)
- Tazas medidoras
- Agua caliente del grifo
- Una olla o cuenco de tamaño medio, de al menos dos cuartos de galón
- Seis paquetes de levadura seca o una cantidad equivalente de un frasco
- Tres globos de látex de tamaño estándar
- Reloj o cronómetro
Preparación
- Enjuagar bien cada frasco con agua y quitar las etiquetas.
- Agrega dos cucharadas de azúcar a dos de las tres botellas. Cómo crees que afectará el azúcar a la actividad de la levadura?
- A una de las botellas a las que has añadido azúcar, añade también dos cucharadas de sal, bicarbonato o vinagre. Cómo crees que afectará la adición de sal, bicarbonato o vinagre a la actividad de la levadura?
- A lo largo del experimento, lleva la cuenta de lo que has añadido a cada botella. Si es necesario, puedes etiquetar los frascos con un rotulador permanente.
Procedimiento
- Llena la olla o bol de tamaño medio con al menos ocho tazas de agua del grifo muy caliente. Ajuste la temperatura del agua caliente que sale del grifo hasta que esté casi demasiado caliente como para mantener las manos debajo. Utiliza esta temperatura del agua para llenar la olla.
- Utilizando el agua caliente de la olla, llena cada botella con unas dos tazas y media (o aproximadamente un tercio de su capacidad). Vuelva a tapar cada frasco y agítelo bien para que se disuelvan todos los ingredientes.
- A cada frasco, añada dos paquetes de levadura seca (o una cantidad equivalente de un tarro). Vuelve a tapar cada frasco y agítalo suavemente para mezclar la levadura.
- Retira cada tapa y estira un globo completamente sobre la abertura del frasco (sobre todas las crestas). Por qué crees que es importante formar un sello hermético con el globo en la apertura de la botella?
- Deja reposar las botellas en un lugar cálido durante 45 minutos. Mantén los globos alejados de la luz solar directa. Cómo cambian los globos con el tiempo?
- Después de 45 minutos, examine las botellas y los globos. ¿Qué globos se han inflado? ¿Qué tamaño tienen en comparación con los demás? Notas alguna diferencia en el contenido de las botellas?
- ¿En qué ambiente la levadura produjo más dióxido de carbono? Qué te dice esto sobre las condiciones necesarias para que se produzca la fermentación de la levadura?
- Extra: Podrías cuantificar tus resultados de esta actividad utilizando una prueba de desplazamiento de agua. Para ello, podría llenar una olla grande completamente con agua, colocarla en una bandeja, sartén u olla más grande. Ata rápidamente el globo que quieras medir sin dejar que se escape el gas, y luego sumerge el globo en el agua. Puedes medir la cantidad de agua que se ha desbordado de la olla a la bandeja para determinar la cantidad de agua que ha desplazado el globo y, en consecuencia, el volumen del gas de dióxido de carbono dentro del globo. Si cuantificas tus resultados, ¿cuál es la diferencia exacta entre los tamaños de los globos?
- Extra: Otra condición ambiental que puede afectar a la actividad de la levadura y al proceso de fermentación es la temperatura. Podrías explorar esto preparando varias botellas con las mismas condiciones, y luego colocando cada botella en un lugar diferente con una temperatura diferente. Después de 45 minutos, ¿cómo varía el tamaño de los globos?
- Extra: Puedes volver a intentar esta actividad, pero la próxima vez céntrate en cómo afecta a la producción de dióxido de carbono el uso de diferentes tipos y fuentes de azúcares. ¿Cómo afectan los azúcares de diferentes zumos u otras fuentes a la cantidad de dióxido de carbono que se produce?
Observaciones y resultados
¿El globo de la botella con sólo levadura y agua permaneció sin inflar? ¿Se infló más el globo de la botella con sólo azúcar añadido?
Cuando las levaduras comen azúcar y lo convierten en energía, también producen dióxido de carbono. Este proceso se conoce como fermentación. En esta actividad, los globos de las botellas deberían haber capturado el dióxido de carbono producido por las levaduras durante la fermentación. En la botella que contenía levaduras pero no azúcar, las levaduras no tenían alimento (es decir, azúcar) por lo que el globo no debería haberse inflado. En la botella que contenía levaduras y azúcar (pero no sal, bicarbonato o vinagre), las levaduras deberían haber prosperado y producido mucho dióxido de carbono, inflando claramente el globo. Al añadir sal, bicarbonato o vinagre, las levaduras deberían haber producido menos dióxido de carbono, inflando menos el globo que cuando sólo se utilizó azúcar. Esto se debe a que la adición de estas sustancias cambió el entorno y lo hizo menos ideal para las levaduras. En concreto, la adición de sal aumentó la salinidad del entorno, y la adición de bicarbonato de sodio o vinagre cambió el pH del entorno, haciéndolo más básico o ácido, respectivamente, en comparación con el entorno neutro proporcionado por el agua corriente.
Limpieza
Cuando termines con esta actividad, deshazte de las levaduras compostándolas o (con permiso) tirándolas al exterior en algún lugar. No tires las levaduras por el desagüe sin diluirlas con agua, ya que pueden dañar las tuberías al expandirse.
Más para explorar
Fun Facts About Fungi: Fermentación, de la Universidad Estatal de Utah
Experimentos con ácidos y bases, de Fun Science Gallery
Actividades científicas divertidas para ti y tu familia, de Science Buddies
Yeasty Beasties, de Science Buddies
Esta actividad se ha realizado en colaboración con Science Buddies