מה עושים ביום גשום? יש שאוכלים ויש שמבשלים ויש שעושים ניסויים, אבל הכי כיף זה לשלב ולעשות את כולם. הפעם אני ממליצה לכל הסקרנים ניסוי טעים של כימיה במטבח. הידרופובי והיגרוסקופי מילים ארוכות שנשמעות מסובכות, מי היה מאמין שאנחנו משתמשים בהם כמעט כל יום ובעזרתם נכין היום את ניסוי משקה הקקאו המושלם.
כדי שיהיה לנו יותר קל להבין את המושגים הפעם נתחיל דווקא בניסוי
ניסוי ליום גשום "ניסוי שלא נרטב"
מה צריך לניסוי
כפית גדושה של קקאו
כפית גדושה של סוכר
קערה
חצי כוס חלב מכל סוג (אפשר גם לערבב עם מים)
קיסם
מה עושים בניסוי
נמזוג את כוס החלב לקערה קטנה כך שהנוזל יהיה מספיק גבוה.
ניקח כפית גדושה של סוכר כך שתהיה לנו אפילו גבעה קטנה של סוכר.
נכניס את הכפית עם הסוכר לתוך החלב נשאיר את הכפית לשנייה בתוך הנוזל ונוציא את הכפית.
כשנוציא את כפית הסוכר מהחלב נגלה שהסוכר ספג את הנוזל ומתחיל תהליך המסה של הסוכר בנוזל.
ניגע עם קצה הקייסם בסוכר ונבדוק שהוא אכן מתחיל בתהליך המסה במים.
נחזור על הניסוי, הפעם נשתמש בכפית קקאו במקום הסוכר.
ניקח כפית גדושה של קקאו כך שתהיה לנו אפילו גבעה קטנה של קקאו.
נכניס את הכפית עם הקקאו לתוך החלב נשאיר את הכפית לשנייה בתוך הנוזל ונוציא את הכפית.
להפתעתנו נגלה, שהמים נפרדים מהקקאו
ניגע עם קצה הקיסם ונראה ששיכבת המים נפרדת, ונשארת לנו אבקה יבשה.
כשהכפית יוצאת מהנוזל אנחנו מקבלים שכבה עליונה דקה רטובה. שכבה זו גולשת מהכפית למטה ומתחתיה מתגלה אבקת קקאו יבשה לחלוטין.
האבקה של הקקאו דוחה את המים.
איך ייתכן שהקקאו נפרד מהנוזל ונשאר יבש, ואילו הסוכר ספג את הנוזל, ונראה שלא ניתן להפריד בין הנוזל ובין הסוכר?
מה קרה בניסוי
הניסוי "לא נרטב" ממחיש בצורה ויזואלית את התכונות הידרופוביות והיגרוסקופיות.
בעזרת ניסוי זה נוכל להבין בצורה קלה מה מאפיין חומר הידרופובי ומה מאפיין חומר היגרוסקופי.
הצטרפו לקבוצת הוואצאפ שלנו לילדים סקרנים וקבלו תכנים בלעדיים וניסויים שימשיכו לעורר בכם את הסקרנות
מה זה הידרופוביות?
הידרו זה מים, פוביה זה פחד. אז מי מפחד ממים?
ישנם חומרים שמפחדים ממים. חומרים אלה לא מתחברים עם מים אלא דוחים את המים.
אחד החומרים ההידרופוביים המוכרים ביותר הוא שמן.
שמן ומים לא מתחברים מכאן הביטוי כמו שמן ומים שמתאר שניים שלא מצליחים להסתדר אחד עם השני.
תכונה של הידרופוביות מתחילה בתוך המבנה המולקולרי של החומר, בתוך מבנה החלקיקים הקטנים שמהם מורכב החומר.
מבנה המולקולות גורם לכך, שחומר הידרופובי לא יכול להתחבר עם מים. מולקולות המים מורכבות ממולקולות של מימן וחמצן. חלקיקי המימן טעונים חיובית, וחלקיקי החמצן טעונים שלילית. המטענים השליליים והחיוביים האלה מושכים זה את זה, ויוצרים קשרים בין מולקולות המים.
מולקולות של חומר הידרופובי, לעומת זאת, הן לרוב בעלות תכונות שונות מאלה של מולקולות המים וחסרות מטען חשמלי. כתוצאה מכך, מולקולות של חומר הידרופובי לא יכולות ליצור קשרים עם המים ולכן חומר הידרופובי יתנגד להימצא במים.
בניסוי ראינו שקקאו גם הוא סוג של חומר הידרופובי שלא מתחבר בקלות עם מים.
קקאו הוא חומר קשה תמס ובגלל תכונת ההידרופוביות שלו הוא לא מומס בקלות בתוך נוזל.
מה זה היגרוסקופיות?
לעומת הקקאו הסוכר כפי שראינו בניסוי, לא רק שהוא לא חושש מהמים, הוא מתחבר איתם בקלות. בשפה המדעית זה נקרא הידרופילי. הידרו זה מים, פילי זה אוהב. חומר שאוהב מים. הסוכר מתחבר כל כך בקלות למים והוא ממש שואב אותם. הסוכר ספג במהירות את הנוזל ומכאן השם היגרוסקופי. היגרו זה לח וסקופיה זה לראות.
חומר היגרוסקופי סופח לחות, זאת אומרת שואב לחות או נוזל מסביבתו.
חומר היגרוסקופי יכול לשאוב לחות אפילו מהאוויר.
לפעמים נוכל לראות בתוך סוכר גבישים גדולים, זה קורה כאשר הסוכר סופג לחות מהאוויר, בעקבות כך גרגירי הסוכר נעשים מעט רטובים ונדבקים אחד לשני ויוצרים גבישים גדולים. כשאנחנו רואים גבישים כאלה בסוכר סימן שהכלי שהסוכר מוחזק בו אינו אטום מספיק ונכנסים לתוכו אוויר ולחות.
ייתכן וביום גשום, כשלא רציתם לצאת החוצה בגשם שמעתם את המשפט: "האם אתם עשויים מסוכר?" סוכר כפי שאנחנו ראינו בניסוי הוא באמת לא חומר אידיאלי לשרוד בגשם, כי יש בו את התכונות המולקולריות שמתחברות במהירות למים, ונמס בהם. מי שלא עשוי מסוכר לא צריך לחשוש לצאת החוצה בגשם.
סיכום הניסוי "לא נרטב"
כשאנחנו חמושים בידע החדש, אנחנו יכולים להבין בקלות מה קרה בניסוי "לא נרטב".
כפית הקקאו יצאה יבשה מתוך הצלילה בנוזל בלי חליפת צלילה. הסיבה לכך היא שהקקאו הוא חומר הידרופובי שדוחה מים, ולא מתערבב איתם בקלות. הסוכר הוא חומר היגרוספקופי, הסוכר מתערבב בקלות עם מים ואפילו סופג אותם. ולכן כפית הסוכר שיצאה מהצלילה בנוזל יצאה כשהסוכר כמעט נמס במים לחלוטין.
המדע מסביר: איך להכין משקה קקאו מושלם
יום גשום וסוער. בחוץ הגשם דופק בליווי תופי הרעמים ואורות הברקים, וכל מה שבא לנו לעשות זה להתחמם מתחת לפוך. והכי כיף ביום גשום כזה להתחמם עם כוס משקה קקאו מתוק וחם.
בעזרת המדע נצליח להנדס לעצמנו משקה קקאו מושלם. אך איך נתגבר על התכונה ההידרופובית של אבקת הקקאו?
לפני שנגלה את סוד הכנת המשקה המושלם נברר מה זה בכלל קקאו.
מה זה קקאו?
הקקאו הוא עץ בגובה של עד 7 מטרים.
מוצאו מיבשת אמריקה הדרומית וכיום מגדלים אותו בכל האזורים הטרופיים.
את אבקת הקקאו שאנחנו שותים, מייצרים מזרעים של עץ הקקאו. אבקת הקקאו - המרכיב העיקרי במשקה השוקו וגם בשוקולד. בגלל חשיבותם זרעי הקקאו נקראים פולי קקאו.
תהליך הכנת אבקת קקאו הוא תהליך ממושך הכולל כמה שלבים ביניהם: התססת פולי הקקאו, ייבוש הפולים, קלייה של הפולים, הסרת הקליפה והוצאת הנבטים, טחינה עד קבלת משחה סמיכה, הפרדת חמאת הקקאו ומוצקי קקאו. לבסוף מוצקי הקקאו נטחנים לאבקה.
לייצור קילו אחד של שוקולד דרושים בן 300 ל-500 פולי קקאו.
עובדה מעניינת היא שבמקומות בהם גדל עץ הקקאו לא ניתן לייצר ממנו את השוקולד. הכנת השוקולד מחייבת טמפרטורות נמוכות בהרבה מהטמפרטורה באזורים הטרופיים.
בארץ המוצא של עץ הקקאו נהגו להשתמש בקקאו להכנת משקה. משקה זה היה מר ונהגו להוסיף לו תבלינים חריפים כמו צ'ילי.
משקה זה נודע בשמו משקה האלים כיוון שהיה משקה יקר שיועד למלכים האצטקים.
השוקולד כפי שאנו מכירים אותו היום לא היה מוכר בדרום אמריקה עד שהספרדים, המגלים הראשונים של היבשת, הביאו את אבקת הקקאו לאירופה. שם נולד השוקולד לראשונה.
בנוסף להמצאת השוקולד האירופיים גם שיפרו את אבקת הקקאו עצמה ובכך גם את המשקה שמכינים ממנה.
מה ההבדל בין אבקת קקאו לאבקת קקאו הולנדי
אבקת קקאו רגילה היא חומצית ולפעמים שימוש באבקת קקאו חומצית גורמת באפייה לתגובת חומצה בסיס, שמשאירה משקעים ופוגעת באיכות האפייה.
הכימאי ההולנדי ואן-האוטן שיפר את תהליך ההפרדה בין חמאת הקקאו ומוצקי הקקאו והוסיף לאבקת הקקאו מלחים כמו אשלגן או סודה לשתייה שהם חומרים בסיסיים ובכך יצר אבקת קקאו יותר מאוזנת. ניתן להבחין באבקת קקאו הולנדי על ידי הצבע הכהה שלה וטעמה העדין יותר.
מה עושים ביום גשום
ניסוי הכנת משקה קקאו או שוקו מושלם
מה צריך לניסוי:
כפית גדושה של אבקת קקאו
2 כפיות סוכר
כוס חלב
קלחת
מה עושים בניסוי: איך מכינים את המשקה המושלם
אבקת הקקאו כפי שגילינו בניסוי לא מתערבבת בקלות עם החלב הקר ולכן נעשה 2 דברים כדי להתגבר על ההידרופוביות וגם לשפר את הסמיכות והטעם של משקה השוקו שלנו.
1. נוסיף סוכר. סוכר כפי שגילינו מתערבב בקלות במים, ולכן כאשר נערבב את אבקת הקקאו עם סוכר נשפר את היכולת של הקקאו להתערבב בחלב, וגם הסוכר משפר את הסמיכות של המשקה.
2. נחמם את החלב. החום מאפשר לקקאו להתערבב עם הנוזל על ידי הפחתת הצמיגות של השומנים והחלבונים בקקאו. דבר שמאפשר ערבוב קל ותמיסה חלקה יותר.
בשלב הראשון נערבב את הקקאו עם הסוכר ומעט חלב קר
בשלב השני נעזר במבוגר ונחמם את חלב (אין צורך להביא לרתיחה). תוך כדי חימום החלב נמשיך לערבב את הקקאו. כך נוכל להגיע לתמיסה חלקה יותר ללא גושים.
שימו לב! בישול ארוך מדי או בחום גבוה מדי עלול לגרום לפירוק החלב ולהפוך את המשקה לדייסה, מרקם שאנחנו פחות שואפים אליו.
להעצמת הטעמים ניתן להוסיף מעט קינמון או קפה לפי טעמכם.
ניתן גם לשדרג את המשקה ולהוסיף לחלב החם 2 קוביות שוקולד.
תיהנו!
אוהבים ניסויים ? נסו את ערכות הניסויים לילדים של שיגעון המדעים