Freitag, 11. Februar 2011

Alchemistenküchen: Lösungen und Emulsionen in der Küche - Alchemists laboratory: solutions and emulsions in the kitchen

Küchenexperimente

H wie Hamburger und Hotdogs (unser Buchstabe der Woche). Da liegt es doch auf der Hand, dass wir unsere heutigen Experimente in der Küche machen. In der Küche kann man ganz tolle Chemie-Experimente machen, von denen einige die Alchemisten (wir sind ja mitten im Frühmittelalter-Thema) sicher schon kannten und durchführten.

Welche Küchenexperimente kennen wir schon?
Joghurt – Milchbakterien verändern die Eigenschaft von Milch
Brot – Hefepilze verändern die Eigenschaften von Mehl und Wasser
Kuchen – Backpulver lässt den Teig aufgehen
Sauerkraut – Milchbakterien verändern den Geschmack von Kohl
Mais – wird durch Erhitzung zu Popcorn
Zucker – wird durch Erhitzung zu Karamell
Käseherstellung, Butter, etc. In der Küche passiert viel Chemie.
Andere: _______________________________________________________________________________________


Erstes Experiment: Löslich oder nicht löslich?
Warum lösen sich Stoffe in gewissen Flüssigkeiten aber nicht in anderen?
Wir brauchen:
Wasser                  Essig                       Öl                           Gläser                    Zuckerwürfel                       Salz        1 Ei

1.      Wir geben 1 Zuckerwürfel in je ein Glas mit Wasser, mit Öl und mit Essig. Was passiert? _______________________________________________________________________

2.      Wir geben Salz in je ein Glas mit Wasser, mit Öl und mit Essig. Was passiert? ________________________________________________________________________
Die vordere Reihe der Gläser ist die mit Salz in Wasser (rechts), Öl (Mitte) und Essig (links).
The salt is in the front glasses, on the right in water, in the middle in oil and on the left is the salt in vinegar.

3.      Wir geben Öl in das Wasserglas ________________________________________________________________________

4.      Wir geben Essig in das Wasserglas ________________________________________________________________________

5.      Wir geben Öl in Essig ________________________________________________________________________

6.      Wir geben Essig in Öl ________________________________________________________________________
Wir beobachten: Salz löst sich in Essig. Nun noch einmal Öl hinzugeben. Was passiert? ___________________________________________________________________________
Erklärung: Einfach gesagt, Ähnliches löst sich in Ähnlichem. Die Strukturen von Zucker und Wasser sind ähnlich, die von Wasser und Öl nicht. Im Glas mit Öl passiert also nichts. Im Essig löst sich der Zucker auf. Das Salz löst sich nur ein wenig in Wasser, im Essig löst es sich vollständig. In Öl löst es sich gar nicht.

Wir geben ein paar Tropfen Tinte ins Glas mit dem Öl und Wasser. Was passiert? ___________________________________________________________________________






Erklärung: Wasser und Öl haben unterschiedliche Strukturen. Unter dem Mikroskop, schaut Wasser eher kugelig, Öl eher länglich aus – das verträgt sich nicht. Zwischen den beiden Schichten befindet sich eine Grenzfläche, die besonders stabil ist. Man spricht von „Oberflächenspannung“. Der Tintentropfen hat eine ähnliche Struktur wie Wasser und grenzt sich somit vom Öl ab und gelangt somit zum Wasser hinunter. Dort fällt er bis zum Boden, weil Tinte schwerer als Wasser ist, löst sich dann aber im Wasser.

Wir können aber Öl und Wasser miteinander verbinden. Dazu benötigen wir einen
„Emulgator“. Wir geben noch einmal Öl in ein Schraubglas mit Wasser. Nun geben wir noch ein Eidotter hinzu. Wir schütteln kräftig. Was passiert nun? __________________________________________________________________________




Erklärung: Im Eidotter befindet sich der Emulgator Lecithin. Lecithin ist ein ganz besonderes Molekül. Es vereint die Eigenschaften von Wasser und Öl. Vereinfacht kann man sagen eine Seite des Moleküls ist ‚wasserliebend’, die andere ‚fettliebend’. Also lagert das Lecithin auf der einen Seite ein Wassermolekül, auf der anderen Seite ein Fettmolekül an und schafft so die „Versöhnung“. Bei Lebensmitteln sieht man oft auf der Zutatenliste „Emulgator“: Sojalecithin das ebenfalls ein Emulgator, besteht aber nicht aus Eigelb sondern wird aus der Sojabohne gewonnen.



Zweites Experiment: Die Zuckersonne
Auch Zucker passt gut zu Amerika, da Zuckerrohr in Amerika angepflanzt wird. Allerdings benutzten wir hier Zuckerwürfel, weissen Zucker der von der Zuckerrübe stammt.
Vorgehen: Einen flachen Teller mit Wasser füllen. Einige Tropfen farbige Tinte oder Speisemittelfarbe (wir haben auch Traubensaft probiert, geht auch, die Farbe ist dann aber nicht sehr ausgeprägt) auf einen Zuckerwürfel geben. Den Würfel ins Wasser legen.
Was passiert? _____________________________________________
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Erklärung: Der Zuckerwürfel saugt die Farbe auf. Der Zucker löst sich im Wasser auf (wie wir es im 1. Versuch gesehen haben), drängt vom ursprünglichen Standort des Zuckerwürfels weg und zieht die Tinte mit sich.





Drittes Experiment: Das Milchplastik (dieses Experiment werden wir bald machen) 
Aus Milch kann man vieles machen, sogar Plastik.
Vorgehen: Etwas 2.5 dl Milch und 2 EL Essig erwärmen. Dabei ständig umrühren. Die Milch darf nicht kochen.
Was passiert? _____________________________________________
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Erklärung: Der Stoff, der aus der Milch und dem Essig entstanden ist, heisst Kasein. Kasein besteht aus Eiweiss. Wenn Säure - wie der Essig - zur Milch gegeben wird, gerinnt die Milch, das Eiweiss "fällt aus". Die Flüssigkeit, die im Kochtopf übrig geblieben ist, ist die Molke.

Aus Kasein wird Käse gemacht. Dazu wird aber Lab benutzt und nicht Essig.





Wir haben viele zusätzliche Versuche gemacht: Ei in Wasser, Öl und Tinte. Oder Brausetablette in die Zuckersonne, etc.





Und auch das gab es bei uns heute:
And this was also part of our day:





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