בניסוי הנוכחי נכין כופתה של פירות יער, עטופה בציפוי שמיוצר בשיטה של בישול מולקולרי, בלי להשתמש בקמח או בבצק.

ציוד

  • רסק פירות יער (100 גרם). אפשר להשתמש גם ביוגורט
  • סידן לקטט (1 גרם). אפשר לקנות בחנויות שמתמחות בבישול
  • מאזניים לשקילת כמויות קטנות בדיוק של עשירית הגרם
  • תמיסת נתרן אלגינט 1.5%. הוראות הכנה ראו כאן
  • משורה או כלי אחר למדידת נפח
  • מים
  • כוסות
  • כפיות

בכל מתכוני הבישול המולקולרי, יש להשתמש בציוד המיועד לבישול בלבד (אין להשתמש בציוד ששימש לניסויי מעבדה).

מהלך הניסוי

את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:

 

הסבר

הסוד של הרביולי שלנו הוא האלגינט. האלגינט, כפי ששמו מרמז (מהמילה האנגלית שפירושה אצה: אלגי – algae), הוא חומר שמופק מאצות ים חומות. מבחינה כימית מדובר בפולימר – כלומר מולקולה ענקית שמורכבת מהרבה (פולי) יחידות (מר) שחוזרות על עצמן שוב ושוב בשרשרת ענקית.

המבנה הבסיסי של שרשרת האלגינט הוא כזה:

המבנה הכימי של נתרן אלגינט | תרשים: Volker83, ויקיפדיה

מתוך סבך נוסחאות המבנה הכימיות אפשר להבחין בארבע טבעות משושות שמחוברות זו לזו. במציאות, כאמור, יש אלפי טבעות שמחוברות זו לזו בשרשרת ענקית.

אם מסתכלים היטב במבנה הכימי הבסיסי של האלגינט, אפשר להבחין שבכל טבעת יש אזור המסומן במינוס (-), שבא לסמן כי בכל טבעת יש אזור טעון במטען חשמלי שלילי, ולידו מסומן Na+, הסימון של הנתרן בתוך נתרן-אלגינט, שטעון במטען חשמלי חיובי (+ הוא יון חיובי), שמאזן את המטען השלילי של הטבעות.
בעיקרון, האלגינט דומה במבנהו לחומר סופג מים שנמצא בחיתולים.

כשממיסים נתרן אלגינט במים, מתקבלת תמיסה סמיכה, אבל לא נוקשה, של שרשראות אלגינט מפוזרות במים – מעין חוטים זעירים ובלתי נראים שגורמים למים להסמיך. כשנתרן אלגינט פוגש מלח של סידן (כמו הסידן לקטט) הוא מתקשה. מבחינה כימית, במלח של סידן קיימים יוני סידן בעל מטען חשמלי +2, שמסוגלים 'לקשור' יחד שתי טבעות משתי שרשראות אלגינט שונות (על כל טבעת יש מטען חשמלי +1), וכך ליצור רשת תלת-ממדית – כפי שאפשר לראות באנימציה הבאה:

בפועל, המסנו תחילה סידן לקטט בתוך מחית פירות - כך שתכיל ריכוז גבוה של יוני סידן בתוכה. כשאנחנו מכניסים כפית ממחית הפירות לתוך תמיסת נתרן אלגינט, יוני הסידן שבמחית קושרים את שרשאות אלגינט שנמצאות בתמיסה ונוגעות במחית, כך שכעבור דקות ספורות המחית מצופה בכיסוי אלגינט שקוף ונוקשה יחסית, שכולא בתוכו את המחית הרכה. כך אנחנו מקבלים את המבנה הידוע של הרביולי (מחית רכה עטופה במעטפת אטומה).

כפי שנאמר בסרטון, אפשר להשתמש למילוי בחומרים אחרים במקום מחית פירות. מוצרי חלב (כמו יוגורט) מכילים כבר סידן, כך שאין צורך להוסיף להם סידן לקטט להקשיה (או שלפחות אפשר להסתפק בכמות קטנה יותר של סידן – נסו ובדקו את המידות הנכונות).

מתכוני בישול מולקולרי נוספים:
ספגטי משוקו
קוויאר ממיץ פטל
מיץ תפוזים שקוף

2 תגובות

  • כרמל כהן

    ספריפיקציה הפוכה וחומצה

    שלום, במסגרת מגמת כימיה עלינו לעשות ניסוי חקר ואני וקבוצתי עושים על ספריפיקציה הפוכה והאלגינט. בניסוי אנחנו מכינות ספרות בתהליך ספריפיקציה הפוכה כפי שמתואר בניסוי זה (רק שאנחנו משתמשות בתותים;)) ולאחר שהספרות מוכנות והוצאנו אותן מאמבט והאלגינט אנחנו משרות אותן בחומצה HCl בריכוז 1 מולר לאורך זמנים שונים. סמנו לב שמסת הספרה יורד לאחר השארתה בחומצה ושיערנו שדבר זה קורה משום שאטומי המימן מיוני ההידרוניום של החומצה מחליפים את יוני הסידן. כך גם נוצר "חור" בקרום והאלגינט ממנו יכול לצאת נוזל התותים (ראינו שהצמיסה נהיית אדומה לאורך הזמן) וגם מכיוון שינוי הסידן יוצאים אל התמיסה ומוחלפים האטומי מימן שהמסה הנוצרית שלהם קטנה יותר. שיערנו שככל שהספרה תשאר בחומצה יותר זמן כך מסת הספרה תקטן. אבל גילינו שיש הבדלים בשינוי מסת הספירה רק כשמסתה נבדקת ההבדלים זמן גדולים (מעל 10 דקות). כאשר בדקנו בהבדלי זמן של חצי דקה ושל חמש דקות לא הראה הבדל בשינוי במסת הספרה (תמיד ירד באזור ה 0.03%) . האם יש לכם רעיון מדוע זה קורה בצורה זו?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ספריפיקציה וחומצה

    <p>
    היי כרמל,<br />
    נשאלנו שאלה דומה בפייסבוק -(כנראה הרבה עושים את אותו ניסוי חקר השנה... ;-) ) והתשובה עליה לא כל-כך טרוויאלית, העברנו את השאלה למומחה (פרופ&#39; שלמה מגדסי מהאוניברסיטה העברית) והוא נתן שלל אפשרויות לירידת המסה, ראי כאן:<br />
    <a href="https://www.facebook.com/DavidsonOnLine/posts/1085390234845290" target="_blank" title="https://www.facebook.com/DavidsonOnLine/posts/1085390234845290">https://... />
    גם התשובה שלכם אפשרית (ובעצם מהווה הסבר פשוט יותר לתופעת ירידת המסה) - בייחוד אם ראיתם שהמים נצבעים בתוכן הרביולי. ולגבי אפקט הזמן, דווקא כאן ההסבר פשוט, בהתאם להסבר שאתם נתתם: פשוט לוקח לחומצה זמן לפעול וזמן עד שהחור נוצר, כל עוד לא נוצר חור - לא נוצרת פריצה ואין ירידת מסה משמעותית (המסה של ה&#39;חור&#39;- זניחה, משמעותית רק מסת התותים שיוצאת אחרי שנוצר חור).</p>
    <p>
    בברכה, ובהצלחה בבגרות,</p>
    <p>
    ד&quot;ר אבי סאייג<br />
    מכון דוידסון לחינוך מדעי<br />
    מכון ויצמן למדע</p>