Gastronomie in een proefbuis - Homemoleculairegastronomie.weebly.com › uploads › 1 › 6 ›...

Tessa De RidderMentor: Mevrouw Verhaegen I.

GIPWat is de invloed van moleculaire

gastronomie op de stabiliteit van een

vloeistof?

6 BTW 2013-2014

Woord vooraf

Ik ben Tessa De Ridder, leerling van het 6de jaar Biotechnische Wetenschappen aan

de Tuinbouwschool OLV in Sint-Truiden. Voor mijn geïntegreerde proef heb ik mijn

keuze laten vallen op het onderwerp “Moleculaire gastronomie”.

Ik heb mezelf verdiept in de stabiliteit van een stof in een vloeistof, binnen de

moleculaire gastronomie. Dit heb ik onderzocht door enkele proeven uit te voeren op

alledaagse levensmiddelen.

Ik wil graag de mensen bedanken die mijn eindwerk mede mogelijk hebben gemaakt.

Op de eerste plaats wil ik mijn mentor, mevrouw I. Verhaegen, bedanken voor de

nodige ondersteuning, bijsturing en de nuttige tips. Vervolgens bedank ik ook de heer

L. Dirix voor de hulp bij het uitwerken van het laatste deel van mijn werk. Ook wil ik

mevrouw G. Leemans bedanken voor het verbeteren van mijn eindwerk. Ik dank ook

mijn ouders voor de steun en de hulp die zij mij geboden hebben om dit werk tot een

zo goed mogelijk einde te brengen. Tot slot bedank ik iedereen die rechtstreeks of

onrechtstreeks geholpen heeft bij het tot stand brengen van mijn eindwerk.

Inhoudsopgave

Woord vooraf.............................................................................................................3

Inhoudsopgave..........................................................................................................5

Inleiding......................................................................................................................9

1 Wat is moleculaire gastronomie?................................................................111.1 Het ontstaan van moleculaire gastronomie...........................................................111.2 Fysiologie van de smaak en de basis van het koken............................................131.3 Misconceptie en belang van moleculaire gastronomie.........................................161.3.1 Misconceptie van moleculaire gastronomie................................................................16

1.3.2 Belang van moleculaire gastronomie..........................................................................16

2 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een gas in een vloeistof? 172.1 Wat is een schuim?...................................................................................................172.2 Eiwitten......................................................................................................................182.2.1 Denaturatie van eiwitten..............................................................................................18

2.2.2 Belang van eiwitten bij schuimen................................................................................20

2.3 Eiwit in bierschuim...................................................................................................22

3 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vloeistof in een vloeistof?..................................................................................................................233.1 Wat is een emulsie?..................................................................................................233.1.1 Definitie.......................................................................................................................23

3.1.2 Chemie........................................................................................................................23

3.1.3 Fysica..........................................................................................................................25

3.1.4 Soorten emulsies........................................................................................................25

3.2 Wat is viscositeit?.....................................................................................................273.3 Welke factoren beinvloeden de viscositeit?..........................................................273.3.1 Temperatuur................................................................................................................27

3.3.2 Tijd..............................................................................................................................28

3.4 Stabiliteit van mayonaise.........................................................................................28

4 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vaste stof in een vloeistof....................................................................................................................314.1 Wat is een suspensie?..............................................................................................314.1.1 Definitie.......................................................................................................................31

4.1.2 Chemie........................................................................................................................31

4.1.3 Fysica..........................................................................................................................32

4.1.4 Factoren die de stabiliteit beïnvloeden.......................................................................33

4.2 Wat is een colloïde?..................................................................................................334.2.1 Definitie.......................................................................................................................33

4.2.2 Chemie........................................................................................................................33

4.2.3 Fysica..........................................................................................................................34

4.2.4 Factoren die de stabiliteit beïnvloeden.......................................................................34

4.3 Wat is een oplossing?..............................................................................................354.3.1 Definitie.......................................................................................................................35

4.3.2 Chemie........................................................................................................................35

4.4 De stabiliteit van een zetmeeloplossing.................................................................36

5 Hoe worden de mengsels die deel uitmaken van dit onderzoek gebruikt in de moleculaire gastronomie?.............................................................................375.1 Inleiding.....................................................................................................................375.1.1 Schuim........................................................................................................................37

5.1.2 Emulsie.......................................................................................................................39

5.1.3 Gel...............................................................................................................................40

Besluit.......................................................................................................................43

Literatuurlijst............................................................................................................45

Bijlage 1: het onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag..........................51

Bijlage 2: verslag van de eerste onderzoeksvraag...............................................55

Bijlage 3: het onderzoeksplan van de tweede onderzoeksvraag........................61

Bijlage 4: verslag van de tweede onderzoeksvraag.............................................65

Bijlage 5: het onderzoeksplan van de derde onderzoeksvraag...........................69

Bijlage 6: verslag van de derde onderzoeksvraag................................................75

Bijlage 7: het onderzoeksplan van de vierde onderzoeksvraag..........................79

Bijlage 8: verslag van de vierde onderzoeksvraag...............................................83

Bijlage 9: opdracht wiskunde.................................................................................89

InleidingMoleculair koken is hip! De kunst van moleculair koken is om precies te weten wat

een ingrediënt in bepaalde omstandigheden doet en om hiermee de meest

bijzondere creaties te maken. De trend waarbij wetenschap en koken wel heel dicht

bij elkaar komen, groeit snel en wordt al op verscheidene plaatsen toegepast.

Een van de cruciale punten binnen de moleculaire keuken, maar ook binnen de

traditionele keuken, is stabiliteit. De stabiliteit van mengsels, in het bijzonder een stof

in een vloeistof wordt besproken en onderzocht in dit eindwerk.

We bespreken in het algemeen wat moleculaire gastronomie is en proberen zo een

duidelijk beeld te scheppen van waar de term komt, wie het als eerste toepaste,…

Verder bespreken we de factoren die de stabiliteit van een gas in een vloeistof, een

vloeistof in een vloeistof en een vaste stof in een vloeistof beïnvloeden.

Ten slotte volgen er enkele voorbeelden van mengsels die gebruikt worden in de

moleculaire gastronomie en die betrekking hebben op dit werk.

We overlopen de uitgevoerde onderzoeken, waarbij het effect van de temperatuur op

de schuimkraag wordt gemeten en de invloed van de reinheid van het glas op de

schuimkraag wordt berekend.

Ook bepalen we de relatie tussen olie en viscositeit bij mayonaise en leggen deze

relatie uit. Ten slotte volgt een uitleg over de invloed van temperatuur op de

viscositeit van zetmeel .

Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische wetenschappen 2013 - 2014

1 Wat is moleculaire gastronomie?

1.1 Het ontstaan van moleculaire gastronomie

Moleculaire gastronomie is een term die dateert uit het jaar 1998. De toepassing

ervan gebeurde echter al vele jaren voordien. Een vooruitstrevend wetenschapper uit

de 18de eeuw is de bekend chemicus Antoine Laurent de Lavoisier. Lavoisier is de

grondlegger van de moderne chemie en leefde van 1743 tot 1794 (hij was de eerste

die de behoudswet voor materie formuleerde. Hij ontdekte het element zuurstof en

ontkrachtte de phlogistontheorie. Ook heeft hij een scheikundige revolutie

teweeggebracht in de chemische nomenclatuur). Wat velen niet weten is dat hij ook

onderzoek deed naar (de ontwikkeling van) vleesbouillon. Hij vroeg zich af hoeveel

water hij nodig had voor een bepaalde hoeveelheid vlees. Hij begreep dat in de

bouillon niet het water voedzaam was, maar de materie die uit het vlees was

getrokken en die chemisch had gereageerd in de loop van de lange bereiding van

het eten. Daarom ontwikkelde hij een apparaat, genaamd de densimeter, om de

dichtheid van een vloeistof te bepalen. Lavoisier was één van de vele

wetenschappers die zich interesseerde in de processen die zich afspelen tijdens het

koken. Door hem ontwikkelde de voedselwetenschap zich beetje bij beetje.

In 1980 begon Hervé This, een natuur- en scheikundige, zich vragen te stellen bij het

maken van een doodgewone soufflé. Het recept dat This volgde om kaassoufflé te

maken duidde erop dat men om de soufflé te maken de eidooiers per 2 moest

toevoegen. This voegde echter alle eidooiers op hetzelfde moment erbij, met een

mislukte soufflé als resultaat. Na deze mislukking bleef This niet bij de pakken zitten

en begon hij te onderzoeken hoe het kwam dat deze eidooiers zo een groot effect

hadden op het wel of niet slagen van de soufflé. Dit kleine experiment zette This aan

tot verdere onderzoeken van andere culinaire reacties.

Deelvraag 1: Wat is moleculaire gastronomie? 11


Op een congres in 1986 ontmoette This, Nicholas Kurti, een natuurkundige van de

Oxford University. Ze deelden dezelfde interesse en besloten samen te werken. In

1988 gingen This en Nicholas Kurti dieper in op de voedselwetenschap. Zij

onderzochten de culinaire transformaties bij kookprocessen en de ervaring van een

goede maaltijd. Ze noemden dit ‘moleculaire en natuurkundige gastronomie’. In

datzelfde jaar hielden ze 3 internationale workshops over die moleculaire en

natuurkundige gastronomie. Ze gaven presentaties aan chef-koks en andere

wetenschappers, zo brachten zij deze twee beroepen samen. Na de dood van

Nicholas Kurti in 1998, veranderde This officieel de naam van zijn opkomende

wetenschappelijke discipline naar moleculaire gastronomie.

Hervé This richt zich vandaag de dag nog steeds op de impact en relevantie van de

talrijke recepten in kookboeken. This erkent dat koken meer is dan enkel wetenschap

en technologie. In zijn nieuwe kader definieert hij moleculaire gastronomie als de

‘kunst en wetenschap’ van het selecteren, voorbereiden, serveren en genieten van

voedsel. De perceptie en emotie zijn net zo belangrijk in de keuken als natuurkunde

en de scheikunde.

12 Deelvraag 1: Wat is moleculaire gastronomie?

Figuur 1: Nicholas Kurti en Hervé This

Figuur 2: Hervé This


1.2 Fysiologie van de smaak en de basis van het koken

Het menselijk lichaam kan op verschillende manieren dingen waarnemen. Dit kan via

het proeven, voelen, horen, zien en ruiken van iets. Chemici en chef-koks die werken

volgens de moleculaire gastronomie proberen op al deze factoren in te spelen. Iets

wat bijvoorbeeld lekker ruikt en mooi is zal sneller geapprecieerd worden dan iets

wat er wansmakelijk uitziet en niet lekker ruikt.

Deze waarnemingen worden ontvangen in ons lichaam door onze zintuigen, door

onze mond, handen, oren, ogen en neus. Door onderzoek naar de zintuigfysiologie,

fysiologie van de smaak of de werking van de zintuigen, kunnen gastronomen

inspelen op die zintuigen en zo hun gerecht aantrekkelijk maken.

De mens is wat betreft zijn waarnemingsdrempel een heel normale primaat. Toch

wordt de biologische basis beïnvloed door de omgeving. De smaakdrempels voor

glucose en sacharose (sucrose) zijn anders bij bewoners van het tropisch regenwoud

dan bij die van de savanne bijvoorbeeld. Zo hebben de pygmeeën, die in de wouden

leefden waar de suikerconcentratie in de vruchten hoog is, een lagere gevoeligheid

voor zoete smaak dan volken die in de savannen leefden, waar de planten minder

suiker bevatten. Met die factoren houden chef-koks ook rekening om er toch voor te

zorgen dat de smaakreceptoren van hun klanten toch geprikkeld worden.

Er zijn echter maar drie receptoren die een grote rol spelen in het appreciëren van

voedsel, namelijk de smaakzin, het reukvermogen en de tastzin.

SmaakzinTientallen jaren hebben fysiologen onderzocht hoe de cellen van de smaakpapillen

de smaakmoleculen detecteren. Lange tijd is gedacht dat de mond maar vier smaken

kon onderscheiden (zout, zuur, bitter en zoet), maar dat bleek bij nader onderzoek

niet te kloppen. Deze ‘vijfde smaak’ werd ontdekt door Kikunae Ikeda van de

Universiteit van Tokio. Hij ontdekte dat glutamaat een bijzondere gewaarwording

opriep die je niet zout, zoet, zuur of bitter kon noemen. Hij noemde deze vijfde smaak

unami.



Door de smaakpapillen die in onze mond zitten, kunnen wij smaken waarnemen. Wij

kunnen dan de smaken onderscheiden door de gespecialiseerde receptoren die

prikkels gaan doorgeven aan de hersenen. Aan de hand van hoe onze hersenen die

informatie ontvangen, kan men onderscheiden welke smaak het is. Dit is als het ware

een soort van beschermingsmechanisme, dat ervoor zorgt dat ons lichaam vreemde

stoffen of gevaarlijke stoffen kan waarnemen.

Het proeven van iets begint als een smaakmolecuul zich bindt aan receptoren of aan

kanalen in het membraan van een sensorische cel van de papillen, maar niet alle

smaakmoleculen werken op dezelfde wijze. De tong speelt dus een grote rol in het

onderscheiden en ervaren van smaken.

ReukvermogenJe reukvermogen speelt ook een zeer belangrijke rol in het waarnemen en proeven

van smaken. Denk maar aan wanneer je verkouden bent en het nog moeilijk is om

iets te proeven. De neus is een zeer gevoelig en uiterst geraffineerd instrument. Met

behulp van onze neus onderscheiden we veel meer finesse dan de basissmaken die

onze tong registreert. In onze neus zitten ook receptoren die geuren van stoffen

opvangen, alvorens ze in je mond terecht komen. Net als onze smaakzin, is ons

reukvermogen ook een soort van beschermingsmechanisme. Bijvoorbeeld wanneer

je een rot ei openbreekt, neem je een ranzige geur waar en weet je dat je dat ei niet

meer kan opeten. In tegenstelling tot de smaakzin, die niet-vluchtige stoffen

waarneemt, neemt ons reukvermogen de vluchtige stoffen waar. Die stoffen

bevinden zich vaak in de gasfase en zijn dus stoffen die gemakkelijk verdampen.


Tabel 1: de 5 smaken die je tong kan waarnemen


TastzinBij gastronomie gaat het over hetgeen je voelt in je mond, met je tanden, wangen,

tong en gehemelte. Dit is medebepalend voor de totaalsmaak die je ervaart. Een

eenvoudig en duidelijk voorbeeld is het eten van een appel. Zodra je een stuk van

een appel afbijt voel je al aan de weerstand of het een harde of zachte appel is. Je

voelt vervolgens in je mond of de schil bijvoorbeeld stroef of glad is. En tijdens het

kauwen merk je of de appel melig of stevig is. Al deze eigenschappen van de appel

vormen onderdeel van de textuur. Deze textuur kunnen we voelen met onze mond

en deze draagt bij aan ons uiteindelijke smaakoordeel. De textuur van een

voedingsmiddel is dus een zeer belangrijke factor in het herkennen van

voedingsmiddelen. Deze textuur wordt bepaald door de structuur van dat wat je eet.

Onze smaakgevoeligheid ligt heel erg hoog. Daarmee wordt bedoeld dat wanneer je

bijvoorbeeld een glas versgeperst fruitsap drinkt, je onmiddellijk de pulp waarneemt

tijdens het drinken. De perceptie van deeltjes in een oplossing zou kleiner dan 3

micrometer moeten zijn om detectie ervan te voorkomen.

Ook is er een duidelijk verschil tussen het eten dat je in je mond stopt en hetgeen dat

je na het kauwen inslikt. Wanneer men kauwt komt er een proces tot stand. Het

speeksel in je mond ‘smeert’ het eten en de enzymen in dat speeksel hebben dan

een invloed op de viscositeit van het eten (wanneer dit vast is).

De drie receptoren werken als het ware samen om stoffen te identificeren. Wanneer

ons lichaam slecht reageert op een van de prikkels van deze receptoren zal dit ook

de ervaring van die stof negatief beïnvloeden. Wanneer iets niet lekker ruikt,

bijvoorbeeld. Chef-koks proberen op deze receptoren zo veel mogelijk in te spelen.



1.3 Misconceptie en belang van moleculaire gastronomie

1.3.1 Misconceptie van moleculaire gastronomie

Sinds de term moleculaire gastronomie voor het eerst werd gebruikt, is er veel

verwarring bij het publiek alsook bij professionele koks en wetenschappers over de

echte betekenis ervan. Deze misverstanden ontstonden allereerst door de

samenvoeging van de woorden ‘moleculair’ en ‘gastronomie’, waarbij moleculair een

relatief nieuw woord is en gastronomie een relatief oud woord is.

Moleculaire gastronomie wordt vaak aanzien als het experimenteel koken, daarmee

wordt bedoeld het gebruiken van nieuwe technologieën en het gebruiken van

emulgatoren en stabilisatoren. Dit klopt niet: moleculaire gastronomie is het

gebruiken van de wetenschap om de bereiding van voedsel te verbeteren en te

onderzoeken en dit door de samenwerking tussen wetenschapper en kok. Door deze

collaboratie kunnen beiden leren van elkaar en andere technieken toepassen.

1.3.2 Belang van moleculaire gastronomie

Moleculaire gastronomie zorgt voor een brede waaier aan mogelijkheden. Via de

kennis die door het beoefenen ervan verzameld wordt, kan men eindeloos veel

nieuwe gerechten creëren. Dit zorgt er ook voor dat we kunnen afstappen van de

eindeloze herhaling van het maken van traditionele recepten. Het is ook een

eenvoudige manier om wetenschap te introduceren aan de ‘gewone’ mens. Dit geeft

mensen ook een beter beeld over het maken van juiste keuzes en het controleren

van hun eetgewoonten en zal dus een positieve invloed hebben op de samenleving.

Het is een manier om (klassieke) gerechten die dagelijks in huis op tafel komen, te

perfectioneren.



2 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een gas in een

vloeistof?

2.1 Wat is een schuim?

We zijn zo gewend aan schuimen dat we

nauwelijks opmerken hoe vreemd ze zijn.

Schuimen komen voor in onze gerechten, op ons

lichaam of ons gezicht wanneer we ons scheren of

wassen, zelfs boven onze glazen frisdrank of bier.

Toch is er weinig gekend over het vormen van

schuimen. Er bestaan nog steeds geen theorieën die kunnen voorspellen hoe stijf of

hoe stabiel een schuim zal zijn aan de hand van de eigenschappen ervan, zoals de

grootte van de luchtbellen of de hoeveelheid vloeistof die het bevat.

Een schuim wordt gevormd doordat gasbellen in een vloeistof gevangen worden. Het

is dus een dispersie, een mengsel waarbij een stof fijn verdeeld is in een andere stof,

van gas in een continue fase (de matrix waarin de gedispergeerde fase in is

verdeeld). Schuimen kunnen ingedeeld worden in 2 categorieën, afhankelijk van de

moleculen in de continue fase, namelijk schuimen die gebaseerd zijn op eiwitten en

koolhydraten (bv bierschuim) en schuimen die gebaseerd zijn op eiwitten en vetten

(bv slagroom).

Schuim bestaat uit vele gasbellen van verschillende grootte gescheiden van elkaar

door vloeibare gebieden. Deze vloeibare gebieden kunnen dan ook voor een filmlaag

(vb. een dunne laag water op de gasbel) zorgen. Het gas verdeelt de vloeistof in een

soort van matrix van kleine belletjes met een zeer dunne wand. Stabiele schuimen

bevatten daarom meestal complexe moleculen die de wanden van de belletjes

verharden. De manier waarop de gasbellen aan elkaar kleven of langs elkaar glijden,

bepaalt hoe het schuim zich gedraagt.

18 Deelvraag 2: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een gas in een vloeistof?

Figuur 3: zeepbellen


2.2 Eiwitten

2.2.1 Denaturatie van eiwitten

Eiwitten zijn cruciaal als het gaat over het vormen van een stabiel schuim. Bij het

vormen van bijvoorbeeld bierschuim, slagroom, meringue, …

De eiwitten dienen als een soort emulgator (een emulgator bevordert het mengen

van twee stoffen die niet of moeilijk

mengbaar zijn bv olie en water) voor

het schuim en zorgen voor een

stevigere wand van de gasbellen.

Opdat de reactie zou doorgaan zijn er

factoren nodig van buitenaf die ervoor

zorgen dat het eiwit voor schuim zorgt. De eiwitten moeten denatureren.

Eiwitdenaturatie is de verandering van de structuur van eiwitten onder invloed van

warmte, zuur, alcoholen, zout of het kloppen van de eiwitten. Door de

eiwitdenaturatie verandert de oplossing van een vloeibare fase naar een vaste/gas

fase.

Om deze reactie nader te bekijken, moet men bij de structuur van een eiwit

beginnen.

Figuur 5: samenstelling van eiwit

Eiwitten zijn opgebouwd uit een aaneenschakeling van aminozuren. Onder de

eiwitten kunnen 4 verschillende structuren onderscheiden worden, namelijk de

primaire, secundaire, tertiaire en quartaire structuur.

Deelvraag 2: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een gas in een vloeistof? 19

Figuur 4: meringue op microschaal


Met de secundaire structuur van een eiwit, de meest voorkomende structuren zoals β

sheets en α-helixen, bedoelt men de manier waarop de aminozuurketen waaruit het

eiwit bestaat zich in de ruimte oprolt, krult. Kortom welke ruimtelijke vorm hij

aanneemt. Deze structuren ontstaan voornamelijk door toedoen van

waterstofbruggen die de aminozuren met elkaar aangaan.

De eerste structuur die ontstaat is de

spiraalstructuur of de α-helix.

De spiraalvormige structuur van de α-helix

wordt stevig bij elkaar gehouden door de

waterstofbruggen tussen elke N-H groep en

door de zuurstof van de C=O groep in elke

volgende draai van de helix.

De meeste α-helixen bestaan uit 11

aminozuren.

Een voorbeeld van een eiwit dat voornamelijk uit

helixen bestaat is Myoglobine. Myoglobine is een eiwit

dat in spierweefsel voorkomt.

Wanneer de eiwitketen zich niet door middel van

waterstofbruggen tot een perfecte spiraal kan vormen,

ontstaat er een β-plaat.

Wanneer men de secundaire en de tertiaire structuur

optelt van het eiwit bekomt men de conformatie van het

eiwit. Binnen deze conformatie wordt er onderscheid gemaakt tussen twee typen

eiwitten, de globulaire eiwitten en de Random coil eiwitten.


Figuur 6: α-helix

Figuur 7: α -helixen in myoglobine


Globulaire eiwitten Random coil eiwitten

Figuur 8: globulair eiwit Figuur 9: random coil eiwit

Bij de denaturatie worden globulaire eiwitten omgezet in random coil eiwitten.

Wanneer men dan eiwitten opklopt, veroorzaakt dit denaturatie.

Door de kracht die op de eiwitmoleculen wordt uitgeoefend, gaan de moleculen open

( Random coil eiwitten). Wanneer men dan de eiwitten gaat verhitten, treden er

nog meer veranderingen op, bv dat het eiwit beter beter toegankelijk wordt voor

proteolytische enzymen.

Het belangrijkste verschil tussen globulaire en niet-globulaire eiwitten steunt op de

positie van de moleculen die zich bevinden in de laag die in contact is met de lucht:

de niet-bolvormige eiwitten bevinden zich in één conformatie (vorm), terwijl de

bolvormige eiwitten zich lijken op te splitsen in twee subpopulaties waarvan het

aantal aan het grensvlak geadsorbeerde aminozuren verschilt.

2.2.2 Belang van eiwitten bij schuimen

Lichte voedingsmiddelen die hoofdzakelijk uit lucht bestaan, de mousses, worden

heel veel gebruikt bij het nieuwe koken en in de voedingsindustrie. Ze worden bereid

uit opgeklopt eiwit, maar de variatie in de samenstelling van eieren en onwetendheid

over de optimale omstandigheden voor het vormen van een mousse of schuim, zijn

verantwoordelijk voor onregelmatige resultaten, en dat is een groot probleem voor de

industrie.



De fysisch-chemische analyse van eiwitmousse leidt tegenwoordig tot een beter

inzicht in de relaties tussen de samenstelling en bouw van de eiwitten en hun

mousserende eigenschappen. De luchtbelletjes van de mousse, die gescheiden

worden door dunne vloeistoflaagjes, blijven alleen in stand als de vloeistof van de

belletjeswanden niet terugvloeit of als die wanden voldoende steun blijven geven,

ondanks de drainage van de vloeistof.

Als je het wit van een ei klopt, valt een van de voorwaarden van die stabiliteit al op,

namelijk dat de luchtbelletjes klein genoeg zijn, zodat de oppervlaktespanning het

wint van de zwaartekracht die het water omlaag trekt.

In onderzoek van mousses is de oppervlaktespanning van de eiwitfilms op het

grensvlak lucht-water een essentiële parameter. De onderzoekers bepalen die

spanning door middel van de kracht die vereist is om een plaatje van zuiver platina

uit een oplossing te trekken die bedekt is met een eiwitfilm: hoe meer de vloeistof het

plaatje nat maakt, hoe groter de kracht die nodig is om het eruit te trekken. Eiwitten

veranderen de oppervlaktespanning omdat het aminozuurketens zijn, met hydrofiele

en hydrofobe delen. Door zich op het raakvlak van lucht en water met hun hydrofiele

delen in het water en hydrofobe delen in de lucht te plaatsen, bevorderen ze de

toename van contactoppervlakken tussen lucht en water en daarmee de vorming van

mousses.

Je stabiliseert een mousse door de viscositeit ervan te verhogen (vb. door suiker toe

te voegen) en, vooral, door de drainage-eigenschappen van de absorptie laagjes te

veranderen. In eiwitmousses zijn die films verstevigd door intra- en intermoleculaire

bindingen.



2.3 Eiwit in bierschuim

Het zijn eiwitten die een laagje vormen rond de koolzuurbelletjes. De stevigheid van

het laagje wordt bepaald door schuimpositieve en schuimnegatieven stoffen.

Tijdens het maischen worden de grote eiwitten uit de mout en ongemoute granen

gesplitst in kleinere eiwitten door de werking van enzymen. De eiwitten worden

daardoor oplosbaar in het wort. De vrijgemaakte eiwitten kun je in een drietal

groepen onderverdelen. De zeer grote eiwitmoleculen kunnen door de enzymen

afgebroken worden in kleinere delen. Door het feit dat ze makkelijk uitvlokken bij het

koken van het wort komen deze grote eiwitmoleculen niet voor in het uiteindelijke

bier. De middelgrote eiwitten zijn van grote betekenis voor de kwaliteit van het bier.

Dit zijn de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de schuimhoudbaarheid en de

volmondigheid van het bier. Ze zijn echter niet van belang voor de kwaliteit van het

bier. De kleinste eiwitten die er bestaan, zijn aminozuren. Deze stoffen gebruikt de

gist als bouwstof voor nieuwe cellen en om die reden zijn ze gewenst. Een teveel

aan aminozuren kan echter schuimnegatief uitwerken. De keuze van de mout kan

ook een invloed hebben op de schuimkwaliteit van het bier, omdat er in de ene mout

meer eiwit zit dan in de andere.

Figuur 10: bierschuim



3 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vloeistof in

een vloeistof?

3.1 Wat is een emulsie?

3.1.1 Definitie

Een emulsie is een verspreiding van druppeltjes van een vloeistof in een andere

vloeistof, die niet mengt met de eerste. Een emulsie komt vooral voor als een

oplossing van water en vetten. Omdat deze stoffen respectievelijk polair en apolair

zijn, lossen ze normaal gesproken niet in elkaar op. Door een derde stof toe te

voegen, namelijk een emulgator, kunnen deze stoffen wel oplossen.

3.1.2 Chemie

Emulsies bestaan uit hydrofobe moleculen (olie), hydrofiele moleculen (water) en

amphifiele moleculen (emulgatoren). Door de aanwezigheid van water. Kunnen er

waterstofbruggen aangemaakt worden, die een belangrijke rol spelen bij het maken

van een emulsie.

24 Deelvraag 3: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vloeistof in een vloeistof?

Figuur 11: emulsie


Naast water, is vet ook één van de belangrijke basiscomponenten in een emulsie. De

vetten opgelost in emulsies zijn vloeibare vetten, namelijk oliën. Oliën (vb. olijfolie,

zonnebloemolie,..) onderscheiden zich van vaste vetstoffen (vb. margarine, bakboter,

…) door hun verschil in smelttemperatuur. Het smeltpunt van oliën ligt veel lager dan

dat van vaste vetten, daarom zijn zij vloeibaar bij kamertemperatuur.

Olie is een hydrofobe molecule. Een hydrofobe molecule (hydro betekent water, fobie

betekent angst) is een molecuul dat waterafstotend is. Hydrofobe moleculen neigen

apolair te zijn en lossen dus weinig/niet op in polaire solventen. Een hydrofobe

molecule bevat weinig lading en kan geen interacties aangaan met water.

Omdat olie hydrofoob is, is het niet in staat om waterstofbruggen te vormen.

Watermoleculen vormen onderling waterstofbruggen. Wanneer men olie mengt in

water, zal dit netwerk van waterstofbruggen verstoord worden.

De watermoleculen die zich direct rond het oppervlak van de oliedruppel bevinden,

kunnen geen bindingen meer aangaan. Daarom gaan de watermoleculen zich in

kooivormen ordenen rondom de oliedruppels, om zo toch waterstofbruggen te

vormen. Het maximale aantal waterstofbruggen levert het systeem namelijk een

energetisch voordeel op.

De dichtheid van olie is kleiner dan die van water. Door

het verschil in dichtheid stijgen de vetdruppels op uit het water. De emulsie scheidt in

een laag water met daarop een laag olie.

Deelvraag 3: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vloeistof in een vloeistof? 25

Figuur 12: heroriëntatie van waterstofbruggen

Figuur 13: kooivorm


3.1.3 Fysica

Wanneer men de stabiliteit van een emulsie wil nagaan, moet men rekening houden

met de fysische eigenschappen van de gebruikte stoffen. Om de stabiliteitsfactoren

te vinden, begint men met na te gaan welke krachten er op één druppel vetstof (olie)

inwerken.

Op de druppel werken steeds 2 krachten, de zwaartekracht (of

gravitatiekracht) en de opwaartse kracht (volgens de wet van

Archimedes: ’Wanneer een lichaam geheel of gedeeltelijk

ondergedompeld is in een vloeistof, dan ondervindt dit lichaam

een opwaartse kracht die gelijk is aan het gewicht van de

hoeveelheid verplaatste vloeistof’). De zwaartekracht trekt de

druppel naar beneden en de opwaartse kracht duwt de druppel

naar boven.

Omdat olie lichter is dan water (olie drijft op water) is de

zwaartekracht van water groter dan die van olie. Daarom is ook de

opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van het verplaatste water.

De druppel moet in beweging komen, aangezien het uiteindelijk op

het water moet drijven. Dit betekent dat er een resultante is, die

voor versnelling naar boven zorgt.

3.1.4 Soorten emulsies

Er bestaan 2 soorten emulsies, de water in olie (W/O) emulsie en de olie in water

(O/W) emulsie. Of een emulsie van olie en water verandert in een water in olie

emulsie of in een olie in water emulsie is afhankelijk van de volumefractie van beide

fasen en het type emulgator dat aanwezig is.


Figuur 14: inwerkende krachten op druppel vetstof


Een water-in-olie emulsie is een emulsie waarbij het water de disperse fase is en olie

de continue fase. De waterdruppels zijn op microschaal in de oliefase opgelost. Op

het grensvlak van de waterdruppel en de olie zit de emulgator.

Een voorbeeld van zo’n water-in-olie emulsie is margarine.

Figuur 15: margarine

Een olie in water emulsie is een emulsie waarbij de olie de disperse fase is en water

de continue fase. De oliedruppels zijn dus ook op microschaal in de waterfase

opgelost. Op het grensvlak van de oliedruppel en het water zit de emulgator.

Een voorbeeld van zo’n olie in water emulsie is mayonaise.

Figuur 16: mayonaise

Tabel 2: voorbeelden van emulsies



3.2 Wat is viscositeit?

Het begrip “stroperigheid” wordt in de reologie viscositeit genoemd .Viscositeit is een

materiaaleigenschap die wordt gedefinieerd als de kracht die uitgeoefend wordt op

een vloeistof in evenwijdige richting (ook wel de afschuifspanning) in relatie met de

snelheid in die richting (de afschuifsnelheid). Hoe stroperiger de vloeistof, hoe hoger

de viscositeit. Zo heeft bijvoorbeeld water een lage viscositeit, terwijl ketchup een

hoge viscositeit heeft.

3.3 Welke factoren beinvloeden de viscositeit?

De viscositeit van een stof kan door verschillende factoren beïnvloed worden. Voor

het correct meten van de viscositeit van een stof mogen er geen factoren de stof

kunnen beïnvloeden (zoals temperatuur,..). Wanneer deze factoren wel aanwezig

zijn, is het nodig om de stabiliteit meerdere keren te meten op exact dezelfde manier.

3.3.1 Temperatuur

Bij het verwarmen van emulsies gaan de olie en het water opnieuw scheiden. De

viscositeit van de oplossing daalt. De emulsie wordt uiteindelijk terug vloeibaar,

omdat door het verwarmen de kooivormen (zie: Wat is een emulsie – Chemie)

afbreken.

Een voorbeeld hiervan is margarine. Wanneer men margarine in de koelkast plaatst

is het vast, op kamertemperatuur blijft margarine ook nog vast, maar plaats

margarine in de zon en het begint stilaan te smelten.



3.3.2 Tijd

Emulsies kunnen ook tijdsafhankelijk zijn. Dit betekent dat de emulsie zich op het

ene moment anders kan gedragen dan op het andere moment.

Een voorbeeld hiervan is ketchup. Opdat ketchup uit de fles loopt (lage viscositeit),

moet men flink schudden met de fles. Na een bepaalde tijd zal de ketchup zich

herstellen en is de viscositeit weer zeer hoog.

3.4 Stabiliteit van mayonaise

Mayonaise is een olie-in-water emulsie, de oliedruppels zijn opgelost in het water.

Door de microscoop ziet men dat de menging niet erg diep gaat: grote oliedruppeltjes

liggen verdeeld door het weinige water dat afkomstig is van de azijn en van het

eigeel.

Men maakt mayonaise door mosterd, zout, azijn, peper en een ei samen te mixen tot

een homogene massa. Daarna voegt men de olie langzaam toe aan het mengsel.

Enkel op die manier kan men voor een stabiele emulsie zorgen.

Bij het maken van mayonaise hebben we dit zelf waargenomen. Wanneer we alle

ingrediënten samen mixten ontstond er een lopende massa, bij het langzaam

toevoegen van de olie werd de mayonaise vaster en steeg de viscositeit ervan.

Als de olie niet blijft bovendrijven maar een emulsie vormt, dan is dat omdat

oppervlakteactieve stoffen uit het eigeel, met een uiteinde dat oplosbaar is in water

en een uiteinde dat oplosbaar is in olie, de oliedruppeltjes omhullen, terwijl hun

waterstaart in het water steekt en de andere kant in de olie zit.

De oppervlakteactieve moleculen zijn verdeeld over de oliedruppeltjes waardoor ze

hun aggregatie, het samenvloeien ervan, blokkeren.



Wanneer je de olie te snel toevoegt aan de inhoud van de kom treedt er een

scheiding op tussen de olie en de overige ingrediënten. Dit proces heet schiften. De

scheiding vindt plaats omdat de olie en de overige ingrediënten niet met elkaar

mengen.

Figuur 17: geschifte mayonaise



Deelvraag 4: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vaste stof in een vloeistof? 31


4 Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vaste stof in

een vloeistof

4.1 Wat is een suspensie?

4.1.1 Definitie

Een suspensie is een fysisch-chemisch systeem dat ontstaat door de verspreiding

van vaste deeltjes in een vloeistof. Een voorbeeld van een suspensie is Oost-

Indische inkt, maar ook crème anglaise, waarin eiwitaggregaten van het ei

gesuspendeerd zijn in het water van de melk.

Figuur 18: crème anglaise

4.1.2 Chemie

In de scheikunde is een suspensie een heterogeen mengsel dat vaste deeltjes bevat

die voldoende groot zijn voor sedimentatie. Meestal moeten ze groter zijn dan 1

micrometer. De inwendige fase (vast) wordt tijdens de externe fase (vloeistof)

gedispergeerd door roeren, met behulp van bepaalde suspendeermiddelen. In

tegenstelling tot een colloïd, zal de suspensie na een tijd tot rust komen. De vaste

deeltjes zullen dan neerslaan.

Colloïden verschillen van gewone oplossingen omdat de deeltjes die in een

oplossing worden toegevoegd volledig oplossen en bij een colloïd gaan neerslaan.

32 Deelvraag 4: Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een vaste stof in een vloeistof?


4.1.3 Fysica

Wanneer de vloeistof, waarin de vaste stof is opgelost, onbeweeglijk is, zijn de vaste

deeltjes onderhevig aan twee krachten: hun gewicht, naar beneden, en de opwaartse

kracht, volgens Archimedes. Dat de deeltjes neerslaan, komt doordat hun dichtheid

respectievelijk groter is dan die van het solvent (vloeistof) en de resultante van beide

krachten dus naar beneden is gericht.

De deeltjes die dalen, zijn echter ook onderworpen aan een naar boven gerichte

weerstandskracht waarvan de grootte afhangt van de viscositeit van de vloeistof, van

de daalsnelheid en van de straal van de deeltjes. Terwijl die kracht nul is (want de

snelheid is nul), worden de deeltjes eerst versneld door de kracht naar beneden;

vervolgens raakt de weerstand in evenwicht met de resultante van het gewicht en de

opwaartse druk van Archimedes, zodat de deeltjes zich met constante snelheid naar

beneden bewegen: de maximumsnelheid.

Figuur 19: neerslagreactie



4.1.4 Factoren die de stabiliteit beïnvloeden

Door het stijgen van de temperatuur zal de suspensie langer stabiel blijven en blijven

de deeltjes langer opgelost. Wanneer de temperatuur opnieuw daalt, zullen de

deeltjes opnieuw gaan neerslaan.

De tijd heeft een grote invloed op de stabiliteit van een suspensie: hoe meer tijd er

verstreken is, hoe groter de kans dat de oplossing is neergeslagen.

4.2 Wat is een colloïde?

4.2.1 Definitie

Een colloïde is een oplossing die deeltjes bevat die variëren tussen de 1 en 1000

nanometer in diameter, maar nog steeds in staat is om gelijkmatig verdeeld te blijven

over de oplossing. Deze zijn ook bekend als colloïdale dispersies omdat de deeltjes

blijven “rondzweven” in het solvent, in tegenstelling tot een suspensie waar de

deeltjes na een tijd gaan neerslaan.

4.2.2 Chemie

In de scheikunde zijn colloïden mengsels die middelgrote deeltjes bevatten die

samen worden gehouden door de Brownse beweging. Verschillende voorbeelden

van colloïden zijn melk,…

De Brownse beweging is de willekeurige beweging van deeltjes gesuspendeerd in

een vloeistof als gevolg van de botsing met de snelle atomen of moleculen in de

vloeistof.



4.2.3 Fysica

Omdat het mengsel stabiel blijft en de vaste deeltjes in de oplossing blijven

‘rondzweven’ betekent dit dat er geen resulterende kracht aanwezig is. Wanneer dit

wel zo zou zijn, zouden de deeltjes gaan drijven (aan het oppervlak van de vloeistof)

of gaan neerslaan.

Figuur 20: melk (colloïde)

4.2.4 Factoren die de stabiliteit beïnvloeden

Door het stijgen van de temperatuur, zal de colloïde langer stabiel blijven en blijven

de deeltjes langer opgelost. Wanneer de temperatuur opnieuw daalt, zullen de

deeltjes opnieuw gaan “rondzweven”.

De tijd heeft geen invloed op de stabiliteit van een colloïde, de deeltjes blijven

“rondzweven” en zullen niet neerslaan.



4.3 Wat is een oplossing?

4.3.1 Definitie

Als een stof goed oplost, bijvoorbeeld in water, dan worden alle moleculen van de

opgeloste stof door de watermoleculen uit elkaar gehaald, één voor één. Je krijgt dan

losse moleculen van de opgeloste stof die zich regelmatig overal in het water

verdelen. Suiker bijvoorbeeld lost goed op in water en je krijgt dan suikerwater.

In suikerwater zijn de suikermoleculen helemaal los van elkaar en elk suikermolecuul

zweeft 'in zijn eentje' tussen de watermoleculen. We zeggen dan dat de

suikermoleculen in het water zijn opgelost. Zuiver water is helder, dat wil zeggen dat

je er doorheen kunt kijken. De opgeloste suikermoleculen zijn zo klein dat ze het licht

niet tegenhouden. Daarom is ook een oplossing van suiker in water helder.

4.3.2 Chemie

In de scheikunde is een oplossing een homogeen mengsel van slechts één fase. In

een dergelijk mengsel, is een opgeloste stof een stof opgelost in een andere stof

(solvent), bekend als een oplosmiddel. Het oplosmiddel doet het oplossen. De

oplossing neemt min of meer de kenmerken over van het oplosmiddel onder de

continue fase. Het oplosmiddel is gewoonlijk de belangrijkste fractie van het

mengsel. De concentratie van een opgeloste stof in oplossing is een maat voor

hoeveel van deze opgeloste stof wordt opgelost in het oplosmiddel.

Figuur 21: suikerwater



4.4 De stabiliteit van een zetmeeloplossing

Een zetmeelkorrel zit stevig in elkaar. De grote mate van ordening en kristallijne

gebieden, gepaard met waterstofbruggen tussen de vele hydroxylgroepen onderling,

maakt dat zetmeel niet oplost in koud water. De korrel kan wel koud water opnemen,

zo’n 35% op gewichtsbasis. Daarbij blijft de ordening ongemoeid en het proces is

omkeerbaar. Pas bij verwarming neemt de korrel water op en zwelt aanzienlijk,

alleen dan verbreken de stevige waterstofbruggen.

Tijden het verwarmen neemt eerst het amylose in de zetmeelkorrel water op,

waardoor de korrels zwellen en de suspensie stroperig wordt. Vervolgens neemt

amylopectine water op. De korrel zwelt verder op en verliest definitief zijn structuur

en stevigheid. Rond dit punt is de viscositeit maximaal, want de oplossing bestaat

vrijwel hoofdzakelijk uit zeer sterk gezwollen samenhangende korrels. Bij verder

verwarmen en roeren gaan de zetmeelkorrels kapot. De moleculen lossen nu

afzonderlijk op in water. De viscositeit neemt weer af en er ontstaat een heldere

oplossing. Bij het afkoelen treden gelvorming en retrogradatie op.

Het gedrag van een zetmeeloplossing wordt beschreven in termen van ‘lang

karakter’ en ‘kort karakter’. Als natief zetmeel volledig is opgelost, stroomt het

makkelijk en het vormt lange draden. Het heeft dan een lang karakter. De

zetmeelketens zijn volledig omringd door water en bewegen langs elkaar. Als het

zetmeel niet volledig is opgelost, bevinden zich in de oplossing nog resten van sterk

gezwollen zetmeelkorrels.

De oplossing is niet helder en vloeit slecht. Deze clusters van polymeren hebben

nauwelijks onderlinge interactie en het resultaat is een onsamenhangende

zetmeeloplossing, zoals in behangersplaksel dat wat ‘appelmoesachtig’ ofwel kort

overkomt.

Figuur 22: lang karakter (links), kort karakter (rechts)



5 Hoe worden de mengsels die deel uitmaken van dit onderzoek

gebruikt in de moleculaire gastronomie?

5.1 Inleiding

Moleculair koken leidt tot gerechten die je in een normale keuken niet tegenkomt.

Moleculaire gastronomie is het toepassen van de wetenschap op de bereidingswijze

van voedsel. Wetenschappers en koks ontmoeten elkaar en samen creëren ze

nieuwe levensmiddelen en gerechten.

Bijna alles wat je doet in de keuken is chemie. Van het gaarkoken van een ei tot het

stevig kloppen van slagroom – koken is niet alleen een kunst, maar ook een

wetenschap.

5.1.1 Schuim

Lichte voedingsmiddelen die hoofdzakelijk uit lucht bestaan, de mousses, worden

heel veel gebruikt bij het nieuwe koken en in de voedingsindustrie. Een voorbeeld

van een schuim in de moleculaire keuken is ‘lucht’.

Dit soort schuim, dat men “lucht” noemt, heeft een totaal ander schuimnetwerk dan

de bekende schuimen zoals slagroom, namelijk een netwerk van luchtbellen op zich.

Door Emulzoon toe te voegen aan een vloeistof en dit te mixen met aan staafmixer

wordt er lucht in de vloeistof geslagen. Emulzoon nestelt zich tussen het water en de

lucht, waardoor de belletjes in de vloeistof gevangen blijven. Het enige wat zich

tussen de belletjes bevindt is een dun laagje vloeistof. Hierdoor geeft dit soort schuim

alleen smaak af en verdwijnt het ineens in de mond, vandaar de naam “lucht”.

38 Deelvraag 5: Hoe worden de mengsels die deel uitmaken van mijn onderzoek gebruikt in de moleculaire gastronomie?


Uitvoering van het maken van een schuim- Voeg per 200 ml vloeistof 4 doseerlepels Emulzoon toe en los dit op met een

staafmixer.

- Schuim het mengsel met de staafmixer op in een ruime bak, zodat er genoeg

ruimte is voor het schuim om zich te vormen.

- Als er voldoende schuim gevormd is, laat deze dan ongeveer een minuut staan.

- Je “lucht” is klaar om geserveerd te worden.

Voorbeeldrecept: Lucht van rode biet

Ingrediënten200 ml bietensap

4 doseerlepels Emulzoon

WerkwijzeLos 4 doseerlepels Emulzoon op in 200 mL water.

Schuim het geheel in een ruime bak met een staafmixer, zoals hierboven

aangegeven.

De lucht van rode biet is klaar om geserveerd te worden, bijvoorbeeld op haring of

geitenkaas.

Figuur 23: schuim

Deelvraag 5: Hoe worden de mengsels die deel uitmaken van mijn onderzoek gebruikt in de moleculaire gastronomie? 39


5.1.2 Emulsie

Een emulsie is een dispersie van twee niet mengbare stoffen die onder normale

omstandigheden geen stabiel en homogeen mengsel vormen. De meest

voorkomende emulsie is een dispersie van olie in water of water in olie op

microschaal.

Gezien de uiteenlopende eigenschappen van vele ingrediënten die we gebruiken in

de keuken, zijn emulsies zeer handig voor verschillende doeleinden. Vet en water

zijn veelvoorkomende producten die in verschillende gerechten gebruikt worden.

Naast de mogelijkheid om niet mengbare stoffen zoals olie en water te binden,

kunnen emulsies ook zorgen voor de creatie van homogene mengsels. Als gevolg

hiervan kan de houdbaarheid van verschillende producten verlengd worden.

Afgezien hiervan, maakt het ook plaats voor de productie van creatieve

levensmiddelen. Wetenschappers experimenteren volop met emulsies, zoals

mayonaise.

Men ontdekte uiteindelijk twee variaties die men kon toepassen op mayonaise. De

eerste variatie is mayonaise zonder eigeel. Die kan je net zo maken als klassieke

mayonaise, maar met eiwit in plaats van eigeel. De tweede variatie is een mayonaise

zonder ei die je maakt door in een beetje warm water een half blaadje gelatine op te

lossen en er dan al kloppend olie aan toe te voegen (gelering van emulsies).



5.1.3 GelIn tegenstelling tot de suspensie, waarbij vaste stoffen worden opgelost in een

vloeistof, is er de gel, waarbij de vloeistof verdeeld is in de vaste stof. Er bestaan 3

soorten geleien die in de moleculaire keuken worden gebruikt.

Zachte gelei

Gelei is een vloeistof die in een netwerk zit opgesloten. Dat netwerk kan bestaan uit

proteïnen (gelatine, eiwit, enz.), of uit polysachariden (agar-agar, carrageen, enz.)

Gelatine is een proteïne die wordt gewonnen uit vis of vlees. Deze proteïne heeft

gelerende eigenschappen. Door de vorming van een netwerk kan een vloeibare

structuur worden veranderend in een geleistructuur.

De gelatine lost op in warme stoffen(bij een temperatuur boven de 50 graden

Celsius) en verandert in gelei bij een temperatuur van ongeveer 10 graden Celsius.

Als de gelei wordt verwarmd tot boven de 37 graden Celsius gaat hij weer smelten.

Brosse gelei

Agar-agar is een geleermiddel dat wordt gemaakt van een rode zeewiersoort. In

tegenstelling tot gelatine (proteïne) is dit geleermiddel een polysacharide (een uit

suiker bestaand molecuul). Dit geleermiddel lost op wanneer het wordt verhit in een

mengsel op waterbasis: 1 tot 3 minuten in kokend water is de aanbevolen tijd

daarvoor. Het mengels stolt bij circa 35 graden Celsius. De agar-agargelei is bros en

licht ondoorschijnend. De agar-agargelei smelt wanneer hij wordt verhit tot boven de

80 graden Celsius.

Elastische gelei

Carrageen is een verdikkingsmiddel dat is gemaakt van een rode zeewiersoort. In

tegenstelling tot gelatine (proteïne) is dit geleermiddel een polysacharide (een uit

suiker bestaand molecuul). Het lost op in een hete vloeistof die water op 80 graden

Celsius bevat; dit is een praktisch uitgaanspunt van waaruit we het mengsel aan de

kook brengen. Het mengsel stolt bij ongeveer 40 graden Celsius. Geleien op basis

van carrageen zijn elastisch en doorschijnend. Als een gelei op carrageenbasis

opnieuw wordt verwarmd tot 65 graden celsius zal hij smelten. Een voorbeeld is een

dooier. Deze dooier wordt gevormd door sferificatie.



Dooiers worden gemaakt met Algizoon en Calazoon. Algizoon is een bindmiddel met

de bijzondere eigenschap te geleren in aanraking met Calazoon. Dit maakt het

mogelijk om alleen de buitenkant van een vloeistof te geleren, waardoor de

binnenkant vloeibaar blijft. Het resultaat lijkt op een eidooier. Er zijn twee manieren

voor het bereiden van dooiers: ''sferificatie'' en ''omgekeerde sferificatie''. Met

sferificatie wordt Algizoon door de te geleren vloeistof gemengd en in een

Calazoonbad gedaan. Bij omgekeerde sferificatie is dit andersom. De te geleren

vloeistof wordt verrijkt met Calazoon en in een Algizoonbad gedaan. Omgekeerde

sferificatie maakt het bijvoorbeeld mogelijk om een vlies om boter te maken,

waardoor het mooi gesmolten geserveerd kan worden.

Met de juiste chemische stoffen en hoeveelheden kan men zelf gels maken in

verschillende smaken. Hieronder wordt de basis en een voorbeeld uitgewerkt.

Uitvoering - Maak een standaardoplossing Algizoon door 6 doseerlepels Algizoon in 200 mL

water op te lossen met een staafmixer

- Meng per 250 ml te sferificeren vloeistof, met 35 g van de standaardoplossing

- Maak nu het calciumbad door in 700 ml water 5 doseerlepels Calazoon op te

lossen. Tip: de Calazoon wordt tijdens dooierformatie op gebruikt. Als het geleren

langer lijkt te duren of het vlies niet dik genoeg wordt, voeg dan extra Calazoon aan

het bad toe.

- De dooiers kunnen nu gemaakt worden door een lepel Algizoonmengsel voorzichtig

in het Calazoonbad te gieten. Tip: leg de onderkant van de lepel op het oppervlak

van het Calazoonbad, laat dan een puntje onderlopen en giet langzaam, in een

vloeiende beweging, de lepel leeg. Dit vereist wat oefening.

- Haal de dooiers na ongeveer een minuut uit het Calazoonbad en spoel ze om in

koud water

- De dooiers zijn klaar om geserveerd te worden.



Voorbeeldrecept: Dooiers van wortelsap

Ingrediënten250 ml wortelsap

35 g standaardoplossing Algizoon

700 ml water met 5 doseerlepels Calazoon

WerkwijzeMaak zoals hierboven in stap 1 aangegeven een standaardoplossing Algizoon

Meng 250 ml wortelsap met 35 g standaardoplossing Algizoon zonder dat er

luchtbellen vormen

Maak het Calazoonbad door 5 doseerlepels Calazoon in 700 ml water op te lossen

Bereid de dooiers zoals hierboven aangegeven vanaf stap 4.

Figuur 24: gegeleerd gerecht


Besluit

Na heel wat opzoekwerk en vergaren van informatie kunnen we besluiten dat er toch

enkele grote factoren een rol spelen op de stabiliteit van een vloeistof.

Wat schuim betreft, zijn we tot de conclusie gekomen dat de temperatuur een grote

rol speelt bij de stabiliteit ervan, maar ook dat, in het geval van bierschuim, men het

glas best niet spoelt met zeep of een vette stof, maar wel met gewoon water om een

stabiele schuimkraag te krijgen.

Over de stabiliteit van mayonaise leerden we dat de relatie tussen de olie en het

water (azijn) zeer belangrijk zijn om een stabiele emulsie te verkrijgen.

We stelden ook vast dat wanneer zetmeel verwarmd wordt tot 75°C gedurende

ongeveer 15 minuten, het zetmeel zijn maximale viscositeit bereikt.

Binnen de moleculaire keuken moet men dus rekening houden met de vele factoren

die een invloed kunnen hebben op de stabiliteit van de producten.


`

Besluit 45


Literatuurlijst InternetALFARO, D.,Emulsion, internet, 2014,

(http://culinaryarts.about.com/od/glossary/g/Emulsion.htm)

BALDINI, C., What is mayonnaise?, internet, 2014,

(http://recipes.howstuffworks.com/food-facts/question617.htm)

BARHAM, P., SKIBSTED, L.H., BREDIE, W.L.P., BOM FROST, M., MOLLER, P.,

RISBO, J., SNITKJAER, P., MORCH MORTENSEN, L., Molecular gastronomy: a

new emerging scientific discipline, internet, 2010,

(http://www.chem.wisc.edu/courses/Spring10/gelman/Molecular%20gastronomy.pdf)

BASTIAENS, L., KWANTEN, M., Waarom staat er schuim op bier?, internet, 2005-

2006, (http://www.chemieencultuur.be/userfiles/file/Les%20Bierschuim.pdf)

BENELUX SCIENTIFIC BV, Viscositeit, internet, 2007, (http://www.viscositeit.nl)

COHEN, J., What’s the Deal with Beer Head?, internet, 14 maart 2010,

(http://www.beer-universe.com/beer-education-article/2010-05-14/What-s-the-Deal-

with-Beer-Head-/)

DE JONG, Y.H., SMINK, C.J., NLT aanvullend lesmateriaal: het schuim, internet, juni

2011, (http://vo-ho.nl/wp-content/uploads/2011/09/NLT-Aanvullende-materiaal-Het-

Beste-Ei.pdf)

DUIFHUIS, P., Moleculaire Gastronomie LRC, internet, 19 maart 2012,

(http://prezi.com/tjeixkri5ffs/moleculaire-gastronomie-lrc)

GEVEN, J., Moleculair koken, internet ,

(http://www.kookstudiojohngeven.nl/moleculair-koken.html)

46 Literatuurlijst

http://www.kookstudiojohngeven.nl/moleculair-koken.html

http://prezi.com/tjeixkri5ffs/moleculaire-gastronomie-lrc

http://vo-ho.nl/wp-content/uploads/2011/09/NLT-Aanvullende-materiaal-Het-Beste-Ei.pdf

http://vo-ho.nl/wp-content/uploads/2011/09/NLT-Aanvullende-materiaal-Het-Beste-Ei.pdf

http://www.viscositeit.nl/

http://www.chemieencultuur.be/userfiles/file/Les%20Bierschuim.pdf

http://www.chem.wisc.edu/courses/Spring10/gelman/Molecular%20gastronomy.pdf


HARRIS, W., How Molecular Gastronomy Works, internet, 2011,

(http://science.howstuffworks.com/innovation/edible-innovations/molecular-

gastronomy.htm)

JOLLINS, J.,DIHN, H., GONZALES, H.,Colloids and Emulsions, internet,

(http://courses.washington.edu/overney/Colloids%20and%20Emulsions.pdf)

LAW, J.,Colloids, internet,

(http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/

Solutions_and_Mixtures/Colloid)

LOWER, S., Solutions, internet, (http://www.chem1.com/acad/pdf/solut.pdf)

MARK, Een profielwerkstuk over reologie, internet, 27 februari 2012,

(http://scheikundejongens.nl/2012/02/een-profielwerkstuk-over-reologie)

NELEMANS, D., Wat is viscositeit, internet, 2013,

(http://www.inven.nl/watisviscositeit.html)

SCHENKELAARS, E., KLOMPMAKER, I., VAN DE LAAR, T., Moleculaire

gastronomie wetenschap in de keuken, internet, 2011,

(http://www.wageningenur.nl/upload_mm/b/4/7/d8dea611-0f83-4cfd-be42-

04301a0688cb_v218_Moleculaire_Gastronomie_ev_ll_21092010_11.pdf)

SCHMID, S., Colloid Chemistry, internet,

(http://firstyear.chem.usyd.edu.au/chem1612_sas/lecture%2036.pdf)

SNITKJAER, P., Investigations of meat stock from a Molecular Gastronomy

perspective, internet, 2010, (http://curis.ku.dk/ws/files/32448394/PHD.0111.pdf)

THIS, H., Food for tomorrow? How the scientific discipline of molecular gastronomy

could change the way we eat, internet, 7 november 2006,

(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1679779/)

Literatuurlijst 47

http://curis.ku.dk/ws/files/32448394/PHD.0111.pdf

http://www.wageningenur.nl/upload_mm/b/4/7/d8dea611-0f83-4cfd-be42-04301a0688cb_v218_Moleculaire_Gastronomie_ev_ll_21092010_11.pdf

http://www.wageningenur.nl/upload_mm/b/4/7/d8dea611-0f83-4cfd-be42-04301a0688cb_v218_Moleculaire_Gastronomie_ev_ll_21092010_11.pdf

http://www.inven.nl/watisviscositeit.html

http://scheikundejongens.nl/2012/02/een-profielwerkstuk-over-reologie

http://www.chem1.com/acad/pdf/solut.pdf

http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/Solutions_and_Mixtures/Colloid

http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/Solutions_and_Mixtures/Colloid

http://courses.washington.edu/overney/Colloids%20and%20Emulsions.pdf

http://science.howstuffworks.com/innovation/edible-innovations/molecular-gastronomy.htm

http://science.howstuffworks.com/innovation/edible-innovations/molecular-gastronomy.htm


VAN DE GRAAF, A., Zetmeel en zetmeelderivaten, internet, september 2003,

(http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uploads/Magazines/CF-197-zetmeel.pdf)

VERLAAK, J., Eiwitten, schuim en schuimstabiliteit, internet, 2003,

(http://www.dekoperentsjettel.nl/pdf/originele/2003/februari/schuimstabiliteit.pdf)

WAGENINGEN, UR., Practicumhandleiding emulsies, internet, 2009,

(http://www.wageningenur.nl/upload_mm/4/a/f/67741171-1ea9-450f-b7d6-

dd8576f0fc13_LeerlingenhandleidingPracticumEmulsiesv11.pdf)

WAGENINGEN, UR., Practicumhandleiding schuimen, internet, 2009,

(https://www.wageningenur.nl/upload_mm/7/7/b/dbc6b785-fe36-4816-91d7-

2c7588db6ebd_LeerlingenhandleidingPracticumSchuimenv11.pdf)

WOESTENBURG, M., Wageningen nog niet uit gekookt, internet , 2007,

(http://www.kokenchemie.nl/content/sic/wageningen_nog_niet_uitgekookt.html)

Colloids - Suspensions, internet,

(http://www.brightstorm.com/science/chemistry/chemical-solutions/colloids-

suspensions/)

The man who unboiled an egg, internet, The Guardian, 2011,

(http://observer.theguardian.com/foodmonthly/futureoffood/story/0,,1969723,00.html)

Trend: moleculaire gastronomie, internet , 2014,

(http://www.trendystyle.net/trends/moleculaire-gastronomie.html)

BoekenMARIËN, E., GROENEWOLD, J., HUSSLAGE, B., Cook & chemist smakelijke

experimenten uit de moleculaire keuken voor iedere kookliefhebber, B.V., Uithoorn,

2007

THIS, H., Chemie in de keuken, Veen Magazines B.V., Diemen, 2008

48 Literatuurlijst

http://observer.theguardian.com/foodmonthly/futureoffood/story/0,,1969723,00.html

http://www.brightstorm.com/science/chemistry/chemical-solutions/colloids-suspensions/

http://www.brightstorm.com/science/chemistry/chemical-solutions/colloids-suspensions/

http://www.wageningenur.nl/upload_mm/4/a/f/67741171-1ea9-450f-b7d6-dd8576f0fc13_LeerlingenhandleidingPracticumEmulsiesv11.pdf

http://www.wageningenur.nl/upload_mm/4/a/f/67741171-1ea9-450f-b7d6-dd8576f0fc13_LeerlingenhandleidingPracticumEmulsiesv11.pdf

http://www.dekoperentsjettel.nl/pdf/originele/2003/februari/schuimstabiliteit.pdf

http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uploads/Magazines/CF-197-zetmeel.pdf


CursussenLELOUP, L., VAN DER SMIT, E., Afstudeeropdracht Moleculair Koken,

Experimenteel moleculair koken met eieren, niet-gepubliceerd cursus, Hogeschool

van Amsterdam, Antwerpen, 2010

VAN DER LINDEN, E., SCHENKELAARS, E., KLOMPMAKER, I., VAN DEN

HEIJKANT, I., OSMANOGLOU, E., VAN DE LAAR, T., TEN BRINK, C., SIJBERS, J.,

Moleculaire gastronomie, Docentenhandleiding, niet-gepubliceerd cursus,

Wageningen UR, Wageningen

Moleculair koken 1, niet-gepubliceerd cursus, Albeda college, Rotterdam

Literatuurlijst 49


Lijst van tabellen en figurenFiguur 1: Nicholas Kurti en Hervé This......................................................................12

Figuur 2: Hervé This..................................................................................................12

Figuur 3: zeepbellen..................................................................................................17

Figuur 4: meringue op microschaal............................................................................18

Figuur 5: samenstelling van eiwit...............................................................................18

Figuur 6: α-helix.........................................................................................................19

Figuur 7: α -helixen in myoglobine.............................................................................19

Figuur 8: globulair eiwit..............................................................................................20

Figuur 9: random coil eiwit.........................................................................................20

Figuur 10: bierschuim................................................................................................22

Figuur 11: emulsie.....................................................................................................23

Figuur 12: kooivorm...................................................................................................24

Figuur 13: heroriëntatie van waterstofbruggen..........................................................24

Figuur 14: inwerkende krachten op druppel vetstof...................................................25

Figuur 15: margarine..................................................................................................26

Figuur 16: mayonaise................................................................................................26

Figuur 17: geschifte mayonaise.................................................................................29

Figuur 18: crème anglaise.........................................................................................30

Figuur 19: neerslagreactie........................................................................................31

Figuur 20: melk (colloïde)..........................................................................................33

Figuur 21: suikerwater...............................................................................................34

Figuur 22: lang karakter kort karakter..............................................................35

Figuur 23: schuim......................................................................................................38

Figuur 24: gegeleerd gerecht.....................................................................................42

Tabel 1: de 5 smaken die je tong kan waarnemen 15

Tabel 2: voorbeelden van emulsies 26

50 Lijst van tabellen en figuren


OP 1: Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag? 51


Bijlage 1: het onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag

1 Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag?

1.1 Hypothese

Ik verwacht dat de schuimkraag van de pils die het koudste is, een stabielere

schuimkraag zal hebben. Ik denk dit omdat in koud bier CO2, die voor het schuim

zorgt, beter oplost en bij warm bier juist niet.

1.2 Aanpak

Door 3 identieke pilsjes met een verschillende temperatuur te vergelijken kan men

aantonen in welke toestand de schuimkraag van het bier optimaal is (op

kamertemperatuur, verwarmd of koud). Hierbij is de temperatuur de onafhankelijke

variabele en de lengte van de schuimkraag de afhankelijke variabele.

1.3 Theorie

Bron 6: VERLAAK, J., Eiwitten, schuim en schuimstabiliteit, internet, 2003,

(http://www.dekoperentsjettel.nl/pdf/originele/2003/februari/schuimstabiliteit.pdf).

Bron 7: THIS, H., Chemie in de keuken, Veen Magazines B.V., Diemen, 2008.

Bron 8: WAGENINGEN, UR., Practicumhandleiding schuimen, internet, 2009,


2c7588db6ebd_LeerlingenhandleidingPracticumSchuimenv11.pdf).

Bron 10: BASTIAENS, L., KWANTEN, M., Waarom staat er schuim op bier?, internet,

2005-2006, (http://www.chemieencultuur.be/userfiles/file/Les%20Bierschuim.pdf).

Bron 18: COHEN, J., What’s the Deal with Beer Head?, internet, 14 maart 2010,


with-Beer-Head-/)

52 OP 1: Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag?



1.4 Materiaal- 3 pilsjes (op verschillende temperatuur)

- Meetlat

- Timer

- Thermometer

- Maatcilinder

- Kookvuurtje

- Maatbeker

1.5 Methode

1.5.1 Proefopstelling

Bierflesje

Maatbeker

Kookvuurtje

Trechter

Maatcilinder



1.5.2 Stappenplan

- Warm 1 pilsje voor 5 minuten op in een bekerglas met kokend water

- Steek 1 pilsje in de koeler voor 5 minuten

- Hou 1 pilsje op kamertemperatuur

- Giet 8 cl van 1 pilsje in een maatcilinder, door middel van een trechter

- Meet om de 20 seconden de hoogte van het schuim in de maatcilinder

- Meet ook om de 20 seconden de temperatuur van het bier in de maatcilinder

- Doe dit met elk pilsje en herhaal het 3 keer.

- Verwerk deze informatie in de tabel en verduidelijk de resultaten in een (ln(x))

(t) grafiek.

Tijd (s)

t

Lengte schuim (cm)

a

Genormeerde lengte (cm)

X=a-b

Ln(x)

0

30

60

…

300

b = De lengte van de schuimkraag bij 300 seconde.

1.6 Tijdsplan

Het klaarmaken van de flesjes met bier duurt ongeveer 5 minuten, het vullen van de

bierglazen en het timen duurt ongeveer 25 minuten. Deze proef moet 3 keer

uitgevoerd worden dus zal de proef minstens 1,5 uur duren.

1.7 Veiligheid

De proef heeft op zich geen risico’s. Het afval kan niet beschouwd worden als

gevaarlijk afval en kan dus via de riolering afgevoerd worden.

54 OP 1: Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag?


1.7.1 Gevaarsymbolen

Niet van toepassing.

1.8 Besluit

Het resultaat van de test zou moeten aantonen dat bij een lagere temperatuur van

het bier er meer en stabieler schuim zal ontstaan dan bij het bier dat verwarmd is. Dit

komt door de hoeveelheid opgelost koolzuurgas dat beïnvloed wordt door de

temperatuur van het bier.



Bijlage 2: verslag van de eerste onderzoeksvraag

2 Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag?

2.1 Inleiding

Bij het inschenken van een flesje bier is het van groot belang dat het bier op juiste

temperatuur is. De temperatuur heeft namelijk een invloed op de stabiliteit van het

schuim en op de hoeveelheid gevormde schuim.

2.2 Doel van het onderzoek

Door 3 identieke pilsjes met een verschillende temperatuur te vergelijken kan men

aantonen in welke toestand de schuimkraag van het bier optimaal is (op

kamertemperatuur, verwarmd of koud). Hierbij is de temperatuur de onafhankelijke

variabele en de lengte van de schuimkraag de afhankelijke variabele.

2.3 Hypothese

Ik verwacht dat de schuimkraag van de pils die het koudste is een stabielere

schuimkraag zal hebben. Ik denk dit omdat in koud bier CO2, die voor het schuim

zorgt, beter oplost en bij warm bier juist niet.

56 LV 1: Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag?


2.4 Werkwijze


LV 1: Wat is het effect van de temperatuur op de schuimkraag? 57


2.4.2 Materiaal- 3 pilsjes (op verschillende temperatuur)

- Meetlat

- Timer

- Thermometer

- Maatcilinder

- Kookvuurtje

- Maatbeker

2.4.3 Methode- Warm 1 pilsje voor 5 minuten op in een bekerglas met kokend water

- Steek 1 pilsje in de koeler voor 5 minuten.

- Hou 1 pilsje op kamertemperatuur.

- Giet 8 cl van 1 pilsje in een maatcilinder, door middel van een trechter.

- Meet om de 20 seconden de hoogte van het schuim in de maatcilinder.

- Meet ook om de 20 seconden de temperatuur van het bier in de maatcilinder.

- Doe dit met elk pilsje en herhaal het 3 keer .

- Verwerk deze informatie in de tabel en verduidelijk de resultaten in een (ln(x))

(t) grafiek.

2.5 Resultaten

Kamertemperatuur

TijdLengte 1

Lengte 2

Lengte 3

Gemiddelde

Genormeerde waarde Ln(x)

0 12,7 14 13 13,50 10,40 2,34180580620 7 11,7 11 11,35 8,25 2,110213240 4,8 9,4 9,3 9,35 6,25 1,83258146460 4,2 8,5 8,2 8,35 5,25 1,65822807780 3,5 7,6 6,9 7,25 4,15 1,423108334

100 2,1 6,6 6,4 6,50 3,40 1,223775432120 1,6 5,8 5,9 5,85 2,75 1,011600912140 0,8 5 5,3 5,15 2,05 0,717839793160 0,5 4,8 4,8 4,80 1,70 0,530628251180 0,3 3 3,2 3,10



GekoeldTijd Lengte

1Lengte 2

Lengte 3

Gemiddelde

Genormeerde waarde

Ln(x)

0 13 11,4 12,7 12,05 8,50 2,14006616320 11,5 9,5 11 10,25 6,70 1,90210752640 9,5 7,4 8,2 7,80 4,25 1,44691898360 8,7 6,4 7,4 6,90 3,35 1,20896034680 7,7 5,7 6,6 6,15 2,60 0,955511445

100 7,4 5,1 5,9 5,50 1,95 0,667829373120 6,2 4,3 5,3 4,80 1,25 0,223143551140 5,7 4,1 4,6 4,35 0,80 -0,223143551160 4,9 3,6 4,2 3,90 0,35 -1,049822124180 4,5 3,4 3,7 3,55

Verwarmd (36°C)Tijd Lengte

1Lengte 2

Lengte 3

Gemiddelde

Genormeerde waarde

Ln(x)

0 10,2 13,4 10,2 10,20 9,30 2,230014420 8,5 9,5 7,9 8,20 7,30 1,98787434840 6,5 7,4 6,3 6,40 5,50 1,70474809260 5,5 6,4 4,3 4,90 4,00 1,38629436180 4,5 5,5 3,5 4,00 3,10 1,131402111

100 3,5 5 3,2 3,35 2,45 0,896088025120 2,7 4,3 2,6 2,65 1,75 0,559615788

140 2,3 3,8 2,2 2,25 1,35 0,300104592

160 1,5 3,4 1,3 1,40 0,50 -0,693147181180 1 2,8 0,8 0,90



Grafiek:

0 20 40 60 80 100 120 140 160

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Kamertemperatuur GekoeldVerwarmd (36°C)

Tijd (s)

ln(x

)

De resultaten na 160 seconden worden weggelaten bij het verwerken in de grafiek

door de grote afwijking van de resultaten.

2.6 Veiligheid



2.7 Nabespreking

Na het vergelijken van de resultaten van de proef, moet ik vaststellen dat de proef

niet nauwkeurig genoeg is uitgevoerd. De resultaten zijn niet logisch en zijn

tegenstrijdig met de te verwachten resultaten.



Bijlage 3: het onderzoeksplan van de tweede onderzoeksvraag

3 Wat is de invloed van de reinheid van het glas op de

schuimkraag?

3.1 Hypothese

Ik voorspel dat de reinheid van het glas een grote invloed zal hebben op de

schuimkraag van het bier. Ik verwacht dat het glas met de melk de kleinste

schuimkraag krijgt, dat het bierglas met het afwasmiddel er voor zal zorgen dat de

kraag ook klein is en onstabiel en dat het (demi)water voor een mooie kraag zal

zorgen die stabieler is dan de andere schuimkragen. Ik denk dit omdat vloeistoffen

zoals melk of zeep een negatieve invloed hebben op de oppervlaktespanning, zij

verlagen de oppervlaktespanning van het bier op het glas en zorgen er dus voor dat

er geen stabiele schuimkraag gevormd wordt.

3.2 Aanpak

Door middel van 3 bierglazen op elk een andere manier te spoelen, kan men bepalen

wat de invloed van de reinheid van het glas op een schuimkraag is. Hierbij is het type

spoelmiddel de onafhankelijke variabele en de lengte van de schuimkraag de

afhankelijke variabele.

3.3 Theorie

Bron 6: VERLAAK, J., Eiwitten, schuim en schuimstabiliteit, internet, 2003,

(http://www.dekoperentsjettel.nl/pdf/originele/2003/februari/schuimstabiliteit.pdf).


Bron 8: WAGENINGEN, UR., Practicumhandleiding schuimen, internet, 2009,


2c7588db6ebd_LeerlingenhandleidingPracticumSchuimenv11.pdf).

OP 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag 63



Bron 10: BASTIAENS, L., KWANTEN, M., Waarom staat er schuim op bier?, internet,

2005-2006, (http://www.chemieencultuur.be/userfiles/file/Les%20Bierschuim.pdf).

Bron 18: COHEN, J., What’s the Deal with Beer Head?, internet, 14 maart 2010,


with-Beer-Head-/)

3.4 Materiaal- 3 bierglazen

- Afwasmiddel

- Melk

- (demi)water

- 3 flesjes bier (zelfde merk, zelfde temperatuur,…)

- Timer

- Trechter

3.5 Methode


64 oP 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag?

Bierglas

Trechter


3.5.2 Stappenplan- Spoel het eerste bierglas met afwasmiddel

- Spoel het tweede bierglas met melk

- Spoel het derde bierglas met (demi)water

- Vul de 3 glazen met eenzelfde hoeveelheid bier, doormiddel van een trechter

- Time hoe lang de schuimkraag nodig heeft om tot op 7 cm van de bodem te

komen

- Herhaal deze proef 3 keer

- Verwerk deze resultaten in de tabel en vergelijk.

Bierglas Tijd nodig om op 7 cm van de

bodem te komen (s)

Gespoeld met afwasmiddel

Gespoeld met melk

Gespoeld met (demi)water

3.6 Tijdsplan

De volledige proef wordt geschat op 1,5 uur. 5 minuten om de glazen te spoelen en

25 minuten om de glazen te vullen en te timen. Deze proef moet 3 keer uitgevoerd

worden, dus zal de proef minstens 1,5 uur duren.

3.7 Veiligheid



3.8 Besluit

Het resultaat van de test zou moeten aantonen dat het spoelen van een bierglas met

water een positief effect zal hebben op de stabiliteit van de schuimkraag van het bier

en dat het een negatief effect zal hebben wanneer men het bierglas spoelt met zeep

of melk. Dit heeft te maken met de oppervlaktespanning die beïnvloed wordt.

OP 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag 65


Bijlage 4: verslag van de tweede onderzoeksvraag

4 Wat is de invloed van de reinheid van het glas op de

schuimkraag?

4.1 Inleiding

Bij het inschenken van een flesje bier kan de reinheid van het glas een grote invloed

hebben op de vorming en de stabiliteit van een schuimkraag.


Door middel van 3 bierglazen op elk een andere manier te spoelen, kan men bepalen

wat de invloed van de reinheid van het glas op een schuimkraag is. Hierbij is het type

spoelmiddel de onafhankelijke variabele en de lengte van de schuimkraag de

afhankelijke variabele.

4.3 Hypothese

Ik voorspel dat de reinheid van het glas een grote invloed zal hebben op de

schuimkraag van het bier. Ik verwacht dat het glas met de melk de kleinste

schuimkraag krijgt, dat het bierglas met het afwasmiddel er voor zal zorgen dat de

kraag ook klein is en onstabiel en dat het (demi)water voor een mooie kraag zal

zorgen die stabieler is dan de andere schuimkragen. Ik denk dit omdat vloeistoffen

zoals melk of zeep een negatieve invloed hebben op de oppervlaktespanning. Zij

verlagen de oppervlaktespanning van het bier op het glas en zorgen er dus voor dat

er geen stabiele schuimkraag gevormd wordt.

LV 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag 67


4.4 Werkwijze


4.4.2 Materiaal- 3 bierglazen

- Afwasmiddel

- Melk

- Water

- 3 flesjes bier (zelfde merk, zelfde temperatuur,…)

- Timer

- Trechter

68 LV 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag


4.4.3 Methode- Spoel het eerste bierglas met afwasmiddel.

- Spoel het tweede bierglas met melk.

- Spoel het derde bierglas met (demi)water.

- Vul de 3 glazen met eenzelfde hoeveelheid bier, doormiddel van een

trechter.

- Time hoe lang de schuimkraag nodig heeft om tot op 7 cm van de bodem

te komen.

- Herhaal deze proef 3 keer.

Verwerk deze resultaten in de tabel en vergelijk.

4.5 Resultaten

Proefopstelling bij kamertemperatuur 19 °C

Test : Stabiliteit schuimkraag Helling trechter : 71 °

Proef Water Melk Zeepoplossing Hoogte van

schuimkraag

bij begin (cm)

Aantal

seconden voor

bereiken van 7

cm

(s)

Hoogte van

schuimkraag na

1 minuut 50

seconden (Cm)

1 X 3 136 11.3

2 X 2.7 122 11.3

3 X 3.2 124 11.1

Gemiddelde: 2.97 127.33 11.23

4 X 1.5 30 11.8

5 X 1.3 31 11.7

6 X 1.3 28 11.6

Gemiddelde: 1.37 29.67 11.7

7 X 4 66 11.7

8 X 4.2 66 11.6

9 X 4.2 63 11.6

Gemiddelde: 4.13 65 11.63

LV 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag 69


4.6 Nabespreking

Bij het uitvoeren van de proef heb ik ervoor gezorgd dat de helling van het flesje bier

bij elke proef hetzelfde was. De resultaten die ik uit deze proef heb verkregen

bevestigen mijn hypothese.

Wanneer men het glas spoelt met water bekomt men een stabiele kraag en een

normale schuimvorming bij het inschenken. Wanneer men het glas spoelt met melk

(vet) bekomt men een zeer onstabiele kraag en een geringe schuimvorming bij het

inschenken. Wanneer men het glas spoelt met een zeepoplossing bekomt men een

onstabiele kraag en een grote schuimvorming bij het inschenken.

70 LV 2:Bepaling van de invloed van de reinheid van het glas op de schuimkraag


Bijlage 5: het onderzoeksplan van de derde onderzoeksvraag

5 Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?

5.1 Hypothese

Mijn hypothese is dat door het voorzichtig toevoegen van de olie, bij het maken van

mayonaise, de viscositeit van de mayonaise zal dalen. Ik denk dit omdat dit hetzelfde

principe is als een water-en-olie mengsel. Deze 2 stoffen mengen ook niet zomaar.

5.2 Aanpak

Men gaat 2 verschillende mayonaises vergelijken. Deze zijn bijna op identiek

dezelfde manier gemaakt, alleen wordt bij de ene mayonaise de olie achteraf

bijgevoegd. Zo kan men de relatie tussen olie en viscositeit bij mayonaise

weergeven.

5.3 Theorie

Bron 2: SCHENKELAARS, E., KLOMPMAKER, I., VAN DE LAAR, T., Moleculaire

gastronomie wetenschap in de keuken, internet, 2011,

(http://www.wageningenur.nl/upload_mm/b/4/7/d8dea611-0f83-4cfd-be42-

04301a0688cb_v218_Moleculaire_Gastronomie_ev_ll_21092010_11.pdf).

Bron 5: BARHAM, P., SKIBSTED, L.H., BREDIE, W.L.P., BOM FROST, M.,

MOLLER, P., RISBO, J., SNITKJAER, P., MORCH MORTENSEN, L., Molecular

gastronomy: a new emerging scientific discipline, internet, 2010,

(http://www.chem.wisc.edu/courses/Spring10/gelman/Molecular%20gastronomy.pdf).


Bron 9: WAGENINGEN, UR., Practicumhandleiding emulsies, internet, 2009,

(http://www.wageningenur.nl/upload_mm/4/a/f/67741171-1ea9-450f-b7d6-

dd8576f0fc13_LeerlingenhandleidingPracticumEmulsiesv11.pdf).

OP 3:Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise? 71


Bron 12: MARK, Een profielwerkstuk over reologie, internet, 27 februari 2012,

(http://scheikundejongens.nl/2012/02/een-profielwerkstuk-over-reologie).

Bron 14: NELEMANS, D., Wat is viscositeit, internet, 2013,

(http://www.inven.nl/watisviscositeit.html).

Bron 15: BENELUX SCIENTIFIC BV, Viscositeit, internet, 2007,

(http://www.viscositeit.nl).

Bron 16: MARIËN, E., GROENEWOLD, J., HUSSLAGE, B., Cook & chemist

smakelijke experimenten uit de moleculaire keuken voor iedere kookliefhebber, B.V.,

Uithoorn, 2007.

5.4 Materiaal

- 30 ml keukenazijn (2x)

- 1 eidooier (2x)

- ½ theelepel mosterd (2x)

- ½ theelepel zout (2x)

- ½ theelepel peper (2x)

- 105 ml zonnebloemolie (2x)

- Staafmixer

- Bekerglazen

- Timer

- Maatkolf

- Trechter met stop

72 OP 3:Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?


5.5 Methode


5.5.2 Stappenplan

Men maakt 2 soorten mayonaise.

De eerste mayonaise:

- Voeg alle ingrediënten samen in het bekerglas.

- Mix dit mengsel op een maximale stand, tot een gladde massa.

- Laat dit mengsel een half uurtje rusten.

- Giet dit mengsel in de trechter met stop en zet deze op de maatkolf.

- Trek de stop er in een keer uit en start tegelijkertijd de timer.

- Time tot het volledige mengsel door de trechter is gevloeid.


Trechter

Stop met draadje

Maatkolf


De tweede mayonaise:

- Voeg alle ingrediënten samen in het bekerglas, behalve de zonnebloemolie

- Mix die mengsels op een maximale stand tot een gladde massa.

- Zet de mixer op een lagere stand en voeg de zonnebloemolie

druppelsgewijs toe.

- Laat dit mengsel een half uurtje rusten

- Giet dit mengsel in de trechter met stop en zet deze op de maatkolf

- Trek de stop er in een keer uit en start tegelijkertijd de timer

- Time tot het volledige mengsel door de trechter is gevloeid

- Verwerk deze informatie in de tabel

Aard van de emulsie Tijd van doorlopen

Mayonaise 1

Mayonaise 2

5.6 Tijdsplan

De 2 soorten mayonaise maken duurt ongeveer een half uur. De tweede mayonaise

moet nadat hij gemaakt is, nog een half uur rusten. Voor de proef is ongeveer 1.5 uur

nodig.

5.7 Veiligheid

De proef heeft op zich weinig risico’s. Het afval kan niet beschouwd worden als

gevaarlijk afval en kan dus weggegooid worden in een Gft-container.



74 OP 3:Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?


5.8 Besluit

Het resultaat van de test zou moeten aantonen dat door het later en geleidelijk aan

toevoegen van de olie bij de mayonaise er een stabiele binding zal ontstaan. Zo zal

de eerste mayonaise vloeibaar zijn en de tweede mayonaise vaster.



Bijlage 6: verslag van de derde onderzoeksvraag

6 Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?

6.1 Inleiding

Het recept voor mayonaise is er een dat vaak mislukt. Dit komt door twee

eigenschappen van de mayonaise die elkaar tegenwerken: de aard van de emulsie

(olie/water) en de viscositeit. De viscositeit wordt bepaald door de hoeveelheid

oliedruppels (disperse fase) in de waterfase (continue fase) van de mayonaise. Hoe

meer oliedruppels, hoe hoger de viscositeit.


Men gaat 2 verschillende mayonaises vergelijken. Deze zijn bijna op identiek

dezelfde manier gemaakt, alleen wordt bij de ene mayonaise de olie achteraf

bijgevoegd. Zo kan men de relatie tussen olie en viscositeit bij mayonaise

weergeven.

6.3 Hypothese

Mijn hypothese is dat door het voorzichtig toevoegen van de olie bij het maken van

mayonaise, de viscositeit van de mayonaise zal dalen. Ik denk dit omdat dit hetzelfde

principe is als een water en olie mengsel. Deze 2 stoffen mengen ook niet zomaar.

LV 3: Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise? 77

Stop met draadje

Maatkolf


6.4 Werkwijze


6.4.2

Materiaal

- 30

ml

keukenazijn (2x)

- 1 eidooier (2x)

- ½ theelepel mosterd (2x)

- ½ theelepel zout (2x)

- ½ theelepel peper (2x)

- 105 ml zonnebloemolie (2x)

- Staafmixer

- Bekerglazen

- Timer

- Maatkolf

- Poedertrechter met stop

6.4.3 Methode

Men maakt 2 soorten mayonaise:

78 LV 3: Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?

Poedertrechter


De eerste mayonaise:

- Voeg alle ingrediënten samen in het bekerglas.

- Mix dit mengsel op een maximale stand, tot een gladde massa.

- Laat dit mengsel een half uurtje rusten.

- Giet dit mengsel in de trechter met stop en zet deze op de maatkolf.

- Trek de stop er in een keer uit en start tegelijkertijd de timer.

- Time tot het volledige mengsel door de trechter is gevloeid.

De tweede mayonaise:

- Voeg alle ingrediënten samen in het bekerglas, behalve de zonnebloemolie

- Mix die mengsels op een maximale stand, tot een gladde massa.

- Zet de mixer op een lagere stand en voeg de zonnebloemolie

druppelsgewijs toe.

- Laat dit mengsel een half uurtje rusten

- Giet dit mengsel in de trechter met stop en zet deze op de maatkolf

- Trek de stop er in een keer uit en start tegelijkertijd de timer

- Time tot het volledige mengsel door de trechter is gevloeid

- Verwerk deze informatie in de tabel

6.5 ResultatenAard van de emulsie Tijd 1 Tijd 2 Tijd 3

Mayonaise 1 vloeibaar 5 sec 3 sec 3 sec

Mayonaise 2 Vast/vloeibaar 33 sec 36 sec 35 sec



6.6 Nabespreking

Volgens de resultaten uit de proef klopt de hypothese. De eerste mayonaise was

vloeibaar en had dus een lage viscositeit. De tweede mayonaise werd steeds vaster

en had dus een hoge viscositeit. Beide mayonaises waren emulsies, alleen was de

eerste een water in olie emulsie en de tweede een olie-in-water emulsie.

Er wordt steeds meer olie toegevoegd, waardoor er steeds meer druppeltjes olie in

de emulsie bij komen. Als er meer oliedruppeltjes bij komen, wordt de totale

wrijvingskracht ook groter. Als de wrijvingskracht groter wordt, dan wordt de

mayonaise viskeuzer (dikker).

Bij het maken van een 70% olie in 30% water emulsie zal de emulsie steeds

viskeuzer worden naarmate de hoeveelheid oliedruppels in water toeneemt. Hoe

meer oliedruppels er in het water aanwezig zijn, hoe groter de kans is dat de emulsie

omslaat naar een water in olie emulsie. Als dit gebeurt zal de viscositeit aanzienlijk

afnemen, doordat er veel minder water dan olie in de emulsie aanwezig is.

80 LV 3: Wat is de relatie tussen olie en de viscositeit van mayonaise?


Bijlage 7: het onderzoeksplan van de vierde onderzoeksvraag

7 Wat is de invloed van de temperatuur op de viscositeit van

zetmeel?

7.1 Hypothese

Mijn hypothese is dat de stijging van de temperatuur de viscositeit van het zetmeel

positief gaat beïnvloeden. Het zetmeel zal gedurende het onderzoek zijn ‘maximum

viscositeit’ bereiken en zal daarna in viscositeit terug afnemen. Ik denk dit omdat de

binding van zetmeel niet stabiel is bij langdurige verwarming.

7.2 Aanpak

Men gaat 4 identieke zetmeeloplossingen in water oplossen. Elke oplossing wordt tot

80°C verwarmd en deze temperatuur wordt behouden gedurende respectievelijk 5,

10, 15 en 20 minuten. Na de opwarming voert men meteen een viscositeitmeting uit.

In principe is dit een fluiditeitsmeting. Dit gebeurt door de zetmeeloplossing door een

trechter te gieten en de tijd van doorvloeiing te meten. Hierbij is de tijd (in s) de

onafhankelijke variabele en de viscositeit de afhankelijke variabele.

7.3 Theorie

Bron 7: THIS, H., Chemie in de keuken, Veen Magazines B.V., Diemen, 2008.Bron

11: VAN DE GRAAF, A., Zetmeel en zetmeelderivaten, internet, september 2003,

(http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uploads/Magazines/CF-197-zetmeel.pdf).

Bron 12: MARK, Een profielwerkstuk over reologie, internet, 27 februari 2012, (http://scheikundejongens.nl/2012/02/een-profielwerkstuk-over-reologie).Bron 14: NELEMANS, D., Wat is viscositeit, internet, 2013, (http://www.inven.nl/watisviscositeit.html).Bron 15: BENELUX SCIENTIFIC BV, Viscositeit, internet, 2007, (http://www.viscositeit.nl).

82 OP 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel?

http://www.inven.nl/watisviscositeit.html

http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uploads/Magazines/CF-197-zetmeel.pdf

Bekerglas

Kookvuurtje

Magnetische roerder


7.4 Materiaal

- Zetmeel 10 g (4x)

- Water 90 ml (4x)

- Kookvuurtje + magnetische roerder

- Trechter met stop

- Timer

- Bekerglas

- Thermometer

- Maatkolf

7.5 Methode


Stop met draadje

Trechter

Maatkolf

OP 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel? 83


7.5.2 Stappenplan

- Maak 4 identieke zetmeeloplossingen door 90 ml water aan de kook te

brengen en 10 g zetmeel toe te voegen.

- Men verwarmt de 4 zetmeeloplossingen tot 80°C en behoudt deze

temperatuur voor respectievelijk 5, 10, 15 en 20 minuten.

- Na de verwarming giet men onmiddellijk de zetmeeloplossing in een trechter

die wordt afgesloten met een stop.

- Men start het meten van de tijd van de doorvloeiing van de oplossing

tegelijkertijd met het openen van de stop.

- Verwerk deze informatie in de tabel en verduidelijk de resultaten in een η(t)

grafiek. (waarbij η = de viscositeit uitdrukt en t = de tijd in minuten)

Zetmeeloplossing Tijd van doorlopen (s)

5 minuten opgewarmd

10 minuten opgewarmd



7.6 Tijdsplan

De zetmeeloplossingen aanmaken duurt ongeveer 10 minuten. De zetmeeloplossing

wordt in vier hoeveelheden van 100ml opgewarmd tot 80°C. Om de verwarming

exact te laten verlopen, kan men deze proef best apart uitvoeren. Het verwarmen

samen duurt dus ongeveer 1 uur. Voor de fluïditeitstest voorzie ik ongeveer 10

minuten.

7.7 Veiligheid

De proef heeft op zich weinig risico’s. Men moet enkel letten dat men het juiste

materiaal gebruikt en veilig omgaat met de kookplaat en de warme zetmeeloplossing.

84 OP 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel?


Het afval kan niet beschouwd worden als gevaarlijk afval en kan dus via de riolering

afgevoerd worden.



7.8 Besluit

Het resultaat van de test zou moeten aantonen dat de viscositeit van de

zetmeeloplossing bij 5 en 10 minuten opwarmen een verhoogde waarde geeft, maar

nog niet zijn maximum heeft bereikt. De maximale viscositeit zou na 15 minuten

opwarmen moeten bereikt zijn, terwijl bij 20 minuten opwarmen er een afname van

viscositeit zichtbaar zou moeten zijn.

OP 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel? 85


Bijlage 8: verslag van de vierde onderzoeksvraag

8 Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van

zetmeel?

8.1 Inleiding

Bij het verwarmen van een zetmeeloplossing verandert de viscositeit van deze

oplossing. Wanneer men op een constante temperatuur verwarmt, bereikt de

zetmeeloplossing op een bepaald moment zijn maximum aan viscositeit (hoogste

viscositeitgehalte), daarna daalt de zetmeeloplossing weer in viscositeit.


Men gaat 4 identieke zetmeeloplossingen in water oplossen. Elke oplossing wordt tot

80°C verwarmd en deze temperatuur wordt behouden gedurende respectievelijk 5,

10, 15 en 20 minuten. Na de opwarming voert men meteen een viscositeitmeting uit.

In principe is dit een fluiditeitsmeting. Dit gebeurt door de zetmeeloplossing door een

trechter te gieten en de tijd van doorvloeiing te meten. Hierbij is de tijd (in s) de

onafhankelijke variabele en de viscositeit de afhankelijke variabele.

8.3 Hypothese

Mijn hypothese is dat de stijging van de temperatuur de viscositeit van het zetmeel

positief gaat beïnvloeden. Het zetmeel zal gedurende het onderzoek zijn ‘maximum

viscositeit’ bereiken en zal daarna in viscositeit terug afnemen. Ik denk dit omdat de

binding van zetmeel niet stabiel is bij langdurige verwarming.

86 LV 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel?


8.4 Werkwijze


LV 4: Wat is de invloed van temperatuur op de viscositeit van zetmeel? 87


8.4.2

Materiaal- Zetmeel 10 g (4x)

- Water 90 ml (4x)



- Kookvuurtje + roerstaafje

- Trechter met stop

- Timer

- Bekerglas

- Thermometer

- Maatkolf

8.4.3 Methode

- Maak 4 identieke zetmeeloplossingen, door 90 ml water aan de kook te

brengen en 10 g zetmeel toe te voegen.

- Men verwarmt de 4 zetmeeloplossingen tot 80°C en behoudt deze

temperatuur voor respectievelijk 5, 10, 15 en 20 minuten.

- Na de verwarming giet men onmiddellijk de zetmeeloplossing in een trechter

die wordt afgesloten met een stop.

- Men start het meten van de tijd van de doorvloeiing van de oplossing

tegelijkertijd met het openen van de stop.

- Verwerk deze informatie de tabel

8.5 Resultaten

Tijd Temperatuur zetmeel na opwarming Tijd nodig om door te lopen5' 45°C 22 sec10' 50°C 24 sec15' 75°C 28 sec20' 75°C 23 sec

8.6 Veiligheid



De proef heeft op zich weinig risico’s. Men moet enkel letten dat men het juiste

materiaal gebruikt en veilig omgaat met de kookplaat en de warme zetmeeloplossing.

Het afval kan niet beschouwd worden als gevaarlijk afval en kan dus via de riolering

afgevoerd worden.



8.7 Nabespreking

Uit de meetresultaten kan opgemaakt worden dat wanneer men rond de 15 minuten

zetmeel verwarmd tot een 75°C de zetmeel zijn maximale viscositeit bereikt.

Dit komt omdat een zetmeelkorrel stevig in elkaar zit. Door de vele waterstofbruggen

(H-bruggen) die aanwezig zijn tussen de vele hydroxylgroepen, zal het zetmeel niet

oplossen in koud water. Enkel bij verwarming neemt de korrel veel water op en zwelt

die aanzienlijk op, alleen dan verbreken de stevige waterstofbruggen. Tijdens het

verwarmen neemt eerst het amylose in de zetmeelkorrel water op waardoor de

korrels zwellen en de suspensie stroperig wordt. Vervolgens neemt amylopectine

water op. De korrel zwelt verder op en verliest definitief zijn structuur en stevigheid.

Rond dit punt is de viscositeit maximaal. Bij verder verwarmen en roeren gaan de

zetmeelkorrels kapot en lossen weer afzonderlijk op in water. De viscositeit neemt

weer af en er ontstaan een heldere oplossing.



Bijlage 9: opdracht wiskunde

9 Wat is de halfwaardetijd van bierschuim bij verschillende

temperaturen?

9.1 Inleiding

Bij het inschenken van een flesje bier, heeft de temperatuur van het bier een invloed

op de stabiliteit van de schuimkraag ervan. Door de halfwaardetijd van het schuim op

verschillende temperaturen te bepalen, kan men de schuimstabiliteit vergelijken.

9.2 Gegeven

De invloed van de temperatuur op de schuimstabiliteit van een schuimkraag.

Kamertemperatuur Xi L1 L2 L3 Li

Tijd (s) Lengte 1 (cm)

Lengte 2 (cm)

Lengte 3 (cm)

Gemiddelde (cm)

0 12,7 14 13 13,5020 7 11,7 11 11,3540 4,8 9,4 9,3 9,3560 4,2 8,5 8,2 8,3580 3,5 7,6 6,9 7,25

100 2,1 6,6 6,4 6,50120 1,6 5,8 5,9 5,85140 0,8 5 5,3 5,15160 0,5 4,8 4,8 4,80180 0,3 3 3,2 3,10

Opdracht wiskunde: Wat is de halfwaardetijd van bierschuim bij verschillende temperaturen? 93


GekoeldXi L1 L2 L3 Li


Lengte 2 (cm)

Lengte 3 (cm)

Gemiddelde (cm)

0 13 11,4 12,7 12,0520 11,5 9,5 11 10,2540 9,5 7,4 8,2 7,8060 8,7 6,4 7,4 6,9080 7,7 5,7 6,6 6,15100 7,4 5,1 5,9 5,50120 6,2 4,3 5,3 4,80140 5,7 4,1 4,6 4,35160 4,9 3,6 4,2 3,90180 4,5 3,4 3,7 3,55

Verwarmd (36°C)Xi L1 L2 L3 Li


Lengte 2 (cm)

Lengte 3 (cm)

Gemiddelde (cm)

0 10,2 13,4 10,2 10,20

20 8,5 9,5 7,9 8,20

40 6,5 7,4 6,3 6,40

60 5,5 6,4 4,3 4,90

80 4,5 5,5 3,5 4,00

100 3,5 5 3,2 3,35

120 2,7 4,3 2,6 2,65

140 2,3 3,8 2,2 2,25

160 1,5 3,4 1,3 1,40

180 1 2,8 0,8 0,90

9.3 Gevraagd

De genormeerde waarde berekenen (Li – L180), de natuurlijke logaritme (ln) van de

genormeerde waarden berekenen en deze voorstellen in een grafiek. De

regressierechte uit deze resultaten berekenen en via deze regressierechte de

halfwaardetijd berekenen (ln 12K

).

94 Opdracht wiskunde: Wat is de halfwaardetijd van bierschuim bij verschillende temperaturen?


9.4 Oplossingena) Genormeerde waarde berekenen

Kamertemperatuur Gekoeld Verwarmd (36°C)

b) Natuurlijke logaritme van de genormeerde waarde (ln(n)) berekenen

Kamertemperatuur Gekoeld Verwarmd (36°C)


Li Li-3,10

Gemiddelde (cm)

Genormeerde waarde

(n)13,50 10,4011,35 8,259,35 6,258,35 5,257,25 4,156,50 3,405,85 2,755,15 2,054,80 1,703,10

Li Li-3,55

Gemiddelde (cm)

Genormeerde waarde

(n)12,05 8,5010,25 6,707,80 4,256,90 3,356,15 2,605,50 1,954,80 1,254,35 0,803,90 0,353,55

Li Li-0,90

Gemiddelde (cm)

Genormeerde waarde

(n)10,20 9,308,20 7,306,40 5,504,90 4,004,00 3,103,35 2,452,65 1,752,25 1,351,40 0,500,90

Li-3,10 YiGenormeerde

waarde(n)

ln(n)

10,40 2,348,25 2,116,25 1,835,25 1,664,15 1,423,40 1,222,75 1,012,05 0,721,70 0,53


waarde(n)

ln(n)

8,50 2,146,70 1,904,25 1,453,35 1,212,60 0,961,95 0,671,25 0,220,80 -0,220,35 -1,05


waarde(n)

ln(n)

9,30 2,237,30 1,995,50 1,704,00 1,393,10 1,132,45 0,901,75 0,561,35 0,30

0,50 -0,69


c) Grafiek

0 20 40 60 80 100 120 140 160

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Kamertemperatuur GekoeldVerwarmd (36°C)

Tijd (s)

ln(x

)

De resultaten na 160 seconden worden weggelaten bij het verwerken in de grafiek door de grote afwijking van de resultaten.



d) Regressierechten bepalen

Kamertemperatuur

Xi Yi Xi-Xgem Yi-Ygem (Xi-Xgem).(Yi-Ygem) (Xi-Xgem)2

0 2,34181 -70 0,80191 -56,13382 4900

20 2,11021 -50 0,57032 -28,51595 2500

40 1,83258 -30 0,29269 -8,78062 900

60 1,65823 -10 0,11833 -1,18334 100

80 1,42311 10 -0,11679 -1,16786 100

100 1,22378 30 -0,31612 -9,48356 900

120 1,01160 50 -0,52829 -26,41466 2500

140 0,71784 70 -0,82205 -57,54380 4900

560 12,31915 -189,22361 16800

Xgem= 560/8 = 70

Ygem= 12,31915/8= 1,53989

a= ∑(Xi-Xgem).(Yi-Ygem) = -189.22361/16800 = -0,01126

∑(Xi-Xgem)²

b= Ygem-a.Xgem= 1.53989 + (0,01126.70)= 2,32833

ykamertemperatuur= -0,01126x + 2,32833

0 20 40 60 80 100 120 140 1600.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

f(x) = − 0.0112633103411066 x + 2.32832585106988

Kamertemperatuur

Gekoeld




0 2,14007 -70 1,09989 -76,99244 4900

20 1,90211 -50 0,86193 -43,09666 2500

40 1,44692 -30 0,40674 -12,20234 900

60 1,20896 -10 0,16879 -1,68786 100

80 0,95551 10 -0,08466 -0,84663 100

100 0,66783 30 -0,37234 -11,17035 900

120 0,22314 50 -0,81703 -40,85153 2500

140 -0,22314 70 -1,26332 -88,43224 4900

560 8,32139 -275,28006 16800

a= ∑(Xi-Xgem).(Yi-Ygem) = -

275,28006/16800 = -0,01639

∑(Xi-Xgem)²

b= Ygem-a.Xgem= 1.04017 + (0,01639.70)= 2,18717

ygekoeld= -0,01639x + 2,18717

0 20 40 60 80 100 120 140 160-0.50000

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

f(x) = − 0.0163857176255824 x + 2.18717446332447

Gekoeld


Xgem= 560/8 = 70

Ygem= 8,32139/8= 1,04017


Verwarmd (36°C)


0 2,23001 -70 0,95550 -66,88477 4900

20 1,98787 -50 0,71336 -35,66783 2500

40 1,70475 -30 0,43023 -12,90691 900

60 1,38629 -10 0,11178 -1,11777 100

80 1,13140 10 -0,14312 -1,43116 100

100 0,89609 30 -0,37843 -11,35289 900

120 0,55962 50 -0,71490 -35,74510 2500

140 0,30010 70 -0,97441 -68,20892 4900

560 10,19614 -233,31534 16800

a= ∑(Xi-Xgem).(Yi-Ygem) = -233,31534/16800 = -0,01389

∑(Xi-Xgem)²

b= Ygem-a.Xgem= 1.27452 + (0,01389.70)= 2,24666

yverwarmd= -0,01389x + 2,24666

0 20 40 60 80 100 120 140 1600.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

f(x) = − 0.0138878178022207 x + 2.24666496091862

Verwarmd


Xgem= 560/8 = 70

Ygem= 10,19614/8= 1,27452


d) Halfwaardetijd (t12) berekenen

t12 =

ln 12K

waarbij K= richtingscoëfficiënt van de rechte

Kkamertemperatuur = -0,01126 ln 12

−0,01126 = 61,55836

Kgekoeld = -0,01639 ln 12

−0,01639 = 42,29086

Kverwarmd = -0,01389 ln 12

−0,01389 = 49,90260


Gastronomie in een proefbuis - Homemoleculairegastronomie.weebly.com › uploads › 1 › 6 ›...

Documents

Transcript of Gastronomie in een proefbuis - Homemoleculairegastronomie.weebly.com › uploads › 1 › 6 ›...