Key concepts
Chemistry
Food Science
pH
Acidity
Introduction
Heb je je ooit afgevraagd waarom sommige voedingsmiddelen of dranken zuur smaken en andere niet? U weet misschien dat uw tong allerlei smaken oppikt, waaronder zout, zoet, bitter en zuur. Maar wat maakt dat iets zuur smaakt? De zure smaak wordt eigenlijk beïnvloed door de pH en de zuren die in voedingsmiddelen aanwezig zijn. In deze activiteit ga je uitvinden hoe zuur verschillende voedingsmiddelen zijn door voedingsmiddelen en dranken te testen op de aanwezigheid van zuren met zuiveringszout. Wat is volgens jou het zuurste voedsel dat je in je keuken kunt vinden?
Achtergrond
Smaak wordt waargenomen door smaakpapillen die de tong en andere delen van de mond omzomen. De menselijke tong heeft gemiddeld 10.000 individuele smaakpapillen! In elke smaakknop zitten wel 100 receptorcellen. Elke receptor is het best in het waarnemen van één bepaalde gewaarwording en stuurt daarover signalen naar de hersenen, die dan zoet, zout, bitter, zuur of umami onderscheiden. Verschillende receptoren worden geactiveerd door verschillende chemische verbindingen (of moleculen) die in het voedsel aanwezig zijn. De zure smaakreceptoren worden geactiveerd door zuren, of meer specifiek waterstofionen (H+), en zijn daarom de zuurdetectoren van de tong.
Wat betekent het voor iets om zuur of basisch te zijn? Het heeft allemaal te maken met ionen. In water (H2O) splitst een klein aantal van de moleculen zich en vormt waterstofionen (H+) en hydroxide-ionen (OH-). Zuiver water en oplossingen die een gelijk aantal waterstofionen en hydroxide-ionen bevatten, zijn neutraal – dat wil zeggen dat ze noch zuur, noch basisch zijn. Een zuur is een stof die waterstofionen afstaat. Daarom zijn er in een zure oplossing meer waterstofionen dan hydroxide-ionen. Dit betekent dat hoe zuurder een voedingsmiddel is, hoe meer waterstofionen er beschikbaar zijn om de zure smaakreceptoren te activeren. Een base is een stof die waterstofionen accepteert. Wanneer een base in water wordt opgelost, verschuift het evenwicht tussen waterstofionen en hydroxide-ionen de tegenovergestelde richting zodat de hydroxide-ionen overheersen. De zuurgraad van een oplossing wordt gemeten met de pH-schaal. Een pH van 7 is neutraal; alles met een pH onder 7 is zuur terwijl stoffen met een pH boven 7 basisch zijn, of alkaline.
Maar er is een eenvoudiger manier dan het meten van pH om erachter te komen of een voedingsmiddel zuur is of niet-door zuiveringszout te gebruiken. Ook bekend als natriumbicarbonaat, is het een base die reageert met zuren om kooldioxidegas te genereren, een reactie die bekend is van science fair vulkanen of flessenraketten. Het ontsnappende gas kan gemakkelijk worden waargenomen omdat het bellen vormt zodra het zuur in contact komt met het zuiveringszout. Dit maakt de “zure test” eenvoudig: Hoe meer gasbelletjes je ziet, hoe zuurder je eten is en hoe zuurder het zou moeten smaken. Test het zelf maar uit!
Materialen
Zes kopjes of glazen
Bord
Azijn
Soda/frisdrank
Lemoensap
Melk
Afwasmiddel
Water
Lepel
Baking soda (Het moet vers zijn; als het te oud is, zal het minder goed werken.)
Medicijn druppelaar of pipet
Vruchten of vruchtensappen en andere voedingsmiddelen of dranken, bakpoeder (optioneel)
Voorbereiding
- Neem een kopje en vul het met kraanwater. Voeg vervolgens een scheutje afwasmiddel toe om een oplossing te maken om te testen. Opmerking: Dit is de enige oplossing die u niet moet proeven; de rest is goed om te proeven.
- Giet een beetje van de andere testoplossingen (water, citroensap, azijn, melk, soda) elk in een eigen kopje.
- Gebruik de lepel om de plaat gelijkmatig te bedekken met zuiveringszout.
Procedure
- Begin eerst met de azijn. Neem de medicijndruppelaar of pipet en zuig een beetje van de azijn op uit het bekertje.
- Breng de druppelaar naar de plaat met baksoda en spuit langzaam een enkele druppel op de baksoda op de plaat. Wat gebeurt er zodra de azijndruppel het zuiveringszout raakt? Kun je belletjes zien?
- Spoel je pipet met wat water en gebruik hem dan opnieuw om een monster van de frisdrank te nemen. Spuit weer voorzichtig een druppel op het zuiveringszout. Kies een andere plek op de plaat. Gebeurt er een reactie? Zie je kooldioxide ontstaan? Hoe is de reactie te vergelijken met die van de azijn?
- Spoelt u de druppelaar weer uit en gaat u verder met het volgende monster: Neem een beetje water en doe een druppel van je monster op de plaat. Wat gebeurt er deze keer? Is het water zuur?
- Zuig met een schone pipet wat citroensap op en spuit een druppel op het zuiveringszout. Kies een verse plek waar nog geen oplossing op zit. Hoeveel belletjes zie je? Reageerde het meer dan het water of minder?
- Herhaal dezelfde procedure met de melk. Reageert het zuiveringszout met de melk om belletjes te vormen? Vind je dat de melk zuur smaakt?
- Probeer je laatste monster, dat is de afwasmiddeloplossing. Kun je aan de reactie zien of het veel zuren bevat? Welke pH denk je dat de zeepoplossing heeft?
- Vanuit al je waarnemingen kun je voorspellen welke van de vloeistoffen de meeste zuren bevat of het zuurst zou smaken? Je kunt de zuiveringszouttest nog eens herhalen op al je monsters. Welke is het zuurst, welke het minst zuur?
- Extra: Doe wat onderzoek om de pH van al je testoplossingen te achterhalen. Komen je resultaten overeen met je bevindingen?
- Extra: Kun je meer vloeistoffen vinden om te testen? Je kunt ook verschillende soorten fruit of groenten gebruiken en ze uitknijpen om wat vloeistof te krijgen om te testen of ze zuur of zuur zijn. Doe daarna een smaaktest om te zien of je waarnemingen overeenkomen met je smaak.
- Extra: Herhaal dezelfde procedure, maar gebruik deze keer bakpoeder in plaats van zuiveringszout. Doe wat onderzoek om uit te vinden wat het verschil tussen de twee is en vergelijk de reacties met dezelfde testoplossingen. Zie je meer belletjes met het zuiveringszout of met het bakpoeder voor elk van dezelfde monsters?
- Extra: In plaats van een druppel van je testoplossing op het zuiveringszout te doen, probeer je dezelfde test andersom te doen. Neem een klein beetje van het zuiveringszout en doe dat in het glas met je testoplossing. Wat gebeurt er als het zuiveringszout in contact komt met de vloeistof? Is de reactie hetzelfde als wanneer je de oplossing op het zuiveringszout doet of anders?
- Extra: Als je de beschikking hebt over lakmoespapier (dat wordt gebruikt om de pH van een oplossing te meten), meet dan de pH van elk van je proefmonsters. Wat is de pH van elk van hen en vormden alle zure monsters belletjes tijdens je zuiveringszouttest?
Observaties en resultaten
Heeft u bij sommige van uw testoplossingen mooie belletjes gekregen? Zowel met citroensap als met azijn zou u een krachtige bellenvorming moeten hebben gezien. Ze bevatten beide veel zuren. Het sap van een citroen bevat ongeveer 5 tot 6 procent citroenzuur, dat ook de zure smaak aan de citroen geeft. Azijn bestaat voor 5 tot 20 procent uit azijnzuur, het zuur dat met zuiveringszout reageert en kooldioxide vormt. Met de frisdrank zou je ook enige belletjesvorming moeten hebben gezien, hoewel niet zoveel als met citroensap en azijn. De reden voor de zure reactie is het fosforzuur dat aan frisdranken wordt toegevoegd voor conservering en smaakverbetering. Dit is een van de redenen waarom het zo slecht is voor je tanden (naast de suiker); dit zuur kan het tandglazuur aantasten.
Melk is een vrij neutrale oplossing – vergelijkbaar met zuiver water – en zou niet gereageerd moeten hebben met het zuiveringszout. Zeep daarentegen is een basische oplossing, wat betekent dat de pH groter is dan 7. Het bevat geen zuren die met het zuiveringszout kunnen reageren en zou niet tot de vorming van kooldioxide moeten hebben geleid. Toen je echter bakpoeder in plaats van zuiveringszout gebruikte, heb je misschien gemerkt dat de reacties voor elk van je proefmonsters meer uitgesproken waren. Waarschijnlijk zag je zelfs kleine belletjes bij de oplossingen die niet met het zuiveringszout reageerden. Dit is te wijten aan het feit dat bakpoeder een mengsel is van zuiveringszout en zwakke zuren. Wanneer het bakpoeder nat wordt, kunnen deze zuren met het zuiveringszout reageren en kooldioxide vormen.
Bij het doen van een smaaktest is het je misschien opgevallen dat sommige voedingsmiddelen of dranken helemaal niet zuur smaken, zelfs als ze veel zuren bevatten. De truc is dat de zure smaak vaak wordt gemaskeerd door de toevoeging van veel suiker. Een goed voorbeeld is de frisdrank die je getest hebt. Kijk eens naar de ingrediëntenlijst: hoeveel suiker zit erin? Denk je dat je het nog steeds lekker zou vinden zonder de suiker?
Opruimen
Giet al je testoplossingen in de gootsteenafvoer. Je kunt het zuiveringszout in de prullenbak gooien of met water door de gootsteen spoelen.
Meer om te ontdekken
Hoe de tong zuur smaakt, van Nature News
Approximate pH of Foods and Food Products, van de U.S. Food and Drug Administration
How Sour or How Sweet Is Your Lemonade?, van Scientific American
Rocketology: Baking Soda + Vinegar = Lift Off!, van Science Buddies
Het verschil tussen zuiveringszout en bakpoeder, van Phys.org
Wetenschappelijke activiteit voor alle leeftijden, van Science Buddies
Deze activiteit wordt u aangeboden in samenwerking met Science Buddies
