Quanto zucchero c’è nella tua bibita preferita?

Lo sappiamo, l’elevato consumo di bevande ricche di zucchero preoccupa da sempre i nutrizionisti (e i genitori), ma far capire ai ragazzi quanto zucchero introducono bevendo un’aranciata o una Coca cola è tutta un’altra cosa.

In questo periodo, in prima, sto lavorando su densità e concentrazione delle soluzioni per cui cercavo un’attività che mi permettesse di mettere entrambe le cose in relazione. Ho trovato l’idea giusta per me grazie alla Flinn Scientific. Vi racconto cosa abbiamo fatto.

La densità di una soluzione dipende dalla sua concentrazione, ossia da quanto soluto è disciolto nel solvente. Se la densità di una soluzione e la concentrazione di soluto vengono messe in grafico, appare immediatamente un pattern regolare evidente: la densità è proporzionale alla concentrazione.

Questo tipo di grafico è chiamato curva di calibrazione ed è una retta che mostra una relazione lineare tra la densità e la concentrazione di soluto della soluzione.

La curva di calibrazione può essere utilizzata per determinare la concentrazione di soluto di una soluzione sconosciuta di cui è stata misurata la densità.

Lo scopo di questa attività, quindi, è misurare la densità di alcune bevande zuccherate e determinare il loro contenuto in zucchero usando una curva di calibrazione, ottenuta mettendo in grafico le densità di una serie di soluzioni di riferimento a concentrazione nota.

Cosa serve (per ogni gruppo)

• bibite a temperatura ambiente. Se la bibita è gassata deve prima essere eliminato il gas versandola più volte da un contenitore ad un altro prima del test.
• acqua distillata
• bilancia (precisione 0,01)
• 1 becher da 100 mL
• 8 bicchierini di plastica (o becher) etichettati: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, coca cola, sport drink, aranciata
• carta da cucina
• pipette da 10 mL con propipetta
• coloranti alimentari

Procedimento

Per prima cosa i ragazzi hanno preparato 5 soluzioni con acqua e zucchero per costruire la curva di calibrazione (la concentrazione dello zucchero è espresso in % su massa):

1. 0%= 100 mL di acqua
2. 5%= 5 g di zucchero, 95 grammi di acqua e due gocce di colorante giallo per
   alimenti
3. 10%= 10 g di zucchero, 90 g di acqua, una goccia di colorante blu e una di colorante giallo
4. 15%= 15 g di zucchero e 85 g di acqua, due gocce di colorante blu.
5. 20%= 20 g di zucchero e 80 g di acqua, due gocce di colorante rosso.

Prima di utilizzare le soluzioni, hanno mescolato bene fino al completo scioglimento dello zucchero aggiungendo anche qualche goccia di colorante alimentare per distinguere le diverse soluzioni.

Poi, hanno iniziato a raccogliere dati.

Hanno messo un becher vuoto sulla bilancia e premuto il tasto per la tara. Hanno prelevato 10 mL esatti di soluzione zuccherina allo 0% (acqua distillata) con la pipetta e l’hanno versata nel becher facendo scorrere il liquido lungo la parete e infine hanno registrato la massa del liquido in tabella.

Hanno, poi, ripetuto questa procedura per tutte le altre soluzioni, e poi per ciascuna bibita (noi abbiamo utilizzato Coca Cola, Aranciata e Gatorade).

A questo punto, hanno calcolato la densità di ciascuna campione e registrato il valore in tabella.

Dati

Analisi dei dati

Una volta raccolti i dati, è iniziata la loro analisi.

Per prima cosa, i ragazzi hanno creato un grafico mettendo la densità sull’asse delle y e la concentrazione (%) delle soluzioni zuccherine di riferimento sull’asse delle x.

Con un righello, hanno, quindi, tracciato la retta migliore passante per i punti messi in grafico e l’hanno utilizzato per stimare la concentrazione di zucchero delle bibite individuando per prima cosa il punto sull’asse delle y che corrisponde alla densità della bibita e poi hanno seguito orizzontalmente quel punto fino a dove incontra la retta tracciata nel grafico e tracciato una linea verticale da questo punto sulla retta fino all’asse x.

Una volta determinata la concentrazione di zucchero in ciascuna bibita, abbiamo confrontato i valori ottenuti da ciascun gruppo e analizzato le etichette nutrizionali per avere un riscontro. Da qui abbiamo eseguito qualche calcolo.

Ad esempio:
Densità misurata=1.038 g/mL
Etichetta nutrizionale= 42 g di zucchero per 330 mL
(42g/330 mL) x (1mL/1.038 g)= 0.114 g di zucchero per g di bibita
Percentuale di zucchero = 0.114 g di zucchero per g di bibita x 100% = 11.4%

Ma 11,4% è un valore alto o basso? 42 g di zucchero in 330 mL di bevanda sono tanti o pochi?

Per scoprirlo, abbiamo aperto una bustina di zucchero da bar, ne abbiamo pesato il contenuto e constatato che contiene circa 4,5 g di zucchero. In una bibita con concentrazione di 11,4%, ci sono quindi… 9 bustine di zucchero.

Vi lascio immaginare l’espressione dei ragazzi…

Cosa ne penso

L’attività è stata un successo quindi la ripeterò sicuramente. Unico neo, il tempo. Avevo a disposizione due ore e sono servite tutte.

Se si vuole velocizzare, si possono preparare in anticipo le soluzioni di acqua e zucchero così un’ora sarà più che sufficiente.

Se proprio non avete tempo potete sempre ripiegare su un esperimento “virtuale” che potete trovare qui: investigare la densità con la Coca cola.