Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Kuchnia - laboratorium młodego chemika, Prezentacje z Nauczanie chemii

Obszerna prezentacja w ramach: Akademii Ciekawej Chemii

Typologia: Prezentacje

2019/2020

Załadowany 05.08.2020

Kowal_86
Kowal_86 🇵🇱

3.7

(3)

109 dokumenty

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Kuchnia - laboratorium młodego chemika i więcej Prezentacje w PDF z Nauczanie chemii tylko na Docsity! Kuchnia - laboratorium młodego chemika Sylwia Belica Akademia Ciekawej Chemii - 2013/2014 Każda kuchnia jest chemicznym laboratorium 2013-01-15 2 Gotowanie i sprzątanie są procesami chemicznymi Mąka • Mąka powstaje w wyniku silnego rozdrobnienia ziarna zbóż; posiada dużą ilość węglowodanów, które stanowią do 75% jej masy (głównie w postaci skrobi) • Białko występujące w mące (gluten) jest ciągliwe i elastyczne a właściwości te przekazuje ciastu. • Do wypieków stosowana jest głównie mąka pszenna; mąka kukurydzana zawiera bardzo mało glutenu, a ziemniaczana nie zawiera go wcale. • Wstępną czynnością przy sporządzaniu ciasta jest przesianie mąki przede wszystkim w celu zwiększenie w niej ilości powietrza a tym samym spulchnieniu ciasta. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 5 Woda • Tlenek wodoru; (IUPAC: oksydan) – związek chemiczny o wzorze H2O o lekko niebieskim kolorze wynikającym z pochłaniania przez nią promieniowania z zakresu światła odpowiadającego barwie czerwonej (światło czerwone jest absorbowane przez wodę ok. 100× silniej niż niebieskie) • Pod wpływem wody dodanej do mąki gluten pęcznieje, a w czasie wyrabiania przyjmuje formę nitek lub włókien, które łącząc się ze sobą tworzą siatkę nadającą ciastu strukturę gąbczastą. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 6 Skład jajek • Jajo kurze składa się średnio w 74,8% z wody, 12,6% z białka, 10,0% z tłuszczu , w 1,1% z węglowodanów . • Jaja zawierają też dużo witamin A, D oraz niektórych witamin z grupy B. • W żółtku jest luteina, która chroni oczy przed szkodliwym promieniowaniem UVA i UVB, zapobiega zwyrodnieniu plamki żółtej i poprawia widzenie. • Lecytyna to fosfolipid występujący w żółtku jajka. Posiada właściwości emulgujące - rozbija tłuszcze oraz cholesterol na małe cząstki zapobiegając ich przylepianiu się do naczyń krwionośnych. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 7 Olej - dlaczego nie miesza się z wodą? • Mieszanina oleju i wody, choćby najstaranniej przygotowana, zawsze rozdzieli się na dwie warstwy. • Cząsteczki niepolarnej substancji (oleju) znajdującej się w polarnym rozpuszczalniku (wodzie) doznają oddziaływań odpychających. Zgodnie z regułą „podobne rozpuszcza się w podobnym” substancje o budowie niepolarnej (tłuszcze), będą się łatwiej rozpuszczać np. w benzynie, niż w wodzie. • Dokładne przyczyny niemieszalności cieczy są natury termodynamicznej i związane są ze zmianami entropowymi układów. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 11 Doświadczenie 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 12 http://www.youtube.com/watch?v=sas5TSLrB7E • woda + olej + jajko + musztarda = emulsja (majonez) Majonez • Majonez składa się z wody, oleju roślinnego, octu (lub musztardy bądź soku z cytryny) i żółtka. Jest mieszaniną stabilną, gdyż zawiera lecytynę z jajka. • Lecytyna zawiera dwa różniące się polarnością końce – hydrofilowy i hydrofobowy. Każda kropelka oleju w majonezie jest otoczona warstwą lecytyny a kropelki nie łączą się, ponieważ wystające z ich powierzchni końce hydrofilowe lecytyny są naładowane takim samym ładunkiem i odpychają się. • Dowiedziono, że jedno żółtko wystarcza na stabilizację 3,5 l oleju. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 13 Ser • Produkt wytwarzany poprzez wytrącenie tłuszczu i białka z mleka. Następnie do mleka dodawane są bakterie, które przetwarzają laktozę w kwas mlekowy, co sprzyja oddzieleniu się serwatki. • Niektóre kultury bakterii wytwarzają intensywnie CO2, dzięki czemu powstają dziury w serze. • Łącznie istnieje ok. 4000 gatunków serów. Ze względu na technologię wytwarzania i typ procesu dojrzewania, sery dzielą się na: podpuszczkowe (gouda), kwasowe (twaróg), kwasowo-podpuszczkowe (cottage cheese) i zwarowe (ricotta). 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 16 Mleko • Mleko jest mieszaniną wieloskładnikową zawierającą m. in. białka takie jak kazeina i albuminy. Kazeina – to najważniejsze białko mleka; występuje w postaci miceli tworzących roztwór koloidalny. • W mleku występuje również laktoza będąca dwucukrem, który pod wpływem bakterii i drożdży rozpada się na cukry proste - D-glukozę i D-galaktozę. • Słodkie, zsiadłe lub sproszkowane mleko jest składnikiem polepszającym jakość ciasta; mleko powoduje nawilżenie ciasta i łączy się z proteinami w mące. Występujący w mleku tłuszcz dodatnio wpływa na konsystencję wypieku. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 17 Ocet • Ocet – wodny roztwór kwasu octowego o ostrym zapachu i kwaśnym smaku, zwykle 10-procentowy. Powstaje w wyniku fermentacji octowej alkoholu. • Stosowany jako przyprawa zakwaszająca. Spożywany w nadmiarze jest szkodliwy, w niewielkich ilościach pobudza apetyt i sprzyja trawieniu ciężkostrawnych potraw. • Rozróżniamy ocet spirytusowy - powstający w wyniku fermentacji spirytusu (po rozcieńczeniu do odpowiedniego stężenia), oraz ocet winny - powstający w wyniku fermentacji wina. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 18 Doświadczenie - Tęczowe mleko 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 21 http://www.youtube.com/watch?v=6T3C-0-Djas Cukier • Pod tą nazwą powszechnie występuje sacharoza produkowana z trzciny cukrowej, bądź z buraków cukrowych. • Z chemicznego punktu widzenia cukry to inna nazwa węglowodanów, a więc również skrobi i celulozy. • Dodany do ciasta cukier wpływa na jego smak i delikatność. W pierwszej fazie zarabiania ciasta cukier absorbuje w swoich kryształach tłuszcz, który w ten sposób zostaje równomiernie rozprowadzony. • Nadmiar cukru powoduje rwanie się nitek glutenu, wskutek czego siatka glutenowa przerywa się i ciasto opada. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 22 Doświadczenie Cukrowy wąż 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 23 http://www.eksperymentychemiczne.pl/eksp_chem_polish/index.html C12H22O11 + H2SO4 → 12 C + 11 H2O + ciepło pod wpływem, którego powstają H2O + SO3 Zegar jodowy - Wyjaśnienie • powolna redukcja jodu kwasem askorbinowym (przy dodawaniu roztworu kwasu askorbinowego do jodyny): • Po reakcji w roztworze obecne są jony jodkowe (I-) (nie reagujące ze skrobią) i kwas dehydroaskorbinowy. Następnie dodaje się roztwór skrobi, zimną wodę oraz wodę utlenioną. Następuje reakcja wody utlenionej z jonami jodkowymi a reakcja zachodzi dopiero wówczas, gdy w roztworze wyczerpie się nadmiar kwasu askorbinowego (stąd opóźnienie reakcji): 2I− + 2H+ + H2O2 → I2 + 2H2O • Wydziela się wolny jod, który natychmiast reaguje ze skrobią dając granatowo- czarne zabarwienie roztworu. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 26 • Soda używana w kuchni, to wodorowęglan sodu - NaHCO₃ (E500(ii)). Do wypieków z sodą należy dodawać coś kwaśnego, np. sok z cytryny. • Proszek do pieczenia jest mieszaniną sody z regulatorami kwasowości, np. wodorowinianem potasu (E336) czy mleczanem sodowym (E325), które w temperaturze 60oC reagują z wodorowęglanem sodu. CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ + H₂O • Amoniak - wodorowęglan amonu - NH4HCO3(E503(ii)) - zapewnia porowato-bąbelkową strukturę ciasta i zaczyna działać dopiero w pod wpływem wysokiej temperatury (w odróżnieniu od sody). NH4HCO3 → NH3 + H2O + CO2 • Zarówno soda, amoniak jak i proszek do pieczenia służą do spulchniania wypieków. Ich działanie oparte jest na reakcji, której efektem jest wydzielanie pęcherzyków dwutlenku węgla. • Proszek do pieczenia został wynaleziony przez Ebena Nortona Horsforda, ucznia Liebiga a Dr. Oetker, niemiecki aptekarz, jako pierwszy wpadł na pomysł sprzedawania proszku do pieczenia do celów domowych. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 27 Proszek do pieczenia a soda oczyszczona i amoniak Drożdże 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 28 • Rodzaj jednokomórkowych grzybów. • Są organizmami saprotrofitycznymi – żyją na podłożach zawierających cukry proste, przeprowadzając fermentację alkoholową, przeważnie w warunkach beztlenowych. Jest to enzymatyczna redukcja związków zawierających grupę karbonylową do drugorzędowych alkoholi z wydzieleniem CO2. • Znaczenie gospodarcze mają drożdże szlachetne wykorzystywane w przemyśle spożywczym. Lista zastosowań coli w życiu codziennym • Usuwa plamy ze smaru z ubrań oraz obić mebli. • Usuwa rdzę z wszelkich powierzchni. • Czyści spalone garnki i patelnie (wlej do nich colę i zaczekaj parę godzin). • Usuwa kamień z czajnika (wlej colę do środka i zaczekaj parę godzin). • Działa jak środek polerujący, np. do starych monet. • Usuwa gumę do żucia z włosów. Potrzymaj sklejony kosmyk w miseczce z colą przez kwadrans. Guma "odpadnie" z włosów. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 31 Niebezpieczeństwa związane z nadużywaniem coli • Sceptycy uważają, że poziom kwasowości coli (pH 2,5 - 3) jest niemal tak wysoki, jak kwasu akumulatorowego (pH <1). Oczywiście jest to pewna przesada. • Nasycona dwutlenkiem węgla oraz zawierająca kwas ortofosforowy cola powoduje utratę wapnia w kościach: 1. Napój podrażnia żołądek co zwiększa wydzielanie soków żołądkowych (pH ok. 1,5). 2. Do zobojętnienia nadmiaru kwasu zużywany jest wapń. Organizm uzupełnia braki wapnia we krwi wypłukując je z kości. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 32 • Coca-cola + mleko • Coca-cola + jajko ugotowane na twardo • Coca-cola + zardzewiałe gwoździe • Coca-cola + węgiel aktywny • Coca-cola + mentosy 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 33 Doświadczenia • Aromaty - substancje użyte w środkach spożywczych do nadania zapachu albo smaku. Są to substancje chemiczne: • naturalne - otrzymane z oryginalnych surowców roślinnych lub zwierzęcych; • identyczne z naturalnymi - otrzymane przez chemiczną syntezę, które pod względem chemicznym są identyczne z substancjami naturalnie występującymi; • syntetyczne - otrzymane na drodze syntezy chemicznej i nie posiadające chemicznie identycznych odpowiedników substancji naturalnych. • Najbardziej typowe substancje zapachowe w aromatach to: aldehyd benzoesowy (zapach migdałowy), wanilina i etylowanilina (aromat waniliowy), aldehyd decylowy (cytrusowy), izoeugenol (goździki), maślan etylu (ananas), octan izoamylu (gruszka). Większość estrów posiada aromatyczny zapach. 2013-01-15 36 Aromaty Akademia Ciekawej Chemii Misie żelowe 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 37 ksylitol • Gumisie – rodzaj żelków w formie misiów wytwarzanych głównie z żelatyny. • Do głównych składników, z których są produkowane należą: cukier, syrop kukurydziany, skrobia, kwas cytrynowy, żelatyna, pektyna, barwniki syntetyczne. • Czasami również dodawane są: kwas fumarowy, kwas mlekowy, olej słonecznikowy. • Niekiedy zawierają śladowe ilości witaminy C oraz ksylitol (pięciowęglowy alkohol polihydroksylowy, słodki w smaku obecny również w gumie do żucia ze względu na działanie przeciwpróchnicze). Sól • Sól kuchenna jest prawie czystym chlorkiem sodu, stosowany jako przyprawa i konserwant. Często wzbogacona w niewielkie ilości związków jodu (np. jodku potasu). Może zawierać przeciwzbrylacze, np. żelazocyjanek potasu E-536. • Dzienne spożycie sodu osoby dorosłej nie powinno przekraczać 2,000 mg (jest to ok. 5 g soli, czyli tyle co niepełna łyżeczka do herbaty). • Nadużywanie soli kuchennej jest jednym z czynników wpływających na powstawanie tzw. chorób cywilizacyjnych. • Wieprzowina zawiera 63 mg soli, podczas gdy bekon 1480 mg ziemniaki zawierają 7 mg a chipsy ziemniaczane 800 mg na 100 g. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 38 Smażenie • Smażenie polega na ogrzewaniu surowców roślinnych i zwierzęcych zwykle w tłuszczu o temperaturze 150-190°C, a niekiedy w syropie cukrowym. • Smażenie w tłuszczu prowadzi do utworzenia na powierzchni smażonych materiałów kruchej brunatnej skórki. Jest to wynik przebiegu procesu dekstrynizacji, karmelizacji oraz przebiegu reakcji Maillarda, czyli połączenia cukrów i białek. • Wewnątrz smażonych surowców temperatura nie przekracza 100oC, a zatem materiał ulega ugotowaniu. • Negatywnym skutkiem smażenia jest przedostawanie się do potrawy produktów rozkładu tłuszczu, a zwłaszcza akroleiny, która uważana jest za czynnik rakotwórczy. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 41 Konserwowanie • Pasteryzacja • Wędzenie • Zamrażanie • Utrwalanie przez odwodnienie (w tym liofilizacja) i zagęszczanie • Metody osmoaktywne – Utrwalanie przez zwiększenie koncentracji cukru lub soli • Metody chemiczne za pomocą kwasów organicznych lub nieorganicznych – Peklowanie i kiszenie • Promieniowanie nadfioletowe • Filtry bakteriologiczne 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 42 E !? 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 43 • Numer E – kod chemicznego dodatku do żywności, który został uznany przez instytucje Unii Europejskiej za bezpieczny i dozwolony do użycia. • 100–199 Barwniki; • 200–299 Konserwanty; • 300–399 Przeciwutleniacze i regulatory kwasowości; • 400–499 Zagęszczacze, stabilizatory i emulgatory; • 500–599 Regulatory pH i środki przeciwzbrylające (spulchniacze); • 600–699 Wzmacniacze smaku i zapachu; • 700–799 antybiotyki; • 900–999 Różne (np. woski, syntetyczne glazury, sztuczne środki słodzące i środki pianotwórcze); • 1000–1599 Dodatkowe związki chemiczne (np. rozpuszczalniki, dodatki zapachowe). You may be a chemist if you read the labels on the food packages before you purchase them, understand what they mean, and often say "I wouldn't feed that to a lab rat.“ Guest Ross Jesteś prawdopodobnie Chemikiem, jeśli czytasz etykiety na opakowaniach produktów spożywczych przed ich zakupem, rozumiesz co zawierają i często stwierdzasz, że „Nie nakarmił bym tym nawet laboratoryjnego szczura.” Guest Ross 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 46 Kuchnia molekularna • Kawior z coca coli, zupa pomidorowa w formie makaronu, sos jogurtowy zamknięty w żelowej otoczce i jajko sadzone o smaku owocowo - kokosowym, bita śmietana z mleka 0,5% w kolorze niebieskim to jedne z przykładowych potraw uzyskanych dzięki znajomości procesów chemicznych i fizycznych. • W kuchni molekularnej powszechnie używa się ciekłego azotu, aby w bardzo krótkim czasie (w temperaturze -196 °C) zamrozić produkt niepozwalając na ulotnienie się aromatów. Tworzone są pianki, gorące żele, bardzo powoli piecze się w niskiej temperaturze oraz smaży w 120 °C w wodzie, po dodaniu do niej specjalnego roślinnego cukru. • W Polsce tego rodzaju kuchnią zajmuje się kucharz znany m. in. z uzyskania jedynej w naszym kraju gwiazdki Michelin i z sędziowania w programie Top Chef - Wojciech Modest Amaro. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 47 Podsumowanie • Jak się okazuje kucharze i cukiernicy muszą znać się na chemii i fizyce, by móc zrozumieć pewne procesy zachodzące w przygotowywanych potrawach. • Warto, aby każdy z nas dostrzegł jak wiele ciekawych procesów chemiczno-fizycznych dzieje się w naszym życiu codziennym, najczęściej w kuchni. • Istnieje dzieł chemii zajmujący się technologią wytwarzania i przetwarzania żywności zwany chemią spożywczą. • Ponadto nauka pozwala w tworzeniu nowych i zaskakujących przepisów czego dowodem jest kuchnia molekularna. • Zachęcam do powtórzenia w domu lub w szkole (z zachowaniem wszelkich środków ostrożności) tych kilka prostych doświadczeń, które dziś dla Was przygotowaliśmy. 2013-01-15 Akademia Ciekawej Chemii 48