Химия на кухне

Подробности

Опубликовано 20.10.2022 16:20

Тема: «Химия на кухне».

Триединая цель мероприятия:

1. Образовательная: Обозначить химические процессы, протекающие при соединении и приготовлении пищевых продуктов;
2. Развивающая: Развивать логическое и критическое мышление учащихся, расширить кругозор и познавательную активность;
3. Воспитательная: Воспитывать интерес к изучаемому предмету, бережное отношение к труду и пищевым продуктам.

Задачи:

1.Выявить взаимосвязь изучаемого предмета с повседневной жизнью, в частности, при приготовлении пищи;

2.Показать необходимость соблюдения технологической последовательности операций в ходе экспериментов;

3. Соблюдать ТБ и охрану труда.

4.Провоцировать участников и аудиторию на поддержание дискуссии.

Форма проведения: интегрированное экспериментально-познавательное шоу.

Методы работы: словесный, наглядно-практический, познавательный, проблемный.

Место проведения: актовый зал.

Оформление: красочная презентация, «Повар» и «Химик» , цветы в зале, стихи о демонстрируемых продуктах.

Материально-техническое оснащение: Ноутбук, проектор и экран для демонстрации презентации, столы, скатерти (клеенки), прозрачная посуда, колбы, инвентарь, пищевые продукты, белый халат, костюм повара.

Участники: ученики 6 класса.

Ход мероприятия:

(Слайд № 1 – «кухня и химическая лаборатория»)

1. Вводная часть: (5 мин)

Вступительное слово:

Химик: Здравствуйте, дорогие ученики 6 класса!

Повар: Добрый день!

Химик: Мы рады приветствовать вас на нашем интегрированном экспериментально-познавательном шоу «Химия на кухне»! (Слайд №2 – «Название мероприятия»)

Повар: Итак. Посмотрите на слайд (Слайд № 3 – «Повар и химик за работой») 

и скажите кто эти персонажи и что в них общего? (Выслушивают ответы аудитории)

Химик: Бытуют мнения о том, что не все предметы, изучаемые в учебных заведениях, пригодятся в жизни. И химию, в частности, сравнивают с одним из «таких ненужных» предметов, не задумываясь над тем, что химические процессы сопровождают нас всегда и повсюду на протяжении жизни. Поэтому, сегодня мы расскажем не о металлах и оксидах, не о щелочи едкой…

Повар: … а расскажем мы вам о другой химии, о той, с которой каждый день вы сталкиваетесь, сами того не зная; о том, что вы принимаете в пищу каждый день – пищевых продуктах, а точнее о пищевых веществах: белках, жирах и углеводах.

Химик: Цель нашего мероприятия сегодня: провести эксперименты и по окончании их сделать умозаключения о химических процессах, протекающих при соединении и приготовлении пищевых продуктов.

Повар: Ну что, вы готовы? Тогда начнем!

2. Основная часть:

2.1. «Об углеводах» (20 мин)

Мини-сценка про хлеб и углеводы       Слайд №4

Повар: Ну и я скорее всего начну с главного…

(Подходит к столу, отрезает кусочек хлеба, садится на стул и начинает есть).

Химик: Уважаемый повар, а что это вы есть уселись? У нас ведь тут гости, шоу, а не точка общепита!

Повар: Да что-то у меня совсем сил нет, вся энергия иссякла…

Химик: Ну… если дело касается «энергии», вам надо к «электромонтерам» - они всегда «под напряжением» ходят!

Повар: А вот и не надо. Ведь основным источником энергии для нашего организма являются углеводы, а хлеб – один из продуктов, содержащих их.

Химик: А чем докажете?

Повар: Легко!

(Проводит качественную реакцию йода на крахмал, объясняет ее). Окрашивание продуктов в синий цвет происходит, когда йод соединяется с крахмалом. (Конец сценки).

Повар: Кстати, раньше технологи из отдела по контролю так проверяли честность поваров в столовых. Они имели право проверить предприятие в любое время. Если изделия из рубленого мяса (в рецептуру которых не входит хлеб) на разрезе синело при капле йода, то это говорило о наличии там крахмала, и значит, мясо было положено не в полном объеме и заменялось хлебом. За это очень строго наказывали, ведь это есть воровство!

Химик: Итак, мы выяснили, что в хлебе есть крахмал, а это – углевод. Давайте вспомним, что такое углеводы. (зачитывает формулировку). (Слайд № 5,6,7 – «Углеводы. Определение»). Они бывают простые (моносахариды и дисахариды) и сложные (полисахариды). Крахмал, содержащийся в хлебе является сложным углеводом. Сахароза (тростниковый сахар, свекличный сахар) углевод простой.

Повар: Много углеводов в продуктах растительного происхождения: крупы, овощи, в хлебобулочных и макаронных изделиях. Употребление углеводов в избытке приводит к появлению лишнего веса.

Химик: Почему углеводов много именно в растительной пище. Как они там образуются? Под действием ультрафиолетовых лучей в тех частях растений, которые содержат хлорофилл и образуются углеводы. При этом углерод поглощается из углекислого газа, а в атмосферу выделяется кислород. Так что и пища богата углеводами, и чистого воздуха в атмосфере прибавилось.

Повар: Прекрасно! А теперь все же уделим немного внимания королю стола – хлебу!

Все мы привыкли покупать хлеб в магазине, и уже мало кто знает, как испечь краюшку пышного душистого каравая дома.

Химик: А действительно, как испечь хлеб пышным и румяным?

Повар: Ну тут все просто. Продуктами, входящими в состав теста являются мука, вода, соль, можно добавить немного сахара и обязательно дрожжи. Именно дрожжи делают хлеб пышными, за счет процесса брожения. (Слайд №8 – «Дрожжи»).

Химик: Проведем эксперимент. Приглашаем троих желающих.

(Пока повар объясняет учащимся суть эксперимента, химик объясняет:

Что такое дрожжи.

Хлебопекарные дрожжи являются биологическими разрыхлителями и им принадлежит ведущая роль в формировании качества хлеба. Их главная функция обусловлена самим составом дрожжей, которые на 44-75% состоят из белков, на 30-50% - из углеводов, и на 5-10% - из минеральных неорганических веществ, на 5-12% - из азота.

Дрожжи – это одноклеточные грибы, не имеющие грибницы, как и должно всем грибам не имеют питания. Дрожжи выделяют ферменты в окружающую среду, который расщепляют полимеры до легкоусвояемых мономеров, а затем высасывают их в цитоплазму. В эту же среду впрыскивают продукты жизнедеятельности. Для жизнедеятельности дрожжей такими продуктами являются сахара и углеводы, они раскладывают их на спирт и углекислый газ.

Например:

(Слайд № 9 – «Уравнение реакции брожения сахара»)

           Сахар   спирт       углекислый газ

С₆Н₁₂О_6 →С₂Н₅ОН + 2СО₂

           180г         92г         44,2л

Из-за большого выделения газа, дрожжи стали применять в хлебопечении, для подъема теста, как разрыхлитель. Прекращение брожения связанно с исчерпанием запаса сахара, либо с достижением токсичности спирта – этанола, для дрожжей. Обычные дрожжи погибают , когда концентрация спирта достигает 12% ).

Повар показывает процессы происходящие в банке и объясняет:

Тем временем в трех прозрачных банках замешивается жидкая опара учащимися под руководством повара, из них:

1. Мука+холодная вода+дрожжи
2. Мука + теплая вода+дрожжи
3. Мука+теплая вода+дрожжи+сахар

Через небольшой промежуток времени в банке с сахаром и теплой водой можно наблюдать активное размножение грибков (брожение) и резкий подъем опары; в банке с теплой водой без сахара брожение будет проходить менее активно и подъем опары будет меньше; в банке с холодной водой будет наиболее медленный процесс брожения.

Объяснение: сахар способствует размножению дрожжей (грибков), теплая вода также является благоприятной средой (наиболее благоприятная температура +36+38*С, при температуре +50* грибки погибают).

Повар: Кстати соль и сахар не только придают продуктам сладкий или соленый вкус. Соль – угнетает процесс брожения дрожжей, но позволяет тесту не растекаться, держать форму, иметь равномерную поверхность, а сахар – способствует брожению и наряду с крахмалом участвует в образовании румяного цвета при выпечке, т.к. нагрев сахаров свыше 110*С сопровождается окраской корочки.

2.2. «О жирах» (20 мин)

Химик: А теперь немного о жирах. А именно, вся правда о майонезе…

стихотворение «Майонез

Я жизнь свою без майонеза
Уже представить не могу...
Лишь ломоть хлеба я отрезал,
За майонезом вновь бегу...
Его я добавляю в борщик,
Им приправляю я салат,
Его кладу на помидорчик -
Ведь маойнезик - это клад.
Он клад жиров и углеводов,
Клад витаминов и белков.
Его ем с всякою едою,
И даже без еды готов!

Он никогда не будет лишним,
Источник поварских чудес.
Любой салат, любую пищу,
Исправит чудо - майонез.
Пусть недосолен суп хозяйкой,
Горошка мало в оливье,
Ты лей его и не стесняйся,
С ним всё приемлемо вполне.

Раз жирность у него не в норме,
То другом станет лишний вес,
Но будем добавлять упорно,
Во всё, что можно майонез.
Он добавляется в картошку,
В супы грибные и борщи,
Во всё короче, понемножку.
Ты майонез сюда тащи!
И если кажется кому-то,
Готовка - не его стезя,
Запомните, любое блюдо
Без майонеза есть нельзя!

(Слайд № 10 – «Майонез»),

Химик: Уважаемые гости, знаете ли вы из каких продуктов приготавливают соус-майонез? (Выслушивают ответы, называют правильный).

(Слайд № 11 – «Продукты, входящие в состав майонеза»)

Повар: Майонез – это соус. (Рассказать историю). Слайд №12

В Средиземном море лежит остров Менорка. Его столица — старинный город Маон (или Майон). В XVIII веке за этот благодатный край велись непрерывные войны между европейскими правителями. В разгар тех сражений и началась история соуса майонез.

Сперва, в 1757 году, Маон захватили французы под предводительством герцога де Ришелье. Вскоре город осадили англичане. Подобно своему предку, Ришелье собрался удерживать позиции даже под страхом голодной смерти до победного конца. 
А с продуктами в осажденном городе было напряженно — оставались только оливковое масло и индюшачьи яйца. Много ли можно приготовить из такого набора? Гарнизонные повара, которым и самим надоело такое скудное «меню», во время осады пытались разнообразить его всеми силами, экспериментировали как могли, но набор доступных продуктов был слишком скуден. 
Когда французский гарнизон и сам Ришелье уже смотреть не могли на всякие омлеты и яичницы, повар герцога, тоже проявлявший незаурядную солдатскую смекалку, в конце-концов нашел прекрасное решение,навечно прославившее его, но, к сожалению, не сохранившее его имя (в тяжкой осадной борьбе он забыл назвать соус своим именем). 
Итак, этот находчивый повар тщательно растер свежие яичные желтки с сахаром и солью и постепенно, приливая малыми порциями и всякий раз активно размешивая до полной однородности, смешал все с оливковым маслом, затем добавил в смесь лимонный сок и еще раз тщательно все перемешал. (Это и есть классический рецепт майонеза.) 
Даже самый простой солдатский хлеб с такой добавкой становился изумительно вкусным! 
Ришелье и его солдаты были в восторге. Победа над врагом была обеспечена! Так появился замечательный соус, позднее названный по имени осажденного города — «маонским соусом» или «майонезом». 
Великолепная новая приправа получила всемирную славу под названием «Прованский соус из Маона», или попросту по-французски «mayonnaise». 
В начале XIX века повар из семьи знаменитых французских поваров Оливье изобрел вариант майонеза с добавкой горчицы и небольшого количества некоторых секретных приправ (состав этих приправ ныне утрачен). Горчица придала майонезу особый пикантный вкус и, будучи естественным природным эмульгатором, резко упростила его приготовление, улучшила стойкость в хранении. Этот соус, более острый, чем изобретенный в Маоне классический майонез, назвали «Прованский соус из Маона» - майонез «Провансаль» (соус провансаль). 
Позднее выходец из этой семьи Люсьен Оливье переселился жить в Россию, где стал знаменитым русским ресторатором. Во время работы в России он внес неоценимый вклад в создание богатства и разнообразия современной русской кухни, ныне вобравшей в себя и усовершенствовавшей все лучшее из многих национальных и придворных кухонь народов мира. 
Именно майонез-провансаль обеспечивал отменный вкус изобретенному Люсьеном Оливье русскому национальному салату "Оливье". 

Химик: С точки зрения химии майонез – это эмульсия - дисперсная система, состоящая из микроскопических капель жидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной среде).

Эмульсии могут быть образованы двумя любыми несмешивающимися жидкостями; в большинстве случаев одной из фаз эмульсий является вода, а другой - вещество, состоящее из слабополярных молекул (например, жидкие углеводороды, жиры). Например, молоко — одна из первых изученных эмульсий: в нём капли молочного жира распределены в водной среде.

Процесс получения эмульсии называется «эмульгирование».

Эмульгирование – самая ответственная операция в приготовлении майонеза. Если долго смешивать растительное масло с желтком - оно разбивается на мелкие шарики и приобретает белый цвет. Желток выступает в этом случае в роли эмульгатора. Так что майонез является, можно сказать, скоплением микроскопических частичек растительного масла, каждая из которых обволакивается пленкой из яичного желтка. Точно также как снежинки - в отдельности прозрачные, а вместе - белый снег. 

Повар: Как проверить качество майонеза?

опыты

Для исследования были выбраны 3 наиболее популярные среди опрошенных людей марки майонеза.

1. МЖК «Краснодарский»

2. Слобода

3. Calve                  

Все отобранные для исследования майонезы приготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 30004. 1-93. Однако имеют разный процент жирности, консистенцию, внешний вид, цвет и вкус, а также сроки годности.

Для сравнения:

«Слобода». При t 0-10 – 90 суток, t 10-18 – 30 суток. 67% жирности.

«МЖК Краснодарский». При t 0-4 – 60 суток, t 4-10 – 30 суток, t 10-18 – 15          суток. 56% жирности.

«Calve». При t 0-18 – 7 месяцев. 40% жирности.

Далее мы сравнивали их по консистенции:

Консистенция всех представленных майонезов однородная, без комочков. Однако консистенция майонеза марки «МЖК «Краснодарский» менее густая по сравнению с остальными и сходна по цвету с майонезом марки «Слобода»(молочно-белый оттенок). Цвет майонеза «Calve» белый, с кремовым оттенком, он же самый густой. Слайд №13 Внешний вид и консистенция.

Составы майонезов заявленные на этикетках отличаются сразу по нескольким пунктам, которых, по сути, не должно быть:

1. Calve:

растительное масло рафинированное дезодорированное, вода, яичный желток, сахар, загуститель модифицированный крахмал, соль, уксусная кислота, концентрат белка молочной сыворотки, регулятор кислотности молочная кислота, консервант сорбиновая кислота, ароматизатор горчицы идентичный натуральному, натуральный ароматизатор перца, антиокислитель ЭДТА кальций-натрий, краситель бета-каротин.

2. Слобода:

подсолнечное масло, вода, яичный желток, сухое молоко, сахар, соль поваренная, уксус, горчичное масло.

3. МЖК Краснодарский:

масло подсолнечное рафинированное дезодорированное, вода, сахар, стабилизатор комплексная пищевая добавка (сухой яичный желток, мальтодекстрин, ксантановая и гуаровая камеди, соль), загуститель крахмал модифицированный, соль, регуляторы кислотности уксусная и молочная кислоты, порошок яичного желтка, консерванты сорбат калия и ЭДТА,ароматизатор, идентичный натуральному «Горчица», краситель аннато-куркумин.

Изучение органолептических показателей:

Кислота. Слайд №14

На первом месте по ярко выраженному привкусу стоит майонез марки «Слобода», в котором чувствуется привкус и кислоты, и остроты.

В майонезе «МЖК «Краснодарский» чувствуется только приятная кислинка.

Майонез «Calve» на вкус более нежный и не обладает привкусом кислоты, однако имеет ярко выраженный вкус желтка.        

     На всех этикетках указано наличие уксуса в составе      продукта.

А вот его количество остаётся на совести производителя. Именно этот показатель мы выясняли в ходе проведения реакции продуктов с метилоранжем.

     Исследование на содержание крахмала. Слайд №15

А что же с крахмалом? После нескольких капель раствора йода результат, как говорится, был «налицо».                            

Майонез марки «МЖК Краснодарский»                                                                                                                                                          окрасился в тёмно-фиолетовый, почти чёрный цвет.   Производители не обманули: крахмал в продукте есть. Да ещё сколько!

   Майонез марки «Calve» от него не далекоушёл, однако результат был несравненно лучше.          

А вот тестирование майонеза марки «Слобода» не   выявил ни грамма крахмала в продукте, однако остаётся только догадываться, какой загуститель был использован здесь.

Приложение V. Исследование на содержание растительного жира и яичных продуктов. Слайд №16

Исследование образцов на белок не дало желаемых результатов.     Были использованы: ксантопротеиновая ((НNO₃ + майонез) – более чувствительная) и биуретовая ((CuSO₄ + NaOH) – менее чувствительная) реакции    

Наиболее далёк от идеала опять-таки майонез «МЖК «Краснодарский».

Ярко выраженный белок содержит только майонез марки «Слобода». Вопрос «на засыпку»: в каком количестве нужно добавлять яичный порошок, чтобы он не обнаружился в ходе проведения данных реакций? Что скажете?

На содержание непредельных кислот (растительный жир) реакцию проводили с раствором перманганата калия KMnO4. Слайд №17

Растительный жир по результатам исследования, как и ожидалось, содержится во всех образцах. Однако подсолнечное это масло, или, что более вероятно, кукурузное, соевое, арахисовое или рапсовое, остаётся «за кадром»…

(Слайд № 18 «Белковые продукты»)

Белки- высокомолекулярныеорганические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью 

Повар: Продукты, о которых мы хотим вам рассказать это яйца и творог.

(Слайд № 19 «Яйца»). Стих «Про яйцо».   ( Магаз Айсулу)

Мы слыхали прошлым летом

Разговор яйца с омлетом.

Началось издалека –

— Вы разболтаны слегка!

Слабоват у вас характер,

Слишком много молока!

— Да и вы, — сказал в ответ

Рассердившийся омлет,

Не особенно крутое,

Знаю-знаю ваш секрет:

Только с виду гладко,

А внутри-то – смятка!

 Чем окончен этот спор,

Мы не знаем до сих пор,

Потому что съели завтрак,

Не дослушав разговор.

(Слайд № 20 «Молочные продукты»).

Стих «О молочных продуктах ( Смагулов Аслан)

Заспорили молочные продукты
О том, кто всех полезней и вкусней…
Кефир сказал: «Конечно, всех ценнее
Я — как для взрослых, так и для детей».
«Ну нет! Тебе со мною не сравниться! —
Высокомерно Сыр ему сказал. —
Я самый вкусный, это несомненно,
Так как в себя все лучшее вобрал!»
Ему Сметана тут же возразила:
«Но я тебя и мягче, и нежней!
Нужна и для блинов, и для салатов,
Для выпечки различной и для щей!» —
«А я нежней, чем ты, Сметана, —
Вступил в противоречье Йогурт с ней. —
В моем составе ягоды и фрукты.
Что может быть полезней для людей?!» —
«Хорош и я, особо со сметаной! —
Заметил тут с достоинством Творог. —
Для сырников отлично подхожу я.
А какой вкусный с творогом пирог!» —
«А я чем хуже вас? — спросило Масло. —
Я очень важный жизненный продукт.
Необходимо масло кулинарам,
А с бутербродом чай охотно пьют…» —
«А я…» — им Молоко сказать хотело…
«Ой, помолчи! Ты — дальняя родня!»
Однако оно скромно продолжало:
«Вас не было совсем бы без меня!»

Химик:

Мы знаем, что белки обладают свойством подвергаться разрушению структур.

Что является причиной денатурации белка? Кто ответит? (высокая температура, кислота) Приведите примеры из жизни…

Опыт с денатурацией белка. Слайд №21

Денатурация белков – это нарушение нитевидной пространственной

структуры белковой молекулы под влиянием различных внешних воздействий, сопровождающееся изменением их физико-химических и биологических свойств. При этом нарушаются вторичная и третичная структуры белковой молекулы, а первичная, как правило, сохраняется.

Денатурация белков происходит при нагревании и замораживании пищевых продуктов под действием различных излучений, кислот, щелочей, резких механических воздействий и других факторов.

При денатурации белков происходят следующие основные изменения:

-       резко снижается растворимость белков;

-       теряется биологическая активность, способность к гидратации и видовая специфичность;

Потеря белками биологической активности в результате тепловой денатурации  приводит к инактивации ферментов и отмиранию микроорганизмов.

В результате потери белками видовой специфичности пищевая ценность продукта не снижается.

3. Заключение:

Химик: Уважаемые гости нашего шоу! Надеемся, что вы внимательно слушали, смотрели, а кто-то даже принял участие в экспериментах. Настало время узнать, что нового вы открыли для себя.

Повар: Для этого мы проведем викторину. (Слайд № 22-23 «Викторина»). Вам нужно отвечать на вопросы, за правильный ответ – поощрение.

Вопросы викторины

     1.Химик: Какой газ выделяется при брожении теста? (углекислый)

     2.Повар: Что являет при брожении дрожжей? (сахар)

     3.Химик: При какой температуре дрожжи погибают? (50*С)

     4.Повар: Каким веществом определяют наличие крахмала в продукте? (йод)

     5.Химик: Чем является майонез с точки зрения химии? (эмульсия)

     6.Повар: Чем является майонез с точки зрения кулинарии? (соус)

     7.Химик: Присутствуют ли в майонезе молочные продукты? (нет)

     8.Повар: Чем осветляют соус-майонез? (лимонный сок, уксусная кислота -    кислотами)

    9.Химик: Как определить качество майонеза? (положить ложку майонеза на горячую посуду, качественный майонез распадется на жиры, некачественный – будет выглядеть крупинками как манная каша)

     10.Повар: Что добавляют производители для сохранения консистенции  промышленного майонеза? (эмульгаторы)

     11.Химик: При какой температуре происходит коагуляция белка? (40*С)

12.Повар: Почему при варке продуктов с содержанием белка, на поверхности воды образуется пена, при кипении, сворачивающаяся в хлопья? (этот процесс называется денатурация, происходит при температуре свыше 70*С)

13.Химик: Почему котлета на разрезе синеет (темнеет), если на нее капнуть йодом? (в котлете есть хлеб, содержащий крахмал, именно он дает такую окраску)

     14.Повар: Почему хлеб и хлебобулочные изделия гладкие и румяные (присутствие в тесте соли и/или сахара)

     15.Химик: Почему салаты, заправляемые майонезом долго не хранят? (майонез является благоприятной средой для развития микроорганизмов)

     16.Повар: Что представляют собой дрожжи? (это грибки)

     17.Химик: Почему при долгом контакте майонеза с воздухом, на майонезе образуется желтая плотная корка? (заветривание, омуление)

     18.Повар: Свернется ли яичный белок при взаимодействии с этиловым спиртом? Почему? (Да, частично или полностью, так как при 40*С белки сворачиваются (коагулируют), а градус спирта составляет 97*)

     19.Химик: Как называется процесс разрушения структуры белка? (денатурация)

20.Повар: Почему при неправильном хранении продуктов, содержащих белок, появляется неприятный запах? (гниение белков)

     Химик: Вы ответили на все вопросы. Молодцы! Теперь вы знаете, что химия предмет интересный и не скучный, а изучать ее нужно!

     Повар: Есть хорошее выражение: «Мы – то, что мы едим!». Внимательно читайте этикетки на упаковке с продуктами, употребляйте в пищу натуральные продукты и учите химию с удовольствием!

     Вместе: До новых встреч! (Слайд № 23 – «Спасибо за внимание»).