Sukrose, eller vanlig granulert bordsukker, er en universell ingrediens i søtsaker over hele verden, og folk anbefales generelt å konsumere slike produkter i moderasjon. Men denne typen sukker er et ekstremt allsidig stoff fra kulinarisk (mat) kjemi, og fremstilling av godteri er uten tvil en vitenskap i seg selv.
De fleste i den vestlige verden av en viss tidsalder har sannsynligvis sett et eksempel på en gammel konfektfavoritt som heter steinsukker. Den kan lages i hvilken som helst farge du vil, og alt du trenger er vanlig sukker, en Bunsen-brenner eller annen varmekilde, et par varmebestandige beger og litt vanlig vann.
Rock candy er laget av en separasjonsprosess som kalles krystallisering. Dette innebærer å bryte opp et fast stoff, skjule det i små biter blant vannmolekyler og deretter få det faste stoffet sammen igjen i en gitterform på molekylært nivå, og produserer forlokkende arrangementer på menneskelig visuelt nivå og noen ganger spiselig behandle!
Reaktantene til Rock Candy Chemistry
Sukrose er et slags sukker kjent som et disakkarid, noe som betyr at det er en dimer (en repeterende molekylær enhet med to forskjellige underenheter). De to bestanddelene monosakkarid sukker er glukose og fruktose. Glukose er molekylet som til slutt ekstraheres fra alle matvarer for bruk i kroppens celler, hvor metabolske prosesser oppstår.
Du trenger kanskje en liter vanlig vann samt en måte å varme det opp til kokepunktet. Hvis du vil prøve dette selv, må du blande ca 100 ml vann og nok sukker til å danne en "slurry" (en væskelignende suspensjon, som en frossen sommerfontandrink). Hell dette i et større begerglass, rør under oppvarming til kokepunktet, fjern beholderen fra varmekilden og dekanter deretter litt av kjøleblandingen forsiktig i forskjellige begerglass. Du kan tilsette litt matfargestoffer til disse hvis du vil.
Oppløsningen av sukrose
Når visse faste stoffer plasseres i en væske, ofte rent vann, blir de sett til å synke til bunnen og forbli der; sand er et eksempel. (Væske er en form for materie med et konstant volum som tar form av beholderen.) Andre ser imidlertid ut til å forsvinne, i det minste opp til et punkt. Et eksempel er bordsalt (NaCl). Denne oppførselen kalles å oppløse.
Når ikke mer av et oppløst stoff kan oppløses i et gitt volum løsningsmiddel, sies løsningen å være mettetog tilsetting av mer løst stoff gir deretter det samme resultatet som med sand i utgangspunktet, en akkumulering av løselig stoff i bunnen av beholderen. Dannelsen av rene faste partikler av et stoff fra en løsning kalles nedbør, og det resulterende stoffet kalles et bunnfall.
Rock Candy Crystallization
Når et løsningsmiddel som vann avkjøles, beveger molekylene det seg mindre raskt, og eventuelle oppløste molekyler på bildet blir faktisk tvunget sammen igjen for å danne krystaller. Disse har en tendens til å "frø" på grove områder av containere eller med vilje plasserte medier, for eksempel en strenglengde. Hvis du lager dine egne godtekrystaller, må du ikke avkjøle beholderen (e).
Mens kjøling lokker noen sukkermolekyler i krystallform, er det som fullfører veksten av krystallene gradvis fordampning av vann over en periode på kanskje tre til fem dager (avhengig av hvor tørt miljøet er er). Etter hvert som vannet forlater blandingen som damp, reduseres volumet av vann mens massen av sukker forblir den samme, noe som reduserer løseligheten ytterligere og får mer sukkertøy ut av løsningen.