näytelukuun - e

Eheyttävä opetus
MOLEKYYLIGASTRONOMIAA
KEMIAAN JA KOTITALOUTEEN
OPETUSKOKONAISUUKSIA YLÄKOULUUN JA LUKIOON
Maiju Tuomisto, Anu Hopia & Maija Aksela (toim.)
TE
ÄY
N
KU
LU
MOLEKYYLIGASTRONOMIAA KEMIAAN JA KOTITALOUTEEN
OPETUSKOKONAISUUKSIA YLÄKOULUUN JA LUKIOON
N
MAIJU TUOMISTO, ANU HOPIA & MAIJA AKSELA (TOIM.)
TE
ÄY
KU
LU
2
Molekyyligastronomiaa kemiaan ja kotitalouteen:
Opetuskokonaisuuksia yläkouluun ja lukioon
Kustantaja
e-Oppi Oy
Ylätie 2
31600 Jokioinen
N
Kustannustoimitus: Johannes Pernaa
ÄY
Kansi & taitto: Vesa Antikainen
Kuvat: Anu Hopia (45), GarciaGerry PD (105), Shutterstock.com (1, 14, 26,
Asiakaspalvelu
www.e-oppi.fi
©
KU
LU
[email protected]
TE
105, 119, 123, 138), muulloin tekijät, jollei toisin mainittu.
Tekijät: Outi Haatainen, Mari Hannula, Katri Leinonen, Mikko Metso,
Heli Motturi, Katri Mäkelä, Arja Ollila, Iisa Rautiainen, Riikka Sirén,
Sari Slawuta, Kirsi-Maria Vakkilainen & Aila Vuorikoski
Toimittajat: Maiju Tuomisto, Anu Hopia & Maija Aksela
e-Oppi Oy
Yhteistyössä Helsingin yliopiston LUMA-keskus
Sarja: Eheyttävä opetus
ISBN: 978-952-6649-85-6 (pdf)
3
ESIPUHE
RAKKAUDESTA RUOKAAN JA LUONNONTIETEIDEN OPETUKSEEN
Ruoka kiinnostaa kaikkia. Ruoanvalmistuksen salaisuudet piilevät ruoka-aineiden rakenneosissa. Molekyylien, ionien ja atomien rakenteet, rakenteista johtuvat ominaisuudet ja rakenneosien väliset reaktiot tuottavat valmiiseen ruokaan tietynlaisen rakenteen,
värin ja maun. Kun tietää riittävästi ruoka-aineiden rakenneosien ominaisuuksista, voi
hallitusti ruoanvalmistusvaiheissa muokata ruokaa maistuvammaksi ja esteettisemmäksi, omia aisteja tyydyttäväksi. Makumieltymyksiähän on monia.
N
Molekyyligastronomia on tieteenala, jossa tutkitaan ruokaan, ruoanvalmistukseen ja
ÄY
ruoasta nauttimiseen liittyviä ilmiöitä teknisestä, taiteellisesta tai sosiaalisesta näkökulmasta. Teknisestä näkökulmasta selvitetään ja kuvataan ruoanvalmistukseen ja ruokaresepteihin vaikuttavia luonnontieteellisiä ilmiöitä ja prosesseja. Myös ruoan kattami-
TE
nen ja taiteellinen esillepano sekä seura ja paikka, jossa ruoka nautitaan, ovat tärkeitä.
Tämä teos tarjoaa sinulle kahdentoista ruoasta ja luonnontieteistä innostuneen koti­
KU
LU
talousopettajan ja kemianopettajan tuottaman materiaalin, joka syntyi kolmivuotisessa,
Helsingin yliopiston LUMA-keskuksen tarjoamassa Molekyyligastronomia opetuksessa
-täydennyskoulutuksessa. Materiaali koostuu ruoka-aiheisista kokonaisuuksista, jotka
soveltuvat kemian ja kotitalouden opetukseen yläkoulussa ja lukiossa. Nämä kokonaisuudet on jaettu vielä pienempiin kokeellisuus- ja teoriaosiin, joista voit poimia omaan
opetukseesi sopivat.
Syötävän hyviä oppimishetkiä!
Helsingissä 16.04.2014
Täydennyskoulutuksen ohjaajat ja teoksen toimittajat,
FM Maiju Tuomisto, Kemian opettajankoulutusyksikkö, Kemian laitos, Helsingin yliopisto
professori Anu Hopia, Funktionaalisten elintarvikkeiden kehittämiskeskus, Turun yliopisto
professori Maija Aksela, Kemian opettajankoulutusyksikkö, Kemian laitos, Helsingin yliopisto
4
SISÄLLYS
KIRJAN KÄYTTÖOHJEET���������������������������������������������������������������������������������������������������9
HYYTELÖIMISAINEET ������������������������������������������������������������������������������������������������������11
Gelatiini, pektiini ja valkosuklaakakkuleivokset������������������������������������������������� 12
Kolakaviaari algiinihappoa käyttäen ������������������������������������������������������������������� 13
Vaniljapirtelö ksantaania käyttäen����������������������������������������������������������������������� 14
Mustikkakaviaari ja tomaattispagetti agaria käyttäen��������������������������������������� 14
Hyytelöimisaineet ruoanvalmistuksessa������������������������������������������������������������� 15
KERROSJUOMA ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 21
N
Sokerisateenkaari���������������������������������������������������������������������������������������������������22
Elintarvikkeiden tiheystutkimus���������������������������������������������������������������������������22
ÄY
Tiheys�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������24
Kerrosjuoma �����������������������������������������������������������������������������������������������������������24
Ruoan koostumus���������������������������������������������������������������������������������������������������26
TE
KIISSELI�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������30
Kiisselöityminen����������������������������������������������������������������������������������������������������� 31
Tärkkelys muodostaa kiisselin������������������������������������������������������������������������������33
KU
LU
Kerroskiisseli�����������������������������������������������������������������������������������������������������������35
KINUSKI�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������38
Sokerin karamellisoituminen �������������������������������������������������������������������������������39
Sakkaroosin ja fruktoosin karamellisoituminen�������������������������������������������������39
Maillardin reaktiot�������������������������������������������������������������������������������������������������40
Maillardin reaktiot paahdetussa ja paistetussa ruoassa�������������������������������������40
Erilaiset kinuskit����������������������������������������������������������������������������������������������������� 41
Kinuskin valmistuksessa tapahtuvat reaktiot�����������������������������������������������������43
Kolmen kinuskin muffinit �������������������������������������������������������������������������������������44
Erilaiset rasva–sokerivaahdot�������������������������������������������������������������������������������45
Rasvan ja sokerin vaahdottaminen�����������������������������������������������������������������������45
KUPPIKAKKU ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������47
Hiilidioksiditutkimus���������������������������������������������������������������������������������������������48
Hiilidioksidi kakkutaikinassa �������������������������������������������������������������������������������49
Kuppikakku mikrossa��������������������������������������������������������������������������������������������� 51
Eri raaka-aineiden vaikutus kuppikakun rakenteeseen ja makuun �����������������52
5
LEIVINJAUHE VAI RUOKASOODA ������������������������������������������������������������������������������� 55
Sitruunasooda���������������������������������������������������������������������������������������������������������56
Sitruunasoodan kuplat�������������������������������������������������������������������������������������������56
Pakkaspäivän piirakka������������������������������������������������������������������������������������������� 57
Leivinjauhe ja ruokasooda kohotusaineina���������������������������������������������������������59
MAUT JA MAKUYHDISTELMÄT�������������������������������������������������������������������������������������63
Perusmaut���������������������������������������������������������������������������������������������������������������64
Perusmausteita�������������������������������������������������������������������������������������������������������68
Luonnon happoihin tutustuminen�����������������������������������������������������������������������69
Luonnon happoja���������������������������������������������������������������������������������������������������70
Liuosten luokittelua����������������������������������������������������������������������������������������������� 72
N
Yleisindikaattoripaperi������������������������������������������������������������������������������������������� 72
Sisältääkö liuos sokeria? ��������������������������������������������������������������������������������������� 73
ÄY
Sokerin osoittaminen ruoka-aineesta�������������������������������������������������������������������74
Ruokasuolan liukoisuus����������������������������������������������������������������������������������������� 75
Eri aineiden liukoisuus veteen������������������������������������������������������������������������������ 75
TE
Perusmakuja tuottavat yhdisteet��������������������������������������������������������������������������� 77
Perusmakuja tuottavat funktionaaliset ryhmät��������������������������������������������������� 77
Perusmakujen tunnistaminen�������������������������������������������������������������������������������79
KU
LU
Pitaleivät ja porkkanasalaatti ������������������������������������������������������������������������������� 81
PIIMÄJUUSTO, HERAJUOMA JA SÄMPYLÄT�������������������������������������������������������������85
Kaseiinimuovin valmistus�������������������������������������������������������������������������������������86
Kaseiinin saostuminen�������������������������������������������������������������������������������������������86
Proteiinien saostumiseen vaikuttavia tekijöitä���������������������������������������������������87
Kaseiinit ja heraproteiinit �������������������������������������������������������������������������������������87
Piimäjuusto������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 88
Herajuoma ja sämpylät �����������������������������������������������������������������������������������������89
Hera �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������90
PULLATAIKINA������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 91
Hiivamyytit �������������������������������������������������������������������������������������������������������������92
Hiivan toiminta�������������������������������������������������������������������������������������������������������97
Pulla�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������97
Raaka-aineiden vaikutus sitkon muodostukseen�����������������������������������������������98
Erilaisia pullataikinoita �����������������������������������������������������������������������������������������99
6
SALMIAKKI ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 101
Salmiakin valmistus laimeista liuoksista�����������������������������������������������������������102
Salmiakin valmistus väkevistä liuoksista (demonstraatio) �����������������������������104
Väkevistä lähtöaineista valmistettu salmiakki��������������������������������������������������� 105
Salmiakki-kinuskikastike�������������������������������������������������������������������������������������106
Salmiakkitoffeemakeiset kahdella eri tavalla����������������������������������������������������� 107
Salmiakin arviointia���������������������������������������������������������������������������������������������109
SITKOPALLOT ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 110
Eri jauholaatujen sitkon muodostus�������������������������������������������������������������������� 111
Sitko on proteiinien muodostama verkko ����������������������������������������������������������113
SOKERITIKUT ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 118
N
Uudelleenkiteytys������������������������������������������������������������������������������������������������� 119
Uuttaminen ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� 119
ÄY
Sokeritikut eri mausteilla�������������������������������������������������������������������������������������120
Sokerin liukeneminen ja makuaineiden uuttuminen����������������������������������������121
Teejuoma��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 122
TE
Teelaadut ja teejuoma ����������������������������������������������������������������������������������������� 123
SUKLAAKONVEHDIT������������������������������������������������������������������������������������������������������� 125
Suklaamansikat ja suklaan temperointi������������������������������������������������������������� 126
KU
LU
Suklaakonvehdit���������������������������������������������������������������������������������������������������128
Suklaan temperointi���������������������������������������������������������������������������������������������130
Kaakaovoin sulamistutkimus ������������������������������������������������������������������������������131
Suklaan kaakaovoi on polymorfinen aine ��������������������������������������������������������� 132
TAVALLINEN JA GLUTEENITON HIIVATAIKINA ��������������������������������������������������� 135
Hiivan toiminta����������������������������������������������������������������������������������������������������� 136
Hiivan tehtävä taikinassa������������������������������������������������������������������������������������� 136
Gluteenia sisältävät vehnäsämpylät�������������������������������������������������������������������138
Vehnäjauhojen ja gluteenin tehtävä taikinassa������������������������������������������������� 138
Gluteenittomat sämpylät������������������������������������������������������������������������������������� 139
Keliakia ja gluteenittoman leivonnan apuvälineet�������������������������������������������140
TEEN HAUDUTTAMINEN���������������������������������������������������������������������������������������������� 142
Teen hauduttaminen kolmella eri tavalla����������������������������������������������������������� 143
Teejuomaan vaikuttavat tekijät��������������������������������������������������������������������������� 143
7
UUNIPERUNAT����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 146
Uuniperunat eri tavoin����������������������������������������������������������������������������������������� 147
Erilaisten kypsennysmenetelmien vaikutus uuniperunaan�����������������������������148
Miksi perunan kuoreen on pisteltävä reikiä ennen mikrokypsennystä? ������� 150
Perunan kuoren vaikutus mikrokypsennykseen������������������������������������������������151
Tärkkelystutkimus ������������������������������������������������������������������������������������������������151
Perunan tärkkelys������������������������������������������������������������������������������������������������� 153
VIRVOITUSJUOMAT������������������������������������������������������������������������������������������������������� 157
Virvoitusjuomien sokeripitoisuuden määritys ������������������������������������������������� 158
Virvoitusjuomien sokeripitoisuuksia����������������������������������������������������������������� 158
Virvoitusjuomien valmistus��������������������������������������������������������������������������������� 161
N
Virvoitusjuomien valmistus��������������������������������������������������������������������������������� 163
HAKEMISTO ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 166
ÄY
AIHEET������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 169
OPS-YHTEYDET ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 172
TE
KU
LU
8
KIRJAN KÄYTTÖOHJEET
Tämän kirjan materiaali koostuu ruoka-aiheisista eheyttävistä kokonaisuuksista, jotka
soveltuvat kemian ja kotitalouden opetukseen yläkoulussa ja lukiossa. Kokonaisuuksia
on yhteensä seitsemäntoista.
Kokonaisuudet on otsikoitu aina kokonaisuuteen liittyvän ruoan tai ruoka-aineen perusteella, poikkeuksina Sitkopallot ja Maut ja makuyhdistelmät -kokonaisuudet. Kaikissa
kokonaisuuksissa on sekä kemian että kotitalouden opetukseen soveltuvia osia.
N
Jokainen kokonaisuus jakautuu kokeellisuus- ja teoriaosiin. Osat on merkitty jo sisällys­
luetteloon havainnollisin kuvakkein ja otsikoin, mikä selkeyttää kirjan käyttöä ja hel-
ÄY
pottaa omaan opetuskäyttöön sopivan materiaalin valintaa. Sisällysluettelosta pääsee
suoraan tietylle sivulle klikkaamalla otsikkoa.
TE
KU
LU
Jokaisen kokonaisuuden alussa kerrotaan tarkemmin, mille luokkatasolle kokonaisuuden osat ainakin soveltuvat ja mitä opetussuunnitelman perusteiden keskeisiä sisältöjä
kokonaisuuden kokeellisuusosien avulla voidaan opettaa. Arvioitu aikavaatimus on esitetty kellotaulukuvakkeen avulla.
9
Kirjan lopusta löytyvät taulukot, joihin on koottu kokonaisuuksien yhteydet kemian ja
kotitalouden opetussuunnitelman sisältöihin. Myös kirjan lopussa olevan hakemiston
avainsanojen avulla on helppo etsiä kirjan sisältöä.
Kirjassa käytettävät kuvakkeet:
Kokonaisuuden osat: kemia, kotitalous, teoria
L
N
7 8 9
E
Soveltuvuus luokkatasoille: 7.lk, 8.lk, 9.lk, lukio, erikoiskurssi
ÄY
TE
Aikavaatimus: 15 min, 30 min, 45 min, 60 min
KU
LU
http://e-oppi.fi/tiedostot/molekyyligastronomia/mg-materiaalit.pdf
Taulukot ja muu tulostettava materiaali on merkitty tulostin-kuvakkeella. Kaikki tulostettavat materiaalit on koottu myös, yhteen pdf-tiedostoon, jonka voit ladata klikkaamalla yllä olevaa tulostin-kuvaketta.
10
KERROSJUOMA
Aila Vuorikoski, Riikka Sirén, Katri Mäkelä ja Arja Ollila
7
Kohta kemian opetuksessa
7
Kohta kotitalouden opetuksessa
vesi ja veden ominaisuuksia (liukeneminen, tiheys)
perusruoanvalmistusmenetelmät (munavaahtokastike, liivat-
ÄY
N
teen käyttö)
Sokerisateenkaarityön kemia ja fysiikka perustuvat tiheyden käsitteeseen. Työssä opitaan pipetointia, liukenemista ja alkeita tiheyden käsitteestä. Pipetoimalla eri määrän
TE
sokeria sisältäviä vesiliuoksia toistensa päälle tietyssä järjestyksessä saadaan sokeriliuokset kerrostumaan toistensa päälle sekoittumatta. Samaa ilmiötä sovelletaan kotitaloudessa kerrosjuoman valmistuksessa.
KU
LU
Kotitaloudessa valmistetaan jälkiruokakastike, jonka saostaminen perustuu kananmunan ominaisuuksiin. Toisena asiana opitaan liivatteen hyydyttävä vaikutus. Lopuksi valmistetaan kolmikerroksinen juoma.
21
SOKERISATEENKAARI
Työvälineet:
Aineet:
• lusikat
sokeri
• pipetit
vesi
• koeputket
väriaineet
• keitinlasit
• mittalasi
Työohje:
N
Tarvitaan viisi keitinlasia. Mittaa jokaiseen mittalasilla 70
ml vettä ja sekoita veteen ohjeen osoittama määrä sokeria.
ÄY
Veden tulisi olla lämmintä, jos liuotettavan sokerin määrä
on suuri. Tämän jälkeen lisää liuokseen elintarvikeväriä.
Kun sokeriliuokset ovat valmiita, kaada ne vuorotellen koeputkeen.
TE
1. liuos: punainen, 70 ml vettä + 67 g sokeria + punaista väriainetta
2. liuos: keltainen, 70 ml vettä + 45 g sokeria + keltaista väriainetta
3. liuos: vihreä, 70 ml vettä + 67 g sokeria + vihreää väriainetta
KU
LU
4. liuos: sininen, 70 ml vettä + 45 g sokeria + sinistä väriainetta
5. liuos: violetti, 70 ml vettä + 0 g sokeria + violettia väriainetta
ELINTARVIKKEIDEN TIHEYSTUTKIMUS
• Palauta mieleen, miten tiheys lasketaan. ( δ= m:V )
• Määritä omenan, appelsiinin, kiivin, viinirypäleen, porkkanan, perunan, tomaatin,
kurkun, sipulin ja lantun tiheys.
• Määritä ensin massa punnitsemalla vaa’alla. Määritä sitten tilavuus mittaamalla
ylivuotoastiaan vuotanut vesi mittalasilla (1 ml = 1 cm3).
• Kootaan tulokset. Parit käyvät lisäämässä tuloksensa taulukkoon, josta muut voivat
kirjoittaa sen muistiin.
• Välineet: vaaka, tasareunainen ylivuotoastia ja alusastia, mittalasi ja laskin.
22
ELINTARVIKKEIDEN TIHEYSTUTKIMUS
Aine
Massa (m)
Tilavuus (V)
Tiheys = m : V
109 g
105 ml
109 : 105= 1,04 (g/cm3)
appelsiini
310 g
253 ml
310 : 253 = 1,23 (g/cm3)
kiivi
47,2 g
34 ml
47,2 : 34 = 1,39 (g/cm3)
viinirypäle
17,1 g
14 ml
17,1 : 14 = 1,22 (g/cm3)
porkkana
24,1 g
23 ml
24,1: 23 = 1,05 (g/cm3)
peruna
108 g
60 ml
108 : 60 = 1,80 (g/cm3)
tomaatti
108 g
102 ml
108 : 102 = 1,06 (g/cm3)
kurkku
82 g
82 ml
82 : 82 = 1,00 (g/cm3)
sipuli
81 g
60 ml
81: 60 = 1,35 (g/cm3)
153 g
145 ml
lanttu
ÄY
N
omena
153 : 145 = 1,06 (g/cm3)
TE
• Miten kerrosjuoma liittyy tiheyteen?
• Miten hedelmien tiheyttä voitaisiin hyödyntää ruoanlaitossa? Keksi esimerkkejä
erilaisista juomista, kiisseleistä ym.
KU
LU
• Kirjoita työstä vielä lyhyt työselostus: miten suoritit työn, mitä tuloksia sait ja mitä
johtopäätöksiä teit työn tuloksista?
• Siirrytään kotitalousluokkaan valmistamaan kerrosjuomaa ohjeen mukaan ja lopuksi nautitaan se.
23
TIHEYS
Tiheys kuvaa materiaalin tiiviyttä, ja sillä on merkitystä aineen massan ja tilavuuden
suhteessa. Tiheys ilmoittaa, kuinka suuri massa yhdellä tilavuusyksiköllä ainetta on.
Tiheys voidaan laskea jakamalla kappaleen massa sen tilavuudella. Vesihöyry on harvempaa kuin nestemäinen vesi. Samoin kaasuksi haihtunut etanoli on harvempaa kuin
nestemäinen etanoli. Kymmenasteisen veden tai etanolin tiheys taas on vain hiukan
suurempi kuin viisikymmenasteisen. Yleensä aine on sitä tiheämpää, mitä kylmempää
se on. Näin ollen kaasu on harvempaa kuin neste ja neste harvempaa kuin kiinteä aine.
Vesi on tässä suhteessa poikkeuksellinen aine, sillä se laajenee jäätyessään. Tästä syystä
jää kelluu veden pinnalla.
N
Aineen liukeneminen veteen muuttaa veden ominaisuuksia. Veteen liuennut suola ja so-
ÄY
keri kasvattavat veden tiheyttä, jolloin sama tilavuusmäärä vesiliuosta painaa sitä enemmän, mitä enemmän siihen on liuennut sokeria tai suolaa. Toisaalta jos veteen liukenee
kaasua tai siihen sekoitetaan sitä kevyempää ainetta, kuten rasvaa, sen tiheys pienenee,
TE
jolloin sama määrä nestettä painaa vähemmän kuin puhdas vesiliuos. Nesteiden tiheyksiä voi tutkia punnitsemalla tarkalleen saman tilavuuden nestettä tarkalla vaa’alla.
Aineet:
virvoitusjuoma
omenamehu
KU
LU
KERROSJUOMA
sokerimehu (mustikka, puolukka)
zabaglione tai liivatevaahto
Työvälineet:
• kattila
• sähkövatkain
• puuhaarukka
• kierrevatkain
• siivilä
• kaavin
• mittasarja
• lusikka
• kulho
• juomalaseja
24
Työohje:
Marjamehu
300 g marjoja
3 dl vettä
3 dl sokeria
Kerrosjuoman valmistuksessa mehuina voi käyttää valmismehuja, tiivisteitä tai virvoitusjuomia (esim. Sprite). Mehun voi myös uuttaa itse. Aloita sokerimehun valmistaminen kiehauttamalla marjat, vesi ja sokeri kattilassa ja anna makujen uuttua. Siivilöi liemi
varovasti. Oppilaille voidaan antaa tehtäväksi myös kokeilla eri sokerimäärien vaikutus-
ÄY
N
ta kerrosten pysyvyyteen mehun valmistuksen yhteydessä.
Karpalovaahto
1 dl karpaloita
1 dl vettä
TE
½ dl sokeria
Laita liivatelehti kylmään runsaaseen vesimäärään. Sekoita karpalot, vesi ja sokeri kes-
KU
LU
kenään. Keitä seosta 5 minuuttia, jonka jälkeen se siivilöidään. Mittaa seosta 1 dl ja lisää
yksi liotettu liivatelehti. Vaahdota sähkövatkaimella kuohkeaksi.
Zabaglione
4 kananmunankeltuaista
¾ dl sokeria
1¼ dl omenamehua
Vaahdota keltuaiset ja sokeri vaaleankeltaiseksi vaahdoksi. Sekoita joukkoon omenamehua. Kuumenna vettä kattilassa poreilevaksi. Jatka seoksen vaahdottamista teräskulhossa kuuman vesihauteen päällä. Kulho ei saa koskettaa kattilan pohjaa eikä vesi kiehua
voimakkaasti, ettei lämpötila kulhossa nouse liikaa. Vaahdotuksen jatkuessa seoksen
tilavuus kasvaa, ja se vaalenee edelleen. Zabaglione on valmista 6–10 minuutin vaahdottamisen jälkeen, kun vatkainta nostettaessa vaahdon huiput jäävät koholle.
25
Kun mehut, karpalovaahto ja zabaglione ovat valmiita, ota juomalaseja ja lusikoita. Kaada alimmaiseksi kerrokseksi tiheintä mehuliuosta. Valuta keskikerrokseksi seuraavaksi
tiheintä liousta varovasti lusikalla ohjaten reunaa pitkin. Laita päälle vielä vaahtoa (karpalovaahto tai zabaglione) myös lusikalla ohjaten.
Kerrosjuoman raskain liuos on väkevä sokeriliuos. Sen pinnalla kelluu sitä hiukan kevyempi rasva–vesi-emulsio. Kermavaahto, jossa veteen on sekoittunut sekä ilmaa että
rasvaa, on näistä kolmesta kaikkein kevein, joten se kelluu kaikkien pinnalla.
TE
ÄY
N
KU
LU
RUOAN KOOSTUMUS
Kaikki ruoka-aineet koostuvat pääasiassa vedestä, ilmasta ja rasvasta.
26
Moni kuivalta tuntuva ruoka-aine sisältää yllättävän paljon vettä. Lihassa ja kalassa
vettä on 70 - 80 % ja kasviksissa jopa 95 % massasta, kasviksesta riippuen. Vesi on tärkeä osa ruoan rakennetta, ja se vaikuttaa ruoan mehevyyteen. Puhdas vesi on hajuton,
mauton ja läpinäkyvä neste. Vesi on kemiallisesti pysyvä aine. Ruoanvalmistuksessa
useimmat kemialliset reaktiot tapahtuvat vain, jos niihin osallistuvat aineet ovat veteen
liuenneina. Vesi liuottaa tärkeimmät makuaineet eli sokerin, suolan ja hapot. Veden eri
olomuodot sekä niiden muutokset ovat tärkeä osa ruoan rakenteita ja nautittavuutta.
Suurin osa ruoista on erilaisia emulsioita tai vaahtoja, joiden kaikkien muodostumisessa
veden määrä ja sen ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi lopputulokseen.
Vesi on tiheämpää kuin ilma tai rasva. Jos mitataan sama tilavuus kerrosjuomaan liit-
N
tyviä aineita
• ilma on kevyempää kuin vesi ja rasva, joten vaahdotettu emulsio on kevyempää
ÄY
kuin emulsio
• rasva on kevyempää kuin vesi, joten emulsio (rasvan ja veden seos) on kevyempää
kuin vesiliuos
pää.
TE
• väkevä sokeriliuos on raskaampaa kuin puhdas vesi, koska sokeri on vettä tiheäm-
KU
LU
V-mallinen vesimolekyyli (H2O) rakentuu yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista. Vaikka vesimolekyyli on ulospäin neutraali, sen sisäinen sähkövaraus jakautuu
hiukan epätasaisesti siten, että happiatomilla on osittainen negatiivinen varaus ja vetyatomeilla osittainen positiivinen varaus. Tämän vuoksi vesimolekyylit ovat keskenään
vuorovaikutuksessa vetysidosten välityksellä. Juuri vetysidosten muodostamiskykynsä
ansiosta vesi myös liuottaa tehokkaasti erilaisia aineita, kuten sokeria ja suolaa.
Lisäksi vesi uuttaa kiinteistä aineista erityisesti kuumennettaessa väri-, aromi- ja makuaineita. Näin tapahtuu keitettäessä liha-, kala- ja kasvisliemiä sekä
valmistettaessa kahvia ja teetä. Mausteiden vesiliukoiset makuaineet uuttuvat veteen. Veteen voi liueta myös kaasuja. Ne liukenevat paremmin kylmään
kuin lämpimään veteen.
27
Zabaglione on alun perin italialainen vaahdotettu jälkiruoka. Siihen tarvitaan kananmunankeltuaisia sekä hiukan sokeria ja italialaista marsalaviiniä. Zabaglione on rakenteeltaan vaahto ja emulsio: samanlainen yhdistelmä on esimerkiksi jäätelössä. Rakenteen
aikaansaamiseksi tarvitaan jokaista kolmesta valmistusaineesta. Ennen proteiinien verkottumista ja hyytymistä täytyy seokseen rakentaa emulsio ja vaahto. Keltuaisvaahto on
rakenteeltaan tiivistä, mutta emulsiorakenteensa ansiosta suussa pehmeää ja samettista.
Kermamainen emulsio syntyy keltuaisen rasvasta, joka sisältää tehokkaita emulgointiaineita. Zabaglionen kypsennyksessä proteiinit saavat koaguloitua vain hyvin vähän.
Lämpötilan hallinta on tärkeää, sillä kananmunan proteiinit hyytyvät kaikki suhteellisen
kapealla lämpötila-alueella. Liian nopea kuumennus aiheuttaa kaikkien proteiinien lähes yhtäaikaisen koaguloitumisen, jolloin tuloksena on munakokkelia. Alhaisessa läm-
N
pötilassa proteiinien rakenne rikkoutuu vain hiukan, joten koaguloituminen ei etene
kovin pitkälle. Hyvässä zabaglionessa hyytynyttä proteiinia on juuri riittävästi, jotta
ÄY
vaahtomainen rakenne pysyy kasassa, mutta suurin osa kananmunan proteiinikeräsistä
on vielä alkuperäisessä muodossaan.
TE
KU
LU
28
LÄHTEET
Havonen, T., Karpin, T., Keinonen, T., & Muurinen, M. (2010). Hehku kemia 7-9. Helsinki: Otava.
Hopia, A. (2008). Kemiaa keittiössä. Helsinki: Kustannusosakeyhtiö Nemo.
Ikonen, M., Tuomisto, M., Termonen, M., & Perkkalainen, P. (2010). Ilmiö: Kemian
oppikirja 7-9. Helsinki: Tammi.
Kangaskorte, A., Vakkilainen, K., Lavonen, J., Penttilä, A., Pikkarainen, O., Saari, H.,
ÄY
N
Sirviö, J., & Viiri, J. (2011). FyKe 7-9 Kemia. Helsinki: Sanoma Pro.
Lehtovaara, T. & Hopia, A. (2011). Molekyyli sopassa. Helsinki: WSOYpro.
TE
LINKKI
Hopia, A. (26.04.2009) Kotimolekyylikokkausta – Osa II [Blogikommentti]. Luettu
KU
LU
osoitteesta: http://molekyyligastronomia.fi/kotimolekyylikokkausta-osa-ii/
29
HAKEMISTO
A
J
alkoholi 122
jauhelihaseos 83
jauholaadut 110–112
juusto 78, 85
erotusmenetelmät 122, 144
jäätee 63, 80
G
K
gluteenittomat sämpylät 139
karpalovaahto 25, 26
graafinen kuvaaja 125, 132, 133
kastike 83
N
E
ÄY
H
kemiallinen reaktio 38, 85, 91
kemiallinen yhdiste 77
kermaviilikastike 83
hapot 27, 47, 49, 50, 52, 63, 71, 101,
kerrosjuoma 21, 23, 24
103, 106, 153
kerroskiisseli 35
144, 164
herajuoma 85, 89
TE
happamuus 18, 63, 65, 69, 70, 72, 101,
kinuski 38, 42, 106, 107, 108
kinuski fruktoosilla 42
KU
LU
hiilidioksidi 47, 49, 50, 56, 136, 137
kiisseli 30–32, 34
hiilihydraatit 11, 16, 17, 30, 38, 74, 85,
91, 98, 118, 135, 146, 157, 163
hiivataikina 91, 135, 136
hyytelöimisaineet 11, 15, 16
kodin juhlat 11, 38, 125
kohotusaine 55, 57, 59, 62, 135, 136
kolakaviaari 13
kolmen kinuskin muffinit 44
kotitalouskoneiden käyttöä 47, 91, 146
I
kuppikakku 47, 51, 52
indikaattori 70, 72, 102
ioniyhdiste eli suola 76, 101
166
L
pita-leipä 63, 64, 81–83
leivinjauhe 48, 50, 52, 55–61
pitoisuus 114
liukoisuus 11, 38, 75, 85, 91, 101, 142
polymorfisuus 125, 132
lämpösäteily 146
porkkanasalaatti 81
proteiinit 11, 16, 19, 28, 38, 40, 53, 61,
M
67, 85, 87, 98, 110, 113, 135, 138
pulla 97, 114
maillard-ilmiö 40, 41, 43, 44
maito 12, 53, 86–88, 91, 126, 151
R
makeiset 101, 125
rasva-sokerivaahto 38
makuaisti 63
rasvat 38, 85, 91, 125
marjamehu 25
ravitsemussuositukset 118, 146, 157
maustaminen 63
reaktionopeus 91
ÄY
N
maitokiisseli 35
mehukiisseli 35
refraktometri 157
muffini 38, 44, 45
ruoan laatu ja turvallisuus 11
muovi 85, 86
ruokasooda 48–50, 52, 55–62
TE
mustikkakaviaari 14
S
N
salmiakkitoffeemakeiset 102, 107
KU
LU
neutraloituminen 101
salmiakki-kinuskikastike 106
seos 12, 14, 15, 17, 18, 27, 30–32, 34,
O
olomuodot 27, 38, 85, 137, 146
35, 42, 43, 50, 55, 60, 61, 88, 92,
107, 108, 119, 121
sitruunasooda 56
P
paahtokinuski 42
sokeritikut 118, 120
suklaakonvehdit 125, 128
pakkaspäivän piirakka 57
suklaamansikat 126
perinteinen kinuski 42
suurustus 30
perusmaut 64, 77
sähkövatkain 24
piimäjuusto 85, 88, 90
sämpylät 85, 89, 135, 139
167
T
tasapainoreaktio 104
tee 78, 80, 119, 123, 143, 144
teejuoma 119, 122, 123, 143
temperointi 126–130
tiheys 21–24
toffee 43, 44
tomaattispagetti 14, 15
U
uuniperunat 146, 147
ÄY
N
V
valkosuklaakakkuleivokset 12
vaniljapirtelö 14
vehnäsämpylät 138
TE
vesi 11, 15, 21, 22, 24–27, 31, 33, 35, 47,
48, 50, 53, 56–59, 75, 76, 80, 91, 94,
95, 97, 101, 111, 115, 119, 122, 131,
162
virvoitusjuoma 24
Z
KU
LU
136–139, 142, 143, 150, 151, 158,
zabaglione- eli munavaahtokastike
24–26, 28
168
AIHEET
AIHE
KEMIA
KOTITALOUS
7.lk
vesi ja veden ominaisuuksia (liukoisuus)
8.-9.lk
hiilihydraatit ja proteiinit, niiden koostumus ja
merkitys ravintoaineina ja teollisuuden raaka-aineina (gelatiini, pektiini)
7.lk
ruoan laatu ja turvallisuus
perusruoanvalmistusmenetelmät (hyytelöimisaineiden käyttö)
kodin juhlat (juhlaleivonnaiset)
Kerrosjuoma
7.lk
vesi ja veden ominaisuuksia (liukeneminen,
tiheys)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät
(kiisseli, munavaahtokastike, liivatteen
käyttö)
Kiisseli
N
Hyytelöimisaineet
7.lk perusruoanvalmistusmenetelmät
(suurustus)
Kinuski
7.lk
alkuaineiden ja yhdisteiden luokittelu (liukoisuus, olomuodot)
reaktioyhtälöiden tulkitseminen (kemiallinen
reaktio)
8.-9.lk
hiilihydraatit, proteiinit ja rasvat niiden koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä teollisuuden raaka-aineina (sakkaroosi, glukoosi,
fruktoosi)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (kinuskin valmistaminen)
kodin juhlat (jälkiruoat)
8.-9.lk
valinnainen kotitalous perusruoanvalmistusmenetelmät (muffinit, rasva-sokerivaahdot)
Kuppikakku
7.lk
vesi ja veden ominaisuuksia
yhdisteiden ominaisuuksien selittäminen
reaktioyhtälöiden tulkitseminen (hiilidioksidi,
hapot)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (leivinjauheen käyttö)
kotitalouskoneiden käyttöä (mikroaaltouuni)
Leivinjauhe vai
ruokasooda
7.lk:
yhdisteiden merkitseminen ja luokittelu(kemialliset yhdisteet )
8.-9.lk:
yhdisteiden ominaisuuksien ja rakenteiden selittäminen (ioniyhdisteet eli suolat, karbonaatit)
7.lk:
perusruoanvalmistusmenetelmät (leivinjauheella ja ruokasoodalla kohotetut
leivonnaiset)
TE
ÄY
7.lk
alkuaineiden ja yhdisteiden luokittelu ja erottaminen (seos)
8.-9.lk
hiilihydraatit (tärkkelys)
Lukio
KE1 erilaiset seokset
KE4 biopolymeerit (tärkkelys)
KU
LU
169
AIHE
KEMIA
KOTITALOUS
7.lk:
vesi ja veden ominaisuuksia (happamuus,
suolaisuus, makeus)
8.-9.lk:
yhdisteiden luokittelu (hapot, emäkset jne.)
Lukio:
KE1 orgaaniset yhdisteryhmät (funktionaaliset
ryhmät)
7.lk:
ruoan laatu
perusruoanvalmistusmenetelmät (maustaminen, jäätee, pita-leipä)
8.-9.lk valinnainen kotitalous:
perusruoanvalmistusmenetelmät (maustaminen)
ruokakulttuurin muuttuminen (perusmakuja ja perusruoka-aineita eri ruokakulttuureissa, makuaisti)
Piimäjuusto
7.lk
alkuaineiden ja yhdisteiden luokittelu ja erottaminen (liukoisuus, olomuodot)
reaktioyhtälöiden tulkitseminen (kemiallinen
reaktio)
8.-9.lk
proteiinit, niiden koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä teollisuuden raaka-aineina
(maidon proteiinit)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (juusto, sämpylät)
Pulla
ÄY
N
Maut ja makuyhdistelmät
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (leivonta, hiivataikina), kotitalouskoneiden
käyttöä (monitoimikone)
Salmiakki
7.-9.lk
vesi ja veden ominaisuuksia (happamuus ja
emäksisyys, neutraloituminen)
yhdisteiden merkitseminen ja luokittelu (ioniyhdiste, suola)
Lukio
KE3 kemiallisen reaktion symbolinen ilmaisu
KE5 reaktiotasapaino
happo-emästasapaino (ammoniumkloridin
muodostuminen haposta ja emäksestä)
liukoisuus ja liukoisuustasapaino (ammoniakin
liukeneminen veteen, ammoniumkloridin liukeneminen veteen)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (jälkiruokakastike)
8.-9.lk valinnainen kotitalous:
kodin juhlat (makeiset)
Sitkopallot
8.-9.lk
proteiinit, niiden koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä teollisuuden raaka-aineina (sitko
eli gluteeni)
Lukio
KE1 orgaaniset yhdisteryhmät (proteiinit)
KE4 bio-ja synteettiset polymeerit (proteiinit)
7.lk
ruoan laatu (erilaiset jauholaadut)
8.-9.lk valinnainen kotitalous
perusruoanvalmistusmenetelmät (leivonnan ja hiivataikinan kertaus)
Sokeritikut
7.lk
alkuaineiden ja yhdisteiden erottelu (erotusmenetelmiä, uuttaminen, suodatus, uudelleenkiteytys)
7.lk
ravitsemussuositukset ja terveellinen
ruoka (hiilihydraatit, sokeri) kotitalouskoneiden ja kodin laitteiden käyttöä
(vaa’an käyttö)
TE
7.lk
vesi ja veden ominaisuuksia (liukoisuus)
reaktionopeuksien vertailu (hiivan toiminta)
8.-9.lk
hiilihydraatit, valkuaisaineet, rasvat, niiden
koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä
teollisuuden raaka-aineina (tärkkelys, kovat ja
pehmeät rasvat, eläin- ja kasvirasvat)
8.-9.lk valinnainen kotitalous
perusruoanvalmistusmenetelmät (erilaiset versiot perushiivataikinasta)
KU
LU
170
AIHE
KEMIA
KOTITALOUS
8.-9. lk
rasvat, niiden koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä teollisuuden raaka-aineina
Lukio
orgaanisen kemian työkurssi: polymorfisen
kaakaovoin sulamispisteen kokeellinen määritys, jäähtymiskäyrän piirtäminen
9.lk valinnainen kotitalous
kodin juhlat (jälkiruoat, makeiset)
Tavallinen ja gluteeniton hiivataikina
8.-9.lk
alkoholit, niiden ominaisuudet ja käyttö (etanoli)
hiilihydraatit, niiden ominaisuudet ja käyttö
(glukoosin käymisreaktio)
proteiinit, niiden koostumus ja merkitys ravintoaineina (gluteeni)
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (hiivataikina, sämpylät)
Teen hauduttaminen
7.-9.lk
vesi ja veden ominaisuuksia (liukoisuus)
alkuaineiden ja yhdisteiden erottaminen (uutto)
Lukio
KE1 erilaiset seokset
KE2 aineen ominaisuudet
KE5 liukoisuus
7.lk
perusruoanvalmistusmenetelmät (juomat, eri maut)
8.-9.lk valinnainen kotitalous
tapakulttuuri (brittiläinen ruokakulttuuri)
5.-6.lk
lämpösäteily
7.lk
alkuaineiden ja yhdisteiden luokittelu (olomuodot)
8.-9.lk
hiilihydraatit (tärkkelys)
7.-9.lk
ravitsemussuositukset (peruna, hiilihydraatit)
perusruoanvalmistusmenetelmät (perunan kypsentäminen)
kotitalouskoneiden käyttöä (mikroaaltouuni ja uuni)
Uuniperunat
TE
ÄY
N
Suklaakonvehdit
KU
LU
Virvoitusjuomat
8.-9.lk
hiilihydraatit, niiden koostumus ja merkitys
ravintoaineina (sokerit)
7.-9.lk
yläkoulun valinnainen tiedekurssi
171
7.lk
ravitsemussuositukset ja terveellinen
ruoka (hiilihydraatit, sokeri, keinotekoiset makeutusaineet)
ruoan laatu (makeutusaineet)
kotitalouskoneiden ja laitteiden käyttöä
(hiilihapotuslaite, refraktometri)