Koka knäck

Tillhör kategori: livsmedel

Författare: Elin Karlsson

Introduktion Riktlinjer Säkerhet Materiel Förarbete Utförande Förklaring Kemisk bakgrund Fördjupning Litteratur Fler experiment

Koka knäck

Tid för förberedelse: 10 minuter

Tid för genomförande: 40 minuter

Antal tillfällen: 1

Säkerhetsfaktor: Utföres med normal varsamhet

Svårighetsgrad: Kräver viss labvana

Introduktion

Julen är en av de högtider som måste planeras noga och med god framförhållning. Julklappar ska köpas och slå in, man ska rimma på paketen och välja gran och pynta både den och huset. Julmaten ska lagas skinkan ska kokas och allt julgodis ska tillagas.

Knäck är ett mycket kärt tillbehör till vårt julfirande. Vackert guldbrun i sina veckade, färgglada formar står den på bordet så att man kan ta en när man går förbi. Men det är en konst att koka knäcken så att den får den vackra färgen, när det är rätt färg är smaken också bra. Men vad är det som gör att knäcken blir vackert guldbrun?

Riktlinjer

Experimentet kan gärna göras som elevförsök och i grupp. Kan passa som laboration innan jul.

Säkerhet

Knäcksmet kokar vid 125 grader, den är alltså mycket het och kladdig. Därför krävs det varsamhet under kokning och upphällning.

Alla ingredienser går att antingen slänga i soppåsen eller att hälla ut i slasken.

Materiel

För en sats knäck behövs

Det krävs också kokplattor och kärl att koka knäcken i och eventuellt termometrar.

Förarbete

Inget förarbete.

Utförande

  1. Mät upp och lägg ingredienserna i en gryta.
  2. Låt koka kraftigt utan lock till dess att termometern visar 125 °C, vilket tar 10 till 15 minuter, ibland längre beroende på hur vid grytans botten är.
  3. För att vara säker på att knäcken är klar kan man göra ett så kallat "kulprov".
    Kulprov:
    • Droppa lite smet, en halv tesked, i ett glas med kallt vatten, tar upp smeten ur glaset och formar till en kula. Blir kulan hård och håller ihop är knäcken klar. Provsmaka gärna!
    • Vid kulprovet kan man titta på färgen och av smaka knäcken för att se hur knäcksmeten ändras under koktiden.
  4. Häll upp knäcken i formarna och låt svalna.

En sak att fundera över: Vad gör knäcken så farlig för våra tänder?

Variation

Det går även att koka knäck i mikrovågsugn. Gör halvsats och använd full effekt 7 till 8 minuter.

Förklaring

Två reaktioner ger knäcken dess färg och smak. Det är dels karamellisering och dels Maillardreaktioner.

När man värmer sockret sker en karamellisering. Det ger färgbildning, polymerisation och dessutom bildas aromämnen.

Maillardreaktioner sker när man värmer protein och sockergrupper, det ger färg och smak. Detta är en mycket komplex reaktion, och därför har man mycket begränsade kunskaper om Maillardprodukternas detaljerade uppbyggnad. Men slutprodukterna utgörs av bland annat pigment, som ger färg och aromämnen.

Kemisk bakgrund

Vy för utskrift av kemisk bakgrund och fördjupning

Ingredienserna

Knäck består till största delen av socker men också av grädde.

sackaros Strösocker består av som är en disackarid, alltså en sammansatt sockerart. Den är sammansatt av glukos och fruktos. Strösocker som vi köper är av en enda kristallstorlek.

fruktos glukos Sirap framställs genom invertering, då sockret sönderdelas av enzym eller en syra. Resultatet blir då en blandning av sackaros, glukos och fruktos.

laktos Grädde består till 40 % av fett men också kolhydrater och proteiner. En kolhydrat som finns i grädde är det så kallade mjölksockret, laktos.

Maillard-reaktionen

Maillard-reaktionen
När reducerande sockerarter upphettas tillsammans med proteiner och aminer sker det en reaktion och då också en färgförändring. Det är främst lysin, en aminosyra som ingår i en del protein, som reagerar då den har en extra aminogrupp.

lysin När lysin reagerar med en sockerart blir den otillgänglig för vår metabolism. Vilket innebär att den inte kan användas i vår kropp som byggsten.

I knäck ger den här reaktionen både färg och smak. Det är även detta som sker i till exempel margarin som upphettas, färgen ändras till gyllenbrunt när det är dags att börja steka.

I knäcken är det laktos och protein som reagerar med varandra och gör så att det bildas en vacker gyllenbrunfärg. Den här reaktionen kallas för Maillard-reaktionen.

Karamellisering

När man kokar karamell av bara socker och vatten bildas det en mörk smet som hårdnar när den svalnar. Där finns det inget protein med och det sker alltså en annan process. Den processen som sker då sker också i knäck. Vid uppvärmning av sackaros och andra sockerarter sker en så kallad karamellisering. Först bildas en anhydrossockerart, därefter bildas genom kondensering mer eller mindre väldefinierade föreningar. Färgerna kan variera från gult till brunt. Det är ännu en anledning till att knäcken får sin fina färg.

Knäcken mörknar med koktiden

Farligt för tänderna

Knäck är farligt för tänderna. I munnen finns det bakterier. En del av dessa bakterier stannar gärna på tänderna. Bakterierna kan bilda en hinna på tänderna, om de inte borstas bort. Om bakterierna som sitter på tänderna får tag på näring såsom socker - knäck, bildas det syror som fräter på tänderna. Det är svaga syror som bildas men det räcker för att det långsamt ska kunna fräta hål. När vi borstar tänderna försvinner bakterierna.

Saliven skyddar också tänderna, det är bland annat därför som tuggummitillverkar säger att det är bra att tugga tuggummi. Det ökar salivproduktionen och tänderna "sköljs" oftare av. Att småäta mellan målen bidrar också till hål i tänderna. Då finns det näring till bakterierna hela tiden och tänderna får ingen chans till att vila. Tandläkare rekommendera ofta, att ska man äta godis är det bra om man äter allt på en gång och sedan borsta tänderna. Att spara och äta en godis i halvtimmen är inte så bra.

Sega saker, som knäck, är farliga på det sättet att de lätt fastnar i tänderna och bakterierna får tillgång till mat en lång tid.

Sockerframställning

I Sverige använder vi oss uteslutande av sockerbetor vid sockerframställning. I tropiska och subtropiska områden används sockerrör.

Sockerbetorna innehåller ungefär 17 % socker. För att få rent socker börjar man med att laka ur betorna genom att skära dem i tunna skivor och låta dessa passera genom strömmande vatten. Temperaturen ligger runt 70 °C för att urlakningen ska gå fortare. En högre temperatur skulle göra så att även andra ämnen skulle lakas ut. pH-värdet ligger runt 5,5. Skulle det vara högre skulle pektin lakas ur och om det vore lägre skulle sackarosen spjälkas till fruktos och glukos. Sedan har man då en råsaft där sockerhalten är 15 %. För att få råsaften fri från diverse andra organiska föreningar tillsätts så kallad kalkmjölk (kalciumhydroxid, Ca(OH)2). Temperaturen höjs också. När både pH och temperaturen höjs faller proteiner och pektinämnen ut, glukos och fruktos bryts ner. Den kalk som finns i överskott fälls ut med hjälp av koldioxid. Efter det sker en serie av indunstningar tills det att det erhålls en tjocksaft. Tjocksaften får kristallera i kokpannor. Kokningen sker vid ett lågt tryck så att temperaturen är låg. Det hindrar missfärgning. När saften blivit övermättad av socker blandas den med isopropanol. Sockerkristallerna befrias från moderlösningen, sirap, genom centrifugering och tvättas sedan så att de blir vita. De består då till 99,9 % av sackaros.

Sirap, som vi använder i hushållen, får man genom att moderlösningen hydrolyseras till man har ungefär lika delar fruktos och glukos. Fördelen med det är att sockerblandningen inte bildar kristaller vid hög koncentration. Lösligheten stiger med ökande inverteringsgrad till en viss punkt.

Reducerande sockerarter

För att kontrollera om det socker man har är reducerande kan man utföra Trommers prov. I Trommers prov utnyttjar man Fehlings lösning. Den består av CuSO4 i alkalisk lösning. Reducerande sockerarter har antingen en aldehydgrupp eller en ketogrupp som kan oxideras till karboxylsyra. När den oxideras reduceras samtidigt koppar från Cu2+ till Cu+

Trommers prov

Fehlings lösning + aldehyd ® kopparoxid + karboxylsyra + vatten + hydroxidjoner

Beredning av Fehlings lösning

2,75 g koppar(II)sulfat (pentahydratet; CuS04.5H2O)
11,5 g KNa-tartrat (KNaC4H4O6.2H2O, Rochelle salt)
i 100 ml 0,5 M natriumhydroxid (NaOH, kaustik soda)

Fördjupning

Livsmedel

Maten håller igång oss

Livsmedel behövs för att hålla igång vårt biologiska maskineri. Det är via maten som vi får energi att röra oss, tänka, men också att växa och reparera våra celler i kroppen. Kroppens maskineri är oerhört komplicerat, men det klarar att styra flödena av både energi och näring till kroppens olika delar vid rätt tillfälle. Kroppen hanterar också att ta hand om de restprodukter som vi måste göra oss av med.

Processerna i kroppen när maten bryts ned, fördelas, omvandlas och görs av med, är i grund och botten kemiska reaktioner som drivs av energin i maten. Maskinen är vår biologiska kropp, men de enskilda reaktionerna är kemiska. På så sätt kan man säga att vår kropp är en kemisk maskin.

Matens ursprung

Ursprungligen hittade vi vår föda i naturen. I det moderna samhället är de flesta livsmedlen processade på något sätt. Även livsmedel som inte är processade i sig är ofta odlade eller uppfödda med metoder som skiljer sig från det som sker i naturen. Syftet är att öka produktionen och att säkerställa kvalitén.

Att livsmedlen inte är helt naturligt producerade behöver inte vara ett problem. Det är bra att vi kan producera mera med mindre resurser. Det är också bra att vi har koll på kvalitén. Men vissa saker är inte bra. Tillsatser som gör att livsmedlen får längre hållbarhet, ser mer aptitliga ut och smakar bättre är inte alltid nyttiga, även som det kan verka så.

Grunden till all produktion av livsmedel är solens energi och växternas fotosyntes. I nästa steg kan djuren äta växterna och producera kött som vi sedan kan äta, men ursprunget är växterna. Men om inte djuren och människorna fanns, så skulle växterna till slut bli utan koldioxid som de behöver för sin fotosyntes. Djur och människor andas ut koldioxid. Kropparna bryts också ned till koldioxid och mineraler när de förmultnar. Detta tar växterna hand om, ofta med svamparna som mellanled. Det hela är ett kretslopp där både växter, svampar och djur ingår. Allt levande både äter och äts. Det som får kretsloppet att hålla igång är strålningen från solen.

Tycke och smak

Genom evolutionen har vi lärt oss att välja vad som är bra med hjälp av lukten och smaken. Oftast är det som vi gillar också nyttigt. När maten är skämd, brukar den börja lukta illa, vilket gör att vi inte äter det som kan göra oss sjuka.

Men det vi tycker om är inte nödvändigtvis bra för oss. Sötma är en signal att maten är bra, vilket stämde väl när människan levde nära naturen och behövde den energi man kunde finna. Men nu finns socker i överflöd. Det blir för mycket av det goda, så att vi blir feta och får sjukdomar som karies och diabetes.

Smaken för maten är också en kulturell fråga. Den mat vi lär oss tycka om från barnsben tycker vi oftast om resten av livet. Det finns också kulturella aversioner mot vissa typer av mat. I Sverige är vi inte vana att äta insekter, men insekter är förträfflig mat som är både nyttig och miljövänlig.

material på avancerad nivå kommer att läggas in här

Litteratur

  1. Kåre Larsson och Bo Furugren, Livsmedelsteknologi - Kemiska grunder, 1995, Avdelningen för livsmedelsteknologi, Lunds universitet.
  2. Paul Erner, Andersen och Jörgen Risum, Livsmedelsteknologi 1&2, 1991, Studentlitteratur, Lund.
  3. Stig Andersson, Artur Sonesson och Nils-Gösta Vannerberg, Kemin i samhället, 1999, Liber, Trelleborg.
  4. Per Åke Zillén och Svante Åberg, Våra tänder - värt att veta om tänder och tandvård, 1984, Smålandsposten, Växjö.
  5. Caramelization and caramels are not the same, Science of Cooking
    http://www.exploratorium.edu/cooking/candy/caramels-story.html(2003-08-14)
  6. Caramelization, Chemistry of Food Systems, Faculty of Agricultural Sciences, UBC
    http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/colour/3_81.htm (2003-08-14)
  7. Maillard Reaction, Chemistry of Food Systems, Faculty of Agricultural Sciences, UBC
    http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/colour/3_82.htm (2003-08-14)

Fler experiment


livsmedel
Bjud din jäst på mat
Blev disken ren?
Blå himmel och röd solnedgång
Coca-Cola vs Coca-Cola light
Den bästa bulldegen
Diska med äggula
Doft och stereoisomeri
Enzymaktivitet i ananas
Enzymkinetik för katalas
Flyter isen i matoljan?
Framställ låglaktosmjölk
Fruktköttet får solbränna
Fruktmörade proteiner
Gelégodis i vatten
Göra lim av kasein
Hur gör man kakan porös?
Hur moget är äpplet?
Hur mycket vatten finns i maten?
Höna med gummiben?
Innehåller koksaltet jod?
Kallrörd vaniljkräm och saliv
Kan man tapetsera med abborrar?
Koka Cola
Maizena gör motstånd
Majonnäs - en emulsion
Massverkans lag och trijodidjämvikten
Matoljans viskositet och omättade fettsyror
Mentos-pastiller i kolsyrad läsk
Modellmassa av mjölk
Olja som lösningsmedel
Osmos i ett ägg
Osmos i potatis
Pektin och marmeladkokning
Popcorn
Regnbågens färger med Rödkåls-indikator
Skär sig majonnäsen?
Släcka fett på rätt sätt
Stärkelse och vatten - fast eller flytande?
Syror och baser i konsumentprodukter
Testa C-vitamin i maten
Utvinna järn ur järnberikade flingor
Vad händer när degen jäser?
Vad innehåller mjölk?
Vad är det i saltet som smakar salt?
Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter?
Varför mörknar en banans skal?
Varför svider det i ögonen när man skalar lök?
Vispa grädde
Växtfärga med rödbetor enligt receptet från Västerbotten
Äta frusen potatis