Kirjoitus: Outi Haatainen, Erja Jalo ja Virve Vainio
Kuvat: Virve Vainio
Stadin ammattiopiston Prinsessantien opettajia ja ohjaajia pääsi elokuun lopussa Digisti-hankkeen järjestämänä valmistamaan biomuovia Helsingin yliopiston LUMA-keskukseen.
Retken tavoitteena oli löytää tieteellisen tiedon yhtymäkohtia elintarvikealalla opetettaviin aiheisiin ammattityössä sekä yhteisissä aineissa. LUMA-keskuksessa keskusteltiin myös siitä, millaisin menetelmin opiskelijoita voisi innostaa tavallisten arki-ilmiöiden tutkimiseen ja niiden kuvailemiseen ePortfoliota hyödyntäen tai miten opiskelijoiden tuottamia videoita TikTokissa voi käyttää opiskeltavan aiheen oppimisessa.
LUMA-keskuksen tutkija ja opettajankouluttaja Outi Haatainen kertoi LUMA-keskuksessa vierailevan oppilasryhmiä eri koulutusasteilta. Aiheena voi olla erilaiset kemian ilmiöt tai vaikkapa molekyyligastronomia.
Tällä kerralla vierailijat valmistivat maissitärkkelyksestä biomuovia. Biohajoava biomuovi valmistettiin käyttäen pääraaka-aineena tavallista elintarviketta, tärkkelystä. Tehtävänä oli tuottaa kemiallinen ilmiö ja ymmärtää polymeerien kemiallisen rakenteen muutoksen vaikutus aineeseen.
Nykyisin muovituotteet ovat pääasiassa öljypohjaisia ja kerääntyvät luontoon sitä saastuttaen. Tästä syystä kemistit pyrkivät jatkuvasti kehittämään biomuoveja, joiden valmistukseen käytetään uusiutuvia luonnon raaka-aineita ja jotka parhaimmillaan ovat biohajoavia eli maatuessaan hajoavat luonnossa esiintyviksi aineiksi.
Vuonna 1921 perustettiin Suomen ensimmäinen muovitehdas Sarvis Oy, joka valmisti maitopohjaisesta kaseiinimuovista muun muassa miesten paidan nappeja Tampereella. Biomuovia voi tehdä myös tärkkelyksestä, joka on hiilihydraatteihin kuuluva pitkäketjuinen ja huonosti veteen liukeneva polysakkaridi.
Tärkkel
ystä käytetään ruoanlaitossa esim. kiisselin valmistukseen, teollisuudessa paperin ja pahvin valmistuksessa, sekä liimoissa ja liistereissä. Maissitärkkelyksen lisäksi ainesosina tarvittiin vettä, katalyytiksi suolahappoliuosta (HCl) ja syntyvän muovin rakennetta parantamaan glyserolia. Syntyvää muovia voitiin värjätä elintarvikevärillä. Tehtävänä oli myös rakentaa refluksointilaitteisto, jossa seosta keitettiin.
Laitteiston tehtävänä on estää keittämisen aikana seoksesta kaasuna haihtuvien aineiden karkaaminen kondensoimalla ne jäähdytysputken pintaan nesteeksi, joka valuu takaisin keitettävään seokseen. Seokseen lisättiin myös lääkepastillilta näyttävä pieni magneettisekoittaja, joka pyöritti seosta tehden siitä tasaista. Tavoitteena kuumennuksessa on saada tärkkelys hajoamaan. Tämä tapahtuu yli 55 °C asteessa.
Kun seosta oli keitetty riittävästi, syntynyt biomuovi valutettiin jäähtymään ja kiinteytymään petrimaljalle.
Laboratoriotyön jälkeen oli aikaa yhteiseen keskusteluun. Kokemus biomuovin teosta oli innostava. Työstä löydettiin monia yhtymäkohtia elintarvikealan ammattiaineiden ja yhteisten aineiden opetukseen. Keskustelua syntyi siitä, mihin kaikkiin arkisiin asioihin kemia voi elintarvikkeiden yhteydessä kytkeytyä.
Ammattiaineet, kestävä kehitys, eri kielet ja tietotekniikka voitaisiin helposti yhdistää arkipäivästä löytyviin ilmiöihin ja teemoihin, jotka kytkeytyvät opetettaviin aiheisiin. Opiskelijan olisi luonteva tuottaa teemaan liittyvä tehtävä omaan ePortfolioonsa.
LUMA-keskus voi ottaa vastaan opiskelijaryhmiä, tai osallistua koululla pidettävään teemapäivään, kunhan tilaisuuden luonne ja tarve sovitaan yhdessä. LUMA-keskuksessa voi järjestää myös opettajien yhteisiä suunnittelukokouksia. Tätä ammattiopettajat ja yhteisten aineiden opettajat pitivät hyvin houkuttelevana ideana.
LUMA-keskukseen toivotaan enemmän tietoa ammatillisen koulutuksen työmahdollisuuksista. Tiedekorkeakoulu ja aineenopettajaopiskelijat (luonnontieteet ja matemaattiset aineet) saisivat laajasti tietoa opetustyön mahdollisuuksista ammatillisissa oppilaitoksissa. Matemaattiset aineet ja kemia ovat olennainen osa elintarvikealaa, josta löytyy ilmiöitä tutkittavaksi ja kokeiltavaksi.
Lähteet:
Muoviteollisuus ry https://www.plastics.fi/fin/muovitieto/muoviteollisuus/historiaa/ , Kemianluokka Gadolin, Biomuovia tärkkelyksestä -työohje https://www.helsinki.fi/assets/drupal/2022-12/Biomuovia%20t%C3%A4rkkelyksest%C3%A4%20opettajan%20ohje.pdf
