Feladat: 127. fizika mérési feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Tóth Péter 
Füzet: 1991/január, 46 - 47. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hőtani mérés, Kémiával kapcsolatos feladatok, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1990/szeptember: 127. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A tészta megkelése egy kémiai folyamat, amely során az élesztőgombák a glükózt etilalkoholra (C2H5-OH) és széndioxidra (CO2) bontják le. A felszabaduló CO2 gáztól a tészta lukacsos szerkezetűvé válik, felpuffad, megkel. Sütéskor az élesztőgombák elpusztulnak, a visszamaradó anyagcseretermékeik és fehérje anyaguk adja az étel ízét. Az élesztőgombák működésének legkedvezőbb hőmérséklete kb. 25-40∘C.

 

A mérés során két dologra kell igen nagy figyelmet fordítani. Az egyik a kelő tészta hőmérsékletének állandó szinten tartása; ezt a legegyszerűbb állandó hőmérsékletű vízfürdővel biztosítani. A tésztát helyezzük térfogatbeosztással ellátott mérőhengerbe, és ezt tegyük a vízfürdőbe, amelynek hőmérsékletét (például merülőforralóval) stabilizáljuk. A másik kényes kérdés a tészta térfogatának mérése. A gondot az okozza, hogy a kelő tészta felszíne domború. Megtehetjük, hogy a kelő tésztát egy viszonylag keskeny edénybe helyezzük, és a tészta felszínének átlagos magasságát becsléssel állapítjuk meg. Úgy is eljárhatunk, hogy megmérjük a tészta felszínének minimális és maximális magasságát, majd a felszínt gömbsüveggel közelítve kiszámoljuk a térfogatot. Volt olyan megoldó is, aki a szűk hengerben kelő tészta felszínére könnyű papírkorongot helyezett, így biztosította, hogy a tészta felszíne mindig sík legyen.
 

Tóth Péter (Komárom, Jókai M. Gimn., IV. o. t.) 5 különböző hőmérsékleten (10,15,19,23, és 27∘C-on) mért. A tészták kezdeti térfogata 70cm3 volt. A mérés eredményeit táblázatba foglalta és grafikonon is ábrázolta. (Az ábra a kezdeti Vk értékhez viszonyított térfogatot mutatja az idő függvényében.)
 
 

Látható, hogy a tészta eleinte lassan kel, majd egy idő után a kelés sebessége felgyorsul (ez valószínűleg az élesztőgombák szaporodásával magyarázható), végül a kelés újra lelassul, és a tészta térfogata nem változik tovább. (Ekkorra fejeződött be a glükóz lebontása.) Magasabb hőmérsékleten való kelesztésnél az is megfigyelhető, hogy a tészta egy maximális térfogat elérése után egy kicsit összeesik. Ez azzal magyarázható, hogy a hirtelen felszabaduló CO2 gáz egy része távozik a tésztából.
A mérések azt is igazolják, hogy a tészta keléséhez valóban egy optimális hőmérséklettartományra van szükség. Alacsony hőmérsékleten a tészta nem kel meg. Körübelül 20-25∘C-ra emelve a hőmérsékletet a kelés sebessége nő. Viszonylag magas hőmérsékleten 60-70∘C) sem tudna végbemenni a kelés, az élesztőgombák elpusztulnának, és a tészta elkezdene sülni.