,,O pieczeniu ciasta” – badanie efektywności procesu

,,O pieczeniu ciasta” – badanie efektywności procesu
endoenergetycznego
Odniesienie do podstawy programowej
III Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z różnorodnych źródeł; opisuje właściwości
substancji i wyjaśnia przebieg prostych procesów chemicznych; bezpiecznie posługuje się
prostym sprzętem laboratoryjnym i podstawowymi odczynnikami chemicznymi, projektuje
i przeprowadza proste doświadczenia chemiczne.
Treści nauczania/zalecane doświadczenia lub obserwacje
III Uczeń wyjaśnia różnice pomiędzy pierwiastkiem a związkiem chemicznym (1.4),
posługuje się symbolami pierwiastków (1.6), opisuje cechy mieszanin jednorodnych
i niejednorodnych (1.7), podaje przykłady reakcji chemicznych zachodzących w otoczeniu
człowieka, planuje i wykonuje doświadczenia ilustrujące reakcję chemiczną (3.1), opisuje, na
czym polega reakcja analizy i wymiany, podaje przykłady różnych typów reakcji i zapisuje
odpowiednie równania, obserwuje doświadczenia ilustrujące typy reakcji i formułuje wnioski
(3.2), definiuje pojęcie: reakcja endoenergetyczna (do przebiegu której energia musi być
dostarczona, np. procesy rozkładu – pieczenie ciasta) (3.3.), opisuje właściwości fizyczne
i chemiczne tlenku węgla(IV), planuje i wykonuje doświadczenia dotyczące badania jego
właściwości (4.2), pisze równania reakcji otrzymywania tlenku węgla(IV) (4.4), wymienia
zastosowania węglanów i fosforanów (7.6).
Słowa kluczowe – terminy, które uczeń:
a) Powinien znać przystępując do zajęć (z niższych etapów edukacyjnych lub wcześniej
realizowanych celów kształcenia i treści nauczania): problem badawczy, hipoteza,
wniosek, warunki doświadczenia, próba kontrolna, próba badawcza, sole.
b) Które przyswoi w czasie zajęć: reakcja endoenergetyczna.
Nie samym chlebem żyje człowiek…..
Wśród dostępnych na rynku produktów spulchniających znajdują się: soda oczyszczona,
,,amoniak” oraz proszek do pieczenia.
Soda oczyszczona, czyli wodorowęglan sodu (E500 – zwany kwaśnym węglanem sodu), ulega
rozkładowi termicznemu, zgodnie z poniższym równaniem:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O↑+ CO2↑
Amoniak jest środkiem spulchniającym zawierającym głównie wodorowęglan amonu (E503).
Podczas jego termicznego rozkładu zachodzi reakcja opisana równaniem:
NH4HCO3 → NH3↑ + H2O↑+ CO2↑
Proszki do pieczenia zawierają diwodoropirofosforan sodu (E450 - difosforan disodowy) oraz
wodorowęglany (głownie sodu), a rzadziej węglany (sodu – E500 oraz potasu – E501).
W podwyższonej temperaturze przebiegają reakcje opisane następującymi równaniami:
Na2H2P2O7 + 2NaHCO3 → Na4P2O7 + 2CO2↑ + 2H2O↑
Na2H2P2O7 + Na2CO3 → Na4P2O7 + CO2↑ + H2O↑
Powstający dwutlenek węgla i para wodna powodują zwiększenie objętości pieczonego ciasta
w wyniku tworzenia się wewnątrz ciasta pęcherzyków gazu i porowatej struktury.
Najprostszy przepis na muffinki:
1) w misce wymieszać składniki suche (1 szklanka mąki,1/3 szklanki cukru, szczypta soli,
1 łyżeczka proszku spulchniającego, 1/2 łyżeczki cukru waniliowego), wymieszać ze
składnikami mokrymi (1/2 szklanki mleka, 1/6 szklanki roztopionego masła, 1 jajko);
2) napełnić foremki do 2/3 wysokości i piec w nagrzanym do 180 oC piekarniku przez 25
minut.
Na podstawie: I.Paleska, A.Siporska „Zagadki chemiczne”, Demart 2012;
B.Statham „E213 Tabele dodatków i składników chemicznych, czyli co jesz
i czym się smarujesz”, Wydawnictwo RM 2006
Uwaga: Eksperymenty chemiczne wykonujemy w ubraniu ochronnym!
Na stole masz przygotowany sprzęt, odczynniki i materiał badawczy:
materiał badawczy: proszki do pieczenia o różnym składzie, „amoniak”, soda oczyszczona,
mąka pszennej
odczynniki: węglan sodu lub potasu, diwodoropirofosforan sodu, jajka, mleko 3,2%, masło
lub margarynę, cukier, cukier waniliowy, sól, olej, waniliowe olejki zapachowe;
sprzęt laboratoryjny: miska, zlewka plastikowa 500ml, mikser, naczynko do ważenia, łyżka
plastikowa, waga, foremki do muffinek.
Przyjrzyj się zgromadzonym substancjom oraz sprzętowi i:
Zaproponuj problem badawczy/problemy badawcze, które możesz rozwiązać za pomocą
zgromadzonego sprzętu i materiału;
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Czy wszystkie substancje spulchniające wykazują taką samą efektywność?
Czy proszki do pieczenia różnych firm wykazują tę samą efektywność?
Czy efektywność procesu pieczenia zależy od ilości dodanego proszku do pieczenia?
Czy efektywność procesu pieczenia zależy od rodzaju spulchniacza (firmy?)
Czy efektywność procesu pieczenia zależy od rodzaju mąki?
Czy efektywność procesu pieczenia zależy od ilości dodanej sody?
Jak zmienia się efektywność procesu pieczenia wraz ze zmniejszeniem ilości dodanej
sody?
Sformułuj
możliwą
hipotezę/hipotezy
do
problemu
badawczego/problemów
badawczych;
Jakość wypieków zależy od rodzaju spulchniacza.
Zapisz czynności, jakie będziesz wykonywać, uwzględniając opis próby kontrolnej
i badanej, aby zrealizować doświadczenie w celu weryfikacji hipotezy/hipotez:
1. Przygotowuję ciasto (zgodnie z przepisem), dzielę na cztery równe części: do jednej
dodaję ¼ łyżeczki sody, a do pozostałych po ¼ łyżeczki innego proszku do pieczenia.
2. W oznaczonych foremkach umieszczam jednakowe ilości ciast z różnymi spulchniaczami
i piekę w temperaturze 180 oC przez 25 minut..
3. Porównuję stopień wyrośnięcia i pulchność otrzymanych wypieków.
Zrealizuj doświadczenie wg własnego planu.
Udokumentuj doświadczenie:
Muffinki z proszkami nr:1, 2 i 3 zwiększyły objętość wyjściową o połowę.
Muffinka z sodą zwiększyła objętość o 1/3.
Dokonaj analizy wyników:
Stopień wyrośnięcia i pulchność ciasta zawierającego proszki do pieczenia jest nieco lepszy
niż w przypadku ciasta spulchnionego za pomocą sody.
Sformułuj wniosek/wnioski z doświadczenia:
Jakość i efektywność wypieku ciast zależy od rodzaju środka spulchniającego.
Dokonaj ewaluacji (oceny) realizacji i efektów własnego działania:
Przeprowadzona procedura badawcza pozwoliła zweryfikować postawioną hipotezę
dotyczącą wpływu rodzaju spulchniacza na efektywność i jakość wypieku muffinek. Badania
potwierdziły słuszność postawionej hipotezy.