Această resursă educațională face parte din A Wedge of Science reflectoare

cheesy

Nivel de clasă

minute

1-2 ore

subiect

Știința vieții

În medie, americanii consumă anual peste 20 de kilograme de brânză de persoană. Aceasta este o mulțime de brânză și totul provine din lapte de origine animală! Dar cum devine laptele, care este un lichid, brânză, care este un solid? Să ne dăm seama încercând noi înșine procesul. Da, vom face brânză.

Unde începe procesul de fabricare a brânzei: lapte

Multe animale creează lapte, dar laptele folosit în fabricarea brânzeturilor din comerț provine în general de la vaci, oi și capre. Unele varietăți de brânză sunt făcute cu bivol de apă, iac, elan și ren. Da, ai citit asta corect - reni! Toate aceste creaturi produc lapte pentru a-și hrăni puii. Deoarece nevoile acestor tineri sunt diferite, concentrațiile de apă, proteine, lactoză și grăsimi variază.

Ilustrație de Karen Romano Young

Cea mai mare parte din ceea ce este într-un pahar de lapte este apă, indiferent de specia din care provine laptele. Suspendat în acea apă este un amestec de proteine, lactoză și globule de grăsime prea mici pentru a le vedea cu ochiul liber. Acest amestec de molecule este ceea ce conferă laptelui culoarea sa.

Pentru a face brânză, condițiile de mediu ale laptelui trebuie să se schimbe pentru a facilita o reacție chimică. Ca urmare a reacției, laptele este separat în două părți: caș (solid) și zer (lichid). Această etapă este comună tuturor fabricărilor de brânză și este un loc minunat pentru a evalua cu ce lapte sunt cele mai bune pentru a face brânză. Unii oameni se opresc în acest moment și se bucură să mănânce caș, sau îl procesează mai departe și creează un bloc sau o minge de brânză pentru a se bucura.

Fără caș, nu puteți face o brânză bună. În timp ce vă preparați caș de brânză, încercați să răspundeți la următoarele întrebări:

  • Cum afectează diferențele în compoziția laptelui (grăsimi, proteine ​​și zahăr) formarea de caș de brânză?
  • Ce componente ale laptelui ajung în cașul de brânză?

Să creăm și să comparăm cașul!

Pentru a testa modul în care compoziția laptelui afectează formarea cașului, puteți folosi lapte de la diferite animale, deși uneori este greu să găsiți o varietate de tipuri de lapte animal la magazinul alimentar. Vești bune! De asemenea, puteți testa lapte de la același animal - cum ar fi vacile, de exemplu - dacă vine în diferite compoziții (de exemplu, fără grăsime, 1% sau jumătate și jumătate). Comparând cașul produs cu diferite tipuri de lapte, puteți înțelege mai bine modul în care lucruri precum carbohidrații, grăsimile și proteinele afectează formarea cașului.

Inainte sa incepi:

  • Colectați informații despre tipurile de lapte pe care le veți folosi în acest experiment folosind etichetele nutriționale din fiecare recipient. Câte grame de proteine, grăsimi și carbohidrați (zaharurile precum lactoza sunt carbohidrați) sunt într-o porție din fiecare tip de lapte? Rețineți acest lucru în foaia dvs. de observare a coagulului.
  • Examinați observațiile pe care le veți colecta în timpul efectuării experimentului.
  • Utilizați informațiile din etichetele nutriționale ale laptelui și din graficul de observație pentru a dezvolta o predicție: Care tip de lapte va produce cel mai mare randament (masa) de caș? Explicați de ce ați făcut această predicție.

Materiale pe experimentator/grup

1 cană din fiecare tip de lapte (3-4 soiuri diferite)

4-5 linguri suc de lamaie

Aragaz sau plită fierbinte

Borcan de sticlă (sau castron)

Mai multe plăci mici sau o placă mare

Faceți caș de brânză

Adunați materialele enumerate mai sus, apoi faceți clic pe această prezentare pentru a afla cum să creați caș din lapte.

Pasul 1

Creați o strecurătoare folosind un borcan/castron, o pânză de brânză și o bandă de cauciuc.

Pasul 2

Măsurați 1 cană de lapte fără grăsimi (sau un tip de lapte pe care îl utilizați) și turnați într-o cratiță mică.

Pasul 3

Încălziți vasul cu lapte la un nivel scăzut până când se ridică abur de pe vârf.

- Simțiți-vă liber să schimbați recipientul sau metoda de încălzire a laptelui.
- Evitați să fierbeți laptele.
- Dacă utilizați un cuptor cu microunde, încălziți laptele puțin mai mult (fără a fierbe) și săriți pasul # 5.

Pasul 4

Adăugați 1 lingură de suc de lămâie și amestecați.

Pasul 5

Continuați să încălziți și amestecați până când solidele au precipitat (sau s-au separat) de lichid.

Pasul 6

Opriți focul. Se toarnă cu atenție amestecul de lapte peste strecuratorul pe care l-ați creat la pasul 1 pentru a separa cașul (solid) de zer (lichid).

Pasul 7

Lăsați cașul să se scurgă timp de 2-3 minute. Apoi, folosind pânza de brânză, stoarceți lichidul rămas.

Pasul 8

Examinează-ți cașul! Înregistrați observațiile pe foaia dvs. de observație a Curds.

Pasul 9

Așezați cașul pe o farfurie sau într-un recipient și etichetați-le

Pasul 10

Repetați pașii 1-9 cu fiecare dintre tipurile de lapte.

Întrebări de discuție

  • Descrieți cum diferențele dintre tipurile de lapte au afectat formarea de caș.
  • Folosind informațiile dvs. inițiale din eticheta nutrițională și observațiile dvs. despre caș și zer, ce componente (de exemplu, conținut de proteine, grăsimi) ale laptelui au afectat modul în care a ieșit cașul?
  • Ce lapte ați folosi pentru a crea brânză? De ce? Folosiți dovezi din experimentul dvs. pentru a vă justifica decizia.
  • Ce alte întrebări vă ridică acest experiment?

O privire mai atentă asupra coagulelor și zerului

În experimentul dvs., ați reușit să separați cașul (solid) de zer (lichid). Pe baza observațiilor dvs., este posibil să fi ghicit deja că conținutul de grăsime din lapte afectează formarea cașului. În timp ce grăsimea joacă un rol important în gustul și consistența brânzei, proteinele joacă, de asemenea, un rol crucial în fabricarea brânzeturilor. Atât cașul, cât și zerul conțin proteine. În laptele lactat, cazeină (Kay-seen) este o familie de proteine ​​care se coagulează în jurul lactozei și grăsimilor din lapte și se solidifică pentru a forma cașul de brânză. Deci, de ce cazeina se solidifică și produce caș, în timp ce alte proteine ​​nu?

Are legătură cu proprietățile unice ale diferitelor proteine. Toate proteinele sunt molecule formate dintr-un lanț de molecule mai mici numite aminoacizi. Proteinele au forme și proprietăți chimice unice bazate pe secvența de aminoacizi care sunt folosiți pentru a le produce. Forma unei proteine ​​este determinată de ordinea aminoacizilor săi și afectează în cele din urmă funcția proteinei respective. Proteinele de cazeină furnizează minerale precum calciu și fosfor, de care animalele bebeluși trebuie să crească.

Într-un pahar obișnuit de lapte, se numesc complexe de proteine ​​de cazeină micele plutesc în jur. Aceste complexe sunt încărcate negativ, deci se resping reciproc. În experimentul dvs., ați încălzit diferitele lapte. Apoi ați adăugat suc de lămâie, care scade pH-ul laptelui deoarece este acid, provocând schimbarea formei complexelor de cazeină și modificând, de asemenea, încărcătura acestora. Ca urmare, în loc să se respingă reciproc, cazeina se complexează coagula, sau se aglomerează. Pe măsură ce se coagulează, captează grăsime și lactoză pe parcurs, care se combină într-un solid din ce în ce mai mare, pe care îl vedem ca caș. Gândiți-vă la cazeină ca la un pachet de șiruri care se încurcă și, în acest proces, prinde alte obiecte în ea.

Explorează mai multe!

Cercetați următoarele trei procese utilizate pentru fabricarea laptelui cumpărat din magazin: omogenizare, pasteurizare și ultra-pasteurizare. Ce sunt acestea și ce face fiecare pentru a muls? Ce se întâmplă cu proteinele din lapte ca rezultat al fiecărui proces? Care dintre aceste procese ar interfera cel mai mult cu producția de brânză? Explicați folosind informații despre proteine ​​și despre procesul de fabricare a cașului.

După Curds, Cheese!

În acest videoclip din The Macroscope de Science Friday, urmăriți cum se transformă cașul de brânză în mozzarella întinsă și umedă de către Orazio Carciotto, proprietarul Casa Della Mozarella, o delicatese italiană de renume mondial pe Arthur Avenue din New York.

Faceți Mozzarella Stretchy.

La sfârșitul primului nostru test, cașul dvs. probabil nu seamănă cu brânza. Nu se topește deosebit de bine și nu fac o topping de pizza excelent. Pentru a trece de la caș la brânză, să manipulăm acele proteine.

Prin modificarea în continuare a pH-ului cașului de brânză și folosind o combinație de încălzire lentă și tragere, putem reforma mase încurcate de complexe de cazeină (aka caș de brânză), astfel încât acestea să fie întinse și lipicioase.

Cum se întâmplă acest lucru? În experimentul nostru de caș, am aflat că adăugarea unui acid determină coagularea proteinelor de cazeină. În fabricarea mozzarelelor, adăugarea de acid citric creează, de asemenea, mediul ideal pentru o proteină numită cheag, pe care producătorii de brânzeturi o folosesc adesea pentru a crea caș ferm. Cheagul este o proteină specială, numită enzimă, care determină coagularea cazeinei. Aciditatea favorizează, de asemenea, crearea unor șiruri mai lungi de complexe de cazeină. Aceste corzi lungi au mai multă întindere, perfectă pentru o felie de pizza cu brânză gooey.

Materiale pe experimentator/grup

Soluție de acid citric (½ linguriță acid citric praf în ¼ cană de apă rece)

½ soluție de cheag (¼ linguriță cheag lichid în ¼ cană apă rece)