הקיץ כבר כאן, ואיתו גם הפירות הנהדרים. אך מדוע פרוסות תפוחים משחימות ברגע שחותכים אותן, או מדוע בננה צהובה מתכסה כתמים כהים כעבור זמן קצר? בניסוי זה נבדוק כיצד נוכל לשמור על פירות וגם על ירקות רעננים!
כלים וחומרים
2 וחצי תפוחים מאותו הסוג
קרש חיתוך
6 צלחות
טוש בלתי מחיק
סכין
מזלג
כף
מיץ לימון
דבש
מיץ תפוזים
מים
עיפרון
גללו את הפס למטה ולמעלה כדי לראות את מצב התפוחים מיד לאחר החיתוך וכעבור שעתיים | צילומים: דפנה מנדלר
מהלך הניסוי
1. סמנו את הצלחות בכיתובים האלה: (א) בקרה (ב) מים (ג) מיץ תפוזים (ד) דבש (ה) מיץ לימון (ו) פרוסות תפוח מנוקבות.
2. חִתכו את 2 וחצי התפוחים לרבעים ואז לשמיניות, בסך הכל 20 פרוסות תפוח. העבירו במהירות 3 פרוסות לכל אחת מהצלחות (א)-(ה), בסך הכל 15 פרוסות. את הפרוסות הנותרות דקרו פעמים רבות במזלג והניחו אותן בצלחת (ו).
3. התחילו את הטיפול בתפוחים מיד, כדי שלא יספיקו להשחים!
4. מרחו היטב את פרוסות התפוח שבצלחות (ב) עד (ה) בנוזלים המתאימים. הקפידו שיהיו מכוסות לגמרי בנוזל (פרוסות הבקרה והפרוסות המנוקבות אינן מכוסות בשום נוזל).
5. את פרוסות התפוחים שבצלחת הבקרה יש להשאיר ללא טיפול, והן ישמשו להשוואה.
6. השאירו את פרוסות התפוחים בצלחות במשך שעתיים, ובִדקו את השינוי בצבעיהן כל חצי שעה (אפשר להשאיר את התפוחים גם זמן ארוך יותר, אפילו למשך הלילה, ולבדוק את ההבדלים למחרת בבוקר).
7. השוו בין צבעי פרוסות התפוחים בשש הצלחות. אילו פרוסות השחימו יותר? איזה כיסוי מנע טוב יותר את השחמת התפוחים? האם קצב ההשחמה בפרוסות המנוקבות (צלחת ו) היה מהיר יותר מאשר בפרוסות הלא-מנוקבות (הבקרה, צלחת א)? אם כן, האם תוכלו לשער מדוע?
ההסבר המדעי
פירות וירקות רבים, כמו משמשים, תפוחי אדמה, חסה ואגסים, משחירים עם הזמן. צפו בסרטון המדגים כיצד בננה הופכת שחומה תוך 22 יום. התהליך שגורם לכך נקרא השחמה אנזימטית. זה אחד הגורמים העיקריים שפוגעים בצבע ובטעם של הפירות והירקות, כך שלעיתים נזרק מזון "לא אסתטי" שנחשב גם ללא-טעים. השם "השחמה אנזימטית" מציין תהליך שמעורב בו אנזים, כלומר חלבון פעיל, הנמצא בתוך הפרי או הירק. מה בדיוק קורה בתהליך הזה?
בפירות ובירקות יש קבוצת חומרים שנקראים פּוֹליפֶנוֹלים. חומרים אלה הם נוגדי חמצון. הפוליפנולים נשמרים בתוך מעין קופסאות קטנות בתאי הצמח. בקופסאות אחרות בתאים נשמר אנזים בשם פוליפנול אוקסידאז (PPO), שמסוגל לחמצן פוליפנולים. כאשר אנחנו חותכים את הפרי או הירק, ה"קופסאות" הקטנות נפגעות והפוליפנולים נחשפים לחמצן ול-PPO. כתוצאה מכך מתחילה שרשרת תגובות שיוצרת חומרים שצבעם חום. המלנין, הפיגמנט שנותן את הגוונים הכהים לעיניים, לשיער ולעור, שייך למשפחת חומרים זו.
כאשר האנזים PPO נמצא בסביבה חומצית, הוא פועל לאט יותר. לכן כאשר התפוחים נמצאים בתוך מיץ לימון או נוזל חומצי אחר (כמו מיץ תפוזים), קצב ההשחמה שלהם יורד. גם טבילה במים מאיטה את קצב ההשחמה, משום שהמים יוצרים ציפוי שמפריד בין החמצן שבאוויר לבין הפוליפנולים; הפוליפנולים מתחמצנים לאט יותר ותהליך ההשחמה מואט.
חליטה, בישול או אפייה של הפירות או הירקות מונעים גם הם השחמה, מאחר שהחום גורם לשינוי במבנה האנזים שמפסיק את פעילותו, בדומה לתהליך שראינו ביוגורט. בארצות הברית אפשר למצוא בחנויות תפוחים שלא צריכים להימצא בתנאים מיוחדים כדי לא להשחים. תפוחים אלה, הקרויים תפוחי "ארקטיק" (Arctic), עברו הנדסה גנטית: מדענים זיהו את הגנים האחראים על ייצור האנזים PPO, בלמו את פעילותם וכך התקבלו תפוחים שאינם משחימים כשחותכים אותם.
ועכשיו נותר לנו רק להכין סלט פירות מושלם, שהפירות שבו רעננים וטעימים. בתיאבון!
ד"ר דפנה מנדלר, מכון דודיסון לחינוך מדעי