Мик О'Хара Кто ест пчел? 101 ответ на, вроде бы, идиотские вопросы



жүктеу 2.13 Mb.
бет5/11
Дата16.06.2016
өлшемі2.13 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Домоводство




Блуто4 наносит ответный удар


У меня есть книга рецептов итальянской кухни, в которой сказано, что приготовленный шпинат следует резать ножом с лезвием из нержавеющей стали, иначе произойдет изменение цвета. Если я не последую этому совету, что изменит цвет — нож или шпинат? Как это можно объяснить с точки зрения химии?



Хэнс Хемич (Гулль, Великобритания)
Да, шпинат желательно всегда резать ножом с лезвием из нержавеющей стали. Объяснение этому весьма интригующее и противоречит понятию о необходимости обогащать пищу железом. Как вам известно, нехватка железа в рационе питания — широко распространенная проблема. В результате химической реакции между содержащимися в шпинате полифенолами и железным лезвием цвет меняют и шпинат, и лезвие ножа. Если хотите посмотреть, как происходит эта реакция, налейте себе чашку чая и добавьте в нее несколько кристаллов какой-нибудь растворимой соли железа, например сульфата железа (только не вздумайте это пить). Чай почернеет. Изменение цвета вызвано реакцией между содержащимися в чае полифенолами (таннинами) и железом. Получившаяся черная смесь очень плохо растворяется. На основе этого можно сделать вывод об усвояемости железа человеческим организмом: в данной форме железо фактически не абсорбируется. Таким образом, что бы ни являлось источником силы в шпинате, который ест Попай в известном мультфильме, это явно не железо. Полифенолы содержатся во многих растениях и вместе с фитатами являются причиной дефицита железа у людей, которые питаются главным образом блюдами из дробленого зерна и овощами. Обогащение таких блюд солями железа создает две проблемы: во-первых, железо не абсорбируется, во-вторых, окрашенные железо-полифенолы придают пище непривлекательный цвет.

Патрик Макфейл (медицинский факультет У ниверситета Витватерсранда, Йоханнесбург, ЮАР)

Пивные коктейли


Я иногда делаю себе шанди. Если сначала в бокал я наливаю пиво, а потом лимонад или имбирное пиво, коктейль начинает пениться и даже переливается через край. Ничего этого не происходит, когда я пиво добавляю в безалкогольный напиток. Почему так?



Брайан Харрис (Найроби, Кения)
Если каждый компонент шанди налить в отдельный бокал, вы заметите, что только пиво образует «шапку». Это происходит потому, что в пиве содержатся поверхностно-активные вещества, протеины и другие длинноцепочечные молекулы, которые способствуют образованию жидкостной пленки и стабилизируют движение пузырьков. С другой стороны, лимонадные пузырьки лопаются настолько быстро, что не успевают образовать «шапку». Наливаемый в пиво лимонад опускается на дно турбулентно, стимулируя активное образование пузырьков. Пиво на поверхности поначалу остается почти неразбавленным, поэтому всплывающие пузырьки быстро образуют пивную пену. Пиво, наливаемое в лимонад, тоже быстро стремится ко дну, но в данном случае пузырьки всплывают на поверхность лимонада и поэтому, как обычно, мгновенно лопаются. К тому времени, когда пиво, смешиваясь с лимонадом, достигает поверхности, движение пузырьков уже фактически стабилизируется и, как следствие, шапка уже не может образоваться. Возможна еще одна причина пониженного образования пены. Дело в том, что жидкостная пленка весьма чувствительна к различным концентрациям компонентов на ее поверхности. Попробуйте смешать два любых вида пены, и находящиеся в смеси пузырьки начнут лопаться гораздо быстрее. В качестве эксперимента налейте в бокал пиво так, чтобы получилась большая «шапка», а затем добавляйте по очереди несколько капель лимонада, жидкости для мытья посуды, джина, крупицы соли, выжатый из лимона сок и т. п. и смотрите, какая из добавок вызывает наибольшее разрушение пены.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)

Спектральные изображения


Когда чистое зеркало в ванной комнате запотевает, на нем можно рисовать. С испарением кoнденсата рисунок исчезает. Но когда зеркало опять запотевает, рисунок вновь проявляется. Почему?



Глин Уильямс (Дерби, Великобритания)
Водяной пар конденсируется на сухом зеркале в виде отдельных капелек. Этот процесс называется капельной конденсацией. Многочисленные капельки буквально застилают поверхность зеркала, так что она становится матовой. Когда вы рисуете на запотевшем зеркале пальцем, капельки сливаются в тонкую пленку прозрачной воды и участки зеркала в этих местах вновь обретают отражательную способность. Когда влажность воздуха падает, зеркало начинает высыхать и капельки испаряются. Рисунок становится невидимым, потому что вокруг больше нет капель, которые создавали контраст. Водяная пленка, в силу того что она имеет более низкую площадь поверхности, испаряется медленнее, чем капли. Если она не успеет полностью испариться до того, как зеркало вновь начнет запотевать, конденсат будет образовываться каплями в тех местах, где прежде покрытие было капельным, и пленкой на тех участках, где пленка еще не высохла. Образование пленки на стекле называется пленочной конденсацией. Поэтому рисунок вновь проступает на зеркале. Если зеркало успело полностью высохнуть до очередного запотевания, рисунок проявиться не должен. Это возможно только в том случае, если поверхность зеркала была загрязнена во время рисования по ней пальцем. От пальца на зеркале могли остаться следы пота, а пот благодаря содержащейся в нем соли способствует образованию пленочной конденсации. Инженеры-химики знают, что капельная конденсация передает тепло лучше, чем пленочная, но на практике это гораздо труднее обеспечить, так как капли, укрупняясь, соприкасаются одна с другой и сливаются, и процесс, как правило, принимает форму пленочной конденсации. С другой стороны, образование капельной конденсации легче предотвратить. Если вытереть зеркало салфеткой или ветошью, смоченной в растворе с небольшим количеством моющего средства (например, шампуня), на поверхности останется невидимая пленка, благодаря которой снизится поверхностное натяжение конденсирующихся капель. В результате они расплывутся и быстро сольются в пленку. На этом принципе основано действие жидких средств против запотевания, используемых для протирания стекол очков и лобовых стекол автомобилей.

Тони Финн (Гулль, Великобритания)
Когда вы рисуете пальцем на запотевшем стекле, на его поверхности от подушечки пальца остаются жирные следы, иногда с компонентами шампуня или мыла, если вы перед этим мыли руки. После испарения конденсата образовавшаяся прозрачная пленка становится невидимой. В следующий раз, когда водяной пар конденсируется на холодном зеркале, капли конденсата на чистой поверхности отличаются по размеру от тех, что покрывают загрязненные участки. В некоторых случаях водяной пар скапливается именно на загрязненных участках стекла, и тогда рисунок получается выпуклым. Но обычно такие водолюбивые соединения, как мыла, способствуют образованию не капель, а более гладкой водяной пленки, контрастирующей с серым влажным налетом на всем стекле.

Хью Вулфсон (Олтрингем, Великобритания)

Белок не взбивается


На протяжении многих лет, когда родные приходят ко мне в гости, я пеку меренги. Для этого мне приходится взбивать яичные белки до состояния густой массы. Я всегда использовала яйца от кур на свободном выгуле, а недавно купила органические яйца. Но сколько я ни взбивала белки этих яиц, так они и не загустели. Значит ли это, что в органической пище птиц отсутствуют вещества, способствующие загустению белков?



Вера Гейлор (Биллерикей, Великобритания)
Автор вопроса вывела необоснованное заключение, исходя из одного неудачного случая. Я постоянно взбиваю белки органических яиц и никогда не испытываю проблем. Принимая во внимание то, что история кулинарии знает подобные случаи со всеми типами яиц, можно предположить, что причину неудачи нужно искать не в органических яйцах.

Дж. Олдакер (Нанитон, Великобритания)
Хорошая густая белковая масса — это сложное соединение деформированных должным образом протеиновых молекул. Все, что мешает связыванию молекул, превращает белки в неаппетитную вязкую жижу. Самый типичный вредитель — растительное масло. Используйте чистую сухую посуду, на которой нет следов моющих средств. Если в белки, пока их не взбили до состояния загустевшей пены, попадет хоть одна капля кулинарного жира, сливок или желтка, меренги не получатся.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)
Мы используем в пищу яйца, которые несут наши куры. По качеству это органические яйца, хотя штамп на них не стоит. Из них получаются замечательные меренги. Думаю, все зависит от степени свежести яиц. Белки яиц со сроком свежести 5–6 дней нельзя взбить. Яйца, продающиеся в супермаркетах, могут иметь срок свежести до двух недель. Те, что купила ваша корреспондентка, вероятно, еще не успели вылежаться. В связи с этим возникает резонный вопрос: какие изменения происходят в яйце, по мере того как оно теряет свежесть, — изменения, превращающие его белок в отменное сырье для меренг?

Фил Бейкер (Аксбридж, Великобритания)
Возможно, яйца были слишком свежими. Полагаю, по мере того, как яйцо теряет свежесть, молекулы протеина образуют поперечные связи, благодаря которым альбумин может удерживать пузырьки воздуха, появляющиеся при взбивании белка.

Лорна Инглиш (ответ поступил по электронной почтебез указания обратного адреса)

Заботливый потребитель


Я всегда покупаю голубую туалетную бумагу, потому что этот цвет сочетается с декором моей ванны. Однако приятель сказал мне, что нужно использовать только белую туалетную бумагу, поскольку цветная более разрушительно воздействует на окружающую среду. В супермаркете неподалеку от моего дома огромный выбор туалетной бумаги разных цветов и узоров. Верно ли, что некоторые разновидности туалетной бумаги более губительны для окружающей среды? Если это так, то почему? Значит, бумажные полотенца еще вреднее, чем туалетная бумага?



Джон Шоу (Дриффилд, Великобритания)
Если ваш приятель имеет в виду, что красители — экологически вредные вещества, забудьте об этом. Химически активные группы молекул красителей образуют связи с целлюлозой, поэтому ткань, после того как на нее нанесли краситель, приобретает устойчивую окраску. По принципу действия красители сродни механизму мышеловки, в которую угодила мышь: хватая пищу, мышь становится безвредной. Вывести краситель с бумаги так же трудно, как перезарядить мышеловку. Красители стоят дорого, а для придания цвета туалетной бумаге нужно ничтожно мало краски, поэтому даже самые безалаберные производители, не заботящиеся об экологии окружающей среды, предпочитают безопасные красители, которые просты в применении и используются в крайне малых концентрациях. Когда туалетная бумага попадает в очистные сооружения сточных вод, парализованные молекулы становятся жертвами бактерий и не накапливаются в окружающей среде. Если не верите, купите туалетную бумагу разных расцветок, сложите кусок каждого рулона в 10 слоев и закопайте по отдельности в саду, а через 1–2 месяца выкопайте и проверьте результат. Если почва влажная, вам придется очень постараться, чтобы отыскать остатки ваших опытных образцов после того, как над ними поработали дождевые черви. То же самое можно сказать и о бумажных полотенцах, но они, будучи более плотными по фактуре, разлагаются медленнее, становясь для бактерий долговременным жильем. Окружающей среде они не наносят никакого вреда. Что касается белой туалетной бумаги, то для ее производства тоже нужны своего рода красители — отбеливатели. Если уж вы хотите быть политически корректным, используйте туалетную бумагу и бумажные полотенца невзрачного серого цвета.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)
Дерево имеет коричневый цвет, поэтому небеленая бумага тоже коричневая. Но на белой бумаге лучше виден шрифт, поэтому именно такую предпочитают использовать в печати. Чтобы бумага стала белой, ее обычно отбеливают хлорином, который может выделять канцерогенный диоксин. В последнее время образование диоксинов при производств бумаги существенно сократилось, и есть предложения полностью исключить выделение этого побочного продукта путем использования перекиси водорода и озонированных отбеливателей, которые гораздо дороже. Между прочим, то, что нам кажется кипенно-белым, на самом деле имеет голубоватый оттенок. Многие виды бумаги содержат флуоресцентные отбеливающие вещества, являющиеся источником вторичного ультрафиолетового излучения, а также синий краситель. Возможно, вам приходилось видеть, как светятся при инфракрасном облучении одежда и бумага, содержащие флуоресцентные отбеливающие вещества.

Бреди Хот (Солт-Лейк-Сити, США)

Трудности в маринаде


Я люблю соленья и чатни5,но мне хотелось бы знать какие питательные вещества сохраняются, а какие теряются, когда овощи варят и консервируют таким образом?



Эйдан Хэнкон (Лондон, Великобритания)
Соленья и чатни изначально были задуманы как форма сохранения фруктов и овощей путем их термической обработки (в целях уничтожения бактерий, грибков и дрожжей) и добавления сахара, кислоты (обычно уксуса) и соли, действующих как консерванты. В некоторых случаях свежие фрукты и овощи сбраживают на протяжении нескольких недель или месяцев в рассоле, содержащем молочно-кислые бактерии, которые образуют естественное консервирующее средство — молочную кислоту. Таким способом можно консервировать капусту и манго. При этом укрепляется структура тканей фруктов и овощей, их вкус становится более насыщенным. При промывании подвергшихся тепловой обработке или ферментации растений витамины, минеральные и питательные вещества теряются. Неустойчивые витамины во фруктах и овощах начинают разрушаться почти сразу же после сбора урожая. Этот процесс ускоряют высокотемпературная тепловая обработка и кислотная среда, необходимые для приготовления такого типа продукта. Иногда соленья и чатни готовят в растительном масле, а не в сладком соусе. В этом случае витаминов сохраняется больше, потому что кулинарная обработка более щадящая. Возьмем, например, манго: в 100 г свежего фрукта содержится около 40 мг витамина С, в чатни из манго, приготовленном на основе растительного масла, — всего 1 мг, а в сладком чатни витамин С практически отсутствует.

Марк Уэринг (Седберг, Великобритания)
Многие маринады готовят путем щадящей термической обработки или даже сбраживания. Но чатни по своим питательным свойствам совершенно иной продукт, поскольку его компоненты подвергаются столь же агрессивной тепловой обработке, что и плоды при варке джема. И маринады, и чатни — продукты технологий, предусматривающих охлаждение уже после консервирования, но в процессе их приготовления и хранения питательные вещества теряются. Это происходит в результате соления, нагревания, окисления и разложения питательных веществ. Теряются главным образом растворимые и неустойчивые питательные элементы — некоторые витамины, антиоксиданты и минеральные вещества. Сами консервирующие растворы не вызывают разложения питательных веществ. Степень соления зависит от метода приготовления и хранения плодов в маринаде. Например, крупные куски в отличие от измельченной массы, у которой площадь поверхности больше, можно засолить в меньшей степени! Чтобы снизить потерю питательных веществ, добавляйте маринад в супы или тушеные блюда. Такие питательные вещества, как крахмал и белки, процесс консервирования почти не затрагивает и даже способствует тому, чтобы они лучше усваивались организмом. В современном производстве маринадов используются мягкие консерванты, предотвращающие порчу продукта. Производители также рассчитывают на то, что открытые емкости потребитель будет хранить в холоде, чтобы продукт дольше не портился. Темнота защищает продукт от потери таких светочувствительных витаминов, как А и С. Чтобы предотвратить окисление, банки с соленьями должны быть плотно закрыты, а после открывания содержимое банок нужно сразу съедать. Соленья и маринады играют немаловажную роль в питании человека. Для жителей Севера это не только продукт питания: квашеная капуста, например, помогает им избежать цинги.

Энтони Дейвид (Корк, Ирландия)

Тонущие клецки


Итальянские картофельные клецки — ньокки — во время приготовления ведут себя весьма странно. Если кладу замороженные ньокки в чуть подсоленную кипящую воду, они тут же опускаются на дно кастрюли. Но ведь основной ингредиент замороженных ньокки — замороженная вода, плотность которой 0,92 кг на 1 л, а плотность кипящей воды 0,97 кг на 1 л. В моем представлении ньокки должны оставаться на плаву, пока лед не растает, и только потом опуститься на дно. А они, наоборот, через 2 минуты всплывают и держатся на поверхности в течение всего процесса варки, хотя они к этому времени уже тяжелее воды. Так что же происходит?



Радко Истенич (Любляна, Словения)
Когда замороженные ньокки кладут в горячую воду, совокупная удельная масса всех ингредиентов больше, чем плотность кипящей воды, и поэтому они тонут. Нагреваясь, ньокки становятся подобны резиновой лодке, надуваемой на дне бассейна. Воздух в тесте расширяется, в связи с чем общий удельный вес всех ингредиентов становится меньше плотности кипящей воды, и ньокки всплывают на поверхность.

Мартин Гаррод (Портсмут, Великобритания)
Я давно готовлю ньокки, и как-то раз, когда мне случилось варить их замороженными, я решила прямо на своей кухне произвести кое-какие элементарные вычисления. Удельный вес замороженных ньокки составлял 1,1 г/мл, и они, как и полагается, утонули в обычной кипящей воде. Когда ньокки всплыли на поверхность и сварились до готовности, я их достала, высушила на полотенце и вновь сделала соответствующие замеры. Это было нелегко, и результаты данного этапа следует принимать с некоторой поправкой. В итоге оказалось, что объем ньокки увеличился на 14 %, вес — на 8 %, а удельный вес уменьшился на 5,5 %. Как ни странно, когда я опустила вареные ньокки в холодную водопроводную воду, они утонули. Это произошло потому, что их удельный вес был больше плотности воды. Как бы то ни было, в тесте искусно приготовленных ньокки содержится множество мельчайших пузырьков воздуха. В кипящей воде воздух расширяется, и ньокки всплывают на поверхность. Сваренные ньокки утонули в холодной воде, потому что заключенный в тесте воздух немного сжался.

Мария Фремлин (Колчестер, Великобритания)

Специи наносят удар


Почему от куркумы остаются несмываемые желтые пятна на любых поверхностях, на которых другие толченые специи — корица, паприка, чили — не оставляют несмываемых пятен? Как можно удалить пятна от куркумы?



Хефин Локстон (Хаддерсфилд, Великобритания)
Куркума, толченый корень растения Curcumalonga, и паприка, пряность, получаемая из плодов сладкого стручкового перца (Capsicumannuum), специи, используемые в кулинарии для придания цвета и аромата блюдам. Куркума имеет желтый цвет благодаря куркумину, которого в сухом порошке специи содержится около 5 % общего веса. Красные пигменты в паприке — это смесь каротиноидов, главным образом капсантина и капсорубина. В высушенной паприке их максимальное содержание составляет 0,5 % общего веса. Красные каротиноиды, состоящие из длинноцепочечных молекул, растворяются в таких органических сольвентах, как уайт-спирит. Куркумин состоит из более мелких молекул с фенильными группами на концах. Он нерастворим в воде, но растворяется в сольвентах типа метанола. Поэтому можно ожидать, что и паприка, и куркума оставят след на окрашенных поверхностях и пластиках, поскольку они растворяются в органических сольвентах. Также следует ожидать, что в процессе приготовления пищи эти специи проникнут в масляный компонент блюда. Сравним окрашивающие свойства куркумы и паприки. Насыпьте по доброй щепотке куркумы в два маленьких стеклянных стаканчика и то же самое сделайте с паприкой. Добавьте по десертной ложке метилового спирта в каждый из первой пары стаканчиков и такое же количество уайт-спирита в пару других стаканчиков (эксперимент можете повторить с корицей и чили). Встряхнув смеси, вы увидите, что куркумин окрасил метиловый спирт в ярко-желтый цвет, а паприка окрасила уайт-спирит в красный. Капнув по капельке из всех четырех стаканчиков на чистую белую тарелку, вы заметите, что раствор куркумы в метиловом спирте имеет гораздо более яркий цвет, чем раствор паприки в уайт-спирите. Опыт можно повторить, использовав в качестве растворителя ацетон (или жидкость для снятия лака). На основе проведенных опытов можно сделать следующий вывод: куркума — более едкая специя главным образом потому, что в ней содержится больше извлекаемого красящего вещества. Другие причины объясняются различием физических свойств куркумина и красных каротиноидов, как это было продемонстрировано в нашем опыте с растворами, а так же тем, что эти красители химически по-разному воздействуют на твердые вещества. Капните полученными экстрактами на разные поверхности, если хотите проверить их окрашивающую способность, но прежде выясните, не нанесет ли это вреда. На нагревание куркумин не реагирует, но света не выносит. Поэтому, чтобы удалить пятно от куркумы, сначала очистите испачканную поверхность метиловым спиртом, а потом поместите испачканную вещь на солнечный свет.

Майкл Элфик (Ноттингем, Великобритания)

Резиновый кошмар


Почему резиновые кольца сами по себе плавятся? Часто в ящиках своего рабочего стола я нахожу старые резинки, превратившиеся в липкую массу. Через несколько месяцев эта липкая масса твердеет и становится хрупкой. Почему?



Стюарт Арнольд (Мюнхен, Германия)
Натуральный каучук состоит из звеньев полиизопрена, скользящих одно о другое при растяжении материала. Поскольку сырой каучук — вещество вязкое и мягкое, ему трудно найти применение. Чтобы он стал более твердым, в него добавляют такой химический реагент, как сера, которая создает химические поперечные связи между звеньями. От этого каучук твердеет и становится менее вязким. Этот процесс называется вулканизацией. Со временем ультрафиолетовые лучи и кислород вступают в реакцию с резиной, образуя химически активные радикалы, разбивающие звенья полиизопрена на короткие сегменты. В результате резина фактически вновь превращается в сырой каучук — мягкую, вязкую массу. Тем временем эти радикалы могут также образовать новые короткие поперечные связи между звеньями. Резина затвердевает и в итоге становится хрупкой. Этому процессу содействуют любые вулканизующие агенты, сохранившиеся в резине. Как ведет себя резиновое кольцо — становится жидким или твердеет, — зависит от относительной активности данных процессов, а сами показатели активности зависят, в свою очередь, от качества резины, то есть от того, какие добавки, наполнители и красители она содержит, а также от условий хранения. Тепло и свет ускоряют эти реакции (например, при повышении температуры на 10°C реакция станет протекать вдвое быстрее), а наличие таких сильных окислителей, как озон, способствует образованию еще большего количества радикалов. Таким образом, судьбу вашего резинового кольца определяют комнатная температура и его местонахождение, то есть стоит ли ваш стол у окна или рядом с устройством типа фотокопировального аппарата, который способствует образованию озона. Какое количество света и тепла необходимо для таких изменений? В основе химии полимеров резины лежит множество факторов, поэтому дать точный ответ на этот вопрос трудно. Вне сомнения, химические реакции протекают медленнее, если резина находится в холодильнике, и быстрее — если ее оставили на столе под лучами солнца. По приблизительным подсчетам, при повышении температуры на 10°C реакция ускоряется вдвое, но при этом нельзя не учитывать такие факторы, как кислород и свет. Большое значение имеет состав резины, такие ее компоненты, как вулканизующие агенты, наполнители или красители, поглощающие световую энергию или способствующие перемещению радикалов. И наконец, на процесс старения резины влияют концентрация озона, интенсивность ультрафиолетового излучения и степень растяжения резины. При растяжении звенья полиизопрена сближаются, что позволяет радикалам с большей легкостью передвигаться от одного звена к другому, образуя между ними новые связи.

Автор-составитель

Секреты лимона


Почему разрезанные яблоки и груши не темнеют, если их сбрызнуть лимонным соком?



Брайан Добсон (Алтон, Великобритания)
Чтобы ответить на данный вопрос, прежде всего нужно понять, почему ткани некоторых растений в местах порезов приобретают коричневый цвет. Клетки растений имеют различные полости, в том числе вакуоли и пластиды, которые отделены друг от друга мембранами. В вакуолях содержатся производные фенола, которые иногда имеют ту или иную окраску, но обычно бесцветны. В других полостях клетки находятся энзимы, называемые фенолоксидазами. В здоровой клетке растения мембраны отделяют производные фенола от оксидаз. Однако, если клетка повреждена (например, при разрезании яблока), производные фенола могут вылиться из вакуоли через проколотую мембрану и вступить в контакт с оксидазами. Кислород, содержащийся в воздухе, способствует тому, что эти энзимы окисляют фенольные производные. В результате данной реакции образуются продукты, защищающие растение, регенерирующие его поврежденные ткани, но при этом окрашивающие их в коричневый цвет. Реакцию потемнения могут предотвратить один-два агента, оба присутствующие в лимонном соке. Первый агент — витамин С, биологический ингибитор, образующий при окислении бесцветные вещества, в отличие от производных фенола, образующихся в яблоке. Второй агент — органические кислоты, и в частности лимонная кислота, снижающая рН оксидаз и таким образом замедляющая процесс потемнения. В лимонном соке витамина С в 50 раз больше, чем в яблоках и грушах. И лимонный сок с рН < 2 гораздо кислее, чем яблочный сок, в чем можно убедиться, попробовав и то и другое на вкус. Поэтому лимонный сок мгновенно предотвращает потемнение. Потемнение нарезанных кусочков яблока можно предотвратить и без лимонного сока, поместив их в азотную или углекислую среду, где нет кислорода, необходимого для оксидаз. Реакцию потемнения очень удобно наблюдать на сельдерее. Для этого нужно отрезать от его корневища крупный, относительно ровный кусок и обложить его несколькими маленькими кружочками фильтровальной бумаги, пропитанными разными растворами — яблочного сока, витамина С, других антиоксидантов, лимонной кислоты, других кислот и т. п. Под кружочком, пропитанным веществом, которое блокирует активность оксидаз, останется белый круг; вся остальная поверхность потемнеет.

Стивен К. Фрай (Институт клеточной и молекулярной биологии Эдинбургского университета, Великобритания)
Полифенолоксидаза (ПФО) была обнаружена в грибах в 1856 году Кристианом Шёнбейном. В природе этот фермент имеет широкое распространение — он присутствует в организме человека, большинства животных и у многих растений. У растений ПФО выполняет защитную функцию, оберегая плод с поврежденной кожурой от насекомых и микроорганизмов. Потемнение на поврежденной кожуре отталкивает насекомых и животных, а соединения, образующиеся в процессе потемнения, создают антибактериальный эффект. В некоторых видах растительной пищи эффект потемнения желателен. Например, чаю, кофе или шоколаду он придает характерный приятный вкус. Но потемнение других видов растений или фруктов — для фермеров целая проблема. Плоды с коричневыми пятнами на кожуре трудно продать, у них неприятный вкус.

Анжелес Эрнандес И. Эрнандес (Кристаллографическая лаборатория Андалусского института геофизики, Гранада, Испания)

Черное пиво?


Когда мне в баре наливают пинту крепкого ирландского портера, я вижу, что это черная жидкость. Тем не менее пузырьки, скапливающиеся на поверхности, — белого цвета, хотя они имеют тот же состав. Также обстоит дело и с другими видами пива. Почему?



Стюарт Браун (Бристоль, Великобритания)
В интересах науки я налил себе крепкий ирландский портер, дождался, когда поднявшиеся пузырьки образовали кремовую «шапку», а потом положил немного пены на тарелку и рассмотрел ее в маломощный микроскоп. В отличие от мыльной пены, состоящей из множества полуслипшихся пузырьков, пена портера состоит главным образом из одинаковых по размеру сферических пузырьков диаметром примерно 0,1–0,2 мм, заключенных в оболочки из жидкости. По краям капли пены мне удалось различить отдельно сидящие пузырьки, и, глядя на предметы, которые я ставил за ними, я понял, что эти пузырьки действуют как рассеивающие линзы. Равно как прозрачный мраморный шарик, имеющий более высокий коэффициент преломления, чем окружающий воздух, может действовать как мощное увеличительное стекло, так и сферические пузырьки в пивной пене рассеивают свет, потому что содержащийся в них воздух имеет более низкий коэффициент преломления, чем окружающая их жидкость. В результате свет, проникающий в пену, сталкивается с многочисленными пузырьками и рассеивается в разные стороны, чему также способствуют отблески пузырьков. Часть лучей возвращается на поверхность, и, поскольку на волны всех длин воздействие одинаковое, пена выглядит белой. Рассеяние света от пены сродни рассеянию от капель воды, вызывающему образование облаков. Это так называемое рассеяние Ми. Я сел и осушил бокал. При более близком рассмотрении «шапка» портера на самом деле сливочного цвета, а несколько капель, оставшиеся на дне бокала, имели светло-коричневую окраску. Крепкий портер — на вид черная жидкость, но светопроницаемая, а в самой пене жидкости мало, ибо большую часть ее объема занимает воздух. Пивная жидкость между пузырьками поглощает часть рассеивающегося между ними света, придавая пене легкую окраску. Разумеется, чтобы убедиться в правильности первоначально полученных результатов, я повторил опыт несколько раз.

Мартин Уиттл (Шеффилд, Великобритания)

Воздушный вкус


Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно распределены по всей плитке. Как производители добиваются такого эффекта? Почему пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает?



Наташа Томас (Уотфорд, Великобритания)
Метод получения знаменитых пузырьков «Aero» — секрет фирмы «Nestle Rowntree». Правда, мы можем открыть вам, что в одной плитке «Aero» около 2200 пузырьков.

Мари Фейган (ответственный сотрудникпо связям с прессой и общественностьюкомпании «Nestle», Великобритания)
Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935 года. Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный жидкий шоколад. В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но, возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой скоростью охлаждения. Патенты являются ценным источником технической информации. Примерно до 80 % технических открытий фиксируются в патентах и больше нигде. Патент GB 459583 вы можете просмотреть и распечатать, воспользовавшись сайтом Патентного управления Великобритании: www.patent.gov.uk. Данный сайт предоставляет возможность поиска информации но базам данных английских и европейских бюро патентов.

Мелвин Рис (Информационно-коммерческий отдел Патентного управления, Лондон, Великобритания)
В сущности, ваш читатель хочет получить ответ на вопрос не о шоколаде. Однажды мне сказали, что некий производитель мыла использовал аналогичный метод при изготовлении плавучего мыла. Опыты прошли успешно, мыло не тонуло в воде, но с коммерческой точки зрения этот продукт оказался нежизнеспособным, поскольку мыло растворялось очень быстро.

Майкл Дигнен (Норидж, Великобритания)
Дейвид Бейли, поверенный из адвокатской конторы по патентным делам «Brookes Batchellor», расположенной в Танбридж-Уэлсе (Кент), и Армен Хачикян, сотрудник Патентного информационного отдела Британской библиотеки, нашли еще один патент — GB 459582. Этот документ был зарегистрирован компанией «Rowntree» в тот же день, что и патент, о котором упоминалось выше. В нем представлена концепция изготовления шоколада «Aero». Производители шоколада, безусловно, знали, что делают. Хачикян указывает, что за восемь дней до регистрации патента название «Aero» было зарегистрировано в качестве торговой марки. Несмотря на то что срок действия английских патентов истекает через 20 лет после регистрации, торговая марка «Aero» до сих пор не утратила силы. Кроме того, Том Джексон из Уигтона (Камбрия) отыскал английский патент GB 480951 от 1938 года под названием «Усовершенствования в производстве сладостей, предназначенных для еды или приготовления напитков», зарегистированный Сидни Филлипсом и Артуром Уиттакером. В этом документе содержатся сведения о том, как можно получить пузырьки в расплавленном шоколаде с помощью сжатого газа, который затем выпускают через отверстие. В нем утверждается: «Когда шоколад помещают в область атмосферного давления, газ стремится улетучиться или расширяется внутри шоколада, при давая ему пористую, ячеистую структуру, похожую на медовые соты».

Автор-составитель

Ликер со сливками


Один из способов употребления ликера «Tia Maria» — потягивать его через тонкий слой сливок. Если в ликер налить двухмиллиметровый слой сливок и дать ему постоять две минуты, его поверхность начнет покрываться тороидальными ячейками. Эти ячейки образуют быстрый круговорот, и их движение продолжается, даже если вы потягиваете ликер через сливки. Как и почему образуются ячейки? Что является источником энергии?



Джеффри Шерлок (Амерсхэм, Великобритания)
Мы очень рады, что этот вопрос, присланный в рубрику «Last Word» в 1995 году, вдохновил на разработку исследовательского проекта целый ряд ученых из разных научных учреждений — Джулиана Картрайта из Лаборатории кристаллографических исследований (Гранада, Испания), Оресте Пиро из Средиземноморского института специальных исследований (Мальорка, Испания) и Ану Виллакампа из Национальной лаборатории им. Лоренса Ливермора (Калифорния, США). Их научный доклад «Образование узора при конвекционном движении растворов: извилистые круги и обособленные ячейки» был опубликован в журнале «Physica А». За период с 1995 года в редакцию журнала «New Scientist» читатели прислали ряд теорий, согласно которым причиной столь необычного эффекта является реакция между спиртом и жировыми веществами в сливках. Теперь мы знаем правильный ответ и ниже публикуем объяснение авторов статьи в журнале «Physica А».

Автор-составитель
Мы провели опыт с ликером и сливками и были заинтригованы. Потрясающе интересно наблюдать, как образуются эти разные узоры в слоях сливок разной толщины. Все это вызвано конвекцией. Конвекция — это перемещение объемов жидкости, зачастую обусловленное разностью температур. В ликере со сливками причиной конвекции является разность концентрации. Это так называемое конвекционное движение раствора. Важный компонент ликера «Tia Maria» — спирт. После того как сливки налили на поверхность ликера, спирт начинает проникать в сливочный слой. Когда он достигает поверхности, происходит изменение поверхностного натяжения: чем больше спирта в поверхностном слое, тем меньше поверхностное натяжение. Области более высокого поверхностного натяжения притягивают к себе жидкость из областей малого поверхностного натяжения. Жидкость, находящаяся под областями малого поверхностного натяжения, смещает жидкость, находящуюся на поверхности, занимая ее место. Но в этой жидкости уже содержится больше спирта, поскольку она поднимается из слоя сливок, находящегося ближе к ликеру. Данная часть жидкости имеет ровную поверхность натяжения и, в свою очередь, тоже смещается. Этот механизм положительной обратной связи создает конвекционное движение, которое продолжается до тех пор, пока существует разница в концентрациях компонентов смеси. Этот тип конвекционного движения, вызываемого воздействием поверхностного натяжения, называется конвекцией Бенара — Марангони и особенно характерен для тонких слоев жидкости. Это важный элемент таких процессов, как высыхание краски. Эти же капиллярные силы, или силы поверхностного натяжения, способствуют образованию других типов узоров в алкогольных напитках (например, «слезы» в бокале вина). Другой важный фактор конвекционного движения — плавучесть. Но конвекция, происходящая под воздействием выталкивающей силы, так называемая конвекция Рэлея — Бенара, не может вызвать образование узоров в «Tia Maria», потому что сливки легче ликера и, соответственно, этот ликер, покрытый слоем сливок, находится в состоянии равновесия. Узоры, образующиеся, когда жидкость начинает перемещаться под воздействием одного из этих двух механизмов, хорошо изучены в таких явлениях, как клубы облаков на небосводе или шестиугольники, появляющиеся на сковородке при нагревании слоя растительного масла. Ликер «Tia Maria» в этом плане исключение, потому что образующиеся в нем узоры — это не обычные клубы или шестиугольники. Об аналогичных узорах также есть упоминания и в научной литературе, в частности в статьях, написанных в первые десятилетия XX века. Червеобразные узоры в тонких слоях сливок называются извилистыми кругами, тороидальные ячейки — обособленными ячейками. И те и другие появляются, если на поверхности вещества, в котором происходит конвекция, есть поверхностная пленка, препятствующая передвижению потоков между поверхностью и основной массой жидкости. В данном случае жирные сливки частично блокируют поверхность, потому и образуются эти узоры. В более поздних исследовательских работах, посвященных конвекции, подобные типы узоров зачастую не рассматриваются, а данные старых опытов считаются неточными, потому что для экспериментов брались неоднородные жидкости; полагают, что разные узоры возникали из-за наличия примесей. Мы попытались восстановить справедливость. Понаблюдав за образованием узоров в ликере «Tia Maria», мы провели опыты с более простыми беспримесными жидкостями: узоры получились такие же.

Джулиан Картрайт, Оресте Пиро, Ана Виллакампа (Испания, США)

Медовая глыба


Почему жидкий прозрачный мед, хранящийся в закрытом сосуде, неожиданно, без воздействия явных внешних факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара? Бывает, что мед, остававшийся прозрачным на протяжении многих лет, буквально за пару недель превращается в твердый сахар, хотя банки спокойно стояли на полке. Температура, вероятно, роли не играет, ведь затвердевание может произойти в любое время года — и зимой, и летом.



Билли Гиллиган (Рединг, Великобритания)
Пчеловоды могут не согласиться с данным утверждением, поскольку мед, полученный из нектара разных растений, ведет себя по-разному. Мед — перенасыщенный раствор сахара разных концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Глюкоза кристаллизуется быстро; фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении многих лет. Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для некоторых видов сахара это обычное явление, для других — редкое. Осеменяя мед кристаллами или активно насыщая его воздухом, вы можете спровоцировать кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах. Поместите взбитый мед в микроволновую печь и нагрейте его до невысокой температуры, пока сахар не растает. Сравните на вкус патоку и растаявший сахар. Вы будете поражены.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)
Я наблюдал это много раз. Время начала кристаллизации, по-видимому, зависит от источника нектара, из которого сделан мед. Рапсовый мед кристаллизируется буквально в течение 1–2 недель после того, как его выработали пчелы. Вересковый мед, по-моему, вообще не кристаллизуется. Мед из фуксии очень жидкий и в отличие от всех других сортов, какие я знаю, предрасположен к закисанию, даже если весь мед взят из запечатанных пчелами сот. Но даже этот мед через 1–2 года кристаллизуется.

Пэт Донкастер (Корк, Ирландия)

Побулькаем?


Если опрокинуть наполненную жидкостью бутылку и начать ее выливать, то когда жидкость выливается быстрее — в начале, в конце, в середине процесса либо когда жидкость начинает булькать? И чем объяснить то, что жидкость выливается из бутылки с неравномерной скоростью?



Рэнди Барон (Базель, Швейцария)
Вода, вытекающая из опрокинутой вверх дном бутылки, не имеет свободной поверхности и поэтому должна замещаться чем-то еще, поскольку жидкость с изменением давления фактически не расширяется и не сжимается. В случае с пластиковой бутылкой, имеющей тонкие стенки, сокращение объема возмещается путем сжатия стенок бутылки под давлением воздуха, что поначалу и происходит. Затем требуется еще один механизм возмещения, который в случае со стеклянной бутылкой должен вступать в действие немедленно: поступление пузырьков воздуха через горлышко бутылки. По существу, пузырьки и вода поступают и выходят из бутылки по очереди, что и создает булькающий эффект. Ha скорость потока влияют два других важных фактора. Во-первых, если над жидкостью в бутылке скопилось достаточное количество газа, этот газ расширяется и занимает объем вытекающей воды. Данный процесс продолжается до тех пор, пока сила пониженного давления газа не станет равной весу оставшейся жидкости. Затем вновь начинается бульканье. Во-вторых, если перед опорожнением бутылку вращать, в жидкости возникнет завихрение и она станет переливаться через горлышко, освобождая относительно свободный проход к центру для потока воздуха. По сути, медленно вращая бутылку перед тем, как вылить из нее жидкость, можно создать в сосуде настоящий торнадо. Данные эффекты играют важную роль в промышленных сепараторах, называемых гидроциклонами, которые имеют форму перевернутой бутылки из-под молока. В эффективности этих аппаратов можно легко убедиться, понаблюдав за движением отделяющейся от дна жидкости. Ее поток имеет форму спирали, конуса или веточки.

Мартин Питт (химико-технологический факультет Шеффилдского университета, Великобритания)
К сведению барменов: небольшой опыт, проведенный в лаборатории журнала «New Scientist», подтверждает, что вода из бутылки, под каким бы углом ее ни держали, выливается быстрее, если бутылка полная, потому что в этом случае давление на жидкость в области горлышка самое сильное. Чтобы быстро вылить все содержимое бутылки, не опрокидывайте ее вверх дном, а держите под углом. Это более эффективный способ, потому что в этом случае удается избежать бульканья, которое замедляет проход жидкости через горлышко бутылки. Если хотите еще больше ускорить процесс, последуйте совету Мартина Питта: покрутите бутылку и затем опрокиньте вверх дном, продолжая быстро вращать ее вокруг оси. Мы выяснили, что, если перевернуть бутылку вина объемом 750 мл вверх дном, можно опорожнить ее за 9,9 секунды, а если держать ее под углом в 45° — за 8,1 секунды. Если взболтать жидкость в бутылке так, чтобы у горлышка образовалось завихрение, что позволит воздуху с самого начала проникать в сосуд и замещать жидкость, время опорожнения сократится до 7,7 секунды. Во всех случаях интенсивность опорожнения бутылки снижается по мере того, как падает высота напора воды над горлышком. Если разделить объем воды в бутылке на три равные части, то первый, второй и третий объемы из перевернутой вверх дном бутылки выльются соответственно за 2,5, 3,5 и 3,8 секунды; из бутылки, которую держат под углом, — за 2,0, 2,4 и 3,7 секунды; из взболтанной бутылки — за 2,0, 2,3 и 3,3 секунды. Технику взбалтывания можно освоить в совершенстве, но не рекомендуется перед наливанием взбалтывать пиво и прочие напитки, содержащие газ.

Автор-составитель

Меняем вкус


Глутамат натрия 1-замещенный — широко распространенный интенсификатор вкуса и аромата, особенно часто используемый в блюдах китайской и японской кухни. Почему эта вкусовая добавка столь популярна в кухне этих стран? Каков механизм ее действия?



Майкл Стюарт (Гулль, Великобритания)
Глутамат натрия 1-замещенный (Е621) — традиционно наиболее употребительная вкусовая добавка в блюдах восточной кухни. На протяжении тысячелетий японцы включают в свою пищу в целях улучшения ее вкусовых качеств морскую водоросль под названием комбу, но только в 1908 году было установлено, что за улучшение вкусовых качеств пищи отвечает такой ингредиент комбу, как глутамат. С того времени и до 1956 года глутамат в Японии производили на продажу путем извлечения из комбу. Этот способ требовал больших затрат и времени, и материальных средств. Потом началось массовое промышленное производство, которое продолжается и по сей день. В его основе лежит процесс ферментации таких природных веществ, как черная патока, добываемая из сахарной свеклы и сахарного тростника. Сегодня во всем мире производят сотни тысяч тонн вкусовой добавки Е621. Глутамат натрия 1-замещенный содержит 78,2 % глутамата, 12,2 % натрия и 9,6 % воды. Глутамат, или свободная глутаминовая кислота, — это аминокислота, содержащаяся в богатых белками продуктах: мясе животных и домашней птицы, овощах и молоке. Большое количество глутамата содержится в сырах рокфор и пармезан. Глутамат, содержащийся в пищевой добавке Е621, изготовленной промышленным способом, отличается от глутамата растительного и животного происхождения. Природный глутамат состоит исключительно из L-глутаминовой кислоты, а его искусственные разновидности имеют в своем составе еще и D-глутаминовую кислоту, а также пироглутаминовую кислоту и другие химические вещества. Широко известно, что блюда японской и китайской кухни содержат Е621, но почему-то мало кто знает, что эта добавка также используется при приготовлении пищи в странах всего мира. В Италии, например, ее добавляют в пиццу и лазанью, в США — в густой суп из рыбы или моллюсков и в тушеные блюда, в Великобритании — в хрустящий картофель и блюда из хлебных злаков. Считается, что Е621 усиливает натуральный «пятый вкус» некоторых продуктов (основные четыре — сладкий, кислый, горький и соленый). Этот «пятый вкус» по-японски называется «умами», что значит пряный, бульонный, мясной вкус. Впервые умами идентифицировал как вкус сотрудник Токийского императорского университета Кикунэ Икеда в 1908 году — в тот же период, когда в комбу был обнаружен глутамат. С точки зрения эволюции представляется вполне обоснованным, что у человека выработалась способность различать вкус глутамата, потому что этой аминокислотой богаты практически все натуральные продукты. Джон Прескотт, адъюнкт-профессор Сенсорного научно-исследовательского центра Чикагского университета, высказывает предположение, что умами сигнализирует о наличии в пище протеина, равно как сладкий вкус указывает на энергопитающие углеводы, горький — на наличие токсинов, соленый — на нехватку минеральных веществ, а кислый — на испорченность продукта. Группа ученых даже установила рецептор умами — это модифицированная форма молекулы mGluR4.

Марк Болли (Амершем, Великобритания)

Странный чай


Если в чашку с черным чаем добавить несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет. Почему?



Стюарт Робб (Стратхейвен, Великобритания)
В двух словах ответ на данный вопрос будет звучать так: при добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты.

Арон (Торонто, Канада)
В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20 % веса сухого листа. Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, — имеют очень густой, насыщенный цвет. Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно, теафлавины — полифенолы желтого цвета в черном чае — не участвуют в процессе осветления, который происходит при изменении кислотности среды.

Йохан Уис (Белвиль, ЮАР)

Крепкое вино


Недавно я отдыхала на острове Мадейра, у берегов Африки, и там узнала, что бутылки с мадерой — крепленым вином типа портвейна и хереса — следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной. Чем мадера отличается от других вин, ведь ее пробка тоже может высохнуть?



Кристина Марианна (Лиссабон, Португалия)
Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг — кислород. Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда оставалась влажной. В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается более крепленым (обычно с содержанием спирта 16–20 % по объему вместо 10–13 %). Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени окисляется. Но мадера — особый случай. Частичное окисление улучшает вкус этого вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, — скажем, вследствие того, что высохла пробка, — не так страшна, как для других вин. Но все же почему можно порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении? 5-10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках, закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино. Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход — пользовать для закупорки мадеры только самые качественные пробки. Будет ли мадера пригодна к употреблению спустя несколько столетий? Пару лет назад мне выпала честь откупорить бутылку мадеры 1814 года и попробовать примерно 50 мл. Бутылку с мадерой повторно закупоривали пробкой примерно каждые 25 лет. Не скажу, что это было отличное вино, но пить его было можно. Называлось оно «Violet» (так зовут мою жену, поэтому я сохранил бутылку). В прошлом на бутылки с мадерой приклеивали этикетки с названием корабля, на котором их транспортировали в Новый Свет.

Эдвард Хоббс (эксперт по вину Уэлсли-колледжа, Массачусетс, США)
Марочная мадера вполне способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт, но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о портвейне, хересе и некрепленых винах. Способ специального окисления мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50°C) на верхних этажах складов, находящихся на острове Мадейра.

Марк Макгроу (Челтнем, Великобритания)

Длина соломинки


Насколько длинной может быть соломинка, через которую пьют кока-колу?



Бхаргав (Хайдарабад, Индия)
Если создать абсолютный вакуум над нелетучей жидкостью, максимальная длина соломинки будет равна высоте столба жидкости, гидростатическое давление которого составит 1 атм. (98 066,5 Па). Для воды, плотность которой равна 1000 кг/м, максимальная длина соломинки составит примерно 10,3 м. Но поскольку давление водяных паров при температуре +27°C составляет 3536 Па, вода начнет кипеть прежде, чем вы создадите абсолютный вакуум. Поэтому максимальное вакуумметрическое давление, которое можно создать, равно: 101 325 — 3536 = 97 789 Па, а это значит, что для воды максимальная высота соломинки равна 9,97 м. С безалкогольными напитками дело обстоит сложнее, поскольку в условиях вакуума растворенный углекислый газ начнет «выкипать» из раствора. Медленно потягивая напиток через соломинку, сначала будете поглощать углекислый газ и лишь потом, когда газа не останется, доберетесь до самого уже выдохшегося напитка. Если будете потягивать очень быстро, то, возможно, вам удастся вытянуть напиток через соломинку до того, как СO2 выделится и образует пузырьки. Но более вероятно, что вам достанутся пена и пузырьки СO2, которые можно будет высосать в соломинку на гораздо большую высоту, чем жидкость, потому что эффективная плотность пенистой смеси ниже, чем плотность чистой жидкости. При средней скорости высасывания пузырьки пены сливаются и, как следствие, высота столбика будет ниже. Точный ответ можно дать, если знать, какое количество растворенного CO2 вы хотите оставить в своем напитке и какова максимальная скорость, с которой вы способны его высасывать. Вам также понадобится нечто более прочное, чем обычная соломинка, потому что пластиковые трубочки не выдерживают умеренных вакуумметрических давлений.

Саймон Айверсон (химико-технологический факультет Ньюкаслского университета, Австралия
Потягивая напиток через очень длинную пластиковую трубку с толстыми стенками, 15-летние ученики способны поднять столбик жидкости на высоту 2 м. Затем, попеременно всасывая, зажимая трубку языком, делая вдох и вновь всасывая, они легко поднимают столбик на высоту 4 м. Это их максимальный результат. Чтобы его увеличить, можно еще попробовать встать на стремянку, установленную на самом верху лестничного колодца, но это не очень удачная идея, если под твоей опекой находится класс из 30 человек. Полагаю, 4 м — это предел. Во рту давление снижается настолько же, насколько оно снижается в верхней части трубки. В связи с этим высасывание жидкости становится проблематичным, так как трудно преодолеть внешнее давление и оторвать язык от края трубки. Также нельзя не учитывать внутреннее давление в легких. Оно может резко упасть, когда горло у вас открывается и вы выдыхаете воздух в полость трубки. Чтобы этого не произошло, лучше вовремя остановиться.

Кит Шерратт (Ноттингем, Великобритания)
Не переусердствуйте, проверяя предел своих возможностей при высасывании жидкости. Во-первых, есть опасность поперхнуться. Во-вторых, при сильном всасывании во рту могут образоваться геморрагические пузырьки. Не далее как пару десятков лет назад в пустыне Калахари членам племени кунг порой приходилось высасывать воду из узких отверстий в камнях. В засушливое время года мужчины мастерили из камыша длинные соломины, высасывали воду из земли на всю длину соломины и сплевывали жидкость в общинный чан, чтобы остальные могли ею пользоваться.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)

Сила тока


Объясните, пожалуйста, каким образом антистатики предотвращают скопление статического электричества на одежде?



Джоанна (вопрос поступил по электронной почтебез указания обратного адреса)
Статическое электричество — это дисбаланс электрического заряда: нехватка или избыток электронов на поверхности материала. Обычно оно возникает при накоплении электрических зарядов в результате трения. Когда два материала соприкасаются, а потом отделяются друг от друга, между ними происходит обмен электронами: на одном остаются положительные заряды, на другом — отрицательные. В результате трения между двумя материалами процесс разделения зарядов протекает интенсивнее. При нормальных атмосферных условиях такие ткани, как хлопок и шерсть, имеют относительно высокое содержание влаги, наделяющей эти материалы некоторой проводимостью. Происходит отвод электрических зарядов, и статическое электричество накапливается. Но синтетические материалы в условиях низкой влажности имеют высокое поверхностное сопротивление, что препятствует рассеиванию заряда. Слой антистатика попросту снижает электрическое сопротивление поверхности ткани.

Пил Томпсон (Туикнем, Великобритания)
Накопление статического электричества на одежде вызвано трением ткани о ткань, ткани о тело и даже ткани о воздух и зависит от типа ткани, из которой сшита одежда, а также от степени влажности: чем выше влажность, тем меньше заряд. Такие ткани, как вискоза, шелк, шерсть, хлопок и лен, обладают высокой влагопоглощающей способностью (при данной относительной влажности окружающей среды их волокна впитывают большее количество влаги, чем другие материалы) и небольшим электростатическим зарядом. Такие волокна, как полиэфир, акрил и полипропилен, обладают низкой влагопоглощающей способностью и большим электростатическим зарядом. Антистатические средства бывают двух видов. Первые состоят из молекул, содержащих полярные группы, в которых заряд распределен неравномерно. Эти полярные группы действуют как проводники, рассеивающие статическое электричество. Второй вид — гигроскопические, или влагопоглощающие, вещества, также помогающие текстильным изделиям рассеивать статическое электричество. При повышенном содержании влаги на поверхности материала или в самих волокнах повышается электрическая проводимость ткани, что позволяет ей отводить заряд. Текстильщики-технологи могут создавать волокна и ткани, минимизирующие статическое электричество. В коврах небольшой процент волокон (до 3 %) имеют углеродную основу, отводящую статический заряд. При изготовлении ковров и обивочных тканей с этой же целью в латекс или в термоплавкий материал подложки добавляют ламповую сажу. В коврах, сотканных из нитей штапельного волокна, также присутствует небольшой процент волокон либо из нержавеющей стали, либо с алюминиевым покрытием, либо с напылением из серебра, уменьшающих статическое электричество. Однако количество такого типа волокон должно составлять менее 5%, иначе изделие приобретет сероватый оттенок.

Боб Вагнер (Плимут-Митинг, США)
В антистатиках содержится тип соединения, называемый сурфактантом. Это катионогенное поверхностно-активное вещество, состоящее из длинных молекул (как масло или жир) с положительным зарядом на одном конце. Зачастую такие сурфактанты представляют собой соединение аммония, в котором атом азота окружен четырьмя органическими группами. В процессе стирки отрицательный заряд, образующийся на поверхности ткани, притягивает к себе положительный конец молекул сурфактанта. Эти длинные молекулы маслянистого вещества смазывают волокна и таким образом предотвращают трение, вызывающее скопление статического заряда. В результате ткань легче гладится, становится более мягкой и ворсистой.

Ричард Филипс (Фейетвилл, США)

Деформирующий мед


Почему ломтик хлеба, смазанный медом, постепенно приобретает вогнутую форму?



Донал Троллоп (Стоунхаус, Великобритания)
Моя жена уверяет, что ее хлеб с медом не успевает покорежиться. Как бы то ни было, для тех, кто предпочитает неспешно грызть свой смазанный медом хлеб, я представляю простое объяснение. В хлебе примерно 40 % воды, а мед — это концентрированный раствор, в котором содержится около 80 % саxapa. Это значит, что мед вытягивает из хлеба воду. Налицо явление, называемое осмосом. Теряя воду, хлеб усыхает, но только с той стороны, где смазан медом. Поэтому ломтик и прогибается. Конечно, хлеб вряд ли покорежится, если вы мед намажете на сливочное масло. Масло образует водонепроницаемый слой, защищающий хлеб от обезвоживания медом.

Питер Берстин (Барри, Канада)

Серое вещество


Поверхность ламп накаливания там, где я работаю, со временем сереет. Почему?



Керсти Роуд (Манчестер, Великобритания)
Потемнение внутренних поверхностей ламп накаливания — результат испарения вольфрама из нити накала, происходящего в то время, когда лампа светится. В конечном счете испарение приводит к тому, что вольфрам тончает и сгорает. Разработаны различные методы снижения интенсивности процесса потемнения. Вольфрамовые нити первых ламп накаливания светились в вакууме, но вскоре выяснилось, что снизить интенсивность потемнения можно с помощью инертного газа. Современные лампы накаливания заполняют азотно-аргоновой смесью. Вдобавок рядом с нитью накала можно поместить такие газопоглощающие химически активные металлы, как тантал и титан. Эти металлы притягивают вольфрам, препятствуя его оседанию на стекле. В качестве альтернативы в лампу можно поместить небольшое количество абразивного вольфрамового порошка. Этот порошок, если его периодически встряхивать, убирает серый налет со стекла. Серый налет почти не будет появляться, если добавить в лампу галогены йод и бром. Испаряясь с нити, вольфрам вступает в реакцию с галогенами, которые затем возвращают вольфрам на нить. В результате лампа остается чистой. Чтобы вольфрамовые галоиды не конденсировались на стекле и цикл не нарушался, температура стенок лампы должна быть минимум 500°C. Для стеклянной лампы, обычно нагревающейся примерно до 150°C, это слишком высокая температура, поэтому следует использовать кварцевое (диоксид кремния) стекло. В сравнении с обычными лампами накаливания кварцево-галогенные лампы дольше не перегорают и не тускнеют. Например, за 2000 часов работы кварцево-галогенная лампа теряет менее 5% яркости. А лампа накаливания, имеющая срок службы 1000 часов, к моменту перегорания тускнеет на 15 %.

Росс Файерстоун (Уиннетка, США)
Это можно объяснить тем, что принцип действия лампы — не излучение света, а поглощение темноты. Теория поглощения темноты очень сложная, поэтому в подробности вдаваться не буду. Достаточно сказать, что, согласно положениям этой теории, темнота существует, темнота тяжелее света, темнота имеет окраску и ее скорость больше скорости света. Отвечая на ваш вопрос, можно сказать, что серый налет, со временем появляющийся на внутренних стенках лампы, — это скопления поглощенной темноты. Нечто подобное происходит и со свечкой, являющейся примитивным видом поглотителя темноты. У новой свечки белый фитиль. Когда свечка горит, он чернеет за счет поглощенной темноты.

Кен Уок (Уиган, Великобритания)
Обращаем внимание читателей на то, что революционная теория поглощения темноты пока еще не получила широкого признания в научных кругах.

Автор-составитель

Нагретый хмель


Вчера вечером мы с приятелями сидели в пабе и, потягивая темное горькое пиво, пытались понять, почему пиво выдыхается, когда теплеет? Причем в случае светлого пива это явление имеет еще более выраженный эффект.



Джон Шоу (Бригхаус, Великобритания)
Ответ следует искать в поведении газов и их концентрации в воде. Большинство сортов пива — это разбавленные растворы сахара, газов, органических кислот и других сложных соединений, а также (хотелось бы надеяться) спирта. В шипучих напитках содержится углекислый газ, который и заставляет эти напитки «шипеть». В настоящих английских элях СO2 образуется в результате реакции дрожжей с остаточным сахаром. В случае с большинством других сортов пива, в том числе с английским светлым пивом, газ добавляется искусственным путем на стадии продажи. Концентрация СO2 в растворе зависит от температуры этого раствора, в данном случае пива. В холодном пиве растворенного газа больше, чем в теплом. Вот почему такие виды рыб, как форель и лосось, нуждающиеся в большом количестве кислорода, обитают в холодных горных реках, где концентрация кислорода в воде намного выше. В пиве, налитом пивным насосом, содержится определенная концентрация растворенного СO2, но, нагреваясь под воздействием потной руки в теплом помещении, напиток утрачивает способность удерживать CO2.Избыточный газ выводится в атмосферу через поднимающиеся в пиве пузырьки, и напиток выдыхается. Другие летучие соединения, которые образуют солод и хмель, испаряются быстрее, и вы замечаете, что у пива появляется иной запах. Различия между светлым и темным сортами пива, которые отмечает ваш корреспондент, обусловлены двумя факторами. Во-первых, светлое пиво имеет менее насыщенный вкус (в силу того, что в нем содержится меньше фруктовых эфиров и спиртов с длинноцепочечными молекулами, что является результатом брожения при более низких температурах и использования дрожжей других культур) и потому подается, как правило, более холодным, чем темное пиво. Как следствие, между светлым пивом и воздухом разница температур больше, чем между темным пивом и воздухом, а значит, оно нагревается быстрее. Соответственно, светлое пиво теряет больше углекислого газа и потому быстрее выдыхается. Во-вторых, светлые сорта более насыщены углекислотой, чем темные. Соответственно, в момент продажи они больше пенятся, а значит, могут потерять больше СO3. Повышенная карбонизация, равно как и более низкая температура подаваемого пива, призвана завуалировать отсутствие вкуса — особенность, которой отличаются все светлые сорта пива английского производства. Разумеется, если вы не хотите употреблять выдохшееся пиво, пейте его быстрее либо сидите в более прохладных пабах.

Джефф Николсон (Ныокасл-апон-Тайн, Великобритания)


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет