Nøglebegreber
Kemi
Fødevarevidenskab
pH
Syrlighed
Indledning
Har du nogensinde undret dig over, hvorfor nogle fødevarer eller drikkevarer smager surt, mens andre ikke gør det? Du ved måske, at din tunge opfanger alle slags smagsstoffer, herunder salt, sødt, bittert og surt. Men hvad får noget til at smage surt? Den sure smag er faktisk påvirket af pH-værdien og de syrer, der er til stede i fødevarer. I denne aktivitet skal du finde ud af, hvor sure forskellige fødevarer er ved at teste fødevarer og drikkevarer for tilstedeværelsen af syrer med bagepulver. Hvad tror du, der er den sureste mad, du kan finde i dit køkken?
Baggrund
Smag registreres af smagsløg, der sidder på tungen og andre dele af munden. Den menneskelige tunge har i gennemsnit 10.000 individuelle smagsløg! Inde i hver smagsløg er der op til 100 receptorceller. Hver receptor er bedst til at opfatte en enkelt fornemmelse og sender signaler om den til hjernen, som derefter identificerer sød, salt, bitter, sur eller umami. De forskellige receptorer udløses af forskellige kemiske forbindelser (eller molekyler), der findes i maden. De sure smagsreceptorer udløses af syrer, eller mere specifikt af hydrogenioner (H+), og er derfor tungens syredetektorer.
Hvad betyder det, at noget er surt eller basisk? Det hele har noget at gøre med ioner. I vand (H2O) splittes et lille antal af molekylerne op og danner hydrogenioner (H+) og hydroxidioner (OH-). Rent vand og opløsninger, der har lige mange hydrogenioner og hydroxidioner, er neutrale – dvs. de er hverken sure eller basiske. En syre er et stof, der afgiver hydrogenioner. Derfor er der i en sur opløsning flere hydrogenioner end hydroxidioner. Det betyder, at jo mere sur en fødevare er, jo flere hydrogenioner er der til rådighed til at udløse de sure smagsreceptorer. En base er et stof, der accepterer hydrogenioner. Når en base opløses i vand, forskydes balancen mellem hydrogen- og hydroxidioner den modsatte vej, så hydroxidionerne dominerer. En opløsnings surhedsgrad måles ved hjælp af pH-skalaen. En pH-værdi på 7 er neutral; alt med en pH-værdi under 7 er surt, mens stoffer med en pH-værdi over 7 er basiske eller basiske.
Men der er en enklere måde end at måle pH-værdien for at finde ud af, om en fødevare er sur eller ej – ved at bruge bagepulver. Natron er også kendt som natriumbicarbonat og er en base, der reagerer med syrer for at generere kuldioxidgas, en reaktion, der er velkendt fra vulkaner eller flaskeraketter fra videnskabsmesser. Den udflydende gas kan let spottes, da den danner bobler, når syren kommer i kontakt med bagepulveret. Dette gør “syretesten” enkel: Jo flere gasbobler du ser, jo mere sur er din mad – og jo mere sur skal den smage. Test det selv!
Materialer
Seks kopper eller glas
Tallerken
Edike
Sodavand/sodavand
Citronsaft
Mælk
Sæbe til tallerkener
Vand
Skefuld
Bagepulver (Det skal være frisk; hvis det er for gammelt, virker det ikke så godt.)
Medicindråber eller pipette
Frugter eller frugtsaft og andre fødevarer eller drikkevarer, bagepulver (valgfrit)
Forberedelse
- Tag en kop, og fyld den med vand fra hanen. Tilsæt derefter en klat opvaskemiddel for at lave en opløsning til testning. Bemærk: Dette er den eneste opløsning, som du ikke skal smage på; resten vil være okay at prøve.
- Hæld en lille smule af de andre testopløsninger (vand, citronsaft, eddike, mælk, soda) i hver sin kop.
- Brug skeen til at dække pladen jævnt med bagepulver.
Procedure
- Start med eddiken først. Tag medicindråberen eller pipetten og sug lidt af eddiken op fra bægeret.
- Før dråberen hen til pladen med bagepulver og sprøjt langsomt en enkelt dråbe på bagepulveret på pladen. Hvad sker der, når eddikedråben rammer bagepulveret? Kan du se nogle bobler?
- Skyl pipetten med lidt vand, og brug den igen til at tage en prøve af sodavand. Igen sprøjter du en dråbe forsigtigt ned på bagepulveret. Vælg et andet sted på pladen. Sker der en reaktion? Kan du se, at der dannes kuldioxid? Hvordan er reaktionen sammenlignet med reaktionen med eddike?
- Skyl pipetten igen, og gå videre til den næste prøve: Tag en lille smule vand og kom en dråbe af din prøve på pladen. Hvad sker der denne gang? Er vandet syreholdigt?
- Med en ren pipette suger du lidt citronsaft op, og sprøjter en dråbe på bagepulveret. Vælg et frisk sted, hvor der endnu ikke er nogen opløsning på det. Hvor mange bobler kan du se? Reagerede det mere end vandet eller mindre?
- Gentag den samme fremgangsmåde med mælken. Reagerer bagepulveret med mælken og danner bobler? Synes du, at mælken smager surt?
- Test din sidste prøve, som er opvaskesæbeopløsningen. Kan du ud fra reaktionen se, om den indeholder mange syrer? Hvilken pH tror du, at sæbeopløsningen har?
- Kan du ud fra alle dine observationer lave forudsigelser om, hvilken af væskerne der indeholder flest syrer eller ville smage mest surt? Du kan gentage bagepulverprøven på alle dine prøver en gang til. Hvilken er den mest syreholdige, hvilken er den mindst syreholdige?
- Ekstra: Lav nogle undersøgelser for at finde ud af pH-værdien af alle dine testopløsninger. Er dine resultater i overensstemmelse med dine resultater?
- Ekstra: Kan du finde flere væsker, du kan teste? Du kan også bruge forskellige frugter eller grøntsager og presse dem for at få noget væske, så du kan teste, om de er sure eller sure. Lav en smagsprøve bagefter for at se, om dine observationer stemmer overens med din smag.
- Ekstra: Gentag den samme fremgangsmåde, men brug denne gang bagepulver i stedet for bagepulver. Lav lidt research for at finde ud af, hvad forskellen mellem de to er, og sammenlign reaktionerne med de samme testopløsninger. Ser du flere bobler med natron eller med bagepulveret for hver af de samme prøver?
- Ekstra: I stedet for at lægge en dråbe af din testopløsning på bagepulveret, kan du prøve at lave den samme test omvendt. Tag en lille smule af bagepulveret og kom det i glasset med din testopløsning. Hvad sker der, når bagepulveret kommer i kontakt med væsken? Er reaktionen den samme, som når du kom opløsningen på bagepulveret, eller er den anderledes?
- Ekstra: Hvis du har adgang til lakmuspapir (som bruges til at måle pH-værdien af en opløsning), skal du måle pH-værdien af hver af dine testprøver. Hvad er pH-værdien for hver af dem, og dannede alle de sure prøver bobler under din bagepulverprøve?
Observationer og resultater
Fik du nogle flotte bobler for nogle af dine testopløsninger? Du burde have set en kraftig bobeldannelse med citronsaft såvel som med eddike. De indeholder begge masser af syrer. Saften fra en citron indeholder ca. 5-6 procent citronsyre, som også giver citronen sin syrlige smag. Eddike består af 5 til 20 procent eddikesyre, som er den syre, der reagerer med bagepulver for at danne kuldioxid. Med sodavanden skulle du også have set en vis bobledannelse, dog ikke så meget som med citronsaft og eddike. Årsagen til en syrereaktion er den fosforsyre, der tilsættes sodavand for at konservere og forbedre smagen. Det er en af grundene til, at det er så dårligt for dine tænder (ud over sukkeret); denne syre kan beskadige tandemaljen.
Mælk er en ret neutral opløsning – svarende til rent vand – og burde ikke have reageret med natron. Sæbe er på den anden side en basisk opløsning, hvilket betyder, at dens pH er større end 7. Den indeholder ingen syrer, der kan reagere med bagepulveret, og burde ikke have resulteret i kuldioxiddannelse. Da du brugte bagepulver i stedet for bagepulver, har du dog måske bemærket, at reaktionerne for hver af dine prøver var mere udtalte. Du har sikkert endda set nogle små bobler i de opløsninger, som ikke reagerede med bagepulveret. Dette skyldes, at bagepulver er en blanding af bagepulver og svage syrer. Når bagepulveret bliver vådt, kan disse syrer reagere med bagepulveret og danne kuldioxid.
Når du laver en smagsprøve, har du måske bemærket, at nogle fødevarer eller drikkevarer slet ikke smager surt – selv om de indeholder masser af syrer. Fidusen er, at den sure smag ofte maskeres ved at tilsætte masser af sukker. Et godt eksempel er den sodavand, som du testede. Se på ingredienslisten – hvor meget sukker er der i den? Tror du, at du stadig ville kunne lide den uden sukker?
Rengøring
Hæld alle dine testopløsninger i afløbet i vasken. Du kan smide natron i skraldespanden eller skylle det af med vand i vasken.
Mere at udforske
How the Tongue Tastes Sour, fra Nature News
Approximate pH of Foods and Food Products, fra U.S. Food and Drug Administration
How Sour or How Sweet Is Your Lemonade?, fra Scientific American
Rocketology: Bagepulver + eddike = løft af!, fra Science Buddies
Forskellen mellem bagepulver og bagepulver, fra Phys.org
Videnskabelig aktivitet for alle aldre!, fra Science Buddies
Denne aktivitet er bragt i samarbejde med Science Buddies
