Madkundskab

Fysik/kemi

Udskoling

Forfattere: Majbritt Pless, Morten Christensen | Redaktør: Anne Torpegaard Festersen

Vertikale faneblade

Aktivitet

I denne aktivitet skal eleverne fordybe sig i den gruppe af tilsætningsstoffer, der kaldes geleringsmidler. Formålet med aktiviteten er, at eleverne får en grundlæggende forståelse for de fysisk-kemiske parametre, der har en betydning for, hvordan geleringmidlerne opfører sig i fødevarerne. De skal lave en række geler af forskellige geleringsmidler, hvor der bliver ændret på eller vurderet de fysisk-kemiske parametre, pH, saltindhold, koncentration og temperatur. Eleverne skriver deres observationer ned, og skal bruge den erfaring de får til at træffe valg om alternative geleringsmidler i næste aktivitet.

Aktivitet

Introducer dagens aktivitet.

Aktivér elevernes forforståelse af konsistensmidler eller lav en kort præsentation om emnet. Du kan lade dig inspirere af dialogoplægget, sidens uddybende afsnit eller de vedhæftede fagtekster

”Kan I huske sidste aktivitet, hvor vi talte om, hvad et tilsætningsstof er?"(aktivitet 1 i forløbet om Geleringsmidler)

I dag skal vi undersøge egenskaberne af en bestemt type af tilsætningsstoffer kaldet konsistensmidler. I skal prøve at lave geler af forskellige konsistensmidler, og I skal undersøge, og se hvad der sker ved gelerne, når de bliver tilberedt ved forskellige koncentrationer, pH, temperatur og ved tilstedeværelsen af salte. Erfaringerne skal I bruge til at prøve at erstatte en type af geleringsmiddel med et andet, og tilberede en velkendt ret i den efterfølgende aktivtet”

Repetér hvad eleverne lavede i aktivitet 1 og lad eleverne afklare deres forståelse for udvalgte begreber for konsistensmidler.

Indtroduktion til opgave 1 og 2 på kopiark.

Sæt eleverne sammen i grupper og lad dem kort tale sammen om, hvilke kategorier og specifikke tilsætningsstoffer, de kan huske. Lad dem især diskutere, hvad de forstår ved ordene: konsistens-, gelerings- og fortykningsmiddel samt stabilisator.

Lad dem derefter gå på fødevarestyrelsens hjemmeside eller andet sted på nettet og lad dem undersøge kategorierne E400-E499. De skal finde frem til, hvad konsistensmidler betyder.

(Begrebet emulgator indgår ikke i dette forløb, men det kan være nødvendigt også kort at afklare, hvad dette betyder, så eleverne ikke misforstår, hvornår der er tale om det ene eller andet.)

”Før vi går i gang, er det en god idé, at vi forstår, hvad kategorien konsistensmidler omfatter. Sæt jer sammen og skriv på jeres elevark, hvad I forstår ved de ord, der er beskrevet. Gå derefter på nettet og få be- eller afkræftet om det passede”

Lad eleverne læse fagteksten Hvad er konsistensmiddel alene eller i par. Fagteksten indeholder mange fagbegreber, så eleverne kan med fordel gøre brug af følgende læsestrategi. Ønsker man at underbygge det faglige niveau, kan eleverne læse teksten Konsistensmidler er typisk polymerer.

Gennemgå på tavlen de fagbegreber eleverne har skrevet ind i tabellen med læsestrategien.

Introduktion til en fælles opsamling i plenum.

Det vigtigste at gennemgå i forbindelse med geler er den primære opbygning i ”grove træk”. Dvs. det er ikke nødvendigt at gennemgå de enkelte kemiske strukturer med deres stereokemi osv.

I det uddybende materiale er der e en fagtaket der kan forberede læreren. Man kan med fordel finde en god forklaringsmodel som eksempelvis beskriver polymerer som lange perlekæde-, spaghetti- eller ormelignende strenge med sidegrupper, der har positive(+), negative(-) ladninger, kan være tilstrækkeligt for at eleverne kan forstå egenskaberne.

Der bør ganske kort fortælles om stivelse og cellulose som eksempler for andre polysakkarider og pektin, der bruges i ganske almindelige marmelader eller geler.

Foreslåede eksempler på geleringsmidler til aktiviteten, der bør fortælles om er:

Agar eller karragenan (kappa) (god til at vise teksturforskel mht. koncentration)
Gellan (god til at vise påvirkning af salte, især calciumsalte og pH)
Gelatine (kan vise effekten af enzymer på protein)

Temperatur betyder en del, både for evnen til at gelen opløses, samt hvornår gelen smelter og dermed, hvordan den føles på tungen. Denne egenskab vil være tydelig ved at sammenligne de forskellige geler.

Inddel eleverne i hold og giv hvert hold til opgave at arbejde med tilberedning af en gel af ét specifikt geleringsmiddel.

Introduktion til opgave 3 på kopiark. Her kan vælges mellem 4 forskellige opkskrifter.

I denne opgave skal hvert af holdene, ved en tilberedning, vise en af de unikke fysisk-kemiske egenskaber ved geler, der kort forinden blev gennemgået. Hvis der er flere end 4 hold, kan flere af holdene lave det samme, eller nogle kan fremstille alginat kugler (kunstige fiskeæg), der specifikt viser effekten af calcium ioner.

Oversigt over tilberedninger (tilberedningerne er på elevarkene)

	Konsistensmiddel	Tilberedninger
Effekt af pH	Gellan	1. 1% i ren citronsaft (autocitron) 2. 1% i ½ citronsaft - ½ vand 3. 1% i 10% citronsaft – 90% vand
Effekt af salte (calciumsalt)	Gellan	1. 1% i demineraliseret vand (bliver blød) 2. 1% i postevand (bliver fast) 3. 1% i postevand med ekstra calcium (hård)
Effekt af salte (calciumsalt)	Alginat	Fremstil små alginatkugler i nonoxal (se separat ark)
Effekt af koncentration	Agar	1. 0,5% i vand 2. 1% i vand 3. 1,5% i vand
Effekt af enzymer (kan udelades)	Gelatine Gellan	1. 2 blade husblas per dL vand + én skive frisk ananas 2. 2 blade husblas per dL vand + én skive jordbær 3. 0,5% gellan i vand + én skive ananas 4. 0,5% gellan i vand + én skive jordbær

Noter:

Til forsøget med enzymer er det vigtigt, at frugterne ikke kommer fra glas/dåse, da de vil være varmebehandlede, og så er enzymerne typisk ødelagte.

I forsøget med ekstra calcium bruges der nonoxal som kilde til calciumioner, hvis det går for hurtigt med at stivne, kan man også vælge at lave blandinger mellem almindeligt postevand og demineraliseret vand.

Vær opmærksom på at forsøget med alginatkugler kræver forberedelse – alginat tager tid at få opløst.

Vigtigt til aktivitet 4: Husk eleverne på at tage billeder undervejs.

”Nu skal I, i de enkelte grupper lave tilberedninger, der viser nogle helt bestemte egenskaber af geleringsmidler, og hvilke ting der har betydning for deres evne til at gelere. Lav de enkelte tilberedninger og stil dem klar, så vi bagefter kan vurdere dem i fællesskab”

Opsummering af tilberedninger: Lad de enkelte grupper fremlægge deres gel og kort fortælle, hvad de har fundet ud af ved at tilberede geler.

Sørg for at alle noterer i deres elevark, både hvad de selv fandt ud af og hvad de andre opnåede. Sørg for, at eleverne husker at dokumentere med billeder af deres tilberedninger.

Afslut med at fortælle eleverne, hvad de skal næste gang.

”Næste gang vi mødes, skal vi lave en aktivitet, hvor vi tager udgangspunkt i det I lærte i dag og prøve at tilsætte en af de geler i arbejdede med til en opskrift. Husk at gemme jeres billeder og ark”

Forberedelse

Materiale:

Print eller download elevark og omdel til eleverne.
Print eventuelt enkelte sider med de relevante geleringsmidler fra det gratis kompendie: Brug nedenstående link:

Martin Lersch, Texture – a hydrocolloid recipe collection

Link: https://blog.khymos.org/wp-content/2009/02/hydrocolloid-recipe-collection-v3.0.pdf

Kompendiet er en oversigt over en lang række konsistensmidler, der er blevet populære i moderne gastronomi. Forsiderne for hvert kapitel indeholder information om gelerings- og fortykningsmidlernes egenskaber.

Vær opmærksom på:

Der bliver arbejdet med meget små mængder i denne aktivitet, og det anbefales at have en finvægt med følsomhed omkring 0,1g.
En lang række af tørslefs melatin produkter (rød, grøn, gul og blå) indeholder disse geleringsmidler, og kan anvendes, men de er typisk en blanding af flere forskellige, og vil typisk også have konserveringsmidler, da deres primære formål er syltning eller marmelade.
Eksemplariske til de beskrevne forsøg om faste geler er: husblas, agar (kan omskiftes med kappa-carrageenan) og gellan

Indkøb af geleringsmidler til aktivitet:

Det er ikke sikkert, det er muligt at få fat i alle forskellige typer af konsistensmidler, men her er en liste over de mest relevante til at lave geler af:

Alginatpulver (sodium alginate – E401), kun hvis der skal laves alginatkugler (kunstige fiskeæg)
Agar (E406)
Karragenan (E407) her findes forskellige typer
- Iota (bløde geler, bruges typisk med mejeriprodukter)
- Kappa (reagerer med mejeriprodukter)
Gellan (E418)
Husblas

Andre nødvendige Indkøb til aktivitet:

Citron på flaske eller citronsyre
Demineraliseret vand
Nonoxal
Friske jordbær
Frisk ananas

Indkøbliste for tilbehør til arbejde med alginatkugler:

Nonoxal (Calcium-kilde)
Sukker
Evt. Madfarve og Smags-essens (fx hindbær)
Ca. 5-10 Små 5mL engangs- plastiksprøjter

Læringsmål

Jeg har kendskab til forskellige geleringsmidler og deres egenskaber.
Jeg kan forklare forskellen på konsistens-, gelerings- og fortykningsmidler
Jeg kan arbejde med forskellige geleringsmidler, og har kendskab til deres fysisk-kemiske parametre.

Fra Fælles Mål sigtes mod følgende færdigheds- og vidensmål:

Fødevarebevidsthed:

Eleven kan foretage begrundede valg af fødevarer i forhold til produktion, kvalitet og madoplevelse

Færdigheds- og vidensmål:

Fødevarekendskab og kvalitetsforståelse:
- Eleven kan sammensætte velsmagende retter af givne fødevarer
- Eleven har viden om fødevarers fysisk-kemiske egenskaber, anvendelsesmuligheder og smag.

Uddybende

Modellering af konsistensmidler

Langt de fleste konsistensmidler er polymerer. Et af læringsmålene i dette afsnit er derfor også at eleverne stifter bekendtskab med kemiske strukturer af polymerer og deres egenskaber som konsistensmidler. I fagteksten er der forsøgt at bygge en bro mellem det mikroskopiske plan (molekylernes opbygning) og de egenskaber eleverne kan se molekylerne har i det makroskopiske plan.

Mange af eleverne har aldrig set molekylære forbindelser før, de enkelte aminosyrer og kulhydrater er derfor modelleret i materialer som enkelte partikler eller figurer. For kulhydratet er der bevidst valgt en hexagonal figur, da det er grundstrukturen i sukkermolekyler. Aminosyrer har meget forskellige strukturer i deres sidekæde, men de er modelleret i materialet med en anden form og farve for at adskille dem fra hinanden. For strukturen og egenskaberne af polymererne er der valgt analoge modeller fra elevernes begrebsunivers.

Hensigten er, at eleverne uden at kende mere avanceret kemi kan få en indsigt i molekylernes opførsel. Afhængigt af elevernes faglige niveau kan dette suppleres med mere avancerede modeller eller repræsentationer.

Konsistensmidlerne egenskaber skyldes deres elektriske ladninger. Dette er nævnt kort i fagteksten om syregrad og calciumindhold. At forudsige konsistensmidlernes egenskaber ift. ændring i pH, kræver for eleverne en forholdsvis avanceret kendskab til molekyler og deres elektriske ladninger. Eleverne kan derfor nøjes med, blot at se. at pH har en indvirkning makroskopisk. fx hvis man tilsætte meget citron til gelatine så vil det ikke gelere.

Temperatur får molekylerne til at bevæge sig hurtigere, derfor vil en stigning i temperatur bryde nogle af bindingerne mellem polymererne, hvilket er årsagen til, at gelerne går i opløsning.

Effekten af caliumioner (Ca²⁺) ioner på gelering skyldes at calcium binder til de negativt ladede sidegrupper på polymererne og virker som en bro mellem polymerer. Dette skaber et stærkt netværk og er det der giver en tydelig gelering. Det bedste eksempel er alginsyre der under højere pH har en fri negativt ladet karboxylsyregruppe, og derfor virker calcium særligt effektfuldt med natriumalginat.

Til en dybere forståelse af egenskaberne af geleringsmidler anbefales:

Henrik Parbo: Hydrokolloider - holder maden i form
Martin Lersch, Texture – a hydrocolloid recipe collection

Du er her

Egenskaber af konsistensmidler

Kopiark og PDF

Vertikale faneblade

Aktivitet

Forberedelse

Læringsmål

Uddybende

Modellering af konsistensmidler

Fag med Smag

Du er her

Egenskaber af konsistensmidler

Kopiark og PDF

Indhold med samme tema

Vertikale faneblade

Aktivitet

Forberedelse

Læringsmål

Uddybende

Modellering af konsistensmidler