Ciència a la cuina

Clàudia Martí - TG

Big image

9 de gener. Comencem.

Cuina i ciència? Biologia, física i química a la cuina?

La ciència no només consisteix en fer experiments al laboratori, la nostra vida està envoltada de ciència. En aquest TG ens centrarem en la ciència a la cuina. Les primeres preguntes que ens hem formulat són les següents: "Què hi ha a la cuina que tingui a veure amb la ciència? Quan cuinem està succeint quelcom relacionat amb la física, la química o la biologia?".


El simple fet que tractar aliments a la cuina ja és una ciència. Aquesta ciència la podem experimentar bullint, fregint, tallant, barrejant... Estem alterant les molècules de la matèria. Però... què són molècules? Que és la matèria? De moment centrem-nos en les preguntes i ja ho anirem veient.


Hem dit que a la cuina estem experimentat una ciència, però de quina ciència estem parlant? Es tracta de física? Química? Biologia? Doncs totes tres estan relacionades amb la cuina. De les que més en puc parlar és de la física i la química, però això no resta importància a la biologia. Per exemple, quan talles una pastanaga estàs modificant la matèria físicament, és a dir, que pel que podem veure, l'aspecte i/o forma ha canviat, però la substància segueix sent la mateixa. D'això n'anomenem canvi físic. En canvi, quan fem una sopa, alterem els àtoms i modifiquem l'estructura de les molècules, generant noves substàncies respecte als aliments crus, afegint-hi nous gustos i olors. D'això n'anomenem canvi químic.


Centrem-nos en la biologia. Sabíeu que la gran majoria dels aliments són part d'animals o vegetals? A més, gairebé tot el que mengem són cèl·lules.


I de moment, això és el que sabem. Després d'un petit debat a classe i una pluja d'idees hem pogut respondre a les dues primeres qüestions del TG. Sembla que ara la cosa es complica... Fins aviat!

16 de gener. La matèria i les seves categories.

La matèria

Quan parlem del concepte matèria, ens referim a tot el que té massa i volum. Les persones estem formades per matèria, igual que l'aire o una poma. La matèria està formada per àtoms i molècules. Els aliments contenen nutrients. Els nutrients estan formats per molècules, les quals estan formades per àtoms. Dins dels nutrients, els àtoms més freqüents es redueixen a quatre: carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen (C.H.O.N.).


La matèria es pot classificar en dues categories principals: les substàncies pures i les mescles.

Substàncies pures

Les substàncies pures estan formades per un sol tipus de component. La seva composició és fixa i invariable. Un exemple de substància pura seria l'aigua (H2O) i l'oxigen (O2). Aquests exemples demostren que hi ha dos tipus de substàncies pures: els elements químics (O2) i els compostos (H2O).


Els elements estan formats per un sol àtom i no es poden separar en unitats més simples per cap tipus de mètode químic. Els elements estan recollits a la taula periòdica, on es representen amb símbols formats d'una o dues lletres, que moltes vegades procedeixen del grec o del llatí. Un exemple d'element és el sodi, representat com a Na, procedent del nom llatí Natrium.


Els compostos estan formats per més d'un tipus d'àtom, és a dir, per diferents elements. Aquests elements es mantenen en proporció fixa i invariable. Els compostos sí que es poden separar en elements per mètodes químics. Un exemple d'un compost és el diòxid de carboni, representada com tots els compostos amb una "fòrmula". Es representa com a CO2, ja que està format per un àtom de carboni (C) i dos àtoms d'oxigen (O).

Big image

Mescles

Les mescles estan formades per substàncies pures. No tenen una composició fixa i a través de l'aparença a ull nu, es pot diferenciar en dos tipus: les mescles homogènies i les mescles heterogènies.


Les mescles homogènies estan formades per diversos components (substàncies pures) els quals a simple vista no es poden diferenciar. Un exemple seria l'aigua amb sucre, formada per dos components diversos però no els podem diferenciar.


Les mescles homogènies estan formades per diversos components (substàncies pures) els quals a simple vista sí es poden diferenciar. Un exemple seria l'aigua amb llet, que a simple vista podem veure que està format per dos components diferenciables.

Big image

20 de gener. Emulsió, components i emulgents.

Què és una emulsió?

Una emulsió és una mescla heterogènia, tot i que aparentment sigui homogènia. Està formada per dues o més substàncies que són immiscibles les unes en les altres, és a dir, que es repel·len. Aquestes substàncies es mantenen estables gràcies a un emulgent o emulsionant, una substància que junta les molècules de les diferents substàncies immiscibles perquè es mantinguin (durant cert temps) sent una mescla estable.


Un exemple seria l'aigua, l'oli i el sabó. L'aigua i l'oli són substàncies immiscibles l'una en l'altre, però les seves molècules es poden mesclar gràcies al sabó, que fa el paper d'emulgent. El mateix passaria amb la llet, que consta d'aigua i greix, immiscibles entre si, que es mantenen estables gràcies a la proteïna de la llet, anomenada caseïna, que fa el paper d'emulgent.

Big image

9 de febrer. Estats i canvis de la matèria

Sòlid, líquid i gas

La matèria se'ns pot presentar de tres maneres diferents: en estat sòlid, líquid i gas.


L'estat sòlid es caracteritza per tenir tant la forma com el volum fixos. La força d'atracció de les seves partícules és gran, ja que ocupen posicions gairebé fixes. Les seves partícules únicament vibren i es disposen de forma ordenada i unides les unes a les altres. Al augmentar la temperatura, augmenta la vibració.


L'estat líquid es caracteritza per la seva forma variable però el seu volum fix. La força d'atracció de les seves partícules és més dèbil que la del sòlid, i encara que desordenades, les partícules es mantenen unides. Es mouen de forma lliure dins de l’espai, mantenint la forma i la distància entre elles. Hi ha moltes partícules per unitat de volum, és per això que són freqüents les friccions i col·lisions entre elles. Al augmentar la temperatura, augmenta la mobilitat de les partícules, és a dir, augmenta també l’energia.


L'estat gasós es caracteritza per tenir tant la forma com el volum variables. La força d'atracció de les seves partícules és molt petita, hi ha molt poques partícules per unitat de volum. Es mouen de forma desordenada, xocant-se entre elles i amb les parets del recipient que les conté. Es mouen lliurement ocupant tot l’espai disponible. Les partícules també estan desordenades i separades les unes de les altres. Al augmentar la temperatura, augmenta la velocitat de les partícules i de la pressió.

Canvis

La matèria no sempre es troba en el mateix estat, sinó que pot tenir canvis. La temperatura, per exemple, pot fer canviar l'estat de la matèria: quan escalfem un sòlid, s'acaba convertint en líquid.


Cada canvi s'anomena d'una manera diferent:

- El canvi de sòlid a líquid s'anomena fusió.

- El canvi de líquid a gas s'anomena evaporació, vaporització o ebullició.

- El canvi de gas a líquid s'anomena condensació.

- El canvi de líquid a sòlid s'anomena solidificació.

- El canvi de sòlid a gas s'anomena sublimació.

- El canvi de gas a sòlid s'anomena sublimació inversa.


El punt de fusió, per exemple, és la temperatura a la qual ha d'arribar una substància sòlida per fondre's. Cada substància té el seu punt de fusió característic. El punt de fusió de l'aigua és de 0ºC (amb la pressió atmosfèrica normal).


En canvi, el punt d'ebullició és la temperatura a la qual ha d'arribar una substància líquida per a canviar el seu estat a gasós. Igual que amb el punt de fusió, cada substància té el seu punt d'ebullició característic. El punt d'ebullició de l'aigua és de 100ºC (amb la pressió atmosfèrica normal).

Big image

10 de febrer. Dissolucions i solubilitat

Dissolució i components

Les dissolucions són mescla homogènia formada de diferents substàncies que no reaccionen entre si. Un exemple de dissolució seria l'aigua i la sal. En les dissolucions sempre hi ha un component majoritari, el dissolvent (aigua), i un o més components minoritaris, els soluts (sal).


Quan una dissolució té molt de solut en un determinat volum de dissolvent es diu que està concentrada; si en té poc, es diu que està diluïda.


A mesura que es va afegint solut, s’obtenen dissolucions cada vegada més concentrades fins que arriba un moment en què ja no és possible dissoldre més solut. En aquest cas es diu que la solució està saturada.

Gràfiques de solubilitat

Les gràfiques de solubilitat ens indiquen la capacitat que té un solut de dissoldre’s un dissolvent, ja que, la solubilitat és una mesura que ens indica les dades anteriors. Aquesta capacitat depèn, entre d’altres factors, de la temperatura del dissolvent.


A l'eix de l'esquerra hi trobem la solubilitat (grams de solut per g del líquid) i a l'eix horitzontal, la temperatura en ºC.

11 de febrer. Àcids, bases i pH.

Acidesa? Basicitat? Parlem de pH

El pH (potencial d'hidrogen) és una mesura de l'acidesa o basicitat (alcalinitat) d'una dissolució. En les dissolucions formades per aigua, el pH va del 0 al 14. Si el pH és 7, la dissolució és neutre, si va del 0 al 6, àcida i del 8 al 14, alcalina. Com podem calcular el pH en una dissolució aquosa? Només cal disposar de paper indicador, el qual quan el posem a la dissolució canvia de color depenent del pH. Si és àcida els colors són càlids, i si és alcalina, són freds.


Les dissolucions àcides, com bé diu el nom, tenen un gust àcid, com ara el vinagre o el suc de llimona.

Big image

12 de febrer. Experimentem canvis

Bullir la patata no elimina el midó

Després de comparar al laboratori amb el microscopi el canvi de la patata crua a la patata bullida, vam arribar a la conclusió que bullir la patata no elimina el midó.


A la patata crua hi vam poder observar els grans de midó (leucoplasts), formant capes. També hi vam poder apreciar la paret cel·lular.


Posteriorment, amb la patata bullida, vam experimentar alguns canvis. Les parets que havíem pogut observar anteriorment, havíen quedat desmuntades. Els grans de midó havíen canviat de forma i la seva estructura interna també s'havia desmuntat.


Quan bullim un aliment, en aquest cas la patata, el que fem és alterar els àtoms i modificar la seva estructura, però no estem eliminant cap cèl·lula. Augmentem la vibració de les molècules entre d’altres, és per això que quan comparem la patata crua i la bullida, veiem molts canvis respecte a l’estructura i la forma de les cèl·lules.

Big image

13 de febrer. L'energia dels aliments

Valor nutricional i unitats de mesura

Necessitem respirar per obtenir energia. L’autèntica respiració es produeix a les cèl·lules: quan estem respirant, estem alliberant l’energia dels nutrients energètics dels aliments.


El valor energètic o nutricional d'un aliment (l'energia que aporta) es pot calcular a partir de l'energia que s'allibera quan aquest es crema en presencia d'oxigen. Aquesta energia es mesura en kilocalories (1 kcal = 1000 cal). Una caloria és una unitat que mesura la quantitat de calor necessària per fer augmentar 1ºC la temperatura d'1g d'aigua.


I llavors, per què tenim com a concepte que si un aliment aporta moltes kilocalories engreixa? Doncs perquè si no aconsegueixes consumir aquestes calories que ingereixes, l’energia s’acaba transformant en greix, ja que amb aquest procés pots emmagatzemar més calories per grams de greix, el menjar es comprimeix.

15 de febrer. Acabem!

Última entrada. Proporcionalitat

El TG s'acaba amb noves experiències i nous conceptes. Potser no ha sigut dels millors però n'he après moltes coses. Vull acabar el diari amb l'ús de la proporcionalitat, ja que, encara que s'apropi més a les matemàtiques que a la ciència, ha sigut imprescindible a la ciència. Hem fet servir proporcionalitat per fer els càlculs de tot, o gairebé tot. Tant pels grams, els litres, les calories...


Per si algú no recorda en quines ocasions es pot fer servir o com es fa la proporcionalitat, aquí en teniu un exemple: Imagineu-vos que heu trobat una recepta a internet per a 3 persones, però a casa en sou 5. Els grams, les calories, els litres, tot està per a 3 persones. Què fem? Doncs fàcil, fem servir proporcionalitat. I com és fa? Posem per cas que a la recepta per a tres persones s'ha de posar 75 grams de farina. El que hem de fer és el següent. Si sabem que per a tres persones són 75 grams, per cinc persones serà x. Com calculem la x? Multipliquem 75 per 5 i ho dividim entre 3. Resultat: 125 grams.

Big image
I aixó és tot, fins la pròxima!