เบกกิ้งโซดาและผงฟู

ยีสต์ทำงานช้า เค้ก แพนเค้ก และมัฟฟินขึ้นฟูภายในไม่กี่นาทีได้โดยใช้ สารทำให้ขึ้นฟูทางเคมี ซึ่งสร้าง CO₂ จากปฏิกิริยาอย่างง่ายแทนการใช้สิ่งมีชีวิต

สารเคมีสำคัญคือ โซเดียมไบคาร์บอเนต NaHCO₃ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า เบกกิ้งโซดา (ไบคาร์บอเนตของโซดา) เมื่อผสมกับ กรด ในน้ำ มันจะเกิดปฏิกิริยา:

NaHCO₃ + H⁺ → Na⁺ + H₂O + CO₂

กรดจะปล่อยไฮโดรเจนไอออน (H⁺) ออกมา ส่วนไบคาร์บอเนตจะรับไฮโดรเจนนั้นและสลายตัวเป็นน้ำกับ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ นั่นคือฟองซ่า

เบกกิ้งโซดาต้องใช้กรดในสูตรอาหาร ส่วนผสมที่มีความเป็นกรดในชีวิตประจำวัน ได้แก่ โยเกิร์ต บัตเตอร์มิลค์ น้ำมะนาว น้ำส้มสายชู น้ำผึ้ง น้ำตาลทรายแดง และ ผงโกโก้ธรรมชาติ หากสูตรอาหารมีโซดาแต่ไม่มีกรด โซดาบางส่วนจะไม่เกิดปฏิกิริยา

ผงฟู เป็นส่วนผสมสำเร็จรูปที่ประกอบด้วยโซเดียมไบคาร์บอเนต กรดแห้ง หนึ่งชนิดหรือมากกว่า และ แป้ง (เพื่อรักษาความแห้งของผงและป้องกันส่วนผสมแยกออกจากกัน) เมื่อเติมน้ำ กรดจะละลายและทำปฏิกิริยากับโซดา จึงไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนผสมที่มีความเป็นกรด ผงฟูส่วนใหญ่เป็นแบบ ออกฤทธิ์สองครั้ง: กรดชนิดหนึ่งจะทำปฏิกิริยาเมื่อแป้งขนมเปียก และอีกชนิดจะทำปฏิกิริยาเมื่อแป้งขนมร้อนอยู่ในเตาอบเท่านั้น ทำให้เกิดแก๊สระลอกที่สองในจุดที่ช่วยได้มากที่สุด

Now count the gas. The molar mass of NaHCO₃ is about 84.0 g/mol. One gram is 1 ÷ 84.0 = 0.0119 mol. Each mole of bicarbonate that reacts with an acid gives one mole of CO₂. At 25 °C and 1 atmosphere, one mole of gas takes about 24.5 litres, so:

0.0119 mol × 24.5 L/mol ≈ 0.29 litres of CO₂ per gram of baking soda.

So 2 g of soda makes about 0.6 L of gas, roughly a small drinks bottle full. A real cake batter holds back part of it, and some gas is dissolved or lost, so this is the maximum.

เบกกิ้งโซดายังทำปฏิกิริยาได้ เพียงลำพังเมื่อได้รับความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 80 °C เบกกิ้งโซดาจะสลายตัวได้เอง:

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

สังเกตความแตกต่าง: จะได้ CO₂ เพียงครึ่งโมลต่อไบคาร์บอเนตหนึ่งโมล และมี โซเดียมคาร์บอเนต เหลืออยู่ ซึ่งมีความเป็นด่างสูง หากมีโซดาหรือคาร์บอเนตที่ไม่ทำปฏิกิริยามากเกินไป จะทำให้เกิด รสคล้ายสบู่หรือรสโลหะ และทำให้เนื้อขนมเป็น สีเหลืองน้ำตาล แป้งที่มีความเป็นด่างจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเร็วขึ้นด้วย ซึ่งเป็นเบาะแสที่เราจะใช้ใน World 3

เนื่องจากปฏิกิริยาเริ่มขึ้นเมื่อส่วนผสมเปียกกับแห้งสัมผัสกัน คนทำขนมจึงผสมอย่างรวดเร็วและนำเข้าอบทันที เพื่อไม่ให้แก๊สสูญเปล่า