GCSE 科学/酵母二氧化碳产量受温度影响
本实验的目的是探究温度对面包面团发酵的影响。面团发酵的过程基于酵母。酵母是一种真菌，它将糖分解成更小的成分。用于这些测试的酵母类型是Saccharomyces cerevisiae，这种酵母在数千年前被驯化用于酿酒、酿造和面包生产。出于这个原因，S. cerevisiae 通常被称为面包酵母或酿酒酵母。
用于面包发酵的酵母可以从环境中捕捉，也可以商业生产。在环境中，酵母很容易在水果和浆果（如苹果、桃子、葡萄）以及植物分泌物（如树汁）中找到。
当与面包面团混合时，酵母将糖分子转化为二氧化碳 (CO2)、酒精和水。CO2 在面团中膨胀，产生气泡。这些气泡使面包膨胀 - 存在越多的 CO2，面包膨胀越快。如果温度与酵母产生的 CO2 量有关，那么较高的温度将导致 CO2 的产量增加。
材料
- 1 锥形瓶
- 1 单孔橡胶塞
- 1 导管
- 1 打火石
- 1 个任意大小的玻璃烧杯（足够大，可以容纳烧瓶）
- 1 个温度计
- 酵母溶液
- 凡士林
- 冰
- 玻璃管
- 热板
- 用于记录数据的表格（图 2）
- 还需要使用自来水和天然气。
1. 使用本生灯将玻璃管弯曲，使它能从锥形瓶内部到达玻璃烧杯底部，在烧杯中留出足够的空间让气体逸出。（见图 1）
2. 在烧瓶中加入 75 毫升酵母溶液。
3. 在烧杯中加入 500 毫升水。
4. 将橡胶塞塞入烧瓶，并在塞子的孔周围涂抹凡士林，防止气体逸出。插入玻璃管，使它可以从烧瓶接收气体并将其输送到烧杯中的水下，并将烧杯和烧瓶放在实验室柜台上。（见图 3）
5. 观察烧杯十分钟，计算逸出到水中的气泡数量。将此信息和当前室温记录在数据表中。（见 图 2）
6. 找到每分钟的气泡平均数量，并将其记录在数据表中。
7. 从装置中取出玻璃管。
8. 在 83 摄氏度的温度下重复步骤 2-7，将烧瓶放入用热板准备好的热水浴中，等待五分钟，让酵母在插入玻璃管之前达到合适的温度。（见 图 4）
9. 在 0 摄氏度的温度下重复步骤 2-7，将烧瓶放入装满雪或冷水浴的容器中，等待五分钟，让酵母在插入玻璃管之前达到合适的温度。（见 图 5）
10. 断开材料连接，清洗并将其放回原处。
收集到的数据（见 图 10）显示，在 0 摄氏度时，平均每分钟有 0 个二氧化碳气泡，在 19 摄氏度时，平均每分钟有 11.5 个气泡，在 83 摄氏度时，平均每分钟有 76.8 个气泡。
在 83 摄氏度下的测试显示，随着时间的推移，气泡数量几乎持续下降。这主要是因为酶变性，无法再催化反应。开始时的大量气泡可能是由于气体在高温下快速膨胀造成的，实际上并不代表二氧化碳（见 图 6）。在 0 摄氏度下的测试显示没有产生二氧化碳，可能是因为低温冻结了酵母。（见 图 7）。室温测试（19 摄氏度）显示二氧化碳的产生量相当稳定，但不足以用于制作发酵面包。（见 图 8）
在 0 摄氏度的第一次测试中，我们遇到了两个实验错误。通过在将酵母溶液放入冷水浴后立即开始测试，烧瓶中的温热空气分子没有机会在与其余装置连接之前冷却。这导致玻璃管中形成真空，将水拉入管中，而不是将气体推出来。为了解决这个问题，我们将烧瓶移到稍热的地方，通过提高温度来扭曲结果，足以使二氧化碳产生。将此知识应用于第二次测试消除了这些异常。
此实验表明，随着温度的升高，酵母产生的二氧化碳量会增加，因为随着温度的升高，二氧化碳气泡的数量会增加。（见 图 9）。然后随着温度升高到过高，酶变性，无法再催化反应。由于面包面团的发酵取决于产生的二氧化碳量，因此稍微提高温度会导致面包膨胀得比在室温下膨胀得更多，但一旦达到 83 摄氏度，酵母就会死亡。还可以得出结论，面包在冰点温度下不会膨胀，因为使面包膨胀所需的二氧化碳不存在。
维基百科贡献者。细胞呼吸 [互联网]。维基百科，免费的百科全书；2004 年 12 月 7 日，格林尼治标准时间 20:47 [引用日期：2004 年 12 月 11 日]。可从以下地址获取：http://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration。
维基百科贡献者。酵母 [互联网]。维基百科，免费的百科全书；2004 年 12 月 1 日，格林尼治标准时间 20:21 [引用日期：2004 年 12 月 11 日]。可从以下地址获取：http://en.wikipedia.org/wiki/Yeast
菲尔森，理查德。寻找真正的科学 [互联网]。卓越之路（来自国家健康博物馆）；[引用日期：2004 年 12 月 12 日]。可从以下地址获取：http://www.accessexcellence.org/LC/TL/filson/。
伊丽莎白·博瑟姆父子有限公司。酵母 [互联网]。惠特比的博瑟姆；[引用日期：2004 年 12 月 15 日]。可从以下地址获取 http://www.botham.co.uk/bread/yeast.htm