核心概念
化学
酸
碱
美拉德反应
介绍
当我们把面包放进烤面包机里,或者在烤红薯上放上棉花糖作为节日甜点时,我们希望它们变成棕色,并产生一种甜美的焦糖风味。虽然我们希望它发生,但你知道为什么某些食物在烘烤后会呈现这些新的颜色和风味吗?在这个活动中,你将探索产生这些美味、烘烤食品的反应,并实验加速和减缓这个过程的方法。
背景
我们享用的烘烤食物的过程发生是因为一种被称为美拉德反应(以其发现者路易斯-卡米尔·美拉德命名)的现象。这个反应实际上是当我们加热食物时,蛋白质和糖之间发生的一系列多重反应。当食物中糖的活性羰基与蛋白质的氨基反应时,会产生一系列新的分子。这些新的分子包含数百种不同的风味和香气化合物,从而产生我们与烘烤相关的焦糖风味和气味。
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食物变棕色有多种原因,这些原因发生在美拉德反应之外。当鸡肉在烤架上变黑,或切好的水果在放置后开始变棕色时,其他化学反应正在起作用。美拉德反应对于烘焙很重要,因为它使我们的饼干和面包变成我们期望的那种美味的金黄色。
在这个活动中,你将探索美拉德反应——以及如何通过一些简单的厨房化学来加速和减缓它!
材料
棉花糖(至少10个)
棉签
烤箱或普通烤箱
小苏打
牛奶
柠檬汁
醋
水
五个小纸杯
纸和笔或铅笔
量匙(汤匙)
记号笔
烤盘(或烤箱用烤盘)
锡箔纸
一位成年帮手
准备工作
用记号笔在纸杯上标上1-5的数字。
创建一个表格,左列标题为“杯子上的编号”,下面的每个单元格分别标记为 1、2、3、4 和 5,右列标题为“杯子中的液体”,按以下顺序列出每种液体:水、小苏打、醋、牛奶和柠檬汁。因此,1 应与水对齐,2 与小苏打对齐,以此类推。
使用表格作为参考,将每种液体成分至少加入三汤匙到指定的杯子中。对于小苏打,将一汤匙小苏打加入五汤匙水中并搅拌。
在每个杯子中放入一个干净的棉签。
用锡箔纸覆盖烤盘。
将10个棉花糖排列在烤盘上,排成两行,每行五个。
步骤
在第一列的两个棉花糖上,使用蘸有水的棉签在每个棉花糖上画上数字1。
在第二列的两个棉花糖上,使用蘸有小苏打的棉签在每个棉花糖上画上数字2。
在第三列的两个棉花糖上,使用蘸有醋的棉签在每个棉花糖上画上数字3。
在第四列的两个棉花糖上,使用蘸有牛奶的棉签在每个棉花糖上画上数字4。
在第五列的两个棉花糖上,使用蘸有柠檬汁的棉签在每个棉花糖上画上数字5。
请您的成年帮手小心地将烤盘放入烤箱的顶部架子上。让您的成年帮手将温度设置为烘烤。您对在涂有不同液体的棉花糖上可能会看到什么有什么猜测吗?
不断地监测您的棉花糖——它们会很快变成棕色!
当棉花糖烤成温暖的棕色时,让您的成年帮手将其从烤箱中取出。注意:棉花糖内部会非常热——在它们冷却之前不要吃或触摸它们!
检查棉花糖的表面。您能看到您在棉花糖上画的数字吗?您能看到哪些数字?哪些数字不可见?这些数字的颜色都相同吗?还是一些数字比其他数字深?考虑到各种液体,您看到使数字变浅或变深的液体可能有什么相似之处?
额外:使用其他安全的、可食用的家用产品重复此活动,您可以将其涂在棉花糖上。尝试牙膏、非处方抗酸剂或其它类型的果汁。
观察和结果
在这个活动中,您检查了五种不同的溶液如何影响棉花糖的烘烤速度。您应该观察到,对于某些溶液,写在棉花糖上的数字看起来比棉花糖的其余部分深。相反,对于其他溶液,数字看起来比棉花糖的其余部分浅。
对于颜色较深的数字,该溶液导致您在涂抹棉花糖的区域中棉花糖的烘烤速度加快。这告诉我们,在这种情况下,当数字颜色较深时,该溶液会加快美拉德反应的速度。相反,当棉花糖上的数字看起来比棉花糖的其余部分浅时,我们可以确定该溶液降低了美拉德反应的速度。
您是否注意到与哪些溶液导致数字变深以及哪些溶液导致数字变浅相关的任何模式?事实证明,碱性溶液(例如小苏打和牛奶)会加速(或催化)美拉德反应的速度。相反,酸性溶液(例如柠檬汁和醋)会减慢美拉德反应的速度。因此,您应该发现数字 2 和 4 看起来比周围的棉花糖深,而数字 3 和 5 看起来比其余的棉花糖浅。由于水相对中性,数字 1 可能看起来非常微弱,或者根本没有出现在棉花糖上。
清理
一旦棉花糖完全冷却,就可以处理并且可以安全食用、储存以备后用或与您的帮手分享。
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