327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс - урок «Идем кофе пить?»
Кейс - урок «Идем кофе пить?»

Раздел: Общечеловеческие ценности

Уровень (класс): 11

Тема: История открытий и прогресса

Цель: Освоить спектр знаний в области распространенных напитков

Какая информация меня здесь ждет?

  • Какие происходят физические процессы при приготовлении кофе?
  • Какими способами можно приготовить кофе?
  • Какой принцип работы различных кофеварок?
  • Какие фундаментальные и практические знания мне пригодятся?
  • Кто и когда создал первую кофеварку?
6 разверток по предметам, явлениям и практикам:
Вступление

 

Практически каждый взрослый человек начинает утро с чашечки вкусного, ароматного и бодрящего кофе. Многим людям кофе помогает проснуться, повысить физическую активность, улучшить концентрацию внимания. Кофе стимулирует мозговую активность и улучшает память.

Но так как кофе является сложным продуктом, то детям до определенного возраста его употреблять нежелательно. Если же подросток выпивает чашечку кофе от случая к случаю, плюс разбавляет его молоком или сливками, то вреда от напитка не будет.

Физика

Зная некоторые законы физики, можно приготовить кофе более или менее вкусным. На это влияет температура, давление, время и поверхностное натяжение. Итак, прежде чем сварить кофе, необходимо нагреть воду до определенной температуры.

Зависимость температуры кипения воды от давления:

 

Значения:

Т °C - температура кипения воды (°C);

P - общее давление;

атм. - атмосфера.

Температурой кипения является такая температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением. С ростом давления температура кипения увеличивается, а когда давление уменьшается, то соответственно уменьшается и температура кипения.

Проследить зависимость температуры кипения от давления вы сможете из таблицы.

Кипение воды при 100°С происходит только при определенном давлении - 760 мм рт. ст. (или 1 атм).

 

График зависимости температуры воды от времени нагревания:

 

На этом графике мы видим, что участок 1-2 соответствует нагреванию воды, 2-3 кипению, а участок 2-3 параллелен оси времени и температура жидкости не меняется.

В современных кофеварках высокого качества воду для варки кофе подогревают до 87-95°С. Такая температура является оптимальной для приготовления кофе-эспрессо. Затем вода, которая под воздействием температуры превращается в пар и под давлением проходит через кофе, и в итоге мы получаем ароматный напиток с пенкой.

Давление является отношением силы, которая действует перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Давление равно силе деленной на площадь:

 

Где:

P – давление

F – сила тяжести, действующая на жидкость (её вес),

S – площадь поверхности, на которую оказывается давление.

Также вы знаете, что давление является величиной скалярной.

Единица СИ давления:

 

Где:

P – давление, Паскаль = Ньютон/метр2

S – площадь поверхности, метр2

F – сила, действующая на эту поверхность, Ньютон

 

От давления зависит количество кофеина, экстрагируемого из зерен, а также время приготовления напитка. В обычных кофеварках это давление составляет от 4 до 15 бар.

 

Особым изыском считается сделать рисунок на поверхности кофе. И тот, кто вооружен знаниями поверхностного натяжения, у того пенка и рисунок получаются устойчивыми и красивыми.

 

Формула поверхностного натяжения такова:

 

Кофе из сифона

Давайте рассмотрим еще один альтернативный способ приготовления кофе.

 

A — нагревательный элемент, B — пар под давлением, C — действие сил и направление потоков, D — кофе

Принцип работы такой кофеварки заключается в том, что в нижнюю колбу наливается горячая вода, а в верхнюю засыпают кофе. Далее зажигается горелка и под давлением вода поднимается в верхнюю колбу, где кофе начинает завариваться. После того, как вода подымается в верхнюю колбу, горелка выключается, а кофе начинает переливаться вниз. В этот момент можно наблюдать процесс бурления, так как давление резко меняется, и кофе не успевает вылиться по трубке. Фильтр защищает готовый напиток от попадания гущи. Вот и все, кофе из сифона готов.

Биология

Кофеин относится к алкалоидам пуринового ряда. Его можно встретить в химическом составе таких растений, как чайное дерево, какао дерево, гуарана, а также в семенах колы и кофе.

Кофеин является главным и действующим веществом, которое так ценят кофе. Химическая формула кофеина - C8H10N4O2. В нее входит 8 атомов углерода, 10 атомов водорода, 4 атома азота, 2 атома кислорода.

 

Молярная масса кофеина 194.19 g/mol

Температура кипения 178 °C

Температура плавления 227–228 (безводный) °C; 234–235 °C (моногидрат)

Плотность кофеина 1.23 g/cm3

Химический состав кофе

 

Физические свойства кофеина

1. белый кристаллический порошок;

2. очень горький на вкус;

3. не имеет запаха;

4. хорошо растворяется в хлороформе;

5. плохо растворяется в холодной воде;

6. легко растворяется в горячей воде.

Как правило, люди употребляют кофе, не только для удовольствия, но и чтобы убрать сонливость и оставаться бодрым в течение дня. При умеренных дозах кофе положительно влияет на организм человека, так как способен заряжать энергией и повышать активность. В медицине кофеин используют как сердечный стимулятор и мочегонное средство.

Содержание кофеина в кофе:

 

В каких еще напитках содержится кофеин:

 

Среди поклонников и противников кофе долгое время идут споры о пользе и вреде этого напитка. Давайте попробуем разобраться в этом нелегком вопросе.

Классификация кофе

 

Полезные свойства кофе

а) в кофейном напитке содержится много полезных витаминов и органических кислот, которые регулируют биохимические процессы организма;

б) натуральный кофе способствует борьбе с атеросклерозом;

в) стимулирует психическую деятельность, а также повышает умственную и физическую работоспособность;

г) повышает энергетический баланс организма человека и стимулирует сжигание жировых клеток.

 

Однако, употребление кофе в немереных количествах может нанести вред, например: привести к бессоннице, повышенному сердцебиению, сильной нервной возбудимости и т.д.

Технология

 

Давайте рассмотрим разные виды электрических кофеварок и узнаем их принципы работы. Среди современных электрических кофеварок можно встретить капельные, гейзерные, компрессионные и кофеварки-эспрессо.

 

В капельных или фильтрационных кофеварках готовят кофе средней крепости, его еще называют американским кофе. Принцип работы таких аппаратов заключается в том, что вода нагревается до температуры 87-95 градусов и капает на молотый кофе, впитывает его аромат и попадает в колбу. Вот напиток и готов, осталось лишь разлить его по чашкам.

В отличие от капельной кофеварки в гейзерной вода через слой кофе проходит не один, а несколько раз. Кофе, приготовленный в гейзерной кофеварке, имеет более насыщенный и крепкий вкус.

Как работает гейзерная кофеварка:

 

Посмотрите видео, как готовят кофе в гейзерной кофеварке:

Работа вакуумной кофеварки заключается в том, что под давлением вода и пар проходят сквозь слой молотого кофе, а дальше готовый кофейный напиток поступает, за счёт образовавшегося вакуума, в сосуд для воды.

 

В каждой кофеварке, не зависимо от ее вида, присутствует фильтр. Он может быть одноразового и многоразового использования. Одноразовые фильтры меняются при каждом новом заваривании кофе, а многоразовые рассчитаны в среднем на 100 заварок. Такие фильтры делают из нейлона. А вот фильтры, которые покрыты нитридом титана, более долговечны и служат практически столько, сколько и сама кофеварка.

Конечно же, наибольшей популярностью пользуются кофеварки-эспрессо. В отличие от предыдущих кофеварок в этом аппарате вода подается под высоким давлением. Плюсом такой кофеварки является её экономичность, насыщенность и высокие вкусовые качества.

 

Чем дороже и качественнее кофеварка, там больше она имеет функций. Современные аппараты для приготовления кофе обладают возможностью не только готовить кофе-эспрессо, но и капуччино, а также различные коктейли.

 

Посмотрите видео работы автоматической кофеварки. Ее принцип работы прост и понятен:

Возможности же современных машин огромны, да и готовить кофе в таких кофеварках намного проще. За счет разности температур появляется возможность приготовить кофе разной крепости, ведь одни предпочитают более слабый кофе, другие любят покрепче.

Экономика

Кто, как и сколько зарабатывает на кофе? Хозяева плантаций, биржевые специалисты, компании по производству кофе, логистики, ритейлеры или владельцы кофеен?

Начнем со стран, в которых кофе – как бизнес дает значительную долю ВВП.

Основные производители кофе на мировом рынке:

 

Кофе выращивают во многих странах мира. Но основными и самыми крупными производителями кофе являются Бразилия, Вьетнам, Колумбия, Индонезия и Индия. На долю этих стран приходится около 70% мирового объема кофе. Кофе занимает огромное значение в мировой экономике не только с экономической точки зрения, но и с социально-общественной.

 

Стоимость чашки кофе:

 

20% приходится на рабочую силу, 17% от стоимости кофе занимает аренда, 18% приходится на стоимость самого кофе, как продукта, а также сюда входит сахар, стаканчик, молоко и т.д.

Сколько стоит чашка кофе в разных городах мира?

Если взять в среднем цену одной чашки кофе, то стоимость самих кофейных зерен составляет не более 20%.

Сколько же стоит чашка кофе в разных городах нашей планеты?

 

Наиболее распространенные виды кофейных напитков

Самым любимым и распространенным напитком кофе во многих странах является такой основоположник рецептуры приготовления кофе, как кофе экспрессо. Этот вид кофе довольно таки крепкий и пьют его без добавления молока.

 

Еще одним популярным напитком является такой вид кофе, как капучино. Этот напиток состоит из кофе экспрессо и молока, которые смешаны в одинаковых пропорциях. Сверху капучино покрыто густой пенкой.

Кофе Латте готовят со смеси экспрессо, молока и взбитых сливок. ¼ часть принадлежит кофе и ¾ занимает молоко. В этом напитке пена практически отсутствует.

А вот такой распространенный вид кофе, как мокка готовится в равных пропорциях и состоит из кофе экспрессо, горячего шоколада и молока.

 

Для приготовления кофе по-турецки вам понадобятся следующие ингредиенты:

кофе мелкого помола – 1 чайная ложка

вода – 50-60 мл

сахар по вкусу

Также кофе по-турецки можно приготовить с различными пряностями, перцем, апельсиновым соком или со льдом.

Необходимо взять турку и насыпать сахар и кофе, потом залить холодной водой и поставить на очень медленный огонь. Как только пенка начнет подниматься доверху, необходимо турку сразу же снять с огня. Эту процедуру необходимо повторить несколько раз.

Вопрос:


Какой вид кофе вы предпочитаете? Есть ли у вас любимые рецепты приготовления кофе?
История

Первыми любителями кофе были арабы. До изобретения кофеварок, они готовили этот ароматный напиток в посуде, сделанной из меди или латуни, которую называли турка или джезва. Турка представляет собой открытый сосуд с суженным горлышком и длинной ручкой. Это приспособление для приготовления кофе не утратило своей актуальности и в наши дни.

 

Но, так как в те времена не было газовых и электроплит, то приготовление кофе таким способом на костре занимало много времени.

На западе культура употребления кофе зародилась более трех столетий назад, когда голландские мореплаватели завезли первые кофейные зерна в Европу.

А вот первую примитивную кофеварку изобрел французский архиепископ де Беллуа в 1800 году. Это была капельная кофеварка, в которой сверху капала вода, которая просачивалась через кофейную гущу. Со временем такая кофеварка приобрела более совершенный вид, так как к ней жестянщик Морис добавил переворачивающийся механизм и после этого кофе стал крепче.

После капельной кофеварки, через 27 лет была изобретена гейзерная. Принцип ее работы заключался в том, что молотый кофе многократно обдавался кипятком и паром. Такое название кофеварка получила за счет того, что этот процесс приготовления кофе напоминал «гейзер» в стакане.

В 1840 году на смену гейзерной пришла вакуумная кофеварка. Ее изобрел шотландский инженер Нэпьер. Принцип ее работы заключался в том, что вода, пройдя слой кофе, посредством вакуума возвращалась обратно.

 

Кофеварка компрессионного типа была изобретена в 1855 году мастером де Сэнтаисом из Франции. В этом приборе кофе заваривалось под высоким давлением пара.

А вот прототип современного кофейного аппарата, для приготовления кофе эспрессо запатентовал итальянец Луиджи Беццера в 1901 году.

 

Но и на этом не остановились любители кофе. В 1945 году была сконструирована Ачиллесом Гаггиа эспрессо-машина с поршнем. Кофе с такого аппарата получалось ароматным, насыщенным и с толстым слоем пены.

Реклама

Для людей, которые не мыслят своей жизни без бодрящего напитка, как раз и направлен весь креатив в рекламе кофе. Ведь только такие люди могут по-настоящему оценить старания создателей рекламы.

 

Так как конкуренция между производителями кофе огромная, то маркетологам приходится применять самые изощренные рекламные приемы, чтобы привлечь внимание к своим брендам.

Посмотрите рекламу, в которой с юмором показывают, что данный кофе уж слишком хорош для того, чтобы им делиться:

Вот каким оригинальным способом преобразили уличный фонарь в сосуд, из которого кофе наливается в чашку МакДональдс:

 

Так решили рекламировать кофе маркетологи, которых перестали устраивать стандартные рекламные подходы. Они решили привлечь посетителей, зазывая их пить кофе с изображением известных персон.

 

Позабавили своей изобретательностью маркетологи кафе Folgers. Они поверх люков наклеили стикеры с изображением чашки кофе, из которых шел пар. В стикерах были проделаны отверстия, которые позволяли пару проходить сквозь них и тем самым создавать иллюзию горячей чашки кофе.

 

А вот еще один довольно странный рекламный ролик, в котором рассказывается о том, как робот, тестируя кофе, взрывается, а на экране монитора появляется надпись «Это для людей»:

Подведение итогов урока:

Наименование

Содержание

1

Результаты урока-кейса можно дополнить такими находками учеников

 

2

Какие 3 сайта помогли найти важную информацию?

http://edufuture.biz/

http://kylinarocka.ru/2013/09/istoriya-sozdaniya-kofevarki/

http://история-вещей.рф/byitovaya-tehnika/istoriya-kofevarki.html

 

3

В помощь ученику и коучу:

http://edufuture.biz/

https://www.youtube.com/watch?v=YySjbNsY9u0&feature=youtu.be

http://www.coffeemag.ru/article/Kofe-iz-sifona

http://www.fxyz.ru/формулы_по_физике/механика/гидростатика/давление/

http://coffee-expert.com.ua/rus/blog/struktura_stoimosti_chashki_kofe.htm

https://www.youtube.com/watch?v=mPkrPjiuK2c&feature=youtu.be

 

4

Где брать информацию для кейса:

http://56orb.ru/news/biznes/printsipy_raboty_kofevarok_razlichnykh_tipov.html

http://howitworks.iknowit.ru/paper65.html

https://www.youtube.com/watch?v=yeDNrFiwQOI&feature=youtu.be

http://vilingstore.net/Eda-i-napitki-c12/Razlichnye-vidy-kofe-i160052

http://coffeeblog.in.ua/mobi-coffee/kava-nova.html

https://www.youtube.com/watch?v=n7Ocku6buXE&feature=youtu.be

 

5

Локация проведения урока-кейса

Урок – кейс проходит в классе. Возможно проведение в музее, библиотеке.

6

Соревновательность:

Команды мальчиков и девочек.

Счет составил:….

Задания для них:

Почему температура кипения возрастает с увеличением давления?

Поделитесь рецептами приготовления кофе со своими одноклассниками.

Какую кофемашину вы представляете в будущем?

7

Домашнее задание

 Сформулировать по пять вопросов к материалу кейса (индивидуальное задание).

8

Продолжительность:

90 мин (спаренный урок)

 

9

Возможность схемы проведения с учеником-дублером

 

возможно.

10

Полученные знания и наработанные компетенции:

 

Знание о значении личности в исторических процессах.

Умение быстро найти необходимую информацию по теме.

Получение практических навыков применения полученной информации.

Получение конкретных знаний физике, химии, истории и других разделов (приведены в развертках).

11

Теги:

 кофе, кофеварка, кофейный аппарат, давление, кофеин, эспрессо, мокка, лате, капуччино, кофейный напиток, кофеин.

12

Авторы:

 Паутинка Светлана Анатольевна.

13

Принимали участие в апгрейде кейса:

 

 

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!