Un semplice rilevatore di acidità

Concetti chiave
Chimica
Scienza alimentare
pH
Acidità

Introduzione
Ti sei mai chiesto perché alcuni cibi o bevande hanno un sapore aspro mentre altri no? Potresti sapere che la tua lingua raccoglie tutti i tipi di sapori, tra cui salato, dolce, amaro e acido. Ma cosa fa sì che qualcosa abbia un sapore aspro? Il sapore aspro è in realtà influenzato dal pH e dagli acidi presenti negli alimenti. In questa attività scoprirai quanto sono acidi diversi cibi testando cibi e bevande per la presenza di acidi con il bicarbonato di sodio. Quale pensi sia il cibo più aspro che puoi trovare nella tua cucina?

Sfondo
Il gusto è rilevato dalle papille gustative che rivestono la lingua e altre parti della bocca. La lingua umana ha in media 10.000 papille gustative individuali! All’interno di ogni papilla gustativa ci sono fino a 100 cellule recettrici. Ogni recettore è il migliore a percepire una singola sensazione e invia segnali al cervello, che poi identifica il dolce, il salato, l’amaro, l’acido o l’umami. Diversi recettori sono attivati da diversi composti chimici (o molecole) presenti nel cibo. I recettori del gusto acido sono attivati dagli acidi, o più specificamente dagli ioni idrogeno (H+), e quindi sono i rilevatori di acido della lingua.

Cosa significa che qualcosa è acido o basico? Tutto ha a che fare con gli ioni. Nell’acqua (H2O) un piccolo numero di molecole si divide per formare ioni idrogeno (H+) e ioni idrossido (OH-). L’acqua pura e le soluzioni che hanno un numero uguale di ioni idrogeno e di ioni idrossido sono neutre, cioè non sono né acide né basiche. Un acido è una sostanza che dona ioni idrogeno. Per questo motivo, in una soluzione acida ci sono più ioni idrogeno che ioni idrossido. Questo significa che più un alimento è acido, più ioni di idrogeno sono disponibili per attivare i recettori del gusto acido. Una base è una sostanza che accetta ioni idrogeno. Quando una base è dissolta in acqua, l’equilibrio tra ioni idrogeno e ioni idrossido si sposta nella direzione opposta e gli ioni idrossido dominano. L’acidità di una soluzione è misurata dalla scala del pH. Un pH di 7 è neutro; tutto ciò che ha un pH inferiore a 7 è acido, mentre le sostanze con un pH superiore a 7 sono basiche, o alcaline.

Ma c’è un modo più semplice oltre a misurare il pH per scoprire se un cibo è acido o no: usare il bicarbonato di sodio. Conosciuto anche come bicarbonato di sodio, è una base che reagisce con gli acidi per generare anidride carbonica, una reazione ben nota dai vulcani delle fiere scientifiche o dai razzi in bottiglia. Il gas che fuoriesce può essere facilmente individuato perché forma delle bolle una volta che l’acido entra in contatto con il bicarbonato. Questo rende il “test dell’acido” semplice: Più bolle di gas vedi, più il tuo cibo è acido e più dovrebbe avere un sapore aspro. Prova tu stesso!

Materiali
Sei tazze o bicchieri
Piatto
Aceto
Soda/bevanda analcolica
Succo di limone
Latte
Sapone da cucina
Acqua
Cucchiaio
Baking soda (Deve essere fresco; se è troppo vecchio, non funziona bene.)
Contagocce o pipetta per medicinali
Frutta o succhi di frutta e altri cibi o bevande, lievito in polvere (opzionale)

Preparazione

• Prendi una tazza e riempila con acqua di rubinetto. Poi aggiungere una spruzzata di sapone per i piatti per fare una soluzione per il test. Nota: Questa è l’unica soluzione che non dovresti assaggiare; il resto andrà bene per il test.
• Versa un po’ delle altre soluzioni di test (acqua, succo di limone, aceto, latte, soda) ognuna nella propria tazza.
• Utilizza il cucchiaio per coprire uniformemente il piatto con il bicarbonato di sodio.

Procedura

• Inizia prima con l’aceto. Prendi il contagocce o la pipetta e aspira un po’ di aceto dalla tazza.
• Porta il contagocce al piatto con il bicarbonato e spruzza lentamente una singola goccia sul bicarbonato sul piatto. Cosa succede quando la goccia di aceto colpisce il bicarbonato? Puoi vedere delle bolle?
• Risciacqua il tuo contagocce con un po’ d’acqua e poi usalo di nuovo per prendere un campione della bibita. Di nuovo, spruzza una goccia con attenzione sul bicarbonato di sodio. Scegli un punto diverso sul piatto. C’è una reazione? Vedi la generazione di anidride carbonica? Come avviene la reazione rispetto all’aceto?
• Risciacqua di nuovo il contagocce e passa al prossimo campione: Prendi un po’ d’acqua e metti una goccia del tuo campione sulla piastra. Cosa succede questa volta? L’acqua è acida?
• Con un contagocce pulito, succhia un po’ di succo di limone e spruzzane una goccia sul bicarbonato. Scegli un punto fresco che non ha ancora alcuna soluzione su di esso. Quante bolle vedi? Ha reagito più dell’acqua o meno?
• Ripeti la stessa procedura con il latte. Il bicarbonato reagisce con il latte formando bolle? Pensi che il latte abbia un sapore aspro?
• Testa il tuo ultimo campione, che è la soluzione di sapone per i piatti. Puoi dire dalla reazione se contiene molti acidi? Che pH pensi che abbia la soluzione di sapone?
• Da tutte le tue osservazioni, puoi fare delle previsioni su quale dei liquidi contiene più acidi o avrebbe il sapore più acido? Puoi ripetere il test del bicarbonato su tutti i tuoi campioni ancora una volta. Quale è il più acido, quale il meno acido?
• Extra: Fai qualche ricerca per scoprire il pH di tutte le tue soluzioni di test. I risultati concordano con le tue scoperte?
• Extra: Puoi trovare altri liquidi da testare? Puoi anche usare diversi tipi di frutta o verdura e spremerli per ottenere del liquido per testare se sono acidi o aspri. Fai una prova di gusto dopo per vedere se le tue osservazioni corrispondono al tuo gusto.
• Extra: Ripeti la stessa procedura ma questa volta usa il lievito in polvere al posto del bicarbonato. Fai qualche ricerca per scoprire la differenza tra i due e confronta le reazioni con le stesse soluzioni di prova. Vedi più bolle con il bicarbonato o con il lievito in polvere per ciascuno degli stessi campioni?
• Extra: Invece di mettere una goccia della tua soluzione di prova sul bicarbonato, prova a fare lo stesso test al contrario. Prendi un po’ di bicarbonato di sodio e mettilo nel bicchiere con la tua soluzione di prova. Cosa succede quando il bicarbonato viene a contatto con il liquido? La reazione è la stessa di quando metti la soluzione sul bicarbonato o è diversa?
• Extra: Se hai accesso alla cartina tornasole (che è usata per misurare il pH di una soluzione), misura il pH di ciascuno dei tuoi campioni di prova. Qual è il pH di ciascuno di essi e tutti i campioni acidi hanno formato bolle durante il tuo test con il bicarbonato?

Osservazioni e risultati
Hai ottenuto delle belle bolle per alcune delle tue soluzioni di test? Avresti dovuto vedere una vigorosa formazione di bolle sia con il succo di limone che con l’aceto. Entrambi contengono molti acidi. Il succo di limone contiene circa il 5-6% di acido citrico, che dà al limone anche il suo sapore aspro. L’aceto consiste dal 5 al 20 per cento di acido acetico, che è l’acido che reagisce con il bicarbonato di sodio per formare anidride carbonica. Con la bibita, dovreste anche aver visto la formazione di qualche bolla, anche se non così tanto come con il succo di limone e l’aceto. La ragione della reazione acida è l’acido fosforico che viene aggiunto alle bibite per la conservazione e il miglioramento del gusto. Questo è uno dei motivi per cui fanno così male ai denti (oltre allo zucchero); questo acido può danneggiare lo smalto dei denti.

Il latte è una soluzione abbastanza neutra – simile all’acqua pura – e non dovrebbe aver reagito con il bicarbonato di sodio. Il sapone, d’altra parte, è una soluzione basica, il che significa che il suo pH è maggiore di 7. Non contiene acidi che possono reagire con il bicarbonato di sodio e non dovrebbe aver provocato la formazione di anidride carbonica. Quando hai usato il lievito in polvere al posto del bicarbonato di sodio, tuttavia, potresti aver notato che le reazioni per ciascuno dei tuoi campioni di prova erano più pronunciate. Probabilmente hai anche visto delle piccole bolle nelle soluzioni che non hanno reagito con il bicarbonato. Questo è dovuto al fatto che il lievito in polvere è una miscela di bicarbonato di sodio e acidi deboli. Quando il lievito si bagna, questi acidi possono reagire con il bicarbonato e formare anidride carbonica.

Quando fai un test del gusto, potresti aver notato che alcuni cibi o bevande non hanno un sapore aspro, anche se contengono molti acidi. Il trucco è che il gusto acido è spesso mascherato con l’aggiunta di molto zucchero. Un buon esempio è la bevanda gassata che hai testato. Guarda la lista degli ingredienti: quanto zucchero contiene? Pensi che ti piacerebbe ancora senza lo zucchero?

Pulizia
Versa tutte le tue soluzioni di prova nello scarico del lavandino. Puoi buttare il bicarbonato di sodio nella spazzatura o sciacquarlo via con l’acqua nel lavandino.

Altro da esplorare
Come la lingua gusta l’aspro, da Nature News
Ph approssimativo di alimenti e prodotti alimentari, dalla U.S. Food and Drug Administration
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Questa attività ti è stata proposta in collaborazione con Science Buddies