НАЦИОНАЛЕН STEM ЦЕНТЪР Приготвянето на храната днес се е превърнало в наука, която е тясно свързана с изкуството.
Молекулярната гастрономия е съвременно направление на науката за храненето, където се използват научните подходи на физиката, химията и биологията.
Съставът (от гледна точка на атомите, молекулите и йоните), свойствата (от гледната точка на маса, вискозитет, температура на обработване, въздействие върху сетивата на човека) и промените (химични реакции, реагиращи вещества и продукти) се използват за:
– приготвяне на храната;
– оценка на храната (външен вид, хранителна стойност, вкусови качества).
Как обработваме храната?
Някои храни се приемат сурови, но други трябва предварително да се обработят топлинно. Човекът е започнал да обработва храната с откриването на огъня. Това е направило възможно консумирането на зърнените и бобовите храни и на картофите. Днес начините за приготвяне на храната са изключително разнообразни, а умението за това е издигнато в изкуство.
Задача 1. Сетивен гастроном. Защо човекът има много добро цветно зрение? Има ли връзка то с храната ни?
А. Проучете информацията, за да отговорите на въпросите.
Еволюцията на човека и неговото процъфтяване като биологичен вид са свързани с развитието на стереоскопично (пространствено, обемно) и цветно зрение. Той разчита на очите си, за да определи формата, размерите, цвета и разположенето на предметите в пространството.
Природата е оцветила полезните вещества в храната с различни цветове – често наситени и ярки, а човекът се е научил да ги вижда. В продължение на милиони години еволюция хората са развивали и усъвършенствали стереоскопичното (пространствено, обемно) и цветно зрение.
Б. Защо виждаме толкова много цветове, когато разоплагаме само със зрителни рецептори за червен, син и зелен цвят?
Направете опита
Цветна вода
Материали: голям прозрачен стъклен съд (2 – 3 L), 4 малки стъклени цилиндъра или чаши, оцветители за храни (червен, зелен, жълт и син), 5 бр. стъклени пръчици и вода (2,5 – 3,5 L).
Времетраене: 30 минути
Време е за действие:
1. Напълнете [latex]\footnotesize\frac{2}{3}[/latex] от обема на големия и на четирите малки съда с вода.
2. Оцветете с няколко капки синя боя за храни водата в големия съд (в синьо).
3. Номерирайте малките съдове от 1 до 4 и оцветете със съответния оцветител за храни водата в тях, както е показано на скритата схема. (Не забравяйте да разбърквате течностите със стъклена пръчица без да ги смесвате.)
5. Вземете малкия стъклен съд, означен с № 1 и го потопете в големия съд без да го разливате.
6. Наблюдавайте променя ли се цвета на течността в малкия съд. Попълнете информацията в таблицата.
7. Извадете от водата първия малък съд.
8. Повторете стъпки 5, 6 и 7 с другите малки съдове – №2, №3 и №4.
Обяснение на опита: Каква е причината за наблюдаваните резултати?
Задача 2. Знаете ли, че всяка храна може да изглежда като цветни и апетитни сфери с различен диаметър?
А. Проучете.
Възможно ли е да похапвате сладко-сладко от сока си, вместо да го изпиете наведнъж? Да, казват молекулярните гастрономи. Техниката им се нарича сферификация, а ние можем да я наричаме просто вкусна наука!
Сферификацията се основава на специфична химична реакция между натриев алгинат и калциев хлорид.
Натриевият алгинат изгражда клетъчните стени на морски водорасли, от които и се произвежда. Състои се от алгинат – отрицателно заредена голяма молекула въглехидрат, която се нарича полизахарид, и свързаните с нея Na+. Натриевият алгинат образува течен воден разтвор, защото натриевите йони се отделят от алгината и водните молекули ги обграждат.
Когато натриевият алгинат се капне в разтвор на калциев хлорид, молекулите на алгината се свързват с калциевите йони, образувайки калциев алгинат. Тъй като двойно заредените калциеви йони могат да свържат две различни алгинатни молекули едновременно, разтворът се сгъстява и се превръща в гъсто желеподобно вещество.
Б. Експериментирайте сферификация.
Направете опита
Да похапнем газирана напитка
Материали: пластмасова спринцовка с обем 5 cm3 или капкомер, две метални купи с вместимост 1 L, секундомер, везна, блендер/пасатор, цедка, хладилник.
Продукти: 150 mL кола, 3 g натриев алгинат, 3 g калциев дихлорид.
Времетраене: 30 минути и 1 час за охлаждане.
Време е за действие:
1. Направете разтвор от CaCl2: изсипете 300 mL вода в чистa купа, добавете 3 g CaCl2 и разбъркайте много добре.
(Шеф-готвачите наричат този разтвор баня за сферификация, защото в него се образуват сферите.)
2. В купата на блендера изсипете 100 mL кола, 3 g натриев алгинат, разбъркайте и добавете още 50 mL кола. След това използвайте блендера, докато разтворът не стане еднакъв в целия си обем (хомогенна смес).
3. Охладете за 1 час хомогенната смес.
4. Вземете със спринцовка или с капкомер от охладения разтвор и капнете капка в първия разтвор на CaCl2.
5. Засечете 1 min, извадете топчето с помощта на цедката и го изплакнете в купа с чиста вода. Наблюдавайте тънката ципа на повърхността му.
6. Направете още сфери с газирана напитка, като повторите стъпки 4 и 5.
Обяснение на опита: Каква е причината за наблюдаваните резултати?
Направете опита
Да похапнем ягодов сок
Материали: пластмасова спринцовка с обем 5 cm3, капкомер, съдове с вместимост 1 L, секундомер, везна, блендер/пасатор, универсален киселинен индикатор.
Продукти: 250 g ягоди или 300 g ягодово пюре, 2 g натриев алгинат, 5 g калциев лактат глюконат, 10 g захар, щипка сол.
Времетраене: 30 минути и 1 час за охлаждане.
Време е за действие:
1. Направете разтвор от натриев алгинат: изсипете 600 mL вода в чистa купа, добавете 3 gнатриев алгинат и разбъркайте много добре.
2. Пасирайте ягодите и добавете 5 g калциев лактат глюконат, 10 g захар, щипка сол и смесете много добре с блендера, докато разтворът не стане еднакъв в целия си обем (хомогенна смес).
3. Охладете за 1 час.
4. Вземете със спринцовка или с капкомер от охладения разтвор и капнете капка в първия разтвор на натриев алгинат.
5. Засечете 1 min, извадете топчето и го изплакнете в купа с чиста вода. Наблюдавайте тънката ципа на повърхността му.
6. Направете още сфери, като повторите стъпки 4 и 5.
Обяснение на опита: Каква е причината за наблюдаваните резултати?
Задача 3. Направете проучване за пълноценното хранене.
Пълноценното хранене
Изборът на хранителни продукти в супермаркета може да ни подскаже дали един човек се храни пълноценно. Няма продукт, който да осигурява всички необходими за организма вещества. Затова и здравословният начин на живот е предизвикателство, което включва изграждане не само на хранителни навици, но и на знания за състава и качеството на храната.
Задача 4. Кои фактори влияят върху избора на храна?
А. Проучете информацията за хранителната стойност на плодовете. Откривате ли връзка между цвета и състава им? Формулирайте извод.
Б. Отговорете на въпросите, като използвате информацията от изображенията.
В. Анализирайте данните за хранителната стойност на 100 g кисело мляко на различни производители.
Проучете и киселото мляко, което харесвате най-много. Попълнете данните от етикета с хранителна информация в таблицата в работния лист.
Г. Направете здравословно смути.
Смути е гъста напитка от плодове или зеленчуци, комбинирани с ядки, семена, мляко.
Смути с банан и чиа
Хранителна стойност в 100 mL
128 калории
5 g белтъци
21,5 g мазнини
68 g въглехидрати
Направете
Здравословно смути
Материали:
200 mL прясно или бадемово мляко, 120 g зрял банан/ананас (около 100 mL), 1 ч. л. мед (5 mL), 1 ч. л. семена от чиа (5 mL).
Времетраене: 15 мин + ? за консумиране
Време е за действие
Нарежете банана и го поставете в блендера, прибавете млякото, меда и семената от чиа. Разбъркайте в блендера. Изсипете в любимата си чаша.
Извод на изследователя
Колко килокалории има в приготвеното смути?
Какъв хранителен продукт да прибавя за фибри?
Може ли смутито да замести обяда?
Сравнете резултатите със скритата снимка.
Д. Проучете кои храни трябва да консумираме, ако приемаме по-малко месо. Запишете три от тях в работния си лист.
Хората, които не ядат месо, се наричат вегетарианци.
Тялото ни се нуждае от всички вещества, за да е здраво. Ако например не консумираме месо, трябва непременно да го заместим с други храни, богати на белтъци. Здравословното хранене изисква също и да спазваме режим и хигиенни правила.
Хранознание
Здравето е в ръцете на всеки човек
→ Човекът има несамостойно хранене и трябва да приема разнообразна храна.
→ Храната съдържа различни вещества и осигурява енергия и градивен материал.
→ Здравословният начин на живот включва изграждане на правилни хранителни навици и знания за състава и качеството на храната.
За тези, които искат да знаят повече
Белтъците
→ Храните от животински произход съдържат повече белтъци.
→ Белтъците са големи молекули, които са изградени от голям брой малки молекули на 20 различни вида аминокиселини.
→ 7 от 20 аминокиселини не могат да се произвеждат в организъма ни и затова трябва задължително да се набавят с храната.
→ За всеки животински вид незаменимите аминокиселини са различни.
→ Белтъците участват в почти всички функции на клетките в многоклетъчния организъм: структурна, опорна, защитна, транспортна, регулаторна, енергийна и др.
→ Високата телесна температура (40 оС) разрушава белтъците и те спират да изпълняват своите функции.
→ за основен градивен материал
→ за транспорт на кислород и въглероден диоксид
→ за ускоряване на химичните реакции в клетките и многоклетъчните организми
→ за защита на организмите от вируси и бактерии
→ за предпазване от кръвозагуба при нараняване, като участват в кръвосъсирването
→ за движение на организмите, като съкратителни белтъци в мускулите
→ за източник на енергия за организмите