Wie kann man Chemie beim Kochen unterrichten?

In diesem kurzen Artikel befassen wir uns mit der Frage „Wie kann man Chemie beim Kochen lehren?“, um unseren Kindern auf praktische und einfache Weise Wissenschaft zu vermitteln.

Wie kannst du nicht weinen, während du Zwiebeln schneidest?

Das Weinen beginnt, sobald eine Zwiebel gehackt wird. Nein, das ist kein Drama. Die Reaktion tritt ein, weil die Zellen der Zwiebel eine Säure freisetzen, die vorher abgespalten wurde. 

Die flüchtige und säurehaltige Chemikalie wird in den Tränenfaktor umgewandelt, der die Augen reizt und sie dazu bringt, dank der Wirkung von Enzymen eine Menge Tränen zu produzieren.

Es ist eine gute Idee, die Zwiebeln vor dem Schneiden abzukühlen, denn die Kälte verlangsamt die Aktivität des Enzyms. Eine andere Möglichkeit ist, die Zwiebeln unter fließendem Wasser zu schneiden, um zu vermeiden, dass das Material in deine Augen gerät.

Wird das Gas des Getränks durch den Löffel am Ausguss der Flasche gehalten?

Kohlensäurehaltige Getränke wie Erfrischungsgetränke, Sprudel und Bier lösen eine erhebliche Menge Kohlendioxid (CO2), während die Verpackung geschlossen ist. 

Nach dem Öffnen verwandelt sich das CO2 in einen gasförmigen Zustand und entweicht, wodurch sich der Geschmack des Getränks verändert. Wenn du einen Löffel über den Ausguss der Flasche stülpst, kann das Gas jedoch nicht entweichen.

Es gibt ein chemisches Gesetz, das dieses Phänomen erklärt: Nach dem Henry’schen Gesetz sind Gase besser löslich, wenn sie kalt sind und unter hohem Druck stehen. Das Gas löst sich in der Flüssigkeit, weil der Druck im Inneren der Soda größer ist als der atmosphärische Druck – sogar noch größer, wenn sie kalt ist.

Der Druck und die Löslichkeit des Gases in der Flüssigkeit sinken, wenn die Limonade geöffnet wird. Das hat zur Folge, dass das Kohlendioxid in Form von Blasen entweicht. 

Das Gas löst sich in der Flüssigkeit auf, weil der Druck in der Limonade höher ist als der Atmosphärendruck – umso mehr, wenn das Getränk kalt ist. 

Welche Rolle spielt das Salz bei der Beschleunigung des Gefrierprozesses?

Du kommst durstig nach Hause, öffnest den Kühlschrank und findest keine kalten Getränke. Ein bisschen Chemie kann dir jetzt helfen, das Problem zu lösen. Die Abhilfe besteht darin, das Getränk in einen mit Eis gefüllten Behälter zu geben und es mit Salz zu würzen.

Das Salz verbindet sich mit dem Eis, wodurch eine Kombination entsteht, deren Schmelzpunkt niedriger ist als der von reinem Eis (0°C). Der kryoskopische Effekt tritt auf, wenn das Salz die Temperaturen, bei denen sich die Lösung bildet, verändert und sie dadurch noch kälter wird. 

Zunächst bringt die Zugabe von Salz einen Teil des Eises zum Schmelzen. Wasser leitet die Wärme besser als Eis, weil es eine größere Kontaktfläche mit dem Getränk hat und die Wärmeenergie so schneller „aufgenommen“ werden kann.

Warum kocht ein Schnellkochtopf das Essen schneller?

In dieser Pfanne herrscht ein Druck, der größer ist als der Luftdruck, wodurch der Verdunstungsprozess gestoppt und verlangsamt wird.

Selbst bei Raumtemperatur (25°C) verdampft eine Flüssigkeit auf natürliche Weise. Der Druck steigt mit zunehmender Temperatur, und die Dampfproduktion beschleunigt sich. Je höher die Temperatur, desto höher ist der Dampfdruck der Flüssigkeit.

Wenn der Dampfdruck einer Flüssigkeit z.B. dem Luftdruck entspricht, kocht sie. Unter typischen Bedingungen kocht sie bei 100°C. Der Schnellkochtopf hingegen hat die Fähigkeit, den Dampf zu halten und den Innendruck zu erhöhen. 

In einem neuartigen Versuch, den Druck auszugleichen, kocht das Wasser bei einer höheren Temperatur. Weil mehr Hitze auf das Essen einwirkt, gart es schneller.

Wie kannst du den Fischgeruch von deinen Händen bekommen?

Wenn Fisch auf dem Speiseplan steht, nehmen die Hände derjenigen, die das Gericht zubereiten, den Speiseplan häufig vorweg, weil sie nach der Handhabung einen unangenehmen Geruch verbreiten. Und sie mit Wasser und Seife zu waschen, reicht nicht aus, um ihn loszuwerden.

Um den Geruch zu beseitigen, können Köche Essig oder Zitrone verwenden.

Methylamin, die geruchsverursachende Chemikalie im Fisch, wird durch den Abbau bestimmter Proteine gebildet und hat einen basischen Charakter. Da Zitrone und Essig sauer sind, neutralisieren sie die Base. In chemischen Worten: Das H+-Ion der Säure hebt das OH–Ion der Base auf.

Wodurch verfärben sich Früchte nach dem Schneiden?

Im Gewebe von Obst und einigen anderen Gemüsesorten, wie z.B. Kartoffeln, sind verschiedene Chemikalien in unterschiedlichen Zellkompartimenten eingelagert. Wenn du sie schälst oder schneidest, zerstörst du dieses Gewebe und bringst dabei Stoffe zusammen, die vorher getrennt waren. 

Die Bräunung entsteht, wenn der Sauerstoff aus der Luft mit dem Fruchtgewebe in Berührung kommt. Einige Methoden, um das Braunwerden zu verhindern, sind, die Früchte in Wasser zu tauchen oder sie für eine gewisse Zeit in den Kühlschrank zu legen.

Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines Antioxidans, einer Chemikalie, die Sauerstoff „jagt“ und ihn daran hindert, mit Phenolen zu reagieren. Ascorbinsäure ist ein natürliches Antioxidans (Vitamin C).

Die Zugabe von Zitronensäure (C6H8O7), z.B. aus einer Zitrone oder Orange, senkt den pH-Wert. Träufle einfach ein paar Tropfen auf die geschnittenen Stücke, um die Bräunung zu verzögern. Zitrone und Orange dienen in diesem Szenario als antioxidative Säuren.

Warum knallt das Popcorn?

Wasser macht etwa 12% des Gewichts jedes Maiskorns aus. Wenn du Wasser erhitzt, verwandelt es sich in Dampf, der ein größeres Volumen hat. 

Das Getreide hingegen hat eine äußere Hülle, das sogenannte Perikarp, das eine sehr robuste Struktur hat, die verhindert, dass Wasserdampf entweicht. Und sie hält ihre Integrität so lange wie möglich aufrecht. 

Wenn der Dampfdruck jedoch das Neunfache des Atmosphärendrucks übersteigt. Darüber verliert das Getreide seine Widerstandsfähigkeit und „dreht sein Fell um“.

Aber woher kommt der weiße Anteil des Popcorns?

Der Wasserdampf bewirkt, dass die Stärkekörner, die etwa 60 % des Gewichts des Maiskorns ausmachen, verkleistern. 

Wenn die Fruchtwand reißt, führt der abrupte Druckabfall zu einer schnellen Dampfausdehnung, wodurch sich auch die Stärke und die Maisproteine ausdehnen und die sichtbare schwammige weiße Komponente entsteht.

Die Vorsicht, die man beim Öffnen des Topfdeckels – oder der Tüte, wenn sie in der Mikrowelle entstanden ist – walten lassen muss, ist der Beweis dafür, dass es das Wasser ist, das die Verwandlung von Mais in Popcorn bewirkt. Am besten ist es, den Behälter gleich zu öffnen, damit sie keinen Dampf aufnehmen und knusprig bleiben.

Beschleunigt eine reife Frucht die Reifung der anderen?

Beim Reifungsprozess der Frucht wird Ethylen (C2H4) erzeugt und freigesetzt, das eine chemische Reaktion in Gang setzt, bei der Stärke in Zucker umgewandelt wird. Obwohl Ethylen normalerweise nur in geringen Mengen produziert wird, verursacht es dennoch die Reifung in anderen Früchten der Umgebung.

Bananen, Birnen, Äpfel, Pfirsiche und Melonen zum Beispiel produzieren mehr, wodurch sie schneller reifen als andere Früchte. Weil hohe Temperaturen die Wirkung von Ethylen beschleunigen, reifen die Früchte im Sommer schneller. 

Wie verhinderst du, dass Pfeffer deinen Mund verbrennt?

Capsaicin befindet sich hauptsächlich in den Adern der Frucht und ist in Paprika enthalten (in schwarzem Pfeffer überwiegt eine andere Verbindung, Piperin).

Wenn du auf den Pfeffer beißt, kommt er mit deiner Zunge in Berührung und setzt Moleküle frei, die den Schmerzrezeptor (Trigeminusnerv) in deinem Gehirn stimulieren, der Impulse an deinen Mund, deine Nase und deine Augen sendet. 

Deshalb kribbelt es in deinem Mund, deine Nase ist gereizt und deine Augen tränen auf einmal. Milch zu trinken oder Brotkrümel zu essen kann helfen, das brennende Gefühl zu verringern. Casein, ein Phosphoprotein, das in der Milch vorkommt, interagiert mit Capsaicin und reduziert das brennende Gefühl.  

Capsaicin ist unlöslich in Wasser, daher hilft es nicht, Wasser zu trinken. Entferne die Kerne und den weißen Bereich der Chilischote, um ein übermäßiges Brennen zu vermeiden, denn hier ist das Capsaicin konzentriert.

Warum steigt die Milch auf, wenn sie erhitzt wird?

Ein in der Milch vorkommendes Protein verbindet Wasser- und Fettteilchen. Wenn diese Proteine erhitzt werden, spalten sie sich, und das Fett steigt an die Oberfläche und bildet eine undurchlässige Schicht. 

Die große Menge Wasser in der Milch kocht, wenn die Temperatur nahe 100°C ist, aber die Schicht verhindert, dass der Dampf austritt. Die Milch blubbert und der Druck steigt, bis die Folie reißt und die Milch ausfließt. 

Es gibt ein paar Dinge, die du tun kannst, damit die Milch nicht verschüttet wird: Rühre die Flüssigkeit mit einem Löffel ständig um. Das hilft bei der Auflösung des Films und der Abgabe von Wasserdampf an die Atmosphäre. Du kannst auch eine umgedrehte Untertasse auf den Boden des Milchkännchens stellen.

Ein weiterer Tipp: Du kannst das Milchkännchen zunächst mit etwas Wasser einschmieren und dann den Überschuss entfernen, ohne es zu trocknen. Diese einfache Prozedur verhindert, dass die Milch nach dem Kochen am Topf kleben bleibt, und erleichtert das Aufräumen.

Fazit:

In diesem kurzen Artikel befassen wir uns mit der Frage „Wie kann man Chemie beim Kochen lehren?“, um unseren Kindern auf praktische und einfache Weise Wissenschaft zu vermitteln.

Referenzen:

https://www.basf.com/global/de/media/magazine/archive/issue-5/the-chemistry-of-cooking.html
https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Kochen
https://www.spektrum.de/magazin/chemie-und-physik-in-der-kueche/821605

https://www.zeit.de/zustimmung?url=https%3A%2F%2Fwww.zeit.de%2F2001%2F45%2F200145_die_hexerkueche.xml

Hallo, ich bin Katharina, ich liebe Kochen und Backen. Ich habe einige meiner besten Rezepte zusammengestellt und Ihre meistgestellten Fragen zum Thema Essen beantwortet.

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