חלב הוא מוצר טבעי בסיסי שנמצא כמעט בכל בית. מפתיע לגלות שהחלב הוא תערובת של מים ושמן, שנקראת תחליב (אמולסיה) בתערובת הזו יש גם חלבונים, סוכרים, ויטמינים ומינרלים. בתהליכים שונים מייצרים מהחלב עשרות מוצרים בתהליך בו מפרידים את מרכיבי החלב. במעבדה הביתית שלנו נעשה ניסויים עם חלב ונגלה את החומרים שמהם מורכב החלב.
יהיה מסקרן...
הכיף מתחיל בשלב השאלות
ננסה להעלות תשובות אפשריות בעזרת הדמיון
נמשיך לשלב השלישי בגילוי הסקרנות.
ניסויים מדעיים לגילוי ואישוש תשובות לשאלות שלנו
1. ניסוי גילוי ההבדל בין נוזל למוצק
חומרים חלב - שליש כוס 80 מ"ל גבינה - 2 כפות 20 גרם מבחנה או כוס צרה צלחת שטוחה קטנה מסננת שלב ראשון מוזגים חלב לכוס שלב שני נחזיק ביד אחת את המסננת מעל הצלחת וביד השנייה ננסה למזוג את החלב למסננת תוצאה החלב לא נשאר במסננת. החלב עבר דרך המסננת אל הצלחת
שלב שלישי
נחזיק ביד אחת את המסננת מעל הצלחת וביד השנייה בעזרת כפית נעביר את הגבינה למסננת.
תוצאה
הגבינה מונחת בבטחה בתוך המסננת
מסקנה
החלב הוא נוזל והגבינה היא מוצק.
נוזל הוא מצב צבירה של החומר. לנוזל אין צורה ונפח. צורת הנוזל נקבעת לרוב לפי צורת הכלי בו הוא נמצא. בניסוי החלב שלנו, החלב שמזגנו לכוס צרה, קיבל את צורת הכוס והחלב שבצלחת קיבל את הצורה השטוחה של הצלחת. בגלל שהמסננת לא אטומה החלב קיבל את צורת החורים ועבר לצלחת.
לעומת זאת הגבינה היא חומר מוצק, לכן הגבינה נשארה במסננת.
במצב צבירה מוצק יש לחומר צורה מוגדרת. נפח החומר לא תלוי בצורת הכלי.
הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות
2. ניסוי גילוי חלבון החלב
חומרים
חלב שליש כוס 80 מ"ל
מיץ לימון 2 כפות 20 מ"ל
צלחת פטרי או צלחת שקופה קטנה
טפטפת או כפית
כף
שלב ראשון
נעביר לצלחת 2 כפות חלב
שלב שני
בעזרת כפית נעביר לצלחת 5 מ"ל מיץ לימון
שלב שלישי
נערבב מעט בעזרת כפית ונמתין כדקה
תוצאה
התהוות גושים קטנים בחלב. החלב מתגבש הופך למוצק
מסקנה הניסוי עם חלב גילה לנו את אחד המרכיבים, שנמצאים בחלב והוא חלבון. הגושים שנוצרו הם מיליוני חלבונים שנדבקו יחד בתהליך הדומה להפקת גבינה. גבינה נוצרת מהדבקות של חלבוני החלב בסביבה חומצית. מיץ לימון הוא משקה חומצי וכאשר מוסיפים אותו לחלב, חלבוני החלב עוברים שינוי (דנטורציה) ונדבקים זה לזה. התוצאה של הניסוי היא גושים קטנים של גבינה. גושים אלה הם כנראה חלבון קזאין, שהרי 80% מהחלבונים הנמצאים בחלב הם חלבון הנקרא קזאין.
3. ניסוי מגהצים חלב
חומרים חלב - 2 כפות 20 מ"ל מכחול דק או מקל אוזניים דף נייר לבן חלק מגהץ שלב ראשון נטבול את המכחול בחלב שלב שני בעזרת המכחול נכתוב על דף הנייר בגדול את המילה חלב או נצייר טיפה בגדול. שלב שלישי נחזור ונטבול את המכחול בחלב ונעבור מספר פעמים על האזורים שכתבנו. שלב רביעי נמתין עד לייבוש מוחלט של הנייר (15 דקות) שלב חמישי נכוון את המגהץ לחום כותנה. בעזרת המגהץ נעבור ונגהץ את דף הנייר. תוצאה מה שכתבנו על דף הנייר מתגלה. האזורים שכתבנו או ציירנו על הדף נצבעו בצבע חוםמה עושים?
מסקנה הניסוי עם החלב גילה לנו את אחד המרכיבים של החלב והוא סוכר. סוכר החלב נקרא לקטוז, וכאשר גיהצנו את החלב, הסוכר נשרף ושינה את צבע החלב מלבן לחום כמו סוכר שמחממים על האש ונוצר קרמל. בשפת המדענים נקרא התהליך הזה פירוליזה או זיקוק יבש.
4. ניסוי מחלב לחמאה
חומרים שמנת מתוקה 32 או 38 אחוז כלי מידה או צנצנת קטנה או שקית פתח סגור שלב ראשון מוזגים לצנצנת 4 כפות שמנת 40 מ"ל שלב שני סוגרים את המכסה היטב ומנערים (לא להתייאש אפשר לתת לכל חברי הבית ליהנות ולהפגין את כוחם) שלב שלישי לאחר 5 דקות פותחים את המכסה, מוסיפים קורט מלח וממשיכים לנער שלב רביעי לאחר כדקה נוספת של שקשוק תשמעו פתאום שצליל השקשוק השתנה, ותרגישו כאילו יש לכם כדור בצנצנת. נפתח את הצנצנת. נמזוג את הנוזל שנשאר בכלי לכלי אחר. תוצאה בניסוי זה קיבלנו בצנצנת חמאה. נטעם את החמאה שעמלנו עליה. בתיאבון!
מסקנה הניסוי עם חלב גילה לנו את אחד החומרים שנמצאים בחלב והוא שומן. כאשר מניחים לחלב טרי לעמוד במשך זמן מה, באופן טבעי תצוף על חלקו העליון שמנת. השמנת היא החלק העשיר בשומן שנמצא בחלב. למרות ששמן ומים לא מתערבבים החלב (90% מים) מכיל בתוכו שומן (3%) גם בשמנת קורה הבלתי ייאמן השמן והמים התערבבו. השומן שבחלב מפוזר כטיפות זעירות ובלתי נראות לעין ("גלובולות") שמוקפות במולקולות של חלבונים, שמאפשרות לכדוריות השומן להישאר מפוזרות בתוך המים ולא להידבק. הפרדת החלק השומני בחלב מתרחש בתהליך הנקרא חיבוץ. בתהליך זה מטולטל החלב בחוזקה במכשיר מסתובב עד להפרדת השומנים מהנוזל. בניסוי הפעלנו לחץ פיזי מתון על כדוריות השומן וגרמנו להם להתנגש בחוזקה ולהתחבר יחד. כך נוצרו כדורי שומן גדולים יותר ויותר, עד שנוצר ממש גוש שומן נראה לעין. פעולה זו נקראת חביצה. חמאה היא למעשה מאכל המורכב ברובו משומן החלב (מעל 80%).
יש עוד הרבה שאלות מסקרנות הקשורות לחלב כמו למשל: מדוע חלב מתקלקל? איך קירור מונע קלקול? מדוע צבע החלב לבן? ועוד... נמצא הזדמנות לשוב ולעשות עוד ניסויים עם חלב. נחזור לעשות עוד ניסויים מדעיים מעניינים ומסקרנים בהמשך. שתפו אותנו בתמונות של הניסויים עם חלב שאתם עשיתם בבית.