Forskerspiren i et eggeskall

Forsøket "Å lage nakne egg" (lenke i høyre marg) krever nok en dyktig og kreativ kokk for å ha noen kulinarisk verdi, men forsøket kan være en innfallsvinkel til hvordan vi kan utforske eggets naturlige emballasje. Kanskje kan nettopp det være utgangspunkt for undring, og en mulighet til å leke seg fram til læring om naturen og metoder for å utforske den. Forskerspiren i et eggeskall...

Å observere, være presis i ordbruken og bruke fagterminologi er en viktig del av naturfaget. I dette forsøket kan man undre seg over en rekke fenomener, noen er listet opp nedenfor:

• Eddik og vann ser identiske ut, men lukter ulikt
  Før forsøket: Eddik ser akkurat ut som vann, men en kan lett lukte at det er noe annet enn bare vann. Her kan en snakke om at stoffer kan være løst i vann selv om man ikke kan se det med det blotte øye.

• Når egg legges i eddik blir det dannet bobler på overflaten av skallet – hva kan dette være? Koker egget?
  Dette er en fin anledning til å snakke om hva det betyr at noe koker, hva en gass er, og at gasser er noe som eksisterer selv om vi ikke alltid kan se dem.

• Ligger plommen midt i egget, synker den, eller flyter den opp?
  Dette kan studeres dersom man holder det nakne egget opp mot lyset. Eggehvite består av ca. 90 % vann 10 % proteiner, mens plommen består av omtrent halvparten vann, en tredjedel fett og resten proteiner. Fordi plommestrengen holder plommen på plass holder den seg omtrent midt i egget. Strengen er imidlertid fleksibel, særlig sideveis (når egget ligger på siden). Siden plommen inneholder en del fett, og fett flyter oppå vann, vil plommen flyte opp! Det er derfor plommen i blant ligger skjevt i hardkokte egg.

• Et egg som har ligget i eddik over natta vokser!
  Dersom en tar egget opp av eddiken, skyller det, og legger det i vann en natt til vil det dessuten kunne vokse enda mer. Se avsnittet om osmose nedenfor.

Eggets oppbygning

Hva skjer når egg legges i eddik?

Eggeskallet består i hovedsak av kalsiumkarbonat, mens eddik er en sur løsning (en vannløsning av eddiksyre). Kalsiumkarbonat i skallet reagerer med syren og det dannes karbondioksidgass (kullsyre) som kan sees som bobler på overflaten av skallet. Egget koker altså ikke, men eddiken reagerer med eggeskallet og det dannes en gass. Like innenfor skallet er det to membraner, og disse løses ikke opp av syren. Etter noen timer står vi dermed igjen med et rått egg uten skall, men som holdes sammen av de to tynne membranene.

De kjemiske reaksjonene som skjer når kalsiumkarbonat i eggeskallet reagerer med eddiksyren er eksempel på både en oppløsningsreaksjon, syre-basereaksjon og en (reversibel) likevektreaksjon:

Det er den samme prosessen som gjør at bygninger og skulpturer av kalkstein og marmor langsomt vil gå i oppløsning dersom de blir utsatt for sur nedbør. Men dette tar mye lengre tid fordi den sure nedbøren er langt mindre sur (mindre konsentrert) enn eddiken vi bruker. En tilsvarende reaksjon får vi også i det kjente forsøket hvor vi lager bakepulverbombe av en blanding av eddik og bakepulver.

Hvorfor danner det seg skum på overflaten av eddiken?

I tillegg til kalsiumkarbonat består skallet av en liten mengde proteiner som holder skallet samlet slik at det ikke smuldrer opp og faller av. Proteiner, særlig når de er denaturert (for eksempel ved at de er utsatt for sur løsning), har evnen til å stabilisere bobler til et skum. For mer om dette, se artikkelen «Trollkrem, skum og proteiner» (lenke i høyremarg). Dersom egget ikke er vasket vil også proteinene som utgjør kutikula (punkt 9 på figuren lengre opp på siden) bidra til å danne dette skummet.

Osmose

De to skallmembranene (punkt 2 på figuren lengre opp på siden) vil slippe gjennom vann, eddiksyre og andre små molekyler og ioner. Diffusjon av slike stoffer gjennom membranene på grunn av konsentrasjonsforskjellen utenfor og innenfor (osmose), gjør at det nakne egget vokser når det ligger i vann (mål diameter eller volum før og etter de legges i vann og/eller eddik). Høy eddiksyrekonsentrasjon gjør at mer vann vil diffunderer ut av egget enn det som går inn, og egget blir dvaskt. Lav eddiksyrekonsentrasjon fører derimot til at mer vann (og eddik) diffunderer inn i egget enn ut av det, og egget vokser. Andre molekyler og ioner som kan slippe gjennom membranene er fargestoffer i frukt og bær. Prøv for eksempel med druejuice eller usukret saft fra ulike typer bær.

Store molekyler som proteiner vil ikke slippe gjennom membranene. At proteiner ikke slipper ut av egget kan vises ved at vannet/eddiken utenfor egget ikke inneholder noe protein etter at egget (uten skall) har ligget i vann/eddik (man kan koke bort vannet og vise at det ikke er igjen noe tørrstoff). Dersom det nakne egget legges i en konsentrert sukkerløsning (for eksempel ufortynnet solbærsirup) skrumper det fordi vannet beveger seg ut gjennom membranene. Legger vi det tilbake i vann vil vannet bevege seg inn og egget vokser.

Koagulering

Mange proteiner koagulerer når de utsettes for syre, noe en kan se ved at egget vil koagulere mer jo mer konsentrert eddik en bruker. 35 % eddik gir faktisk et helt «hardkokt» egg!Proteinene i membranene vil også i ulik grad koagulere (bli hvite) avhengig av eddiksyre-konsentrasjonen.