Химия на кухне

Химия — одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения.

Вокруг нас громадное количество полезных и вредных веществ! Например, в природе есть природные вещества, то есть те, которые были созданы без участия человека. Это — вода, кислород, углекислый газ, камень, древесина и другие. Есть вещества, созданные человеком. Они называются искусственными веществами. Это — пластмасса, резина, стекло и другие. Да и вредных веществ с каждым годом становится все больше и больше! Вредные вещества — это вещества, которые вызывают болезни и травмы у человека. Например, выхлопные газы от машин и дым от заводских труб, ртуть в градусниках, хлор в чистящих средствах.

Химия — это наука о веществе, значит можно предположить, что на кухне много разных веществ. И при готовке различных блюд наверняка происходят химические реакции. Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал — обычные продукты питания. Но не тут–то было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия. Например:

• соль — это хлорид натрия;
• пищевая сода — гидрокарбонат натрия;
• уксус — уксусная кислота;
• сахар — сахароза;
• крахмал — полисахарид;
• молоко — лактоза.

Кухня- настоящая химическая лаборатория.

Опыт с уксусом и содой. «Вулкан»

Пищевая сода — это гидрокарбонат натрия NaHCO3. Уксус — это бесцветная жидкость с резко-кислым вкусом ароматом. Он содержит уксусную кислоту. При их смешивании происходит химическая реакция — выделяется углекислый газ и вода. Это видно из опыта — смесь пузырится и начинает увеличиваться в объеме. Поэтому получается так называемая лава вулкана.

Применение:

• Такое свойство уксуса и соды применяют на кухне очень часто, когда делают выпечку — пироги, булочки и другие блюда из теста. Эту реакцию называет «гашением соды». Когда происходит выделение углекислого газа, он насыщает тесто, и выпечка становится воздушной и пористой. Самое же главное при использовании соды — тесто сразу же выпекать, так как химическая реакция очень быстро проходит. Гасить соду можно и кисломолочными продуктами (например, кефиром) — если они входят в состав теста, то уксус добавлять необязательно.
• Похожая химическая реакция применяется для удаления накипи из чайника (например, электрочайника). Накипь — это твердые отложения, которые оседают на стенки чайника и не удаляются при его обычном мытье. Так же, для удаления накипи можно использовать вместо уксуса лимонную кислоту.

maximum74.ru

Исследовательская работа «Химия на кухне»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Расцветская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательская работа

Химия на кухне

Выполнил: Тропин Евгений

ученик 4 класса

МБОУ «Расцветская СОШ»

Руководитель: Козина Н.В.

учитель начальных классов

Расцвет 2019 год

Оглавление

Введение ……………………………………………………………………….3

1. Кулинария и химия………………………………………………………..4

Химия и вещества ……………………………………………………………4

Химические реактивы на кухне ………………………………………….. ..5

11.Опыты на кухне……………………………………………………………6

1.Опыт с уксусом и содой……………………………………………………6

2.Опыт с молоком и красками……………………………………………….6

3.опыт с молочным письмом и нагревом……………………………………6

4.Опыт с подсолнечным маслом……………………………………………….6-7

5.Пластмасса из молока……………………………………………………….7

Заключение……………………………………………………………………..8 Список литературы…………………………………………………………….9

Приложение ……………………………………………………………………10

Введение

Мне очень нравится помогать и наблюдать за мамой, когда она готовит на кухне. Однажды, мама готовила завтрак, я увидел, как она добавляет в тесто для оладьей что-то шипящее и бурлящее. В тот момент мама была похожа на волшебницу. Я спросил: «Что это такое и зачем ты это кладешь в тесто?» Мама улыбнулась, и ответила, что кухня это маленькая химическая лаборатория.

Что такое «химия» я читал в энциклопедии. На фотографиях видел разные пробирки, баночки . Но какая связь между вкусными оладушками и химическими веществами и превращениями. Это я и решил выяснить, а мама с радостью согласилась мне в этом помочь. Когда мы с мамой задумались о продуктах на кухне, то оказалось, что кухня — это не что иное, как химическая лаборатория. А сами продукты — это химические вещества .

Так родилась исследовательская работа на тему «Химия на кухне».

Объектом нашего исследования стали продукты и вещества, которые мама использует для приготовления пищи.

Предметом является изучение явлений происходящих с веществами и продуктами на кухне.

Перед собой мы поставили цель: выяснить, чем наша кухня похожа на химическую лабораторию.

К достижению поставленной цели мы решили идти через решение задач:

1. Узнать что такое химия и химические вещества.

2. Провести химические опыты со съестными продуктами.

3. Доказать, что кухня — это целая химическая лаборатория.

Гипотеза: 1.Я предположил, что, кухня – химическая лаборатория.

2.Я допустил, что возможно с помощью опытов доказать, что у нас на кухне каждый день происходят занимательные химические опыты.

1.Кулинария и химия

Химия и вещества

Химия — одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения.

Вокруг нас громадное количество полезных и вредных веществ! Например, в природе есть природные вещества, то есть те, которые были созданы без участия человека. Это — вода, кислород, углекислый газ, камень, древесина и другие.

Есть вещества, созданные человеком. Они называются искусственными веществами. Это — пластмасса, резина, стекло и другие.

Хотя я еще не изучаю химию в школе, мне уже известен такой распространенный элемент в природе, как вода. Это вещество удивительным образом может иметь три состояния — жидкое, твердое, газообразное.

Именно на кухне я проследил все ее состояния.

Если вскипятить воду, то она превращается в горячий пар — газ.

Если заморозить воду в морозильной камере, то вода превращается в лед. При этом лед занимает больший объем, чем вода. Поэтому, чтобы не лопнула бутылка в морозильной камере, мама наливает воду не до конца, оставляя лишнее место в бутылке. Разобраться с бесчисленными полезными и вредными веществами, узнать их строение, свойства, роль в природе – одна из задач химии. Она нужна всем людям — строителю, фермеру, врачу, домохозяйке и повару.

Химия существует с глубокой древности, но настоящей наукой она стала совсем недавно — не более 200 лет назад. Теоретические основы химии заложили древнегреческие учёные Анаксагор и Демокрит. Создателями современной системы представлений о строении вещества считаются: великий русский учёный М.В. Ломоносов, французский химик А. Лавуазье, английский физик и химик  Дж. Дальтон, итальянский физик А. Авогадро.

Химические реактивы на кухне

Так как я узнал, что химия — это наука о веществе, то разумно было бы предположить, что на кухне много разных веществ. И при готовке различных блюд наверняка происходят химические реакции.

Интересно, чем же кухня напоминает научную лабораторию?

Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал.

Ничего химического, скажите вы, здесь нет. Обычные продукты питания.

Но не тут – то было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия.

Например: соль- это хлорид натрия;

пищевая сода- гидрокарбонат натрия;

уксус- уксусная кислота;

сахар- сахароза;

крахмал- полисахарид,

молоко- лактоза;

Сплошная химия!

Настало время провести ряд химических опытов на кухне.

Все опыты я намерен проводить с помощью моей мамы.

11. Опыты на кухне

1. Опыт с уксусом и содой «Вулкан»

Пищевая сода — это гидрокарбонат натрия NaHCO3.

Уксус — это бесцветная жидкость с резко-кислым вкусом ароматом. Он содержит уксусную кислоту.

При их смешивании происходит химическая реакция — выделяется углекислый газ и вода. Это видно из опыта — смесь пузырится и начинает увеличиваться в объеме. Поэтому получается так называемая лава вулкана.

Применение

1. Такое свойство уксуса и соды применяют на кухне очень часто, когда делают выпечку — пироги, булочки и другие блюда из теста. Эту реакцию называет «гашением соды». Когда происходит выделение углекислого газа, он насыщает тесто, и выпечка становится воздушной и пористой.

Самое же главное при использовании соды — тесто сразу же выпекать, так как химическая реакция очень быстро проходит. Гасить соду можно и кисломолочными продуктами (например, кефиром) — если они входят в состав теста, то уксус добавлять необязательно.

Описание опыта см. в приложении

2. Опыт с молоком и красками

Молоко — это жидкость, в которой содержатся различные вещества, в том числе и жир. Моющее средство атакует жир в молоке и происходит химическая реакция между жиром и моющим средством БИОЛАН.

Химическая реакция — это процесс смешивания разных веществ, в результате которого образуются новые вещества, при этом они становятся другого цвета, либо выделится газ, либо выделиться энергия.

В нашем случае выделилась энергия, которая двигает краски. (Описание опыта см. в приложении)

3. Опыт с молочным письмом и нагревом

В молоке содержится вода и другие вещества, такие как белок казеин. Когда мы прогладили лист бумаги утюгом, то мы нагрели молоко до температуры +100 °С. После этого вода испарилась, а белок казеин поджарился и стал коричневый. Описание опыта см. в приложении

4. Опыт с подсолнечным маслом

Подсолнечное масло — это масло из семян подсолнечника. Его часто используют на кухне для жарки, заправки салатов, выпечки.

У него интересные свойства.

Сначала мы провели опыт с воздушным шариком.

Этот опыт показал, что масло растеклось по краям отверстия в воздушном шаре и не пропускало воздух наружу, поэтому шарик не сдулся.

Маленький секрет — прокалывать шарик можно было только в местах его не сильного натяжения, то есть там, где он был помягче (на самой верхушке и рядом с узлом). Резина растягивалась, а потом стянулась и с помощью масла воздух уже не пропускала. Шпажку потихоньку толкали и прокручивали, и она без труда вошла между молекулами резины, которые связаны в длинные цепочки. Данный опыт показал больше физические свойства масла и резины.

Далее мы проверили два химических опыта с подсолнечным маслом.

Оно не тонет в воде и не смешивается с ней. Описание опыта см. в приложении

5. Опыт получение пластмассы из молока

Пластмасса состоит из длинных молекул, что и придаёт ей гибкость. В молоке содержится белок казеин, его длинные молекулы пригодны для производства пластмассы. Описание опыта см. в приложении

Заключение

Изучив литературу, проделав опыты, мы убедились в том, что многие процессы, происходящие на нашей кухне – химические явления.

Значит моя гипотеза подтвердилась — кухня- химическая лаборатория.

Чтобы овладеть всеми тонкостями искусства приготовления пищи, надо знать очень многое. Настоящий кулинар должен быть человеком, образованным в области химии, биологии, биохимии, физиологии питания.

В процессе данной работы у нас получилось выполнить поставленные задачи. Мы узнали — что такое химия и химические вещества, провели химические опыты с разными продуктами. Тем самым мы доказали, что кухня — это целая химическая лаборатория.

Список литературы

1.Передача «НЕОкухня» на канале «Карусель», режиссер Александр Дашко.

2.www.alhimik.ru/teleclass/azbuka/1gl.shtml — электронная версия химической азбуки из газеты «Химия» издательского дома «Первое сентября».

3.Н.М. Зубкова «Научные ответы на детские «почему». Опыты и эксперименты для детей от 5 до 9 лет». Издательство Речь 2013г.

4.Ольгин О. Давайте похимичим!: Занимательные опыты по химии/ Ил. Е. Андреевой. – М.: Дет. Лит., 2002. – 175 с.: ил. – (Знай и умей!).

Приложение

1. Опыт с уксусом и содой «Вулкан».

Наши действия:

1. Отрезали горлышко от пластиковой бутылки — это основа вулкана.

2. Снизу горлышка налепили пластилин и поставили на большую тарелку.

3. Насыпали внутрь бутылки 2 ст. л соды и добавили красную краску для красоты вулкана.

4. Пока вулкан спит (рисунок 1).

5. Налили сверху в горлышко бутылки воду, смешанную с уксусом в пропорции 4:1 (4 части воды и 1 часть уксуса).

6. Началась химическая реакция между содой и уксусом. Вулкан стал извергаться красной лавой (рисунок 2).

Рисунок 1 Рисунок 2

2. Опыт с молоком и красками.

Наши действия:

1. В емкость налили молоко.

2. Добавили три вида краски — красный цвет, синий цвет, зеленый цвет. Получились красивые узоры в молоке.

3. Взяли ватную палочку и намочили ее в средстве для мытья посуды .

4. Опустили эту ватную палочку в емкость с молоком и красками (рисунок 3).

5. В результате краски «убежали» от ватной палочки в стороны. Пока держишь палочку в молоке, краски постоянно расплываются от нее в разные стороны, получаются очень красивые завихрения и узоры (рисунок 4)

Рисунок 3

Рисунок 4

3. Опыт с молочным письмом и нагревом.

Наши действия:

1. Налили молоко в емкость.

2. Взяли лист бумаги и кисточку.

3.Намочили кисточку в молоке и начали писать на бумаге «молочными чернилами»(рисунок 4)

4. Получилось невидимые надписи на бумаге.

5. Дали высохнуть молоку 10 минут.

6. Прогладили лист бумаги с молочными записями утюгом (рисунок 5).

7. В результате проявилась фраза коричневого цвета. В нашем случае — «Мир » (рисунок 6).

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

4. Опыт с моющим средством и шариком.

Наши действия:

1. Надули воздушный шарик.

2. Взяли длинную узкую деревянную палочку (шпажку) и смочили ее полностью в моющем средстве (рисунок 10).

3. Потихоньку проткнули шарик насквозь этой палочкой. Шарик не лопнул! (рисунок 11)

Рисунок 10

Рисунок 11

6 опыт.

Наши действия:

1. Налили в прозрачный стакан масло.

2. С помощью шприца накапали в масло воду, подкрашенную зеленой гуашью (рисунок 12).

3. В масле оказались капельки зеленой воды, которые не смешивались с маслом, а просто плавали в стакане

4. Опустили в масло таблетку шипучки и началась реакция выделения углекислого газа, пузырьки которого стали шевелить «шарики» зеленой воды и поднимать их наверх (рисунок 13).

Это был один из самых красивых опытов проекта!

Рисунок 12

Рисунок 13

5.Опыт получения пластмассы из молока.

Для опыта нам понадобится: молоко, уксус, маленькая кастрюлька, формочка.

Наши действия:

1.Нагреваем молоко в кастрюльке так, чтобы оно было тёплым, но не кипело и не пенилось

2.Снимаем с плиты и добавляем несколько капель уксуса (рисунок 14).

3.Получившаяся масса похожа на жидкую резину

4.Эту массу аккуратно промываем под струёй воды

5.Заливаем её в формочки(рисунок 15). Ждём три дня.

6. Пластмасса готова (рисунок 16).

Рисунок 14 Рисунок 15

Рисунок 16

infourok.ru

Физика и химия на кухне

Некоторые авторы научно-фантастических произведений любят кормить своих героев питательными пилюлями. Представив себе обед, состоящий из одних пилюль, – любитель вкусно поесть может высказать вполне обоснованное пожелание чтобы наука не вмешивалась в поварское искусство. Однако подобная просьба окажется слишком запоздалой, потому что с доисторических времен человек стихийно использует на кухне научные принципы. Экспериментирование и внимательное наблюдение жизненно необходимы в любой науке. Но ведь как раз это отличает и хорошего повара. Знания, постепенно накапливаемые на протяжении многих поколений, воплотились в великое множество рецептов. Каждый из них — результат бесчисленного ряда экспериментов. А повар подчас и не ведает, что он владеет искусством научного поиска. Давайте посмотрим, какое же отношение имеет наука к приготовлению пищи и как хороший повар управляет многочисленными химическими и физическими превращениями.

Современная наука, исследуя различные изменения, которые идут при приготовлении тех или иных блюд, помогает поварам. Исследования ученых позволили разнообразить блюда, улучшить их качество, сократить затраты труда. Однако не надо забывать и о том, чем наука обязана поварам. Они, по существу, были приемными родителями экспериментальной науки, во многом определили поиски древних алхимиков, которые позаимствовали у поваров большую часть оборудования: печи, котлы, тазы, прессы для выдавливания соков и даже самую кухню. Да и сегодня не один юный химик строит свои установки в основном из различных кухонных принадлежностей, выпрошенных у мамы.

Достаточно взглянуть на этот рисунок, чтобы увидеть явное сходство между кухонным и лабораторным инвентарем. Все эти орудия труда предназначены для выполнения одинаковых операций, таких, как измерение, нагревание, выпаривание, измельчение и перемешивание.

Можно утверждать, что повар, сам того не ведая, использует многие науки: физику, химию, микробиологию и даже психологию. Вот несколько примеров, подтверждающих сказанное.

Нагревание — операция, которой подвергается большинство творений повара. В его распоряжении духовка для нагрева пищи в окислительной атмосфере при регулируемой температуре, разнообразные сковороды для быстрого нагревания, герметические кастрюли для скорого нагрева при высокой температуре в инертной атмосфере водяного пара. Путем соответствующей термообработки повар может существенно улучшить усвояемость пищи, изменять ее микроструктуру, запах и внешний вид. (и многие кулинарные девайсы, такие как например расстоечная камера для выпечки, также работают на основании физических и химических принципов).

Почему же нагрев улучшает усвояемость пищи? Дело в том, что нагрев вызывает изменение белков и крахмала пищи, они становятся более податливыми для дальнейшего расщепления в нашем организме. Ферментам пищеварительных соков становится легче проникать к «интересующим» их молекулам, когда оболочки и мембрана клеток тканей разрушены.

Структура продуктов питания с высоким содержанием белков (например, мяса и рыбы) изменяется, прежде всего, за счет денатурации белков и, кроме того, гидролиза (расщепления в результате реакции с водой) некоторых из них. Лучшие куски мяса содержат мало соединительных тканей. В этом случае мясо достаточно умеренно обработать теплом, чтобы оно стало вкусным, аппетитным. Примером такого рода может служить слегка недожаренный бифштекс из вырезки. В других, более жестких кусках мяса соединительных тканей больше. Поэтому и варить их надо дольше, чтобы в ходе гидролиза определенная часть тканевых белков, таких, как коллаген, превратилась в желатин. В результате мясо становится мягким.

Процесс варки влияет самыми различными путями и на запах пищи. Простейший пример — варка фруктов. Одно из основных изменений, которые происходят при этом, — ослабление аромата. Дело в том, что при варке теряются летучие вещества. В других случаях нагрев за счет распада тех или других компонентов пищевого продукта может вызвать появление новых запахов. Когда в карамельном производстве варят сахарную патоку, появляются запахи различных кетоновых кислот и альдегидов — продуктов распада сахара и крахмала, Альдегиды образуются также при расщеплении некоторых аминокислот. В большинстве случаев нагревание вызывает также частичное разрушение серосодержащих соединений. При этом образуются меркаптаны и даже сернистый водород — основной компонент запаха вареной капусты,

В процессе готовки происходят и химические взаимодействия. Вкус мяса, например, изменяется отчасти вследствие сложных реакций между сахаром-рибозой и аминокислотами. Свой вклад в изменение вкуса вносит и окисление атмосферным кислородом. Особенно это относится к жареной пище. Процесс гидролиза также причастен к изменению вкуса. В некоторых пищевых продуктах гидролиз приводит к освобождению аминокислот и осколков нуклеиновой кислоты, которые сами по себе вкуса не имеют, но усиливают, делают более острым тот вкус, которым уже обладает пищевой продукт.

На Востоке издавна применяют ферментированные соевые соусы для того, чтобы придать более острый вкус кушаньям. А недавно кулинары стали достигать того же эффекта, добавляя в пищу созданный учеными глюканат натрия — продукт, действующий по тому же принципу, что и соевый соус, но гораздо более дешевый.

Нагревание изменяет и внешний вид пищи, ее цвет и объем. Эти изменения вовсе не всегда желательны. Обесцвечивание и «усадку» можно свести до минимума, выбрав правильное сочетание длительности и температуры нагрева. Иногда повара добавляют к супу соду, чтобы предотвратить нежелательные изменения зеленого пигмента овощей. Для того, чтобы вареный рис не пожелтел, его смачивают соком лимона. В результате изменяется концентрация ионов водорода. Это как раз то, что нужно: в рисе есть пигмент, который в щелочной среде желтеет. Подкисляя рис, повар предупреждает изменение цвета пигмента.

Как правило, внешний вид пищи полностью находится во власти повара. Привлекательный золотисто-желтый цвет печенья возникает в результате «карамелизации» сахара и взаимодействия его с белком. Смачивая сырое печенье молоком, кондитер тем самым наносит на поверхность дополнительное количество сахара и белка. После выпечки поверхность печенья становится глянцевитой.

Повар может изменять и объем пищевого продукта. Например, пар между прослойками масла заставляет будущее слоеное печенье взбухать, подниматься. Эта разбухшая форма сохраняется и впоследствии за счет денатурации белков муки под действием тепла. При идеальных условиях выпечки денатурация белков и образование пара идут одновременно, а масляные прослойки все это время остаются для пара непроницаемыми.

Вот какие изменения происходят при нагревании в пищевых продуктах. Но в своей работе повар имеет дело и с другими процессами, которые относятся к самым различным областям науки.

Говоря языком физики, повар должен управлять многими поверхностными явлениями, особенно такими, которые связаны с процессом денатурации. Часто на поверхности сваренных супов и соусов образуется пленка. Это результат денатурации белка, которая происходит вследствие абсорбции на границе воздух — жидкость. Появления такой пленки можно избежать, покрыв поверхность раздела слоем растопленного масла. С другой стороны, взбивая яичные белки для пирожного, повар намеренно интенсифицирует поверхностную денатурацию белка. В данном случае жиры будут помехой. Вот почему желтки (в них содержится около 30% жиров) приходится тщательно отделять.

Но последнее место в «поварской физике» принадлежит эмульсиям. Например, майонез — эмульсия жира в воде с высоким содержанием жира. Чтобы майонез не превратился в эмульсию воды в жире (при этом нарушается его структура), в него добавляют тщательно перемешанный яичный желток, который служит хорошим эмульгатором. Он же исполняет роль эмульгатора и для другой хорошо известной эмульсии жира в воде — мороженого. Для того, чтобы стабилизировать эмульсию во время замораживания, в нее добавляют молочные белки и желатин. Желатин, в частности, обеспечивает однородную, без зерен структуру мороженого, действует в качестве коллоидного агента, предотвращающего рост больших ледяных кристаллов. Роль повара как химика, пожалуй, этим не исчерпывается.

Если очищенный от кожуры картофель не залить водой, он начинает темнеть. Это объясняется тем, что фенолы, присутствующие в картофеле, окисляясь под действием ферментов, превращаются в хиноны, которые полимеризируются затем в темные пигменты. Залив картофель водой, мы преграждаем доступ кислороду. А если, кроме того, добавить в воду немного лимонного сока — подкислить ее, картофель еще лучше сохранит белый цвет, так как кислота снижает активность ферментов. Кислоты применяются в «поваренной химии» и для интенсификации гидролиза. Например, для приготовления маринада мясо и рыбу вымачивают в уксусе. В результате гидролиз во время варки идет интенсивнее, белки мяса размягчаются сильнее.

Микроорганизмы — это и помощники и потенциальные враги повара. Они трудятся над приготовлением простокваши, сыров и различных вин. А микроорганизмы, вызывающие гниение, могут отравить пищу, особенно если она несколько не доварена. Яды, вырабатываемые микробами, вызывают тяжелое отравление, и повар должен всегда быть настороже, тщательно отбирать продукты для приготовления пищи, строго соблюдать требования технологии и гигиены поварского дела.

Автор: Г. Браун.

www.poznavayka.org

Опыты по химии на кухне. Химия на кухне. Меняем цвет капусты

Ваши дети изнывают от скуки, не зная, чем заняться? Хотите порадовать их чем-то необычным? А может быть, планируете детский день рождения, и думаете, чем занять гостей? У вас в руках есть неисчерпаемый ресурс познавательного времяпрепровождения! Этот ресурс – законы природы, демонстрируя действие которых вы можете не только занять время, но и выступить в роли учителя физики и химии для ваших детей.

Демонстрация опытов – хорошая возможность заинтересовать ребенка естественными науками. Для этого нужно лишь желание, элементарные познания в области физики, простейшие реактивы и оборудование (которые есть у вас на кухне).

Главные принципы домашнего физика

• Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?»
• Правило второе. Ребенок должен видеть, осязать, обонять запах, участвовать в изготовлении образцов, реактивов и оборудования, самостоятельно сделать еще раз то, что вы продемонстрировали ему! Это будет свидетельствовать о том, что физика и химия – реальность, окружающая нас, подвластная ему. Это будет говорить ему о том, что законы природы – в его руках! Он – творец, оказывающий влияние на окружающий мир!
• Правило третье. Ваше объяснение совершенного опыта должно быть простым, кратким и ясным. Оно должно восходить к конкретному физическому или химическому закону, демонстрировать его работу. Объяснение должно не усложнять понимание, а упрощать. Ключевым словом в этой части занятия должно быть «Потому что…».
• Правило четвертое. Предваряйте и сопровождайте опыт атмосферой таинственности, создайте интригу! Представьте демонстрацию в виде волшебного действа, чуда, удивительного открытия! Но после его завершения обязательно объясните, что волшебство и таинственность проясняются научными знаниями. Что за всеми этими чудесами стоят не феи и гномы, а законы природы.
• Правило пятое. Обратите внимание на безопасность при проведении демонстрации! Даже если вы работаете с обыкновенной водой, позаботьтесь, чтобы не разлить ее на паркет, не испортить мебель, или электроприборы.

Какие опыты можно провести в домашних условиях?

Выбирая тему, вовсе не обязательно ограничивать себя рамками школьных знаний: можно сделать опыт на любую тему, доступную пониманию и объяснению. Достаточно назвать общеизвестные предпосылки (возможно, о них уже говорили в школе), от которых вы будете отталкиваться в демонстрации опыта и последующем объяснении закона природы. Например, начать опыт можно вопросом: «Вы, конечно же, знаете,

cvteka.ru

Защита проекта » Химия на кухне»

Здравствуйте я ученица 2 «Г» Бекмуратова Гулина.

Моя мама очень любит готовить, у нее получаются вкусные блюда. На завтрак, каждый день она делает что-то новое и интересное. Мне очень нравится наблюдать за мамой, когда она готовит на кухне.

Однажды, мама готовила завтрак, я увидела, как она добавляет в тесто для оладьи что-то шипящее и бурлящее. В тот момент мама была похожа на волшебницу, которая готовит волшебный эликсир.

Я спросила: «Что это такое и зачем ты это кладешь в тесто?» Мама улыбнулась, и ответила, что кухня -это маленькая химическая лаборатория.

Так родился проект на тему «Химия на кухне».

Объектом моего исследования стали продукты и вещества, которые мама использует для приготовления пищи.

Предметом является изучение явлений, происходящих с веществами и продуктами на кухне.

Цель: химические процессы на кухне.

К достижению поставленной цели мы решили идти через решение задач:

1. изучить литературу по теме исследования.

2. провести эксперимент по исследованию химических процессов на кухне.

3. сделать книжку-малышку «Маленькому химику».

Гипотеза: Кухня- химическая лаборатория

Попробуем доказать её.

1. Что такое химия

Я посетила кабинет химии нашей школы .

У учителя химии УСТАРХАНОВОЙ ЖАМИНАТ САЛИХОВНА я узнала. Что Химия – наука удивительная. Как только человек появляется на белый свет, он попадает в мир химических веществ. Первый вздох и вот уже в легких смесь газов, первый глоток материнского молока и самый главный шедевр биохимической эволюции – белок начинает работать в организме малыша.

Наш организм – «химический реактор», ведь он превращает одни вещества в другие и при этом выделяется энергия для жизни. Она нужна и строителю, и фермеру, и врачу, и домохозяйке, и повару.

Интересно, чем же кухня напоминает научную лабораторию? Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал, мясо.

Ничего химического, скажите вы, здесь нет. Обычные продукты питания. Но не тут – то было! Это настоящие химические вещества с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия.

Например: соль- это хлорид натрия;

пищевая сода- гидрокарбонат натрия;

лимонная кислота;

сахар- сахароза;

крахмал- полисахарид,

эту же формулу имеют мука, макароны, картофель;

молоко- лактоза;

мясо- белок и жир

Сплошная химия! Ну, что похимичем?

Итак, приглашаем в кулинарную лабораторию.

Что нужно для приготовления оладьей? Мука, молоко, яйцо, соль, сахар, растительное масло. Мы смешали эти ингредиенты и пожарили оладушки, они получились, тоненькие и совсем не похожи на те которые печет мама. Почему? Потому что мы не положили в тесто «шипучку».

Опыт №1. «Приготовление «шипучки» 1 способ

Оборудование:

1. Сода пищевая – одна чайная ложка

2. Уксус 9% 3-4 капли

3. Ложка

4. Пипетка

Цель этого опыта: узнать, как выделяется газ, который называется углекислым.

Возьмем чайную ложечку соды и капнем на нее немного уксуса, сода начинает ши-петь – это выделяется газ, который называется углекислым.

Вывод: при смешивании соды и уксуса выделяется газ, который называется углекислым.

Однако некоторые повара считают, что выделение углекислого газа должно происходить непосредственно в емкости с тестом.

Соответственно, уксус использовать для этих целей и вовсе нельзя, поскольку он обладает резким запахом и ярко выраженным кислым привкусом. Другое дело лимоны и лимонная кислота.

Попробуем погасить соду по рецепту 1910 года, для которого используют соотношение соды и лимонной кислоты 1:1.

Опыт №2. «Приготовление «шипучки»

Оборудование:

1. Сода пищевая – одна чайная ложка

2. Лимонная кислота — одна чайная ложка

3. Ложка

4. Вода

Цель этого опыта: узнать, как выделяется газ, который называется углекислым.

Обратите внимание, что оба ингредиента разводят водой (не кипятком) так же в одинаковом соотношении. Растворим соду и лимонную кислоту, перемешаем.

Вывод: Итак, гидрокарбонат натрия больше известный как сода пищевая вступает в реакцию, при которой происходит активное выделение углекислого газа, тех самых пузырьков, которые мы видим в ложке

Этим рецептом пользовались наши прапрабабушки на протяжении последних 100 лет. Значит, он работает. Стоит попробовать и применить у себя на кухне.

Интересно в каком способе углекислого газа, то есть тех самых пузырьков было больше.

Для этого мы проведем следующие опыты.

Опыт №2 «Надуть шарик углекислым газом» (способ 1)

Оборудование:

1. Вода -50 мл

2. Лимонная кислота-2 столовые ложки

3. Сода пищевая – 2 столовые ложки

4. Шарик воздушный

5. Воронка

6. Бутылка

Цель опыта: углекислым газом надуть шарик

В бутылку наливаем воду и лимонную кислоту, а в шарик насыпаем соду. Одеваем шарик на горлышко бутылки и потихоньку высыпаем соду из шарика в бутылку.

Вывод: начинается реакция выделения углекислого газа, которым наполняется шарик

Опыт №2 «Надуть шарик углекислым газом» (способ 2)

Оборудование:

1. Уксус 9% — 50 мл

2. Сода пищевая – 2 столовые ложки

3. Шарик воздушный

4. Бутылка

5. Воронка

Цель: углекислым газом надуть шарик.

В бутылку наливаем уксус, а в шарик насыпаем соду. Одеваем шарик на горлышко бутылки и потихоньку высыпаем соду из шарика в бутылку.

Вывод: Итак, газ, выделяющийся в процессе реакции, постепенно заполняет все пространство и, не помещаясь в заданном объеме, начинает давить на стенки шарика. Резина растягивается, шарик надувается, точно также.

Вывод: для выпечки можно использовать соду с уксусом или лимонную кислоту с содой. Тесто становится “воздушным” благодаря молекулам углекислого газа.

А вы знаете зачем мясо для шашлыка кладут в уксусный раствор. Попробуем положить маленький кусочек мяса в уксус. Уже через несколько минут мясо изменило цвет и стало похоже на вареное. Это происходит потому что мясо состоит из химического вещества-белка, который в кислоте «сворачивается», становится вареным.

Куриное яйцо тоже состоит из белка, попробуем сварить и его.

Опыт №3 « Сварим яйцо в уксусе» (способ 1)

Оборудование:

1. Уксус 9% — 50 мл

2. Яйцо

3. Стакан

Цель: сварить яйцо.

Поместим яйцо в уксус и оставим на некоторое время. С поверхности скорлупы яйца выделяются пузырьки газа, это растворяется скорлупа.

Вывод: когда скорлупа растворится, то белок под ней сворачивается и превращается в вещество напоминающее резину.

Опыт №3 «Сварим яйцо в лимонной кислоте» (способ 2)

Оборудование:

1. Лимонная кислота 2 столовые ложки

2. Белок яйца

3. Стакан

Разделим белок от желтка. Вылью белок в стакан на сыплю лимонную кислоту и оставим на некоторое время, белок под ней сворачивается

Вывод: с добавлением лимонной кислоты белок сворачивается.

Перед приготовлением шашлыка мясо «сваривают» в уксусе или лимонной кислоте приготовление на огне занимает времени меньше, и мясо остается сочным и вкусным

Как вы думаете, возможно, ли разделить перемешанные перец и соль?

Опыт №3 «Сортировка»

Оборудование:

1. Бумага.

2. Поваренная соль — 1 чайная ложка

3. Молотый перец — 1 чайная ложка

4. Воздушный шарик.

Цель этого опыта: разделить соль и перец

Тщательно перемешиваем ложкой соль и перец. Надуем шарик, завяжем и потрём им о шерстяную ткань или голову. Поднесём шарик поближе к смеси соли и перца. Что мы видим?

Вывод: Перец прилип к шарику, а соль осталась на столе.

Это пример действия статического электричества. А оно, как я уже выяснила, относится к физике.

В следующей работе мы выясним роль физики на кухне.

В ходе исследования

Изучив литературу, проделав опыты, мы убедились в том, что многие процессы, происходящие на нашей кухне химические явления.

Настоящий кулинар должен быть человеком, образованным в области химии, биологии, биохимии, физиологии питания.

Наша гипотеза верна. Кухня- химическая лаборатория.

Продукты, как и всё во Вселенной, состоят из химических элементов, поэтому, готовя, мы, в сущности, производим химические реакции и надеемся, что получится вкусно! В своей работе я увлеклась химией на кухне, изготовила книжку малышку теперь хочу узнать, как другие науки связаны с пищей,например, физика. Спасибо за внимание! Я готова ответить на ваши вопросы.

infourok.ru

Презентация Химия на кухне

2

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………………3

Основная часть

Глава 1.Кулинария и химия…………………………………………………………….4

Глава 2. Опыты на кухне………………………………………………………………6

Заключение………. …………………………………………………………………… 11

Список литературы ……………………… …………………………………………. 12

3

Введение

Моя мама очень любит готовить, у нее получаются вкусные блюда. На завтрак, каждый день она делает что-то новое и интересное. Больше всего мне нравится готовить вместе с мамой.

Однажды, мама готовила завтрак, я увидела как она добавляет в тесто для оладьи что-то шипящее и бурлящее. Я спросила: «Что это такое и зачем ты это кладешь в тесто?» Мама ответила, что кухня- это химическая лаборатория.

Что такое «химия» я прочитала в энциклопедии «Увлекательная химия» от Елены Качур. .[1] Но какая связь между оладушками и химическими веществами. Так родился проект на тему «Химия на кухне».

Объектом исследования стали продукты и вещества которые мама использует для приготовления пищи.

Предметом является изучение явлений, происходящих с веществами и продуктами на кухне.

Цельработы: : химические процессы на кухне.

К достижению поставленной цели мы решили идти через решение задач:

1. изучить литературу по теме исследования.

2. провести эксперимент по исследованию химических процессов на кухне.

3. сделать книжку-малышку «Маленькому химику».

Гипотеза: Кухня- химическая лаборатория

Попробуем доказать её.

4

Основная часть

Глава 1.Кулинария и химия

Я посетила кабинет химии нашей школы , иувидела много интересных приборов и баночек. У учителя химии Устархановой Жаминат Салиховны я узнала, что такое химия. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения .[1]

А приготовление пищи — это химический процесс. Ведь именно кулинары предоставили древним алхимикам самое разнообразное оборудование: печи, котлы, ступки, миски и, наконец, кухню — первую химическую лабораторию. Даже в наше время химическое оборудование лаборатории пополняется из арсенала кухонной утвари. Кухонная утварь и впрямь похожа на химическую посуду. И служат та, и другая одинаковым целям: для измерения, размалывания, нагревания, перемешивания.

Интересно, чем же кухня напоминает научную лабораторию? Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал, мясо, лимонная кислота.

Ничего химического, скажите вы, здесь нет. Обычные продукты питания.

Но не тут – то было! Это настоящие химические вещества с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия.

Например : соль- это хлорид натрия;

пищевая сода- гидрокарбонат натрия;

уксус- уксусная кислота;

сахар- сахароза;

крахмал- полисахарид,

эту же формулу имеют мука, макароны, картофель;

молоко- лактоза;

мясо- белок и жир

лимон — лимонная кислота

Сплошная химия! Ну, что по химичим? [3]

5

Вывод: химия — одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения.

6

Глава 2. Опыты на кухне

Как только человек начал готовить себе пищу, он, пусть и неосознанно, стал химиком. На сковородах и в жаровнях, в бочках и глиняных сосудах шли сложнейшие химические процессы. И все для того чтобы пища была вкуснее.

Итак, приглашаем в кулинарную лабораторию.

Химия в оладушках.

Что нужно для приготовления оладьей? Мука, молоко, яйцо, соль, сахар, растительное масло. Мы смешали эти ингредиенты и пожарили оладушки, они получились, тоненькие и совсем не похожи на те, которые печет мама. Почему? Потому что мы не положили в тесто «шипучку».

Опыт №1. «Приготовление «шипучки» 1 способ

Оборудование:

1. Сода пищевая – одна чайная ложка

2. Уксус 9% 3-4 капли

3. Ложка

4. Пипетка

Цель этого опыта: узнать, как выделяется газ, который называется углекислым.

Описание опыта

Возьмем чайную ложечку соды и капнем на нее немного уксуса, сода начинает шипеть – это выделяется газ, который называется углекислым.

Вывод: при смешивании соды и уксуса выделяется газ, который называется углекислым. (приложение №1 фотография №1)

Однако некоторые повара (особенно те, которые тесно «дружат» с химией), считают, что выделение углекислого газа должно происходить непосредственно в емкости с тестом.

Соответственно, уксус использовать для этих целей и вовсе нельзя, поскольку он обладает резким запахом и ярко выраженным кислым привкусом. Другое дело лимоны и лимонная кислота.

Попробуем погасить соду по рецепту 1910 года, для которого используют соотношение соды и лимонной кислоты 1:1. (приложение №1 фотография №2)

7

Опыт №2. «Приготовление «шипучки» (2 способ)

Оборудование:

1. Сода пищевая – одна чайная ложка

2. Лимонная кислота — одна чайная ложка

3. Ложка

4. Вода

Цель этого опыта: узнать, как выделяется газ, который называется углекислым.

Описание опыта

Обратите внимание, что оба ингредиента разводят водой (не кипятком) так же в одинаковом соотношении. Растворим соду и лимонную кислоту, перемешаем.

Вывод: Итак, гидрокарбонад натрия больше известный как сода пищевая вступает в реакцию, при которой происходит активное выделение углекислого газа, тех самых пузыриков, которые мы видим в ложке (приложение №1 фотография №3)

Этим рецептом пользовались наши прапрабабушки на протяжении последних 100 лет. Значит, он работает. Стоит попробовать и применить у себя на кухне.

Интересно в каком способе углекислого газа, то есть тех самых пузырьков было больше.

Для этого мы проведем следующие опыты.

Опыт №2 «Надуть шарик углекислым газом» (способ 1)

Оборудование:

1. Вода -50 мл

2. Лимонная кислота-2 столовые ложки

3. Сода пищевая – 2 столовые ложки

4. Шарик воздушный

5. Воронка

6. Бутылка

Цель опыта: углекислым газом надуть шарик

В бутылку наливаем воду и лимонную кислоту, а в шарик насыпаем соду. Одеваем шарик на горлышко бутылки и потихоньку высыпаем соду из шарика в бутылку.

Вывод: начинается реакция выделения углекислого газа, которым наполняется шарик

.(приложение №2 фотографии №1, №2)

8

Опыт №2 «Надуть шарик углекислым газом» (способ 2)

Оборудование:

1. Уксус 9% — 50 мл

2. Сода пищевая – 2 столовые ложки

3. Шарик воздушный

4. Бутылка

5. Воронка

Цель: углекислым газом надуть шарик.

Описание опыта

В бутылку наливаем уксус, а в шарик насыпаем соду. Одеваем шарик на горлышко бутылки и потихоньку высыпаем соду из шарика в бутылку.

Вывод: Итак, газ, выделяющийся в процессе реакции, постепенно заполняет все пространство и, не помещаясь в заданном объеме, начинает давить на стенки шарика. Резина растягивается, шарик надувается, точно также.

Вывод: для выпечки можно использовать соду с уксусом или лимонную кислоту с

содой. Тесто становится “воздушным” благодаря молекулам углекислого газа,

9

Варим без огня.

А вы знаете зачем мясо для шашлыка кладут в уксусный раствор. Попробуем положить маленький кусочек мяса в уксус. Уже через несколько минут мясо изменило цвет и стало похоже на вареное. Это происходит потому что мясо состоит из химического вещества-белка, который в кислоте «сворачивается», становится вареным.

Куриное яйцо тоже состоит из белка, попробуем сварить и его.

Опыт №3 « Сварим яйцо в уксусе» (способ 1)

Оборудование:

1. Уксус 9% — 50 мл

2. Яйцо

3. Стакан

Цель: сварить яйцо.

Описание опыта

Поместим яйцо в уксус и оставим на некоторое время. С поверхности скорлупы яйца выделяются пузырьки газа, это растворяется скорлупа.

Вывод: когда скорлупа растворится, то белок под ней сворачивается и превращается в вещество напоминающее резину. .(приложение №3 фотографии №1)

Опыт №3 «Сварим яйцо в лимонной кислоте» (способ 2)

Оборудование:

1. Лимонная кислота 2 столовые ложки

2. Белок яйца

3. Стакан

Описание опыта

Разделим белок от желтка. Вылью белок в стакан на сыплю лимонную кислоту и оставим на некоторое время, белок под ней сворачивается

Вывод: с добавлением лимонной кислоты белок сворачивается.

Вывод: перед приготовлением шашлыка мясо «сваривают» в уксусе или лимонной кислоте приготовление на огне занимает времени меньше, и мясо остается сочным и вкусным (приложение №3 фотографии №2, №3)

10

Как вы думаете, возможно разделить перемешанные перец и соль?

Опыт №3 «Сортировка» [2]

Оборудование:

1. Бумажное полотенце.

2. Поваренная соль — 1 чайная ложка

3. Молотый перец — 1 чайная ложка

4. Воздушный шарик.

Цель этого опыта: разделить соль и перец.

Тщательно перемешиваем ложкой соль и перец. Надуем шарик, завяжем и потрём им о шерстяную ткань или голову. Поднесём шарик поближе к смеси соли и перца. Что мы видим?

Вывод: перец прилип к шарику, а соль осталась на столе.

Объяснение опыта:

Это пример действия статического электричества. А оно, как я уже выяснила, относится к физике. В следующей работе мы выясним роль физики на кухне. (приложение №3)

11

Заключение

Изучив литературу, проделав опыты, мы убедились в том, что многие процессы, происходящие на нашей кухне – химические явления.

Наша гипотеза верна. Кухня- химическая лаборатория.

Продукты, как и всё во Вселенной, состоят из химических элементов, поэтому, готовя, мы, в сущности, производим химические реакции и надеемся, что получится вкусно!

В своей работе я увлеклась химией на кухне, изготовила

книжку- малышку «Химия на кухне» теперь хочу узнать, как другие науки связаны с пищей, например, физика…

12

Список литературы

1. Елены Качур «Увлекательная химия» Издательство: Манн, Иванов и Фербер 2014 г Страниц: 70

2. «Эксперименты на кухне» сайт Веdbi Blok

URL:https://www.babyblog.ru/community/post/igraem/1724141 Дата обращения20.02.2016.

3.Опирались на проект «Кухонная лаборатория»

URL: http://www.docme.ru/doc/131502/hodyreva—yuliya—serov Дата обращения: 21.02.2016.

4. «Как гасить соду: советы профессиональных поваров» сайт Лёрн Ду Ит

URL:http://nauchitsya-sdelat.ru/wp-content/uploads/2016/02/pishchevaya-soda-dlya- pohudeniya1.jpg Дата обращения: 15.02.2016.

13

Приложение№1

( фото №1) ( фото №2)

( фото №3)

14

Приложение№2

(фото 1) (фото 2)

(фото 3) (фото 4)

15

Приложение №3

(фото 1) (фото 2)

(фото3)

15

Приложение№4

infourok.ru

От кулинарии — к кулинохимии

Издревле приготовление пищи находилось под покровительством греческой богини Кулины, имя которой дало название кулинарии — искусству создания блюд. Союз этого искусства и химии способствовал рождению новой отрасли науки — кулинохимии.

В 1899 году французский художник Жан Марк Коте выпустил серию открыток, на которых попытался представить жизнь своих соотечественников через сто лет.

Итальянская этикетка мясного экстракта Либиха (1900 г.).

Восхитительный аромат кофе создаётся букетом более тысячи душистых веществ. Возбуждающее действие этого напитка связано с присутствием кофеина, формула которого изображена на чашке.

Формулы, демонстрирующие зависимость запаха от незначительных изменений в структуре соединения. (R)- и (S)-лимонены имеют соответственно апельсиновый и лимонный аромат. У (R)-карвона — запах остролистной мяты, у (S)-карвона — тмина и укропа.

Грибы, обжаренные на оливковом масле: слева — на открытой сковороде, справа — при помешивании под крышкой. Фото: http://zapisnayaknigka.ru.

‹

›

«Никто не сделал так много для улучшения условий жизни людей, как химики», — справедливо утверждал нобелевский лауреат Гарольд Крото. Но, несмотря на неоценимую пользу, которую химия приносит человечеству, в мире процветает хемофобия — боязнь химии. Парадокс состоит ещё и в том, что каждый из живущих на земле людей — в той или иной степени химик. Например, когда проводит генеральную уборку, затевает стирку или хлопочет на кухне.

В самом деле, современная кухня во многом напоминает химическую лабораторию. С той лишь разницей, что кухонные полки заняты баночками, наполненными всевозможными крупами и специями, а лабораторные — уставлены склянками с не предназначенными для пищи реактивами. Вместо химических названий «хлорид натрия» или «сахароза» на кухне звучат более привычные слова «соль» и «сахар». Приготовление блюда по кулинарному рецепту можно сравнить с методикой проведения химического эксперимента.

Несомненно, помимо необходимых ингредиентов шеф-повар вкладывает в каждое блюдо и свою душу. При этом неважно, придерживается ли он классических традиций или предпочитает импровизацию. Всё это делает кулинарию особым видом искусства и одновременно сближает с химической наукой.

«Кухонная химия» зародилась давно. В XVIII—XIX столетиях изучением проблем, так или иначе связанных с пищей, всерьёз занимались многие известные учёные, и прежде всего французские химики (не потому ли французская кухня считается одной из самых утончённых в мире?). Основатель современной химии Антуан Лоран Лавуазье обнаружил зависимость качества мясного бульона от его плотности. Он же, проводя термохимические исследования, пришёл к выводу о важности соблюдения баланса калорий, потребляемых человеком с пищей и расходуемых им при физической активности. Его соотечественник Антуан Огюст Пармантье стал одним из основоположников школы хлебопечения, агитировал за использование сахара, полученного из свёклы, винограда и других овощей и фруктов, предложил способы консервации продуктов питания. Другой французский учёный, Мишель Шеврёль, установил состав и строение жиров. Увлёкшись анализом мясного сока, выдающийся немецкий химик Юстус фон Либих изобрёл так называемый мясной экстракт, доживший до наших дней под именем «бульонные кубики». Он также разработал молочные смеси — предшественники современного детского питания. Наконец, знаменитый французский химик Марселен Бертло экспериментально доказал возможность синтеза природных жиров из глицерина и жирных карбоновых кислот. Он полагал, что в скором будущем химия избавит человека от тяжёлого сельскохозяйственного труда, заменив привычные хлеб, мясо и овощи специальными таблетками. В их составе будут все необходимые компоненты — азотсодержащие вещества (прежде всего, аминокислоты и белки), жиры, сахара и немного приправ. Какая же скучная жизнь начнётся, когда, произнося на торжественном приёме тост, вместо бокала с игристым шампанским придётся держать в руках пилюлю!

Действительно, за прошедшие десятилетия химия в немалой степени изменила ассортимент «скатерти-самобранки» человека. В начале XX века, когда химическая наука переживала настоящий бум, Владимир Маяковский утверждал, что она сможет создать даже искусственную пищу:

Завод.
Главвоздух.
Делают вообще они
воздух
прессованный
для междупланетных сообщений.
<…>
Так же
вырабатываются
из облаков
искусственная сметана
и молоко.

Его предсказания оказались пророческими: современные химики научились «вырабатывать» молоко, сыр, простоквашу и другие продукты из сои, а на основе белков куриных яиц и пищевого желатина полвека назад в Институте элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова впервые получили искусственную зернистую чёрную икру. Однако и сегодня о реакциях, протекающих на Солнце, мы знаем, пожалуй, больше, чем о сложнейших процессах, которые происходят, когда мы варим, жарим, тушим или запекаем что-либо.

Как известно, основными компонентами пищи человека являются белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Большинство их претерпевает химические превращения при кулинарной обработке, определяя структуру и вкусовые качества будущего съедобного шедевра.

Однако природу происходящих химических процессов человек начал понимать относительно недавно. Как это часто бывает в науке, первый шаг в этом направлении был сделан случайно. «Сегодня мы можем провести конденсацию определённого сахара с какой-либо аминокислотой» — так в январе 1912 года французский врач и химик Луи Камилл Майяр резюмировал суть своего удивительного открытия. Изучая возможность синтеза белков при нагревании, он получил вещества, которые, как оказалось, определяют цвет и запах многих готовых блюд. Почти четыре десятилетия спустя американский химик Джон Ходж установил механизм открытой Майяром реакции и её роль в процессах приготовления пищи. Опубликованная им в «Journal of Agricultural and Food Chemistry» работа до сих пор является самой цитируемой среди когда-либо вышедших в этом журнале статей.

Учёные по праву считают реакцию Майяра одной из самых интересных и важных в химии пищи и медицине: несмотря на солидный возраст, она хранит ещё немало тайн. Достижениям в изучении реакции Майяра было посвящено несколько международных научных форумов. Последний, одиннадцатый по счёту, состоялся в сентябре 2012 года во Франции.

Строго говоря, реакция Майяра — это не одна, а целый комплекс последовательных и параллельных процессов, происходящих при варке, жарке и выпечке. Каскад превращений начинается конденсацией восстанавливающих сахаров (к ним относятся глюкоза и фруктоза) с соединениями, молекулы которых содержат первичную аминогруппу (аминокислоты, пептиды и белки). Образующиеся продукты реакции претерпевают затем дальнейшие превращения при взаимодействии с другими компонентами пищи, давая смесь разнообразных соединений — ациклических, гетероциклических, полимерных, которые и отвечают за запах, вкус и цвет подвергшихся термической обработке полуфабрикатов. Понятно, что в зависимости от условий протекают разные реакции, приводящие к разным конечным продуктам. В реакции Майяра образуются как интенсивно окрашенные, так и бесцветные продукты, которые могут быть вкусными и ароматными или, напротив, прогорклыми и неприятно пахнущими,быть как антиоксидантами, так и ядами. Таким образом, реакция Майяра может повышать питательную ценность пищи, но может и делать её опасной для употребления.

Любая хозяйка знает, что цвет блюда существенно зависит от того, как оно готовилось, иными словами — от условий проведения реакции Майяра. Например, если грибы обжарить в оливковом масле на открытой сковороде, то они приобретут аппетитный золотистый оттенок. Если же их готовить при помешивании под крышкой, содержащаяся в грибах влага не позволит им подрумяниться.

Известен любопытный психологический эксперимент, когда стол, уставленный аппетитными закусками, осветили так, что цвета последних изменились до неузнаваемости: мясо приобрело серый оттенок, салат стал фиолетовым, а молоко — фиолетово-красным. Участники эксперимента, только что испытывавшие обильное слюноотделение в предвкушении роскошной трапезы, были не в силах даже попробовать столь необычно окрашенную пищу. Тот же, чьё любопытство пересилило неприязнь и кто всё-таки осмелился отведать угощение, чувствовал себя скверно.

О роли запаха в привлекательности блюда знает каждый, у кого хотя бы однажды закладывало нос: пища в этот момент кажется абсолютно безвкусной. Как правило, за запах того или иного блюда отвечает набор соединений. Так, восхитительный аромат кофе представляет собой букет более тысячи (!) душистых веществ. А запах свежеиспечённого хлеба формируют около двухсот компонентов, относящихся к различным классам органических соединений. Среди них спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, карбоновые кислоты. Только последних в нём не один десяток: муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валерьяновая, гексановая, октановая, додекановая, бензойная…

Хотя единой теории ароматов до сих пор не создано, химики установили, что даже незначительная модификация структуры молекулы способна иногда существенно изменить запах вещества. Наиболее яркие примеры подобного рода, имеющие отношение к еде, — терпеновый углеводород лимонен и его кислородсодержащее производное карвон. Так, (R)- и (S)-лимонены, различающиеся только пространственным расположением заместителей, имеют апельсиновый и лимонный аромат соответственно. Оптические изомеры карвона также пахнут по-разному: один из них, (S)-карвон, имеет запах тмина и укропа, а его антипод пахнет остролистной мятой. Хотя, конечно, правильнее говорить, что запах всех этих фруктов и растений обусловлен присутствием упомянутых соединений.

Очевидно, что, «играя» с запахами, химики могут заставить любое блюдо источать неповторимый аромат. Например, при смешивании двух частей (R)-карвона и трёх частей бутанона запах мяты исчезает, уступая место … тминному аромату.

Со вкусом тоже всё не так просто. Известны вещества, имеющие «несколько вкусов». Например, бензоат натрия кому-то кажется сладковатым, кому-то кислым, у кого-то после дегустации во рту остаётся горечь, а некоторые вообще находят его безвкусным. Рассказывают, что некий химик любил пошутить, предлагая своим гостям попробовать раствор этой соли (до сих пор солидные компании и предприятия пищевой промышленности используют её в качестве консерванта). К радости хозяина, после дегустации этого угощения между гостями разгоралась перебранка: каждый пытался доказать, что его ощущения от напитка — самые верные.

Четверть века назад появилась заманчивая идея разделить тот или иной продукт на составляющие его компоненты, а затем сложить из них блюдо с оригинальным букетом вкусов и запахов. Так родилась научная дисциплина, получившая название «молекулярная гастрономия». Её основателями считаются профессор физики Оксфордского университета Николас Курти и французский физикохимик Эрве Тис. Основные цели новой науки Э. Тис изложил в диссертации «Молекулярная и физическая гастрономия», которую успешно защитил в 1995 году в Университете Пьера и Марии Кюри. Среди членов жюри по присуждению ему учёной степени были нобелевские лауреаты Жан-Мари Лен (премия по химии 1987 года) и Пьер-Жиль де Жен (премия по физике 1991 года). Фундаментальную задачу молекулярной гастрономии её создатели видели в исследовании различных процессов, происходящих при кулинарной обработке пищевых продуктов, и применении полученных результатов для приготовления оригинальных яств. Иными словами, предлагали подойти к кулинарии с научной точки зрения.

Методы обработки и консервации продуктов, применяемые в молекулярной гастрономической химии, заметно отличаются от привычных. Одним из впечатляющих результатов синтеза кулинарии и естественных наук стал низкотемпературный способ приготовления мясных блюд. Оказалось, что самое сочное и нежное мясо получается при 55оС. Более высокая температура способствует интенсивному испарению воды и разрушению мясного сока. Знание физико-химических свойств пищевых продуктов позволяет заменять один ингредиент другим. Так, при приготовлении крутого заварного крема вместо куриного белка, который, как известно, является аллергеном, можно с успехом использовать агар-агар. Эта смесь полисахаридов, добываемая из красных и бурых морских водорослей, — эффективный природный пенообразователь.

В 1992 году в Италии прошёл первый Международный семинар по молекулярной и физической гастрономии. С тех пор встречи приверженцев этой науки стали регулярными. На них собираются учёные, диетологи, повара и рестораторы, заинтересованные в использовании новых технологий для достижения баланса вкусов, близкого к идеальному, и создания настоящих кулинарных шедевров.

Не так давно престижные европейские рестораны открыли у себя специальные кулинарные лаборатории. Предполагается, что к 2014 году в Испании распахнёт двери первая в мире Академия гастрономических наук. Однако уже сегодня в некоторых университетах и колледжах мира начали готовить бакалавров кулинологии. Новая дисциплина объединяет кулинарное искусство и науку о продуктах питания и технологии их переработки. Возможно, со временем кулинология выльется в новый раздел органической или пищевой химии.

Несмотря на достаточно активную пиар-кампанию в прессе, идеи молекулярной гастрономии не стали пока модным трендом современной кулинарии: большинство шеф-поваров (не говоря уже о домашних хозяйках) по-прежнему готовят по известным рецептам, передающимся от повара к ученику, не прибегая к помощи химии и физики для улучшения уже существующих фирменных блюд или разработки новых рецептур.

Впрочем, химики не только лучше других разбираются в процессах, происходящих при приготовлении пищи, но и, как правило, гурманы и искусные кулинары. Так, основоположник химической термодинамики Джозайя Гиббс увлекался приготовлением салатов, которые удавались ему лучше, чем кому-либо из его домочадцев. Приготовленные учёным аппетитные кушанья назывались незамысловато: «гетерогенные равновесия».

Конечно, вопросов о том, что происходит с питательными веществами при нагревании в кастрюле и на сковородке, пока остаётся много. Понимание этих процессов необходимо не только для традиционной кухни, но и для развития новых технологий приготовления пищи.

Хозяйке — на заметку

В 2009 году в издательстве Wiley VCH увидела свет книга «Что стряпают в химии: как ведущие химики преуспевают на кухне», в которой известные химики мира (в том числе и нобелевские лауреаты) поделились своими достижениями на «научной кухне» и рецептами любимых блюд кухни домашней. Профессор Геттингенского университета Армин де Майере — один из тех, кто, придя домой, не прочь сменить лабораторный халат на кухонный фартук. Область его научных интересов — химия производных циклопропана — оригинальных соединений, которые лишь на первый взгляд кажутся простыми. С читателями книги он поделился рецептом, сохранившимся у него ещё со студенческой скамьи. Он признавался, что блюдом, приготовленным по этому рецепту в мае 1960 года, ему удалось удивить свою подругу Уте Фитцнер, которая четыре года спустя стала его женой. Вот этот рецепт. Для приготовления трапезы на четыре персоны требуется: 600 г мясного фарша (свинина : говядина, 50:50), 4—5 луковиц среднего размера, 100 г жирного бекона, 50 г томатной пасты или 50—100 г кетчупа, 400 г спагетти, соль, сладкий и острый перец. Тонко нарезанный жирный бекон поджарьте на большой сковороде, добавьте мелко порезанный лук и при постоянном перемешивании обжарьте его до золотистого цвета (проведите реакцию Майяра!). Затем добавьте мясной фарш и продолжайте жарить, не забывая хорошо помешивать. Когда мясо будет готово, добавьте томатную пасту или кетчуп. По желанию можно использовать также различные приправы или острый соус. Содержимое сковороды продолжайте перемешивать, при необходимости добавляя воду, чтобы получилась кашеобразная масса. Сварите спагетти и, не давая им остыть, смешайте с полученной мясной заправкой. Блюдо подавайте горячим. Предложенная рецептура, возможно, один из первых примеров комбинаторной кухни. В самом деле, как и в комбинаторной химии, изменяя соотношения используемых в рецепте ингредиентов, можно получать разные блюда.

www.nkj.ru