關鍵概念
食品科學
化學
蛋白質
烹飪
介紹
說到食物,外觀很重要。創意和科學的結合可以產生烹飪和呈現食物的迷人方式;煮熟的雞蛋只是其中一個例子。當你煮雞蛋時,會發生一些有趣的化學反應。例如,想想雞蛋最初是一種濃稠、液體、半透明的物質。但是加熱後,雞蛋變成凝膠狀物質,進一步加熱和冷卻後變成橡膠狀固體。蛋清和蛋黃在這個過程中是如何變化的?雞蛋究竟什麼時候變硬?
在這個科學活動中,你將探索煮熟雞蛋的柔韌性,創造一個美味、有趣的復活節獎勵!
背景
蛋清主要由水(約 85%)和蛋白質分子(約 10%)組成。蛋白質像微小的纏結線球一樣扭曲、摺疊和捲曲,漂浮在水中。加熱會導致維持這些蛋白質纏結的弱化學鍵斷裂。然後,雞蛋蛋白質展開並撞擊其他未展開的蛋白質,導致它們相互結合,這個過程稱為凝結。水分子現在被困在相互連線的蛋白質網路中。蛋清呈現凝膠狀稠度,變成柔性固體。當雞蛋仍然很熱時,蛋白質鍵可以被塑造成不同的形狀。蛋白質之間形成更多的鍵,直到雞蛋冷卻。雞蛋在高溫度下放置的時間越長,形成的蛋白質鍵就越多,最終的雞蛋就越有橡膠感。但是,一旦雞蛋完全冷卻下來,雞蛋的形狀就變得永久不變。
材料
塑膠方盒,寬一英寸半、長一英寸半、高一英寸半。如果你沒有現成的,你可以用空的四分之一加侖(或更大)的牛奶或果汁紙箱、膠帶和剪刀製作一個。(切割紙箱時請小心並尋求成人幫助)。
足夠繞方盒一圈的橡皮筋
食用油或噴霧
兩個特大號雞蛋(不太新鮮的雞蛋更容易剝皮。)
平底鍋
水
爐灶(在本活動中使用爐灶和處理熱物品時請小心並尋求成人幫助。)
定時器
漏勺或普通勺子
盤子
紙巾或廚房用巾
烤箱手套
廚房刀
準備工作
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如果您沒有邊長為一英寸半的塑膠方盒,請用空的果汁或牛奶紙箱製作一個。以下是步驟:首先,清理乾淨空紙箱,然後將其剪開使其平放。在紙箱上繪製一個開啟的摺疊立方體盒子的模板(確保也繪製一個連線的蓋子),其邊長為寬度、高度和長度均為一英寸半。剪下模板,將其摺疊成盒子,並用膠帶將其粘合在一起,留下一側作為蓋子開啟。
用油潤滑方盒的內部。
步驟
將兩個雞蛋放入平底鍋中。加入足夠的水,使水面覆蓋雞蛋半英寸。將平底鍋放在爐子上。
將水加熱至快速沸騰並保持沸騰 10 分鐘。你認為雞蛋的內容物在這段時間內是如何變化的?
關掉火。
用漏勺將一個雞蛋從水中取出,小心地放在盤子上,使其完全冷卻。
用漏勺將第二個雞蛋從平底鍋中取出。不要丟棄熱水;你需要它來保持雞蛋溫暖。
將這個雞蛋放在幾張紙巾或廚房用巾上,小心地用毛巾將雞蛋包裹起來。使用烤箱手套保護您的手,同時處理熱雞蛋。
輕輕地將包裹好的雞蛋在盤子上敲擊,使蛋殼全部裂開。開啟包裹,小心地剝掉蛋殼。煮熟的雞蛋具有什麼稠度?
將雞蛋放回勺子上,將其放回熱水中浸一下,以沖洗掉小的蛋殼碎片。這也有助於保持雞蛋的熱度。
輕輕地將去殼的熱雞蛋尖端朝前推入盒子中,不要弄破雞蛋。雞蛋感覺如何?是搖晃的、凝膠狀的、橡膠狀的還是僵硬的?是否有可能將雞蛋完全放入盒子中?
雞蛋應該剛好填滿盒子。如果雞蛋沒有完全填滿盒子,請在雞蛋頂部新增一些摺疊的紙巾以完全填滿盒子。
蓋上盒子的蓋子,並在其周圍放一個橡皮筋以保持盒子關閉。
讓兩個雞蛋——未剝皮的和盒裝的雞蛋——冷卻至少 30 分鐘。將兩個雞蛋都放入冰箱可以加速這個過程。
雞蛋冷卻後,開啟盒子,讓雞蛋滑到盤子上。雞蛋看起來怎麼樣?它的形狀是什麼?觸控它;雞蛋的感覺與熱的時候有什麼不同嗎?
小心地剝開未剝皮的雞蛋,方法是輕輕地在盤子上敲擊使其蛋殼全部裂開,然後剝掉蛋殼。
輕輕地將這個雞蛋尖端朝前推入盒子中。雞蛋感覺如何?是搖晃的、凝膠狀的、橡膠狀的還是僵硬的?是否有可能在不損壞雞蛋的情況下將雞蛋擠入盒子中?
現在你已經成功地將另一個雞蛋塑造成立方體,用刀切開立方體雞蛋,進行更多觀察。立方體雞蛋的蛋黃是什麼形狀?它與你之前見過的煮熟雞蛋的蛋黃有什麼不同嗎?
你是否好奇立方體雞蛋的味道是否有所不同? 這是你嘗試的機會!
額外內容: 你剛剛將雞蛋變成了立方體!你能將雞蛋塑造成其他形狀嗎,例如金字塔、圓柱體或球體? 使用空的果汁盒或牛奶紙箱製作其他模具。放置在兩個平面物體之間的餅乾切模可以製作更多形狀的模具。對於雞蛋模具尺寸的限制,你有什麼想法嗎?它應該具有特定的體積嗎?你能將雞蛋塑造成多扁平?
額外內容: 嘗試用你的手製作雞蛋模具。當你握住雞蛋時,讓冷水短暫地流過雞蛋,使其突然冷卻。雞蛋在突然冷卻後是否立即保持其形狀,或者是否需要長時間緩慢冷卻才能使形狀永久化?
額外內容: 嘗試不同的煮沸時間。你能塑造半熟蛋嗎?你需要將雞蛋保持在高溫下多久才能使其保持新形狀?
[中斷]
觀察和結果
你是否成功地在雞蛋仍然很熱的時候將其塑形?你是否無法在不弄破的情況下將冷的煮熟雞蛋強行塞入立方體中?
在熱的時候,雞蛋應該感覺像搖晃的、凝膠狀的柔性固體。這是因為蛋白質之間的鍵仍在形成。在熱的時候,這些鍵可以被操控,因此可以將熱雞蛋擠壓成立方體而不會破裂。當雞蛋在盒子中冷卻時,形成了更多的蛋白質鍵,使蛋清具有更橡膠狀的特性。但是,一旦冷卻,蛋白質鍵就永久固定,像固體一樣,因此在你將雞蛋從盒子中滑出後,它保持了立方體形狀。
另一個煮熟的雞蛋用蛋殼作為模具冷卻下來。冷卻後,它保持了我們非常熟悉的永久雞蛋形狀。它感覺僵硬,並且由於蛋白質鍵已永久固定,因此不可能在不弄破的情況下將冷的煮熟雞蛋擠入立方體中。
切開雞蛋後,你應該也看到了蛋黃形狀的變化。立方體雞蛋的蛋黃應該是立方體的,而在蛋殼中冷卻的雞蛋的蛋黃應該保持球形。
只要體積與使用的雞蛋體積相同,你就可以將雞蛋塑造成其他幾何形狀。這是因為熱的煮熟雞蛋具有固定的體積,但沒有固定的形狀;冷的煮熟雞蛋具有固定的體積和固定的形狀。
清理
如果你還沒有吃,你可以吃掉你的煮雞蛋或將它們扔進垃圾桶——無論哪種方式,你都應該堆肥蛋殼。
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本活動由科學夥伴合作推出