Workshop: Vi bullar upp med drömkemi

Akademin Utbildning, hälsa och samhälle/Naturvetenskap
791 88 Falun
Susanne Römsing srm@du.se 023-77 88 30
Hed Kerstin Larsson hkl@du.se 023-77 88 42
NO-Biennalen Falun 2015-04-28
Workshop: Vi bullar upp med
drömkemi
Datum: 2015-04-23
Workshop: Vi bullar upp med drömkemi
Varför använder man olika jäsmedel (bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt)
till olika typer av bakverk? Kan man utan vidare byta ut ett mot ett annat och få
samma resultat när man bakar?
Vad är bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt egentligen och hur fungerar de?
__________________________________________________________
Inledning
Den här uppgiften har flera syften: ett är att göra systematiska undersökningar och
ett annat är att ta reda på hur olika kemiska jäsmedel fungerar.
Att undersöka något systematiskt innebär ofta att man varierar en s.k. parameter
(variabel) och försöker att hålla övriga konstanta. Om man vill undersöka hur ett visst
jäsmedel fungerar kan man göra detta genom att undersöka om/hur jäsmedlen
reagerar med kallt resp. varmt vatten och något surt (här är reaktion med vatten,
temperatur resp. pH det som varieras). Men man kan även baka en viss sorts kakor,
t.ex. pepparkakor, med olika jäsmedel– här är då jäsmedlet den parameter som
varieras (förutsett att man försöker att hålla övriga parametrar som påverkar
resultatet så konstanta som möjligt).
__________________________________________________________
Del 1: Hur påverkar bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt
resultatet då man bakar?
Som du säkert vet använder man olika sorters jäsmedel (inkl. vanlig jäst) då man
bakar. Men kan man använda vilket jäsmedel som helst till vilket bakverk som helst –
vanligtvis används bikarbonat då man bakar pepparkakor, men kan man lika gärna
använda hjorthornssalt eller bakpulver?
Man kan göra systematiska undersökningar av hur de olika kemiska jäsmedlen
(bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt) fungerar genom att baka en viss sorts
kakor, t.ex. pepparkakor, med dem. För att få ett rättvisande (tillförlitligt) resultat
måste man då göra degar/smetar som är jämförbara, baka ut kakorna så lika som
möjligt och grädda kakorna på ett jämförbart sätt.
Man kan t.ex. göra tre degar utgående från samma pepparkaksrecept där endast
jäsmedlet (inte mängden jäsmedel) varierar, dvs. man gör tre likadana degar, men en
med bikarbonat, en med bakpulver och en med hjorthornssalt. De tre degarna
1(7)
behöver sedan bakas ut så likartat som möjligt (samma storlek/tjocklek/form på
kakorna) och kakor från de tre satserna behöver gräddas samtidigt, helst på samma
plåt.
För att ta reda på hur jäsmedlet fungerar behöver man iaktta kakorna från de tre
degarna både under och efter gräddningen – ”pyser” kakorna från de olika degarna
upp lika snabbt? Blir de lika stora? Har de samma färg när de är färdiggräddade? Hur
ser de tre varianterna av pepparkakor ut inuti när de är färdiggräddade (färg,
struktur)? Man kan även smaka de tre varianterna – smakar de likadant, om inte, på
vilket sätt skiljer de sig i smak?
Muffins (bakas normalt med bakpulver) och drömmar (bakas normalt med
hjorthornssalt) kan undersökas på motsvarande sätt. Betedde de tre jäsmedlen lika
för de olika kaksorterna (hur de jäste upp i ugnen, färg, struktur mm,). På vilka sätt
skiljer sig pepparkakor, muffins och drömmar åt? Varför använder man olika
jäsmedel till dessa tre typer av bakverk?
Grundrecept för samtliga bakverk
Grundrecept pepparkakor (görs vanligtvis med bikarbonat):
Ingrediens
Smör
Strösocker
Sirap
Vatten
Ingefära
Nejlikor
Kanel
Kardemumma
Bikarbonat
Bakpulver
Hjorthornssalt
Vetemjöl
Bikarbonat
1/3 sats
50 g
5,5 msk
drygt 1 msk
drygt 2 msk
0,5 tsk
0,5 tsk
1 tsk
Drygt 1,5 krm
0,5 tsk
Bakpulver
1/3 sats
50 g
5,5 msk
drygt 1 msk
drygt 2 msk
0,5 tsk
0,5 tsk
1 tsk
drygt 1,5 krm
Hjorthornssalt
1/3 sats
50 g
5,5 msk
drygt 1 msk
drygt 2 msk
0,5 tsk
0,5 tsk
1 tsk
Drygt 1,5 krm
Originalrecept
150 g
2,5 dl
0,5 dl
1 dl
0,5 msk
0,5 msk
1 msk
1 tsk
0,5 msk
0,5 tsk
2,5 dl
0,5 tsk
2,5 dl
2,5 dl
7,5 dl
Gör så här:
1. Sätt ugnen på 225 grader.
2. Rör fett, socker och sirap smidigt.
3. Tillsätt vatten, kryddor, bikarbonat/bakpulver/hjorthornssalt och mjöl till
en smidig pepparkaksdeg. Lägg den i kyl över natten.
4. Kavla en bit av pepparkaksdegen i taget, ta ut pepparkakor med mått, grädda cirka
5 minuter. Låt dem kallna på plåten. Alt gör en rulle av degen och skär tunna
skivor istället för att kavla ut degen och ta ut kakor med mått.
Recept: http://www.recept.nu/recept-nu/kakor-och-tartor/mjol/pepparkakor--grundrecept/
2(7)
Grundrecept muffins (görs vanligtvis med bakpulver):
Ingrediens
Smör
Ägg
Strösocker
Vetemjöl
Bikarbonat
Bakpulver
Hjorthornssalt
Vaniljsocker
Mjölk
Bikarbonat
½ sats
50 g
1 st
1 dl
1,5 dl
1 tsk
Bakpulver
½ sats
50 g
1 st
1 dl
1,5 dl
Hjorthornssalt
½ sats
50 g
1 st
1 dl
1,5 dl
1 tsk
1 tsk
0,5 dl
Grundrecept (12 st)
100 g
2 st
2 dl
3 dl
2 tsk
1 tsk
1 tsk
0,5 dl
1 tsk
0,5 dl
2 tsk
1 dl
Gör så här:
1. Sätt ugnen på 200 grader.
2. Smält smöret och låt det svalna.
3. Vispa ägg och socker poröst.
4. Blanda vetemjöl, bikarbonat/bakpulver/hjorthornssalt och vaniljsocker.
5. Tillsätt detta växelvis med det smälta smöret och mjölken.
6. Fördela i muffinsformar, fyll dem till 2/3, och grädda mitt i ugnen i 200 grader 15
minuter.
Recept: Linnéa Seidel http://www.tasteline.com/Recept/Grundrecept_muffins
__________________________________________________________
Grundrecept drömmar (görs vanligvis med hjorthornssalt):
Ingrediens
Smör
Strösocker
Vaniljsocker
Matolja
Bikarbonat
Bakpulver
Hjorthornssalt
Vetemjöl
Bikarbonat
1/4 sats
25 g
0,5 dl
0,5 tsk
0,25 dl
drygt 1 krm
Bakpulver
1/4 sats
25 g
0,5 dl
0,5 tsk
0,25 dl
Hjorthornssalt
1/4 sats
25 g
0,5 dl
0,5 tsk
0,25 dl
Originalrecept (50 st)
100 g
2 dl
2 tsk
1 dl
drygt 1 krm
knappt 1 dl
1 tsk
Knappt 4 dl
drygt 1 krm
knappt 1 dl
knappt 1 dl
Gör så här:
1. Sätt ugnen på150 grader.
2. Låt smöret bli rumsvarmt, häll på strösocker och vaniljsocker och kör med elvisp
till en jämn smet.
3. Tillsätt olja och bikarbonat/bakpulver/hjorthornssalt och kör med elvisp till
en jämn smet.
4. Tillsätt vetemjölet och kör med elvisp till en smulig smet
5. Tryck ihop degen, ta en bit av smeten, rulla till en boll och lägg på en plåt. Grädda
mitt i ugnen ca 20 min.
Recept: http://www.recepten.se/recept/droemmar.html
3(7)
Resultat från bakningen (iakttagelser vid gräddning, utseende (färg,
struktur) och smak):
Bikarbonat
Bakpulver
Pepparkakor
Muffins
Drömmar
4(7)
Hjorthornssalt
Del 2: Hur fungerar bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt?
Man kan systematiskt ta reda på hur bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt
fungerar utan att baka. Vad händer med respektive jäsmedel om man blandar dem
med kallt respektive varmt vatten? Vad händer om man sedan tillsätter lite syra (t.ex.
pressad citron, ättika eller vinäger) till provet med kallt vatten?
Resultat (iakttagelser):
Kallt vatten
Varmt vatten
Kallt vatten
+ tillsats av syra
Bikarbonat
Bakpulver
Hjorthornssalt
Vad är då bikarbonat, bakpulver och hjorthornssalt? En titt i Nationalencyklopedin:
bikarbona´t, äldre namn på vätekarbonat. I dagligt tal och inom medicinen avses
natriumvätekarbonat, NaHCO3, som har använts bl.a. som syraneutraliserande medel vid
ökad produktion av saltsyra i magsäcken. (http://www.ne.se/lang/bikarbonat)
bakpulver, livsmedelstillsatser som används i stället för jäst då degen håller så mycket
fett eller socker att jästen inte kan verka eller då kort produktionstid eftersträvas. De
består dels av natriumvätekarbonat (bikarbonat) eller ammoniumvätekarbonat
(hjorthornssalt), som vid våt kontakt med syra utvecklar deghävande koldioxidgas, dels
av ett torrt surt ämne; vanligen ingår också ett utspädningsämne. Efter behov kan syran
vara snabbt reagerande, t.ex. kaliumvätetartrat, eller långsamt reagerande, t.ex.
glukonsyrans δ-lakton. (http://www.ne.se/lang/bakpulver)
hjorthornssalt, en blandning av huvudsakligen ammoniumvätekarbonat och
ammoniumkarbamat (se ammoniumföreningar). Hjorthornssalt framställdes förr genom
torrdestillation av horn, därav namnet. Eftersom det vid upphettning sönderdelas i de
gasformiga ämnena ammoniak, koldioxid och vattenånga används det som bakpulver.
ammoniumföreningar,/…/Ammoniumkarbonat,
(NH4)2CO3,
ammoniumvätekarbonat, NH4HCO3,
och ammoniumamidokarbonat (ammoniumkarbamat),
NH2COONH4, bildas då koldioxid leds genom en vattenlösning av ammoniak. En
blandning av de två senare används som bakpulver under namnet hjorthornssalt
(framställdes redan några hundra år f.Kr. av araberna genom torrdestillation av
hjorthorn) och i luktsalter. Vid upphettning bildas enbart gasformiga produkter:
ammoniak, koldioxid och vattenånga. (http://www.ne.se/lang/hjorthornssalt)
5(7)
Vad händer då jäsmedlen kommer i kontakt med vatten?
Bikarbonat = natriumvätekarbonat (NaHCO3)
Det som till vardags brukar kallas ”bikarbonat” är ämnet natriumvätekarbonat,
NaHCO3. I ren form är natriumvätekarbonat ett vitt pulver som löser sig dåligt i
vatten. Natriumvätekarbonat sönderdelas vid uppvärmning och vid kontakt med
syror under avgivande av koldioxid och vatten. Detta kan man använda sig av för att
få bröd att jäsa - då bikarbonatet kommer i kontakt med en syra bildas koldioxid och
vatten:
HCO3- + H+ → CO2 + H2O
vätekarbonatjon
vätejon
koldioxid
vatten
Det bildas också koldioxid då man värmer bikarbonat, men då bildas även soda (=
natriumkarbonat) som har en speciell smak. Om man använder bikarbonat i en
vanlig sockerkaka kan man även få en gul-brun-grön missfärgning.
Bakpulver
Bakpulver är en blandning av ca 30% natriumvätekarbonat (= bikarbonat som är ett
basiskt ämne), ca 40% av ett s.k. surt salt (t.ex. natriumpyrofosfat)) och ca 30% av
något ämne som motstår fukt, t.ex. majsstärkelse. När bakpulvret kommer i kontakt
med vatten reagerar bikarbonatet (basiskt) med pyrofosfatet (surt) och det bildas
koldioxid:
HCO3- + H+ → CO2 + H2O
dvs. vi får samma reaktion med bakpulver som med bikarbonat. Skillnaden är att det
behövs ca dubbelt så mycket bakpulver som rent bikarbonat för att få samma
jäseffekt. För vissa bakverk kan man byta ut bikarbonatet mot bakpulver, men man
behöver då tillsätta dubbla mängden bakpulver jämfört med bikarbonat.
Hjorthornssalt
En vanlig komponent i hjorthornssalt är ammoniumvätekarbonat, NH4HCO3. Saltet
innehåller en ”sur” jon (= NH4+) och en ”basisk” jon (=HCO3-). Då hjorthornssaltet
kommer i kontakt med syror eller då man hettar upp det bildas endast gasformiga
ämnen: koldioxid, vatten och ammoniak:
NH4HCO3(s)
→
ammoniumvätevätekarbonat
CO2(g)
koldioxid
+ H2O(g) + NH3(g)
vatten
ammoniak
En gemensam nämnare för alla tre jäsmedlen är att de bygger på en s.k. syrabasreaktion mellan en bas (vätekarbonatjonen i samtliga fall) och en syra och att det i
alla tre fallen bildas koldioxid.
Den här undersökningen illustrerar också en generell princip för kemiska reaktioner
– reaktionshastigheten ökar (icke-linjärt) med temperaturen.
Ett annat exempel på ett ”bakexperiment” man kan göra är experimentet ”Den bästa
bulldegen” från Skolkemi (http://school.chem.umu.se/Experiment/75) där man
testar att baka vete- och rågbröd med hjälp av jäst, bakpulver och bikarbonat.
6(7)
Koppling till Lgr11
De här experimenten kan
naturorienterande ämnena:
kopplas
till
följande
centrala
innehåll
i
de
Åk 1-3:
Kropp och hälsa
- Människans upplevelser av (…/…) smak och doft med hjälp av olika sinnen
Material och ämnen i vår omgivning
- Materials egenskaper (…/…)
Metoder och arbetssätt
- Enkla naturvetenskapliga undersökningar
- Dokumentation av naturvetenskapliga undersökningar med text, bild och andra
uttrycksformer
Åk 4-6:
Kemin i naturen
- Indelning av ämnen och material utifrån egenskaperna (…/...), surt eller basiskt
- (…/…) och några andra grundläggande kemiska reaktioner
Kemin i vardagslivet och samhället
- Vanliga kemikalier i hemmet (…/…). Deras användning (…/…).
Kemins metoder och arbetssätt
- Enkla systematiska undersökningar. Planering, utförande och utvärdering.
- Dokumentation av enkla undersökningar med tabeller, bilder och enkla skriftliga
rapporter.
Dessutom kan man (om man vill) väva in matematik – hur mycket rymmer de olika
köksmåtten (krm, tsk, msk, dl), hur många krm går det på 1 dl etc. samt hur man
skalar upp/ner recept (och ev. byter från msk till tsk om man skalar ner).
7(7)