작품번호 10 제 55 회경기도과학전람회 음료수의부패를확인하는방법과 실생활에의적용에관한탐구 출품분야학생부출품부문화학 2009. 5. 13 시 군 학교 ( 소속 ) 학년 ( 직위 ) 안산시경안고등학교 3 성 명 신형섭 (910429) 정진안 (910423) 최푸름 (910610) 지도교사경안고등학교교사하승현
1. 2 2. 2. 2. 1 :? 5. 2 : 7. 3 : 10. 4 : 1. 1 : - 12. 2 : - 13 3. 14. < 1 : - > 14. < 2 : - > 20 4. 22. < 1 : - > 22. < 2 : - > 23 5. 23. 23. 23 5. 24-1 -
1. 연구동기및목적. 70%,.,...,.,,.,..,. 2.. 1).. 2). ). 1 (1). - < > (2). - < > (3). - < > (4). - < 500> (5). - < > (6). - < > (7). - < > (8). - < > (9). - < >( ) - 2 -
). 2 - (1). - < >( ) (2). - < > (3). - < >( ) (4). - < > (5). - < > (6). - < > (7). - < > (8). - < > 3). ). (1). 1, 2,,,,, ph.( 1 2 2009 2 2, 2009 2 3 ) (2). 200mL, 30 C. (3). 3, 7, 14,,, ph. ( 1 2009 2 5, 9, 16 2 2009 2 6, 10, 17 ) ). (1). -, 2 14 -. (2).,. (3)., 2. (4). ( ),,. - 3 -
2). ). < > (1). 30 C 3. (2).. (3).. (4). ph.,, (g/ml) ph,, (g/ml) ph 20090202-1.0146 7 20090209 0.9917 7 20090205 0.9382 6~7 20090216 0.9929 7 20090202-0.9767 4 20090209, 1.0249 3~4 20090205 1.0064 4 20090216 1.0282 4 20090202-1.0067 4 20090209 1.0060 4 20090205-1.0070 4 20090216 0.9891 4 20090202-1.0458 3 20090209-1.0302 3~4 20090205-1.0424 3~4 20090216-1.0451 3 1 20090202-1.0330 4 20090209 0.9981 4 20090205 0.9772 4 20090216 1.0194 4~5 (30 C) 20090202-0.9959 5 20090209 1.0161 4~5 + 20090205 0.9842 4 20090216-0.9869 3~4 20090202-1.0360 7 20090209 1.0358 4 20090205. 0.9824 3~4 20090216 4 20090202-1.0389 4~5 20090209 1.0404 4 20090205 1.0360 4 20090216 1.0341 4 20090202-0.9647 7 20090209 0.9930 7 20090205-0.9638 7 20090216 0.9469 7 표 1 실험 1 군의 14 일간부패및변패진행기록,, (g/ml) ph,, (g/ml) ph 20090202-1.0360 7 20090209-1.0256 6~7 20090205-0.9586 6~7 20090216-1.2979 6~7 1 20090202-0.9767 4 20090209 1.0312 4 (5 C 20090205-1.0284 4 20090216-1.0108 4 ~10 C) 20090202-1.0389 4~5 20090209-1.0210 4 20090205-1.0748 4~5 20090216-1.0207 3~4 20090203-0.9703 7 20090210 0.9810 5~6 20090206-0.9773 7 20090217 0.9872 5~6 2 20090203-0.9742 7 20090210 0.9729 7-20090206 0.9697 7 20090217-0.9616 6~7 20090203-0.9647 7 20090210-0.9740 7 20090206-0.9924 7 20090217-0.9895 7 20090203-0.9767 7 20090210, 1.0220 4 20090206-1.0489 4 20090217 1.0468 4 20090203-1.0126 3~4 20090210 1.0307 4 (30 C) 20090206-1.0015 4 20090217 1.0042 4-4 -
20090203-1.0142 3~4 20090210-1.0566 4 20090206-0.9774 4 20090217-1.0150 4 20090203-1.0134 5 20090210 1.0375 4 20090206 1.0013 4 20090217-1.0038 4 20090203-1.0425 4 20090210-1.0174 4 20090206-1.0227 3~4 20090217-1.0441 4 표 2 찬곳에보관해둔실험 1 군과실험 2 군의부패및변패진행기록 ). < > (1). < - > 2 - (2).,. 2. 3). 16.. 1 :? 1). ). ). (1)., ( 異味 ), (2). (3).. - 5 -
. 2). ).,,,.. Rubner's theory( ).. 그림 1 우유, 곡류, 과일류부패및변패원인미생물 ). ( ), ( ), ( ),. 3). ).,,,,,, (slime) (1).,,,, (2). -,, (3). Clostridium (4). - 6 -
, (5). (slime) ( ). ( ). Leuconostoc dextran Pseudomonas levan ). (1).,,,,,,, (2).,,,,,, 4). ).,,,,,,. ). 1g ~,.. 2 : 1). (polyhydroxy aldehyde) (polyhydroxy ketone). (CH₂O)n,,,. 그림 2 자연계에서가장간단한단당 2). ). (1).. (hydroxyl group). - 7 -
(aldose), (ketose). 2... 그림 4 뉴클레오티드의주요성분이되는단당 그림 3 자연계에서가장흔한단당. D- 1 5. -D-, -D- (anomer)..,. D- 1/3 -D- 2/3 -D-., D- 6 5 D- ( ). 그림 5 피라노스단당과퓨라노스단당 그림 6 아노머 - 8 -
(2)...,.,. 그림 7 여러가지단당들 ( 위쪽 ) ). (1).,,,. 그림 8 이당의형성과정 - 9 -
(2).. ). (1). (amylose) (amylopectin). D-. 1.,,. 그림 9 과립형태로존재하는녹말과글리코겐 (2).. 7%.... 그림 10 녹말의구조. 3 : 1).. 0.01%. 2). - 10 -
, 1mL 100, 20 C 5, 30 C 1~2. 3).,.,. 4). ph ph 6.5~7.0.. 4 : 1). :, 2). : 182.8 C 3). : 113.6 C 4). : 4.93g/cm³ 그림 11 시간에따른유기산의양과 ph 의변화 5). (, 25 C) : 0.034g/ 100g 6).,. 7)., I₃. 8).,. - 11 -
. 9).. 10). Na₂S₂ O₃. 그림 12 요오드와녹말의결합구조 I₂( ) + 2Na₂S₂O₃ 2NaI ( ) + Na₂S₄O₆. 1 : - 1). - ). 200mL, 2g, 1g ). (1). 2g. (2). - 1g. 2). - ). 500mL ( ) 10. ). (1). 30 C 100mL. (2). 5mL - 0.1mL. 3). - ). 500mL, ( ) 1. 5, 10 (1 ), (5 ), (10 ). ). (1). 30 C (1 ), (5 ), (10 ) 100mL. (2). 5mL - 0.1mL. - 12 -
4). - ). (1). ( ). 40g 30 C. ( ). - 0.1mL. ). (1). - ( ) (2). ( ). 100mL 30 C. ( ). 5mL - 0.1mL. 5). - ). - ( ) ). (1). 100mL 30 C. (2). 7 5mL - 0.1mL. (3).,.. 2 : - 1). ). ( ). 1) -. ).. (1). 500mL, ( ) 1. - 13 -
(2). 90 C 100mL ( ) 1mL. (3). (2). 60 C, 30 C. (4). (3). (1). 100mL 60 C, 30 C 1mL. 2). -,. ). - (1). -. (2). 0.1mL, 0.1mL. 3.. < 1 : - > 1). < - > 3-5. 2). < - > -, -. 1 ([ 12]) 3 (5 ) ([ 15]). (1 ) (5 ) ([ 14, 13]) (5 ) ([ 17]). 5 (10 ), (1 ) (10 ). (5 ) 3. 6 3. 1 3 5 6 (1 ) ++++ ++ (5 ) ++++ +++ + (10 ) ++++ ++ 표 3 농도에따른보리차의요오드 - 요오드화칼륨용액반응정도 + 가많을수록반응색 ( 보라색 ) 이짙음 그림 13-14 -
그림 12 위에서부터 1 일째의보리차 (1 분 ), 보리차 (5 분 ), 보리차 (10 분 ). 그림 13 1 일째보리차의요오드 녹말반응 - 15 -
그림 14 3 일째의보리차 (1 분 ) 그림 15 3 일째의보리차 (5 분 ) 와보리차 (5 분 ) 에생긴부유물 ( 아래 ). 그림 16 3 일째의보리차 (10 분 ) - 16 -
그림 17 3 일째보리차의요오드 녹말반응 그림 18 위에서부터 5 일째의보리차 (1 분 ), 보리차 (5 분 ), 보리차 (10 분 ). 오른쪽하단의붉은점선안에있는것이곰팡이로추정되는물질이다. - 17 -
그림 19 5 일째보리차 (1 분 ), 보리차 (5 분 ), 보리차 (10 분 ) 에 요오드 - 요오드화칼륨용액을첨가하기전 ( 왼쪽 ) 과첨가한후 ( 오른쪽 ) 그림 20 6일째보리차 (1분), 보리차 (5분), 보리차 (10분) 에요오드-요오드화칼륨용액을첨가하기전 ( 왼쪽 ) 과첨가한후 ( 오른쪽 ) 3). < - > )., -. 그림 21 곰팡이가생긴보리밥 ( 왼쪽 ) 과요오드 녹말반응을하는모습 ( 오른쪽 ) - 18 -
). -. 그림 22 요오드 녹말반응하기전의보리음료 ( 왼쪽 ) 와반응후보리음료 ( 오른쪽 ) 4). -. 1. 1, 3 3.. 그림 23 3). 나. 실험에먼저쓰인보리음료 ( 왼쪽시험관 ) 와 4). 실험에쓰인밀폐한보리음료 ( 가운데시험관 ) 와밀폐하지않은보리음료 ( 오른쪽시험관 ) - 19 -
. < 2 : - > 1). ). < > -. 그림 24 증류수 ( 왼쪽시험관 ) 와보리차 10mL+ 증류수 10mL( 오른쪽시험관 ) 를 요오드팅크용액 ( 포비돈 ) 에반응시키기전 ( 왼쪽아래 ) 과반응시킨후 ( 오른쪽아래 ) ). < > 그림 25 90 C 의보리차에요오드팅크용액을넣은것 ( 왼쪽 ) 과 90 의보리차를공기중에서 60 C 로냉각시키고있는것 ( 오른쪽 ) - 20 -
90 C 60 C. 그림 26 60 C의보리차에요오드팅크용액을넣은것 ( 왼쪽 ) 과 30 C의보리차에요오드팅크용액을넣은것 ( 오른쪽 ) 2). ). < - >. 그림 27 거름종이를요오드팅크용액에담갔다가건져낸직후 ( 왼쪽 ) 와 하루정도그대로두어말린종이 ( 오른쪽 ) 그림 28 보리차를떨어뜨린요오드-요오드화칼륨종이 ( 위 ) 와증류수를떨어뜨린요오드-요오드화칼륨종이 ( 아래 ) - 21 -
4.. < 1>. -,. -. -.,... < 2> 1).,.. 60 C,. 2). - ph. - -,. - - 22 -
, -. -. -. 5.. 5.,,.,, 3.., -.... -.,,,. 그림 29 포도주스의지시약성질 1-23 -
그림 30 포도주스의지시약성질 2,,,,.,. ph, ph,. ph 4.. 6.. l < >, 4, l < >, David L. Nelson/ Michael M. cox, l < > l < >, /, l < Q&A>,, l < 理解しやすい化学 1 2>, 戸嶋直樹 / 瀬川浩司, 文英堂. l < >, / /, (1990). - 24 -
1). l [ 1] : < >, 4,, p.248 l [ 2], [ 3], [ 4] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,, p.239 l [ 5], [ 6] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,, p.242 l [ 7] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,. p.244 l [ 8] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,, p.255 l [ 9] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,, p.248 l [ 10] : < >, David L. Nelson/ Michael M. cox,, p.252 l [ 11] : < 理解しやすい 化学 1 2>, 戸嶋直樹 / 瀬川浩司, 文英堂, p.388 l [ 12] ~ [ 30] : 2). l [ 1] : < (1990)>, / /,, p.53-25 -