Настоятельно рекомендуем дочитать статью до конца, практические советы будут приведены в сжатом виде. Также, все описанное будет интересно прочитать школьнику, еще сохранившему интерес к природным явлениям, а не виртуальным фантомам в интернете. А повторив эксперимент, он получит навыки исследования, что никогда не помешает.
В кулинарных рецептах зачастую в качестве одного из ингредиентов встречается лимонный сок. При наличии в продаже лимонной кислоты хозяйки зачастую делают взаимную подмену, т.е. заменяют лимонный сок разведенной в воде лимонной кислотой, либо вместо указанного количества лимонной кислоты вливают некоторое количество выжатого лимонного сока.
Разумеется, замена сока кислотой - вынужденная мера; полноценной, по содержанию витаминов, минеральных веществ, да и по вкусовым качествам, такая замена быть не может. Но ведь лимон не всегда находится под рукой. а лимонная кислота, как правило, прописана в кухонном шкафчике вместе с прочими приправами и специями.
Кроме лимонной кислоты, сок лимона содержит также и иные органические кислоты (яблочную и пр.), а также некоторое количество белков и углеводов.
В разных источниках приводятся разные пропорции по замене лимонного сока лимонной кислотой. В результате многочисленных переписываний данных из одного источника в другой эти сведения противоречивы, а местами ошибочны. Лучший вариант обнулить их и произвести измерения самостоятельно, пользуясь подручными средствами. Разумеется, эти измерения не идут ни в какое сравнение с лабораторными методами, при штатном оснащении приборами и реактивами. Но отчего бы не попробовать?
Сколько сока содержится в одном лимоне?
Взяты 3 средних лимона весом соответственно 170, 160 и 170 г общим весом 500 г. Вес лимонов после очистки от кожуры составил 356 г (соответственно вес нетто 129, 110 и 117 г), откуда отходы составляют 28,8%.
Сок из лимонов выжимался шнековой соковыжималкой, соответственно вес выжатого сока составил 84, 71 и 98 г, при общем весе 253 г. Ниже график количества сока для 3 лимонов в зависимости от брутто-веса лимона (вес с кожурой).
3 точки лежат почти на одной прямой, т.е. количество выжатого сока пропорционально брутто-весу лимона. Вертикальную ось проведенная через точки наилучшим образом линия пересекает на отметке минус 7 г, т.е. около 7 г сока осталось в соковыжималке. Поскольку на практике сок выжимают соковыжималками по типу приведенных выше на рисунке, руководствоваться следует наклоном прямой, который составляет 0,51.
Отсюда очень простое правило - сока выжимается вдвое меньше веса лимона с кожурой. При среднем весе лимона 160-170 г можно рассчитывать на получение 80-85 г сока с каждого лимона.
Осталось только определить, каким количеством порошкообразной лимонной кислоты целесообразно заменить это количество сока. К чему и приступаем.
Лимонный сок проводит электрический ток
Если бы в лимонном соке содержались лишь белки и углеводы, он не являлся бы проводником электрического тока. Но наличие кислот (лимонной, яблочной, аскорбиновой и пр.) делает его проводником. Автолюбители знают, что электролитом в автомобильном аккумуляторе является раствор серной кислоты, что позволяет цепи электрического тока замыкаться внутри аккумулятора.
Отсюда первый вариант нахождения эквивалентного количества лимонной кислоты: следует определить концентрацию лимонной кислоты в воде, при которой электропроводность раствора кислоты равна электропроводности лимонного сока. При этом следует следить за температурой растворов, она должна быть при всех измерениях постоянной (комнатной).
Для измерения был собран простой приборчик из стеклянного сосуда и 2 пластинчатых металлических электродов. В сосуд наливались лимонный сок или растворы лимонной кислоты разных концентраций, к электродам подключалась электрическая батарейка, и измерялся ток в цепи.
График ниже.
Разброс точек объясняется случайными отклонениями, общая тенденция такова, что с ростом концентрации растет проводимость, увеличивается ток. Ненулевой ток при заливке в прибор чистой воды объясняется некоторой электропроводностью водопроводной воды.
Средствами MS Excel проведена линия полиномиального тренда 3 степени, хорошо описывающая поведение зависимости.
Горизонтальная линия - ток в цепи при заливке в прибор лимонного сока, 131 мА, чему соответствует концентрация лимонной кислоты 0,081.
Выводы
1. Из лимона можно выжать количество сока, равное половине веса лимона с кожурой.
2. Из лимона среднего веса (с кожурой) 160-170 г можно выжать 80-85 г сока.
3. 100 г лимонного сока заменяются 8 г лимонной кислоты, к которой необходимо добавить 92 г воды.
4. Сок среднего лимона заменяется 6-7 г лимонной кислоты с добавлением 75-80 г воды, или 5-6 столовых ложек воды.