Proždrljivke - okusi znanost

Izvori informacija:

Vitamin C

http://chemistry.about.com/od/demonstrationsexperiments/ss/vitctitration_3.htm

http://chemlab.truman.edu/CHEM120Labs/VitaminC.htm

http://hr.wikipedia.org/wiki/Vitamin_C

Šećeri

http://school.discoveryeducation.com/curriculumcenter/chemistry/activity2.html

Papričice

http://www.usc.edu/CSSF/History/2006/Projects/J1412.pdf

Kokice

http://chemistry.about.com/od/sciencefairprojectideas/a/5thgradeproject.htm

http://www.easy-science-fair-projects.net/popcorn-science-fair-project.html

http://www.educationworld.com/a_lesson/03/lp324-05.shtml

http://www.ehow.com/how_4773173_minute-science-fair-project-grade.html

Željezo:

http://chemistry.about.com/cs/howtos/ht/ironfromcereal.htm

http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/FoodSci_p003.shtml

http://www.practicalchemistry.org/experiments/extracting-iron-from-breakfast-cereal,222,EX.html

Mick O'Hare: How to fossilize your hamster, Profile Books, 2007.

http://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCcQFjAA&url=http%3A%2F%2Fbsc231.wikispaces.com%2Ffile%2Fview%2FDrinkable%2BIron.doc&ei=SKCNT-W4Es3xsgbR5uzfCQ&usg=AFQjCNGBzpOkJ2Q3CYiwWpdnHM4qliHNiw&sig2=oGjipO9Oy3OQQ5yKkelOfA

Masti:

Food Chemistry Experiments, Institute of Food Technologists, The Society for Food Science and Tchnology, 221 N. LaSalle St., Suite 300, Chicago, IL 60601.

Jogurt

http://theslowcook.blogspot.com/2008/03/kids-make-yogurt-then-strawberry.html

http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/MicroBio_p010.shtml

Tofu i proteini:

http://www.accessexcellence.org/AE/AEPC/IFT/unit_three.php

Mjerenje kalorija u hrani (potencijalni plan ako nam ostane vremena)

http://seplessons.ucsf.edu/node/349

Mala radionica:

http://www.asm.org/index.php/education/i-cant-live-without-you-a-close-up-examination-of-microorganisms-involved-in-mutually-beneficial-symbiotic-relationships.html?title=%E2%80%9CI+Can%E2%80%99t+Live+Without+You!%E2%80%9D+A+Close-up+Examination+of+Microorganisms+Involved+in+Mutually+Beneficial+Symbiotic+Relationships

Okvirni plan rada:

1.Dan: Slatki dan

10-10:30h: upoznavanje

10:30-12h Dramatično upoznavanje s probavnim sustavom 

Napravit ćemo kratki uvod o probavom sustavu. Da bi naučili od kojih dijelova se sastoji napraviti ćemo čovjeka od kartona s organima u pravoj veličini, a da bi naučili što koji dio radi, napraviti ćemo par malih demostracijskih pokusa koje još moramo razraditi, ali svakako ćemo rukama odglumiti kontrakcije želuca i probaviti mali hamburger u vrećici (koja glumi želudac).

12-13h: pauza za ručak

13-15h: Skriveni šećeri

U ovoj radionici vrijedi pravilo: ne jesti i piti svoje eksperimente!

Sva hrana sadrži hranjive tvari poput glukoze, škroba, masti i drugih. Većina hranjivih tvari se lako detektira jednostavnim testovima. Cilj ove radionice je detektirati jednostavne šećere i škrob pomoću kemijskih reagensa.

Testirat ćemo kruh, brašno, tjesteninu, krekere, kekse, voće, maslac, mlijeko, žitne pahuljice... (namjerno smo odabrale čim više namirnica koje sadrže šećere, a oni ih nikada ne bi svrstali u skupinu „sadrži šećer“).

Naučit ćemo kako „izgledaju“ jednostavni i složeni šećeri pomoću modela (radit ćemo lance), i na kraju isprobati neke šećere (otopinu glukoze, saharoze, laktoze, škroba i štogod nađemo) da utvrdimo jesu li svi šećeri slatki.

15-16h:Medeni eksperimenti

U sklopu medenih eksperimenata istraživat ćemo može li med očuvati voće i povrće. Ispitivat ćemo tri različite otopine meda (1%,5%, 10%) u STERILNOJ vodi. Radit ćemo pokuse s rajčicama i jagodama. Podijelit ćemo ih u 4 grupe i posprejati predviđenom otopinom (ili samo vodom –to će nam biti kontrolna skupina). Poticat ćemo učenike da sami iznose i zapišu svoje pretpostavke. Voće i povrće ćemo promatrati i fotografirati svakodnevno dok kraja SSF-a da bi uvidjeli koja otopina čuva voće najbolje(ako ijedna), zašto (med ima antibakterijska svojstva) i kome bi ova prirodna metoda čuvanja mogla biti korisna (poljoprivrednicima, trgovinama, ali i ljudima alergičnim na kemikalije kojima se inače „čuva svježina“)

2.Dan:Vitaminski dan

U ovoj radionici vrijedi pravilo: ne jesti i piti svoje eksperimente!

9-16h: (s malim pauzama i pauzom za ručak od 12-13h)

Vitamin C pomaže kod prehlade i gripe, slušamo svaki dan u televizijskim reklamama. U ovoj radionici učenici će pokusima utvrditi koji prehrambeni proizvodi sadrže vitamin C, u kojim količinama te kako kuhanje utječe na sadržaj vitamina C. Na kraju će primijeniti svoje znanje tako što će napraviti piće zvano „Vitaminska bomba“, a svoja saznanja uobličiti u reklamni materijal zvan „Pametna jabuka“.

Mentori će pripremiti otopine kalijevog jodida i jodata, otopine škroba i standardne otopine vitamina C. Princip određivanja vitamina C može se mlađim učenicima objasniti ovako: u bireti se nalaze zločinci i njih je jako puno. U soku koji smo dobili iz voća i povrća i samom soku ima vitamina C koji je jako nesebičan i zaposlen je kao super junak. U otopinu koju istražujemo dodamo otopinu škroba. Škrob je također dobar dečko, ali se ne zna braniti. Dok iz birete puštamo „zločince“ u otopinu koju ispitujemo, oni žele napasti škrob, ali vitamin C nesebično dođe do zločinca i spriječi ga da udari škrob. Tako dugo dok ima živih vitamina C, škrobu se neće dogoditi ništa. Kad zločinci ubiju sav vitamin C, napast će škrob i on će poljubičastiti (dobiti modrice). Dakle,što hrana ima više vitamina C, to moramo ispustiti više zločinaca iz birete da bi škrob poljubičastio. Kada škrob postane ljubičast, to znači da je reakcija gotova, te je bitno zapisati koliko mililitara otopine „zločinaca“ smo potrošili. Učenicima sa znanjem kemije može se objasniti preko kemijske reakcije.

Zatim će učenici predlagati što žele istraživati: postoje protokoli za izolaciju vitamina C iz svega, samo su komplicirani, može doći do lažnih pozitivnih reakcija itd. - pa je dobro ograničiti ih suptilno na voće i povrće (ali i samima će im vjerojatno pasti na pamet samo voće i povrće): brokulu, mrkvu, rajčicu, tikvicu, šljive, dinju, naranču, limun, bananu, šipak, krušku, kivi,breskvu, jabuku, šipak.

Učenici će odabrati koje će povrće i voće koristiti u pokusu izvlačenjem papirića. Najprije će napisati listu po kojoj će poredati povrće i voće po udjelu vitamina C- onako kako misle da je. Na kraju pokusa ćemo usporediti pretpostavke i rezultate. Zatim će usitniti 100g uzorka sa 50mL destilirane vode u tarioniku, dobivenu smjesu procijediti kroz gazu i lijevak u Erlenmayerovu tikvicu. Bacit će gazu i krupne ostatke,a otopinu u tikvici dopuniti do volumena od 100mL, uzeti 25 mL i titrirati do pojave ljubičaste boje. Nakon što završe sve uzorke, izračunat će sadržaj vitamina C (ako računa mentor, neka to napravi pojedinom učeniku odmah čim završi s titracijom). Kad završimo, sistematizirat ćemo podatke:koje povrće/voće ima najviše vitamina C, a koje najmanje? Naše podatke usporedit ćemo s vrijednostima iz tablica. Razlikuju li se? Zašto?

U drugom dijela istraživanja ispitivat ćemo kako kuhanje utječe na sadržaj vitamina C. Neka sudionici sami odaberu što će kuhat i koliko dugo i pokušaju pretpostaviti što će se dogoditi. Primjerice za kuhanje se može odabrati brokula i mrkva, a vrijeme kuhanja 5 i 20 minuta. Znači kuhat ćemo mrkvu 5 minuta,brokulu 5 minuta i zatim odrediti sadržaj vitamina C. Drugi uzorak mrkve i brokule kuhat ćemo 20 minuta i zatim se odrediti sadržaj vitamina C. Može svatko titrirati samo 1 uzorak i tako skratiti vrijeme trajanja radionice, ili može svatko imati svoj „uzorak“ (mentor će procjeniti). Što se događa s vitaminom C kad kuhamo povrće (kuhanje „ubija“ vitamin C)? Koja hrana je bogatija vitaminom C, sirova ili kuhana?

Zatim će učenici primjeniti svoje znanje u osmišljavanju i izradi zdravog pića, „Vitaminske bombe“. I ispijanju. Nakon toga izrađivati ćemo „Pametne jabuke“ – šareni listovi papira izrežu se u obliku jabuke (ili voća po želji) tako da papir ostane povezan na jednom dijelu, te se jabuka može otvarati kao knjižica. Unutra smo s desne strane nalijepi se papir sa svim našim zaključcima, a s lijeve strane papir sa zanimljivostima o vitaminu C. Ili kako god oni žele 

3.Dan: Kukuruzni dan

9-9:30h Kokičasti pokusi – početak

Tog dana riješit ćemo veliku znanstvenu enigmu: zašto kokice pucaju? Svaka kokica sadrži vodu. Kad se zagrijavaju, voda se zagrijava, pretvara u vodenu paru i u jednom trenutku stvara dovoljan pritisak da kokica pukne,a materijal iznutra se napuhne – to im naravno nećemo reći, nego će napraviti pokus i skužiti sami. U staklenu epruvetu stavit ćemo jednu kokicu, prekriti epruvetu aluminijskom folijom u kojoj ćemo izbušiti par rupa. Drvenom štipaljkom držat ćemo epruvetu iznad plamena svijeće. Vidjet će se para koja izlazi, a nakon nekoliko minuta kokica će puknuti. Imat ćemo malu diskusiju nakon i usput pokušati osmisliti najbolje metodu pečenja u kojoj ćemo dobiti najveći broj kokica:

Hoće li temperatura na kojoj se čuvaju kokice utjecati na njihovo pucanje? Učenici će pohraniti kokice na mjesta koja odaberu (zamrzivač, hladnjak, na sobnu temperaturu i neku zagrijanu lokaciju) i vrijeme koje sami odaberu (cca 2h). Hoće li kokice s više vode bolje pucati? (namakanje 2h u vodi). Hoće li bolje pucati kokice ako probušimo rupe na njima? A što će se dogoditi ako ih pečemo na nižoj temperaturi? Poticat ćemo učenike da zapišu svoje pretpostavke Na svaku lokaciju ćemo staviti isti broj kokica (npr.100- tako je lako pretvoriti u postotke). Nastavit ćemo nakon 2h.

9:30h -12h:potencijalna nadoknada vitamina!

12-13h:ručak

13-14h: Kokičasti pokusi -nastavak

Ispeći ćemo kokice. Obavezna je prisutnost mentora! Pomoću štoperice mjerit ćemo vrijeme od prve puknute kokice do završetka pečenja (da bi sve kokice pekli jednako dugo). Nakon što ih ispečemo, prebrojati ćemo koliko je nepuknutih kokica ostalo, rezultate prikazati grafički i probati nešto i zaključiti – koje su kokice pucale najbolje i čija se pretpostavka pokazala istinitom! Najvažnije, za kraj moramo testirati teksturu i okus svih varijanti naših pokusa, jer okus je ipak najbitniji , zar ne?

14-16h: mala radionica:Ne mogu živjeti bez tebe (o simbiozi)

4.Dan: Pakleno vrući željezni dan

9h-12h: Čavli za doručak

U ovoj radionici vrijedi pravilo: ne jesti i piti svoje eksperimente!i nositi naočale!

Željezo se nalazi u različitom voću i povrću, a različite biljke imaju različite količine željeza, ovisno o uvjetima u kojima rastu. Taninska kiselina, koja se nalazi u čaju, reagira s željezom i stvara precipitat koji nije topiv u vodi i potone na dno.

Cilj radionice je vizualizirati količinu željeza u voću i povrću koje svakodnevno konzumiramo. Prije pokusa mentori će pripremiti jaku otopinu čaja (3 vrećice u pola litre) i pustiti da odstoji najmanje 1 sat!

Svatko od njih testirat će 1 sok, 1 voće i 1 povrće. Voće i povrće smiksat će se u pire i procijediti kroz filter/gazu. Koristi se 60mL soka. Za svaki uzorak koji testiraju, imat će i kontrolnu čašu da bi mogli usporediti rezultate. U uzorke ćemo zatim dodati 60 ml otopine čaja, promiješati i ostaviti da stoji. Alternativa (nismo još isprobale ovaj pokus): na 1 žlicu uzorka, 4 žlice čaja. Rezultate ćemo promatrati nakon 20 minuta, 3sata i sutradan ujutro (nakon 24 sata). Ako hrana sadrži željezo, vidjet ćemo crni talog. Nakon 20 minuta trebao bi biti vidljiv precipitat kod ananasa, kod brusnica za 2h, dok ga recimo u jabuci neće biti. Količina taloga i brzina njegova stvaranja poslužit će nam za kvantiziranje željeza u uzorcima. Talog ćemo centrifugirati, resuspendirati u HCl i centrifugirati ponovo te vagati. Prikupiti ćemo podatke u tablice koji će nam poslužiti za završnu prezentaciju. Diskutirat ćemo o tome što se događa u probavnom trakt kad pijemo čaj i jedemo hranu bogatu željezom.

Tada prelazimo na drugi dio pokusa – željezo u žitnim pahuljicama. Željezo dolazi u obliku željeznog praha, pa može biti izolirano iz vodene suspenzije smrvljenih pahuljica pomoću magneta. Nakon analize sadržaja željeza, sa učenicima se raspravlja zašto se željezo dodaje u hranu (služi kao konzervans), i je li korisno za organizam i zašto. Predviđeno je da svako dijete testira jednu vrstu žitnih pahuljica, a da na kraju zajedno analiziraju podatke.

Željezo mogu pospremiti u epice i odnijeti kući. Koje žitne pahuljice imaju najviše željeza? A koje najmanje? Kad učenici završe analizu, nacrtaju/napišu zaključke, pitamo ih što misle - zašto se željezo dodaje u hranu. Odgovor je – jer čuva hranu od propadanja. Za razliku od ionskog oblika željeza, koje reagira sa sastojcima hrane i ubrzava kvarenje hrane, željezo u obliku metala djeluje kao konzervans i zato ga možemo izolirati pomoću magneta. Kad pojedemo žitne pahuljice, kloridna kiselina iz želuca otapa dio željeza te se ono upija u crijevima, a ostatak željeza se izlučuje defekacijom.

12-13h:Ručak

13-14h:Pakao u ustima

Cilj ove radionice je saznati koja jestiva hrana najefikasnije hladi vrućinu izazvanu ljutom papričicom. Pokusni kunići su mentori (i to samo oni koji mogu pojesti nešto ljuto). Opet dizajn eksperimenta smišljaju oni: koje veličine će biti papričice, koje tekućine/hranu će testirati (npr. colu, vodu, limunadu, mlijeko –light i punomasno, sok, meso, rižu, što god im padne napamet, kruh,), hoće li sve testirat na svakome mentoru ili će raspodijeliti svakom po jednu dvije tvari za hlađenje. Štopericu ćemo uključiti kad se pojede papričica, a isključiti kad se mentor izjasni da više ne osjeća vrućinu. Mjerenja se mogu ponoviti 3 puta za svaku ispitivanu tvar. Na kraju ćemo diskutirati o rezultatima i objasniti da neki sastojci iz mlijeka (kazein) uzrokuju da kapsaicin disocira s toplinskih receptora u ustima i ispere se

14-16h: mala radionica: Ne mogu živjeti bez tebe

5.Dan: Masni dan

9-9:30h završetak željeznih pokusa

9:30- 11h Masno, masno, masnije

U ovoj radionici vrijedi pravilo: ne jesti i piti svoje eksperimente! Eksperiment se provodi u dobro ventiliranom području (digestor?) uz zaštitne naočale i rukavice. Paziti da nema otvorenog plamena

Zadnji dan , kad već budemo masni i umorni , testirat ćemo hranu na prisutnost masti. Najprije ćemo „vizualno“ utvrditi koja hrana sadrži masti. To ćemo napraviti tako da izvažemo 2grama čokoladnog čipsa, krumpirovog čipsa, suncokretovih sjemenki, lješnjaka, oraha (ili bilo koje hrane koju testiramo), omotamo u papirnati ubrus i stavimo u mikrovalnu na 40 sekundi/25 sekundi (za krumpirov čips i sjemenke). Nakon toga omotat ćemo s ubrusom i pritisnuti ili zdrobiti s čekićem, inkubirati 5 minuta i zabilježiti rezultate (što vidimo na ubrusu, a to su masne fleke).

Zatim ćemo pokušati ekstrahirati masnoće iz uzoraka. Učenici će sami birati iz čega će izdvajati masnoće (primjerice netko može „low fat“ i normalni čips, pa da se vidi ima li razlike, ili usporediti 2 orašasta ploda, ili kako god oni žele) a mogu birati i masu (a mentori će prilagoditi ostatak protokola). Uzorke će zdrobiti čekićem između 2 lista folije, usuti u čaše (označiti ih). Na 5 g uzorka ide 10ml acetona ili 96% etanola (ne koristiti aceton za nokte ili manji postotak etanola – imaju suviše vode i neće izdvojiti masti). Smjesu ćemo miješati na magnetskoj miješalici ili stakleni štapićem (u digestoru). Aceton ćemo dekantirati u Petrijevu zdjelicu pazeći pritom da uzorak ostane u čaši. Ponovo ćemo dodati 10mL acetona i sve ponoviti (2x). Ostavit ćemo aceton preko noći da ispari i da bi vidjeli masti koje smo izdvojili.

11-12h Kako se radi jogurt?

12-13h: ručak

13-16h Proteini i tofu

6.Dan:

Izrada završne prezentacije i „pokus gratis“ ako završimo ranije 

7.Dan

Završne prezentacije i podjela priznanja

Materijali:

što sve treba