Naturfagsdokumentation Fedtstof forsøg med Wales 1
Indhold Teori:... 3 Historie bag smør:... 3 Fremstillingsmetoden for smør:... 3 Historien om margarine:... 4 Fremstillingsmetode for margarine:... 4 Kemien bag fedtstoffer:... 6 Organiske syrer:... 6 Opbygning af fedt:... 7 Inddeling af fedtsyrer:... 7 Emulsion:... 8 Hypotese:... 9 Materialer og fremstilling:... 9 Grundopskrift:... 9 Fremstillingsmetode:... 9 Resultater:... 9 Konklusion:... 12 Fejlkilder:... 12 Kildeliste:... 13 2
Teori: Historie bag smør: Smør er et produkt der har været kendt meget længe. Det går helt tilbage til old tiden. Men måske har det været kendt endnu længere, inderne har lavet et smørprodukt der hedder ghee som er vandfrit smør lavet af bøffelmælk. Smør er både blevet brug som medicin til behandling af brandsår og er blevet brugt som hudpleje. Det er også blevet brugt til at betale kirkeskatter og landgilde. Derudover blev smør anset som fastekost i middelalderen. Danskerne eksporterede allerede dansk smør tilbage i middelalderen. Fremstillingsmetoden for smør: Der visse krav til smør og hvad det må indeholde/sammensættes af. Smøret skal indeholde mindst 80 % mælkefedt, Højest 16 % vand, højest 2 % fedtfri mælketørstof, PH i syrnet smør bør være mellem 4,4 og 5,6 og PH i usyrnet smør minimum 6. Ud over ovenstående må der tilsættes kogsalt men max 1,2 % af det færdige produkt, bakteriekulturer, krydderurter eller krydderier og tilsætningsstoffer fx 1,8 % salt til usyrnet smør. Råvarer som bruges i smør, inkludere god frisk og velbehandlet komælk, Mælken bliver rensecentrifugeret hvor efter den deles i skummetmælk og fløde. Fløden bliver herefter pasteuriseret ved 95 grader i 20 sekunder. Fløden syrnes for at skabe ekstra smag og for at krystallisere fedstofferne og give en god konsistens til dette anvendes der en syrevækker i form af en bakteriekultur fx bruges streptococcus cremoris. Der findes 2 metoder en vinter og en sommermetode. Vintermetoden forløber sig på følgende måde: Efter pasteuriseringen af fløden køles den ned til 8 grader i nogle timer, herefter opvarmes den til 19-21 grader i nogle timer, den bliver herefter langsomt kølet ned til 16 grader i nogle timer, så afkøles den til 8 grader og hæves til sidst til 12 grader. Det hårde vintersmør, som allerede begynder at krystallisere ved 20-25 C, må man afkøle langsomt. Herved fås få og store krystaller og kun en lille samlet krystaloverflade, som kun binder lidt flydende fedt. Der bliver derved meget flydende fase, og det giver et blødere smør. Sommermetoden forløber sig på følgende måde: Efter pasteuriseringen afkøles fløden til 19 grader i nogle timer, herefter nedkøles den til 16 grader i nogle timer, så køles den ned til 8 grader og til sidst hæves temperaturen til 12 grader. Man kan styre udkrystalliseringen af triglyceriderne i det bløde sommersmør ved 10 C, ved at afkøle hurtigt. Man får derved mange og små krystaller. Det giver en stor samlet krystaloverflade, som binder meget flydende fedt. Derved får man kun lidt flydende fase, og det giver et hårdere smør. For at producere selve smøren skal de kærnes. Kærningen forgår i en roterende kærne, denne fyldes halvt op med fløde og rotere herefter rundt. Grudet den kraftige mekaniske bevægelse af fløden piske der luft 3
ind i fløden, hvorved der dannes skum. Fedtkuglerne er ubeskyttede og flyder derfor sammen til større kugler. Disse kugler bliver efterhånden til fedtkorn der er 5-10 mm i diameter. Vandfasen vil blive udskilt og denne udskillelse er kærnemælk. Denne proces tager mellem 30 og 60 minutter.den sidste rest kærnemælk æltes ud mellem fedtkuglerne, herefter æltes salt i og salt og vand fordeles jævnt og smøret bliver ensartet og får en god konsistens. Under vakum bliver oxygen fjerne fra smørret. Til sidst bliver massen/smørret sat på køl så fedtkrystalliseringen kan fuldendes og herefter bliver smørret pakket. At fremstille smør er en vand i olie emulsion. Historien om margarine: Margarine blev opfundet af en fransk kemiker ved navn Hypolyte Mège-Mouriès. Napoleon III s konkurrence om fremstilling af billigt, smørbart produkt. Mège-Mouriès tog herefter patent på det i 1869. Oleomargarinen blev fremstillet af talg og skummetmælk og koyver. Det blev alt sammen smeltet og hurtigt nedkølet, ligesom man gør i dag. Margarine kommer fra et græsk ord Margatitos (perler). Den første margarine fabrik åbnede Mège-Mouriès i 1870 uden for Paris. Den første margarinefabrik i Danmark blev åbnet i 1883 af Otto Mønsted. Danmark er kendt for at have en høj kvalitet på margarine. Og kvaliteten på margarine har forbedret sig kraftigt med tiden. Fremstillingsmetode for margarine: Margarine er en vand i olie emulsion. Manbruger syrnet skummemælk som vanddelen det giver en bedre smag. I margarine må der ikke anvendes andre mælkeprodukter en syrnet skummemælk da de indeholder smørfedt. Olierne kan være vegetabilske eller animalske: Af vegetabilske olier er der: Sojaolie, solsikkeolie, majsolie, olivenolie, rapsolie, kokosfedt, palmefedt. Af animalske olier er der: Svinefedt, oksetalg og sildeolie. Derudover indeholder margarine også: Vand, Salt, Emulgator (lecithin - et fedtstof som bla. udvindes af æggeblommer og sojabønner), Konserveringsmiddel, Antioxidant, Vitaminer lovbefalet A og D vitamin, Aroma og Farve. Olierne kommer fra olierafinaderier hvor den opbevares i tanke indtil anvendelse. Når man skal lave margarine og inden man blander olierne til margarinen skal der indentificeres hvilke egenskaber den færdige margarine skal have. Fx skal røremargarine have gode opcremeningsegenskaber så der kan skabes større volumen i kager og smørcreme. Hvor rullemargarinen skal have god elastisitet, så den er smidig så den ikke knækker ved indrulning i rullede deje. Når man har identificeret hvilke egenskaber margarinen skal have påbegynder man blandingen ved hjælp af hærdning. Her hærder de flydende olier, dette sker ved at der tilsættes brint, som mætter de umættede fedtsyrer som olierne hovedsaligt består af, og olien bliver på denne måde fastere. Hvis der ikke er nok 4
brintatomer i olierne til alle fedtsyrerne, vil de i stedet binde sig til hinanden med dobbeltbindinger og blive til umættede fedtsyrer. Når der tilføres brint tol olierne, åbnes fedtsyrernes dobbeltbinger og i stedet for at binde sig til hinanden, binder de sig til brintatomerne og bliver til mættede fedtsyrer. Jo mere der hærdes jo flere dobbeltbindinger åbnes der og jo fastere vil olien blive. Transfedtsyre: Når der er en dobbeltbinding i en kulstofkæde, har C-atomerne på hver side af dobbeltbindingen binding til et H-atom hver. Hvis disse 2 H-atomer sidder på samme side af dobbeltbindingen, er der tale om en cisforbindelse. Hvis H-atomerne sidder på hver sin side af dobbeltbindingen, er der tale om en transforbindelse. Fremstillingen af margarine foregår ved at skummemælk steriliseres v. 120 grader, nedkøles og tilsættes mælkesyrebakterier, herefter får det lov til at henstå i 16 timer, efter de 16 timer blandes det med de øvrige ingredienser, så bliver den ført igennem køle og ælteprocesser i lukkede systemer. Hvis det er Røremargarine der fremstilles laves en hurtig nedkøling og roterende knive er med til at skabe en krystallisation af massen som derved antager en fast form. Hvis det er Rullemargarine der fremstilles nedkøles massen på køletromle og skrabes af i flager. Den modnes i 24 timer, hvorefter den æltes og pakkes. Fælles for disse 2 slags er at de modnes i 3 dage ved 16 grader for at skabe stabile krystaller og give mere smag. Til sidst pakkes de. 5
Kemien bag fedtstoffer: Organiske syrer: Kaldes Karboxylsyrer. De vil altid indeholde en COOH gruppe. Organiske syrer kan fås/skabes ved at ilte en alkohol. Alkohol og ilt = organisk syre + vand. H H H OH H-C - C - OH + O 2 H C C H H H O + H 2 O Alkohol + Ilt Organisk syre + vand Forskellige organiske syrer: Methansyre (myresyre): H-COOH, En organisk syre, Indeholder et C-atom, Findes i myres og gedehampes giftdepot og i brændenælder og Ligner vand og er tyndtflydende antal C-atom (kulstof) siger noget om konsistensen på syren. Ethansyre (eddikesyre) CH₃-COOH, En organisk syre, den indeholder to C-atomer har betydning for levnedsmiddelindustrien og den privat husholdning som konserveringsmiddel. Hvis syren fremstille ud fra gæring af vin kaldes vineddike (eddikegæring) ses fx rødvin uden prop. Ligner vand og er tyndtflydende Propansyre (Propionsyre) : C 2 H 5 COOH - Organisk syre som indeholder 3 C-atomer. Bruges til konservering af korn Butansyre (smørsyre): C₃H₇-COOH - En organisk syre som indeholder fire C-atomer, den findes i mælkefedt og smør samt i fodsved. Ligner vand og er tyndtflydende. 6
Laurinsyre: C₁₁H₂₃-COOH er en organisk syre som indeholder 12 C-atomer. (jo længere kulstofkæden bliver, jo tykkere bliver den organiske syre og når man når op på 12 kulstofatomer, kaldes de organiske syrer for fedtsyrer. Findes i kokosfedt, i hvalfedt og i de fleste fedtstoffer Palmitinsyre: C₁₅H₃₁-COOH er en organisk syre som Indeholder 16 C-atomer. Den findes i dyre- og plantefedt og især i kokosfedt. Er et mættet fedtstof. Stearinsyre: C₁₇H₃₅-COOH er en organisk syre som indeholder 18 C-atomer og den findes i stearin og i dyre- og plantefedt og især i kokosfedt. Det er et mættet fedtstof. Opbygning af fedt: Fedtstoffer kaldes også for lipider. De har stor betydning i forhold til ernæring. Vi skal have fedt i vores mad men ikke for meget og det skal gerne være fordel rigtig. I et fedtmolekyle findes der atomer af: Kulstof (C) Oxygen (O) Hydrogen (H) Disse atomer danner også kulhydrater men atomerne er sat sammen på en anden måde. Fedt er et energigivende næringsstof. 1 g fedt giver 37 kj. De fleste almindelige fedtstof-molekyler er opbygget af alkoholen glycerol og tre fedtsyre. I en fedtsyre indgår der altid en syregruppe (-COOH). Inddeling af fedtsyrer: Fedtsyrer kan inddeles i: Mættede fedtsyrer Monoumættede fedtsyrer Polyumættede fedtsyrer Mættede fedtsyre: 7
I mættede fedtsyrer er kulstofkæden fyldt helt op med H-atomer og der er kun enkeltbindinger mellem C- atomerne. En mættet fedtsyre kunne fx være stearinsyre. Mættede fedtsyrer findes i fedt fra pattedyr, mælkeprodukter og ost men kan også findes i palmin, kakaosmør, stegemargarine og jordnøddeolie. Monoumættede fedtsyrer: I monoumættede fedtsyrer indeholder C-atom kæden en dobbeltbinding og der er dermed 2 H-atomer færre. Oliesyre kunne være et eksempel på dette. C 17 H 33 COOH findes især i plantefedtstoffer såsom olivenolie og rapsolie. Monoumættede fedtsyrer er med til at sænke blodets indhold af kolesterol så blodet bliver tyndere. Polyumottede fedtsyrer: I polyumættede fedtsyrer indeholder C-atomkæden 2 eller flere dobbeltbindinger. Så hver gang der kommer en dobbeltbinding ind i C-atom-kæden forsvinder der 2 H-atomer. Eksempel på polyumættet fedtsyre er linolensyre. C 17 H 29 COOH. Polyumættede fedtsyrer findes især i fiskeolier og i en del vegetabilske fedtstoffer. Polyumættede fedtsyrer er med til at sænke kolesterolet i blodet. Der bliver anbefalet at højest 30 % af madens energi kommer fra fedt og at 1/3 er mættet fedt 1/3 er monoumættet fedt og 1/3 er polyumættet fedt. Fedtsyrer med første dobbeltbindin ved kulstofatom nr. 3 udgør en særlig interesse gruppe, det er nemli omega-3 fedtsyrer som findes i fede fisk. Emulsion: Margarine er en emulsion, der er en blanding af 2 ikke balndbare væsker nemlig vand og olie. En emulsion sker ved at røre eller piske 2 ikke blandbare væsker eller stoffer sammen ved en temperatur hvor begge er flydende. Man kan tilsætte en emulgator som gør at stofferne ikke flyderfra hinanden igen. Der findes naturlige emulgatorer så som lecitin hvilket findes i æggeblommen men også i soja. Lecitin har evnen til at balnde/forene vand og fedtmolekyler. Man skelner mellem 2 slags emulsioner: Hydrofile = vandelskende Lipofile = fedtelskende 8
En olie i vand emulsion (O/V emulsion) kan fortyndes med vand mælk er fx en O/V emulsion En vand i olie emulsion (V/O emulsion) kan fortyndes med olie svinefedt og smør er V/O emulsioner. Hypotese: Tænker at forsøget kommer til at vise at der kan være en stor forskel på produktet alt efter hvilket fedtstof man vælger at benytte sig af. Vil tro at det har en indfyldes på opbagning, konsisten og smag samt udseende. Materialer og fremstilling: Grundopskrift: 250 g vand, 125 g fedtstof, 130 g hvedemel, ca. 250 g æg Materialer: Tykbundet gryde, grydeske eller piskeris, målebæger, 4 plader 1 2 3 4 Vand 250 g 250 g 250 g 250 g Fedtstof 125 g 1250 g 125 g 125 g smør majs/rapsolie røremargarine rullemargarine Hvedemel 130g 130 g 130 g 130 g Æg 250 g 250g 250g 250 g Fremstillingsmetode: I en tykbundet gryde koges vand og fedtstof sammen til det begynder at boble. Herefter tilsættes hvedemel under omrøring (opbagning) massen ristes under omrøring i ca. 30 sekunder. Massen afkøles til under æggenes koaguleringspunkt. Herefter tilsættes æg lidt efter lidt med et piskeris til passende konsistens. 4 plader gøres klar. Pladerne fedtes og deres vægt noteres. De 4 slags masser sprøjtes ud som små walesknopper til croqumbouche. Noter pladernes vægt igen med wales på. Hvor meget masse blev der brugt? Bages ved 200 grader i ca 20 min. Husk ikke at åbne ovnen under bagning Resultater: 1 - rapsolie 2 røremargarine 3 - rullemargarine 4 - smør Svind i % 44,53 42,38 41,77 47,01 Farve lyse Ikke meget farve - Den mest lyse Flot gylden lys Form Sprækket ikke holdt mønster Holdt noget mønster men Sprækket lidt små Holdt mønster, pæn fin form sprækket Opbagning Stor opbagning Pæn opbagning ligner mest den med smør Ikke så god opbagning Pæn opbagning puffet pænt op 9
Konsistens Ikke så sprød, lidt Fin skorpe Lidt klæg, fugtig Luftig og sprød klæg ikke sprød Volumen ml-cm 3 290 280 250 250 Smag Ingen smag, lidt ægget bemærkninger Fornuftig smag men ikke lige så meget smag som i smør Lidt underlig smag, smager af mere end den med olie, men ikke så god som den med smør God vandbakelsessmag, cremet smag og mindre fedtet smag vægt 1 olie 2røre 3 rulle 4 smør Før bagning Plade = 1100 g Med dej = 1648 g 1648 1100 = 548 g og alt æg blevbrugt Plade = 1105 g Med dej = 1669 g 1669 1105 = 564 g og lidt æg blev ikke brugt Plade = 1099 g Med dej = 1640 g 1640 1099 = 541 g og alt æg blevbrugt Plade = 1082 g Med dej = 1649 g 1649 1082 = 567 g og alt æg blevbrugt Efter bagning Plade med wales 1404g minus pladens vægt 1404-1100 = 304 g Plade med wales 1430 g minus pladens vægt 1430 1105 = 325 g Plade med wales 1414 g minus pladens vægt 1414 1099 = 315 g Plade med wales 1382 g minus pladens vægt 1382 1082 = 300 g Beregning af bagesvind: Vægt før bagning vægt efter bagning x 100 = % bagesvind Vægt før bagning 1 olie 2 røre 3 rulle 4 smør 548-304 X100 /548 =44,53 % 564-325X100 / 564 =42,38 % 541-315X100/541 = 41,77 % 564-300X100/564 =47,01 Volumen Ml 710 ml 720 ml 750 ml 750 ml Resultatet viser tydeligt at smør har nogle specielle egenskaber når det i hvert fald kommer til at bage vandbakkelser. Men når det så er sagt er det tydeligt at det godt kan lade sig gøre at bage vandbakkelser på de forskellige fedtstoffer i hvert fald. Den der mindede mest i smag, konsistens, opbagning om smør var røremargarine. Både olien og røremargarinen havde en stor volumen på vandbakkelserne men hvor olien gjorde at vandbakkelserne ikke blev sprøde, gjorde røremargarinen det modsattet hvor vandbakkelserne faktisk var blevet sprøde. Når man kigger på bagesvind, var der et stort bage svind på smøren med 47 % i forhold til de andre fedtstoffer, der var dog også et større svind på olien. Røre og rulle margarinen var dem med mindst svind de har holdt mere på væsken i dejen. Hvis man ser på volumen på vandbakkelserne med smørret i, i forhold til at der var et stort bagesvind på denne så signalere det noget om den gode opbagningsevne smørret har da det procentmæssigt må have en af de bedste volumer set i forhold til mængden af bagesvind. Dog har olien også haft en stor opbagning set i forhold til bagesvin/volumen på vandbakkelserne. 10
11
Konklusion: Til konklusion må man sige at der visse tydelige grunde til at man vælger fx smør til at lave vandbakkelser med da det bidrager til bedre smag, større udskillelse af væske, stor opbagning og en sprød skorpe. Forsøget giver også et godt indblik i hvorfor det er vigtigt at overveje hvilket fedtstof man bruger og hvorfor man bruger forskellige fedtstoffer til forskellige ting. Nemlig fordi de tydeligvis har forskellige egenskaber som ikke passer til alle produkter, men de egenskaber i forhold til bestemte produkter fedtstoffet er skabt med gør at det fedtstof egner sig specielt godt til lige præcis de produkter i forhold til hvis man havde udskiftet dem med andre fedtstoffer i de produkter. Det har været sjovt at se hvilken effekt forskellige fedtstoffer har på samme produkt og givet indblik i deres egenskaber og deres smag, opbagningsevne mm. Det har givet mig noget godt i forhold til mit fremadrettet arbejde med fedtstof i forhold til bagning. Fejlkilder: Der kan være fejlkilder i forhold til hvor godt man har fået dejen til at forklistre da det har haft en påvirkning på hvor meget æg man kunne få dejen til at optage, dette har kunne påvirke vægten lidt på dejen. 12
Kildeliste: - Naturfagsbogen - forsøgspapirne som vi har arbejdet ud fra - samt powerpoint fra undervisningen 13