Ingår i temat
NO + CHOKLAD = SANT
Läs senare

Goda experiment

Fettlösliga ämnen, viskositet, amorfa och kristallina ämnen. Det är några saker som kan belysas i labbar med choklad.

Tuggummi med choklad

Tuggummi ska bete sig på ett visst sätt, tänker vi, utan att reflektera över det. Det finns visserligen bubbelgum och vanligt tuggummi, men skillnaden på hur de känns i munnen är inte så stor. Bubbelgum är lite segare eftersom det ska gå att blåsa bubblor med det. Här är ett experiment som visar hur tuggummi ändrar konsistens, då det blandas med ett fettlösligt ämne/blandning som choklad.

Ålder: Alla åldrar

Experiment & källor

Tack till Vivi-Ann Långvik på Kemi­lärarnas resurscentrum. Alla experiment är testade av KRC.

Källor: www.krc.su.se, The Science of Chocolate av Stephen T Beckett.

Du behöver:

  • Vanligt tuggummi. Det spelar ingen roll om det är med eller utan socker, eftersom sockret tuggas ut först
  • En bit av en chokladkaka

Gör så här:

Tugga tuggummit tills den söta smaken nästan har försvunnit. Ta en bit choklad och blanda in i tuggummit.Hur känns det? Försök att beskriva vad som händer. Är det äckligt? Vad kan ha hänt?

Förklaring: För att ta reda på vad som händer så måste vi veta vad som finns i tuggummi och i choklad, eftersom båda är blandningar av olika ämnen. Tuggummi består av 20–30 procent gummibas, det vill säga olika syntetiska elastomerer, 50– 60 procent socker samt mjukgörare. Mjukgöraren gör att vi orkar tugga tuggummit. Choklad består av kakaofett, kakao, lecitin, socker samt eventuell smakförstärkare. Är det mjölkchoklad innehåller den förmodligen även mjölkpulver.

När man tuggar tuggummi kommer chokladens fett att söka sig in mellan elastomerer i tuggummit, eftersom båda är opolära, alltså fettliknande. Fettet fungerar som mjukgörare och tuggummit blir alldeles sladdrigt, nästan äckligt, tycker många.

I experimentet är det alltså principen ”lika löser lika” som fungerar. Fettet löser sig i gummibasens molekyler som, precis som fettet, är ganska opolära.

Syfte: Att visa vad mjukgörare gör för att ändra på ett materials egenskaper. Mjukgörare används till exempel vid framställning av olika plaster.

Rinnande choklad

Normalt brukar lösningars viskositet, ”rinnighet”, öka med temperaturen, tänk på till exempel sirap eller olja.

Om du rör energiskt i smält choklad blir den trögare att röra. Men om du rör försiktigt uppför den sig som en tunnflytande vätska. Det beror på att choklad är en så kallad ”icke-newtonsk vätska”, som varken är flytande eller fast.

Isaac Newton definierade viskositet som en vätskas motstånd mot att flyta. En sådan vätskas viskositet är beroende av temperatur och tryck. Men alla ämnen reagerar inte lika. En icke-newtonsk vätska är beroende av flödeshastigheten. Den innehåller även fasta partiklar och flödeshastigheten beror även på kraft per yta.

Här är ett experiment som visar hur viskositeten, flytbarheten, kan ändras vid lätt respektive kraftig omrörning för en del ämnen. Normalt ändras inte viskositeten med tryck, men för till exempel choklad är det annorlunda.

Ålder: Årskurs 4–9 iaktta vätskors rinnighet och jämföra med kvicksand. För gymnasiet och eventuellt högstadiet även med förklaringen om newtonsk respektive icke-newtonsk vätska.

Du behöver:

  • Choklad
  • Majsstärkelse
  • Vatten

Gör så här:

Smält choklad. Rör försiktigt respektive kraftfullt och se hur blandningens motstånd ändras.

Ett lättare experiment är att blanda majsstärkelse med vatten så att en tjock ”gröt” bildas. Fortsätt att röra så att den förblir tunn­flytande. Om du rör hårt blir blandningen i stället fastare och det går trögare. Det går också att krama blandningen till en boll, men om du lämnar den på handflatan så rinner den genast ut som en vätska.

Förklaring: Du har gjort en icke-­­newtonsk vätska, som varken är vätska eller fast, och som beter sig på ett lite ovanligt sätt. Det kan jämföras med kvicksandens egenskap. Trampar du energiskt i kvick­sanden blir den fastare och det är svårare att komma loss. På samma sätt beter sig smält choklad. Det är därför man inte ska vispa hårt i den smälta chokladen om man vill att den ska rinna ut jämnt på en yta, till exempel i form av en kaka.

Syfte: I grundskolan kan det räcka med att iaktta att det finns vätskor som beter sig lite ovanligt, och hänvisa till kvicksand. I gymnasiet kan man tala om viskositet som hör till reologin, läran om vätskors och fasta kroppars deformation.

Recept #3 Snabb chokladkola

300 g smör
5 dl socker
3 dl sirap
8 msk vetemjöl
5 tsk vaniljsocker
1,5 dl kakao

Gör så här:

Blanda allt i en kastrull. Låt koka i 5 minuter. Lägg ett smörpapper i en form med kant och häll upp kolan. Den blir lite grynig när den stelnar, men god!

Amorft och kristallint socker

Ämnen som är oordnade som till exempel kokt spagetti kallas amorfa, medan ämnen som är strikt ordnade som en saltkristall kallas kristallina. Vanligt socker, rörsocker, kan finnas i båda formerna.

Ålder: Årskurs 4–9

Du behöver:

  • Bägare
  • Magnetomrörare
  • Termometer med 0,10°C noggrannhet
  • Våg med åtminstone 1 g noggrannhet
  • Kristallint socker (strösocker)
  • Kokat godis, till exempel Kanolds Eucalyptus-Mentholtabletter eller liknande karameller. Godiset bör innehålla glukos, glukossirap och smakämnen plus eventuella färg-ämnen. Dock inte choklad eller grädde.
  • Skummjölkspulver fungerar som alternativ till godiset.

Gör så här:

1. Häll 10 cm³ vatten i två bägare och placera dem på magnetomröraren.

2. Sätt en termometer i vattnet och fortsätt att röra tills temperaturen hålls konstant.

3. Krossa godiset. Till exempel genom att slå på påsen med en hammare. Akta fingrarna!

4. Väg upp ca 10 g kristallint socker och samma mängd av det krossade amorfa materialet.

5. Häll den uppvägda mängden kristallint socker i vattnet och notera temperaturen under några minuter.

6. Upprepa proceduren med amorft socker. Denna gång bör temperaturen stiga.

Förklaring: Kristallint socker gör att vattnets temperatur sjunker. Det sker för att det krävs energi för att separera molekylerna. Amorft socker befinner sig i ett instabilt läge och avger energi när det övergår till mer lågenergetiskt kristallint socker. Alltså stiger vattnets temperatur. Experimentet kan också göras med skummjölkspulver, som innehåller laktos. Laktos är, på grund av spray-torkningsprocesser, normalt i amorf form. Det brukar ofta ge en större temperaturökning än kokat godis.

Syfte: Att visa hur amorft och kristallint socker skiljer sig när de löser sig i vatten.

Testa chokladens egenskaper

Syfte: Studera hur temperaturen påverkar stelningsprocessen hos smält choklad.

Ålder: Alla

Du behöver:

  • Chokladkaka
  • Muffinsformar
  • Frys
  • Kyl
  • Varmt vattenbad

Gör så här:

Ta en chokladkaka, antingen en som har mer än 70 procent kakao eller en vanlig mjölkchoklad eller båda, men gör separata försök. Smält chokladen helt i ett vattenbad. Lämna en bit choklad som referens. Dela den smälta chokladen i tre lika stora delar och lägg i muffinsformar eller liknande. Låt de tre delarna stelna i frysen, kylen och i rumstemperatur. Studera resultatet. Bryt
en bit, smaka och jämför känslan i munnen. Jämför även med en bit som inte alls har smälts.

Förklaring: När en chokladkaka smälter och stelnar igen, bildas olika kristallstrukturer vid olika temperatur. Det påverkar texturen och smaken. Kakaosmör finns i sex olika former, men det är bara en av dem, þ(V), som ger den perfekta chokladtexturen. De olika strukturerna bildas vid olika temperatur. Det är bara den choklad som fått återgå till rumstemperatur som känns som den brukar i munnen.

 

ur Lärarförbundets Magasin