Esperimenti divertenti con i coloranti alimentari

I coloranti alimentari sono un tipo di colorante usato per rendere il cibo più attraente e sono fatti da fonti naturali o sintetiche. Essi spiegano cosa rende il proprio cibo un certo colore. La colorazione alimentare influisce sulla nostra vita perché senza coloranti alimentari le cose sembrerebbero poco appetibili e apparirebbero semplicemente orribili. Fondamentalmente, tutto negli Stati Uniti è colorato con coloranti alimentari artificiali che possono causare effetti negativi: alcuni promuovono i tumori e sono cancerogeni per gli animali, genotossici e/o mutageni. Noi li useremo solo per 5 esperimenti divertenti.

La maggior parte dei coloranti alimentari è prodotta in modo sintetico ma anche in modo naturale. Il modo naturale di fare il colorante alimentare consiste semplicemente nell’ottenere l’oggetto con il colore di cui si ha bisogno e macinarlo. Il modo sintetico di produrlo consiste nell’ottenere la sostanza chimica dal petrolio e quindi aggiungere il colorante per colorarlo. Il petrolio è costituito idrocarburi più grandi e le più comuni sono molecole alcaline, gli alcani, descritti dalla formula bruta CnH2n + 2.

Il ruolo della chimica nella produzione di coloranti alimentari sintetici è che milioni di anni fa gli organismi marini sono morti e si sono decomposti. Quindi dopo che si sono trasformati in petrolio attraverso quel processo, quest’ultimo viene quindi estratto. Il petrolio viene portato in luoghi per essere filtrato per un consumo sicuro e per ottenere un colore chiaro. Lo filtrano circa quattro volte in modo che sia sicuro da mangiare, dopodiché lo colorano e lo usano per colorare il cibo.

I coloranti alimentari ti aprono un mondo. Ne trovi una vasta gamma online, ad es. qui.

Niente come un piccolo esperimento divertente può suscitare l’interesse delle giovani menti. L’interesse per la scienza è qualcosa che deve essere instillato fin dalla tenera età e ciò significa trovare regolarmente nuovi modi in cui i tuoi figli od i tuoi alunni possano interagire (e testare) i limiti del loro mondo. Gli esperimenti fatti con i coloranti alimentari (li puoi trovare qui) sono molto semplici da eseguire a casa o a scuola, e non pericolosi, ma dimostrano alcuni effetti scientifici in modo evidente e colorato.

Come colorare i fiori e la verdura

Ti sei mai chiesto dove va l’acqua quando viene annaffiata una pianta? Metti lo stelo nell’acqua colorata e vedrai come il tuo fiore “beve” l’acqua. Con questo esperimento, vedrai quanto sono importanti le funzioni dello stelo per far crescere le piante. Sarai in grado di vedere come l’acqua viaggia sugli steli di piante, nelle foglie e nei fiori per trasportare il cibo che aiuta a mantenere rigida la pianta. Questo esperimento scientifico è bello, colorato e i risultati appaiono abbastanza rapidamente.

Colorazione dei fiori con coloranti alimentari.

Ecco ciò che serve per effettuare l’esperienza:

  • Garofani bianchi
  • Colorante alimentare
  • Vasi o tazze trasparenti
  • Coltello affilato o forbici

Passo 1: aggiungi 10 gocce di colorante alimentare in un piccolo vaso. Passo 2: riempilo con acqua. Aggiungi più gocce se necessario per ottenere un bel colore scuro. Passo 3: Taglia ogni gambo dei tuoi garofani in un angolo e posizionali all’interno di un vaso. Passo 4: aspetta e guarda! Entro poche ore, inizierai a vedere i garofani cambiare colore. Mentre il fiore “beve” l’acqua, scorre attraverso lo stelo e tutti i petali.

Chiedi ai tuoi spettatori di predire quale garofano pensano che provocherà l’ombra più scura. Potrebbe non essere quello che pensano! Uno pensa che il viola diventi scuro come il blu, ma non è così. I fiori verdi e blu sono emersi dare i colori più vivaci, con gli altri si ottiene più una tonalità pastello. Quindi, non solo è un progetto divertente da guardare, ma fornisce anche un bel centrotavola per il tuo tavolo!

L’esperimento sul movimento dell’acqua nel cavolo (o nel sedano) è simile e molto semplice, ma dimostra come le piante lavorano in modo semplice e colorato. Procurati un cavolo (o un sedano), almeno due contenitori trasparenti, coloranti alimentari in diverse tonalità e un po’ d’acqua. Taglia il cavolo dal gambo. Metti almeno un grosso pezzo di cavolo (gambo incluso) in ciascun contenitore. Aggiungi acqua e alcune gocce di colorante alimentare a ciascun contenitore. Usa un colore diverso in ciascuno. Aspetta.

Colorazione del cavolo (senza offesa) con i coloranti alimentari.

Le piante come il cavolo e il sedano contengono tubi chiamati xylemi che consentono loro di estrarre l’acqua dal terreno e di spostarla attraverso le foglie. Questo è il modo in cui le piante “respirano”. Quindi, quando metti il cavolo in acqua con del colorante alimentare, vedrai effettivamente il movimento dell’acqua dallo stelo attraverso le foglie. Questo ha l’ulteriore vantaggio di colorare lo xilema all’interno della pianta in modo da poter vedere il percorso che l’acqua attraversa.

Come creare una cascata in miniatura

Ecco come creare una cascata in miniatura con i coloranti alimentari. Avrai bisogno di:

  • Un bicchiere alto
  • Acqua
  • Ciotola
  • 1 cucchiaio di olio
  • Colorante alimentare liquido
  • Forchetta
  • Stracci per la pulizia

Cascata ottenuta versando velocemente la miscela colorante nell’acqua come di seguito descritto.

La procedura da seguire è la seguente:

1) Riempi il bicchiere alto trasparente con acqua e mettilo da parte

2) Metti 1 cucchiaio di olio in una ciotola separata e aggiungi alcune gocce di colorante alimentare liquido. Direi di usare alcune gocce di blu, alcune di rosso e alcune di giallo per risultati unici. Se usi il rosso, il blu e il verde, molti di questi si mescolano in modo molto scuro, il che potrebbe essere o meno quello che stai cercando. Abbiamo trovato risultati diversi variando la quantità di colore aggiunta ogni volta che lo facevamo. Ricorda, questo è un esperimento divertente, quindi sentiti libero di essere creativo!

3) Prendi una forchetta e mescola il tuo olio e il colorante alimentare: si riuniranno in minuscole bolle di olio colorato.

4) Versa la miscela appena preparata nel barattolo con l’acqua. Lascialo riposare e aspetta. In pochi secondi, si inizieranno a creare delle piccole cascate!

5) Cambiamo colore e riproviamo! Prepara la tua acqua, mescola nuovi colori in olio e versa.

Cosa succede se si versa la miscela lentamente.

Suggerimento: questa volta abbiamo versato velocemente, quindi il nostro colorante alimentare si è bloccato nelle bolle di olio e si è alzato dal basso! Tuttavia, se si versa lentamente, rimane in alto e in pochi secondi inizia a “liberarsi” dell’olio per scorrere in acqua. Nota: se il bicchiere si riempie immediatamente di colorante, è probabile che tu abbia usato la colorazione alimentare sbagliata o che abbia riempito troppo le tue gocce. Un po’ di colorante è sufficiente per vedere i singoli flussi.

Come creare sale e zucchero colorati

È bello fare esperimenti al tempo stesso scientifici e artistici. Possiamo spendere una fortuna in un negozio di arte/artigianato in un batter d’occhio, quindi è un sollievo poter realizzare i propri materiali con ingredienti economici a casa. Il sale colorato è un materiale molto semplice da preparare con gli ingredienti domestici, e questo progetto è ottimo per le mani piccole, come quelle dei tuoi figli. Occorrente:

  • sale
  • coloranti alimentari o acquerelli liquidi
  • borse con cerniera

Quattro bei colori con cui puoi colorare il tuo sale.

Passo 1: Aggiungi la quantità desiderata di sale in un sacchetto.

Passo 2: Aggiungi colorante alimentare alla borsa. Più colorante alimentare c’è, più saturi i tuoi colori.

Passo 3: Il passo più importante! Estrai tutta l’aria dalla borsa e chiudila saldamente. L’ultima cosa che vuoi è un sacchetto di colorante alimentare esploso e sale in tutta la casa!

Passo 4: Impasta il sale e coloralo fino a quando non è tutto mescolato insieme. Aspettando, prima di mescolare tutto, un minuto o giù di lì dopo aver aggiunto il colorante alimentare fa sì che si creino meno addensamenti di colorante e vi sia un processo di miscelazione più semplice.

A questo punto hai finito! Se hai aggiunto molti coloranti alimentari, potresti voler lasciare asciugare un po’ il tuo sale lasciandolo esposto all’aria fresca. Altrimenti, puoi riporlo nella borsa di plastica o in un altro contenitore ermetico per usarlo dove e come vuoi.

Puoi anche creare dei cristalli di zucchero colorati, ma in questo caso meglio non usare molto liquido e avere un pigmento piuttosto concentrato. Così, puoi provare a fare un estratto colorato fai-da-te (ad es. con la curcuma per il colore giallo, con le ciliegie o altro per il rosso, etc.), usando l’alcool con i vostri pigmenti, in modo che evapori più facilmente dai cristalli di zucchero e, soprattutto, rapidamente.

Cristalli di zucchero colorati con coloranti alimentari fai-da-te.

Per asciugare i cristalli di zucchero, basta spargerli su una teglia. Puoi lasciarli asciugare all’aria, ma se fuori piove o l’umidità è vicina al 100%, puoi metterli in forno con solo la ventola e la luce accesa: saranno asciutti in circa un’ora. Durante il processo di asciugatura, di solito si finisce con l’avere un po’ di grumi. Questo è normale! Basta rompere i pezzi con le dita o premerli con la spatola e dovrebbero separarsi facilmente in cristalli di zucchero perfettamente colorati.

Conservali in un contenitore ermetico fino a quando non sei pronto per usarli. Una volta che hai i tuoi cristalli di zucchero pronti, puoi provare con qualche altro colore. Le ricette per coloranti fai-da-te sono numerose, e richiedono di solito ingredienti comuni in cucina. Il vantaggio dei coloranti fai-da-te è che è più facile ottenere cristalli color pastello. Ma se diluisci un colorante alimentare commerciale con un po’ di alcool dovresti ottenere lo stesso risultato, una volta trovato il grado di diluizione giusto.

Come rendere il latte una tavolozza

Questo è di solito uno degli esperimenti preferiti di chimica in cucina. Alcune interazioni molto insolite avvengono infatti quando mescoli un po’ di latte, coloranti alimentari e una goccia di sapone liquido. Usa questo esperimento per stupire i tuoi amici e scoprire i segreti scientifici del sapone. Questa indimenticabile esperienza pratica di apprendimento è facile e divertente, non c’è da meravigliarsi se è uno degli esperimenti più popolari anche del nostro sito web!

Il latte è un’ottima “tavolozza” per i coloranti alimentari.

Passo 1: Versa abbastanza latte nel piatto da pranzo per coprire completamente il fondo alla profondità di circa mezzo centimetro. Consenti al latte di depositarsi prima di passare al passaggio successivo.

Passo 2: Aggiungi una goccia di ciascuno dei quattro colori di colorante alimentare – rosso, giallo, verde e blu – al latte. Tieni le gocce vicine al centro del piatto di latte.

Passo 3: Trova un batuffolo di cotone pulito per la parte successiva dell’esperimento. Prevedi cosa accadrà quando tocchi la punta del bastoncino di cotone al centro del latte. È importante non mescolare il mix, basta toccarlo con la punta del bastoncino di cotone. Vai avanti e prova.

Passo 4: Ora metti una goccia di detersivo liquido per piatti sull’altra estremità del bastoncino di cotone. Posiziona l’estremità insaponata del bastoncino di cotone nel mezzo del latte e tienilo lì per 10-15 secondi. Guarda che esplosione di colori! È come un fuoco d’artificio in un piatto di latte.

Passo 5: Aggiungi un’altra goccia di sapone sulla punta del bastoncino di cotone e riprova. Prova a posizionare il bastoncino di cotone in diversi punti del latte. Si noti che i colori nel latte continuano a muoversi anche quando il bastoncino di cotone viene rimosso.

Quando il bastoncino con il sapone tocca il latte, inizia lo spettacolo!

Prova ad aggiungere un’altra goccia di sapone per vedere se c’è più movimento o comunque per riavviare il processo. Ma cosa fa muovere la colorazione alimentare nel latte? Il latte è principalmente acqua, ma contiene anche vitamine, minerali, proteine ​​e minuscole goccioline di grasso sospese in soluzione. Grassi e proteine ​​sono sensibili ai cambiamenti nella soluzione circostante (il latte).

Il segreto dei colori che scoppiano è la chimica di quella piccola goccia di sapone. Il detersivo per piatti, a causa delle sue caratteristiche bipolari (non polare da un lato e polare dall’altro), indebolisce i legami chimici che trattengono le proteine ​​e i grassi in soluzione. L’estremità polare o idrofila (amante dell’acqua) del sapone si dissolve in acqua e la sua estremità idrofobica (timorosa dell’acqua) si attacca a un globulo grasso nel latte. Questo è quando inizia il divertimento.

Le molecole di grasso si piegano, rotolano, si torcono e si contorcono in tutte le direzioni mentre le molecole di sapone corrono per unirsi alle molecole di grasso. Durante tutta questa ginnastica delle molecole di grasso, le molecole del colorante alimentare vengono urtate e spinte ovunque, fornendo un modo semplice per osservare tutte le attività invisibili. Man mano che il sapone si mescola uniformemente con il latte, l’azione rallenta e alla fine si interrompe.

Come riuscire a operare su nanoscala

Un nanometro corrisponde a 10^-9 metri, cioè a un miliardesimo di metro, pari a un milionesimo di millimetro. I seguenti esempi possono aiutarti a capire quanto è piccola la nanoscala. Le nostre unghie crescono di 1 nanometro (nm) al secondo. Il virus più comunemente responsabile del raffreddore comune ha un diametro di 30 nm. Una membrana cellulare ha un diametro di circa 9 nm. La doppia elica del DNA ha un diametro di 2 nm. Il diametro di un atomo di idrogeno è di circa 0,2 nm.

La scala nanometrica è anche quella del glucosio e dei liposomi.

Nel seguente esperimento, un colorante alimentare viene diluito in serie, facendo sbiadire gradualmente il colore e l’odore. Il colore si sbiadirà più rapidamente dell’odore, dimostrando che anche se i nostri occhi non sono in grado di rilevare la sostanza chimica responsabile del colore, è ancora presente, come possiamo verificare dall’odore. Il nostro naso è capace di annusare le piccole cose le cose su scala molto piccola: la nanoscala. Diluendo più volte noi opereremo, di fatto, su tale scala.

Infatti, in ogni provetta la colorazione alimentare è dieci volte più diluita della precedente. Quando si raggiunge la provetta, il colorante alimentare originale è stato diluito al livello di una parte del colorante alimentare in un miliardo di parti di acqua. Siamo dunque proprio su una nanoscala. Per eseguire l’esperienza, occorrono solo i seguenti materiali: alcuni coloranti alimentari profumati (questo è importante); una pipetta Pasteur; nove provette, numerate da 1 a 9.

La procedura da seguire è semplice: Riempi con cura ogni provetta con 9 ml di acqua. Usando la pipetta Pasteur, aggiungi con attenzione 1 ml di colorante alimentare alla provetta 1. Miscela accuratamente la provetta. Annusa il contenuto. Di cosa puzza? Ha lo stesso odore del colorante alimentare originale? Ora prendi 1 ml di liquido dalla provetta 1, aggiungilo alla provetta 2 e mescola accuratamente.

La procedura dell’esperimento sulla nanoscala.

Continua il processo ripetendo i passaggi 3 e 4: diluisci la provetta 2 nella provetta 3, la provetta 3 nella provetta 4 e così via. A che punto non vedi più alcun colore nei tubi? A che punto non riesci più a sentire l’odore di qualcosa nei tubi? Il metodo che hai appena usato si chiama diluizione seriale. Se volessi, in un solo passaggio, diluire 1 ml di colorante alimentare alla stessa concentrazione del tubo 9, quanta acqua ti servirebbe? È molto interessante e istruttivo fare questo calcolo.