ما هي الكيمياء الذكية التي يمكن أن تتوقف عن الطعام المتعفن

فندق في ريكجافيك يعرض على برغر ماكدونالدز وبطاطا مقلية ، على ما يبدو غير متناسق بعد أيام 2,512 - والفرز. تم شراؤها في أكتوبر 30 ، 2009 ، وهو اليوم الذي آخر ماكدونالدز في أيسلندا صندوق توظيف برأس مال محدود. لكن ليس عليك الذهاب إلى Reykjavík لرؤيتها: لديها كاميرا الويب الخاصة بك حتى تتمكن من مشاهدته من كرسيك.

ما الذي يجعل هذه الوجبة طويلة العمر؟ حسنًا ، لم أقم بفحص هذا البرغر بعينه ، ولكن التفاعلات الكيميائية تسببت في انحلال الطعام - وفهمها يمكن أن يساعدنا في الحفاظ على الطعام بشكل أفضل ولمدة أطول.

لنبدأ مع الأرز غير المطبوخ - في أذهان كثير من الناس ، إنه طعام سوف يستمر لفترة طويلة. الخبراء يعتقدون ذلك الأرز الأبيض المصقول سوف تحتفظ بسنوات 30 عند غلقها وتخزينها في مكان بارد وجاف بشكل صحيح. وهذا يعني في حاوية محكمة الإغلاق بامتصاص الأكسجين الذي يزيل الغاز الذي يمكن أن يؤكسد الجزيئات في الأرز.

{youtube} c0En-_BVbGc {/ youtube}

الغذاء الساخن ينطلق أسرع. كما تتذكر من دروس العلوم في المدرسة ، تكون التفاعلات الكيميائية أسرع في درجات الحرارة المرتفعة لأن الجزيئات الأكثر حرارة تمتلك طاقة أكبر وبالتالي تكون أكثر عرضة للرد عندما تصطدم. إنه سبب واحد لدينا ثلاجات. ولكن هناك حدود. فوق درجة حرارة معينة (تقريبًا 50-100 ° C) ، يتم تحريف الإنزيمات في البكتيريا - "موقعها النشط" ، حيث يحدث نشاطها التحفيزي ويربط الجزيئات لتنفيذ التفاعلات عليها ويفقد شكلها ولا يمكنه يعد تنفيذ ردود الفعل.

مرة أخرى في القرن 19th ، لويس باستور اخترع العملية التي تحمل اسمه. بسترة يقتل البكتيريا التي تجعل الطعام ينفد واليوم هذا ينطبق أساسا على الحليب. يحتفظ اللبن المبستر عن طريق التسخين إلى ما يزيد قليلاً عن 70 ° C لمدة أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع عند تبريده ، في حين يبقي الحليب المعقم ، الذي يتم تصنيعه بالتسخين إلى 140 ° C ، في حاويات محكمة الإغلاق لمدة تصل إلى تسعة أشهر. سوف الحليب الخام اليسار في الثلاجة تستمر سوى بضعة أيام.


رسم الاشتراك الداخلي


العيش خارج الأرض

كانت الحياة القصيرة للغذاء هي السبب في أن الجيوش في العصور الوسطى "عاشت خارج الأرض" عن طريق المسح ، ولكن في 1809 ، رجل فرنسي اسمه نيكولاس أبيرت فاز بجائزة قدمتها حكومته لعملية للحفاظ على المواد الغذائية. أظهر أن أغذية مغلقة داخل حاوية لاستبعاد الهواء ومن ثم طهيها إلى درجة حرارة عالية كافية لقتل الميكروبات مثل كلوستريديوم البوتولينوم أبقى لفترة طويلة.

لقد اخترع تعليبالتي انتشرت على نطاق واسع ، وليس فقط لتغذية الجيوش والبعثات - فقد أخذها القطاع المدني على الفور أيضًا. الطعام المعلب يعمل بالتأكيد. السير وليام إدوارد باري ، على سبيل المثال ، أخذ 26 طن من حساء البازلاء المعلبة ولحم البقر ولحم الضأن معه في 1824 في رحلته للعثور على الممر الشمالي الغربي. واحدة من هذه العلب الضأن فتحت في 1939 وتبين أنها قابلة للأكل ، إن لم تكن مستساغة جدًا.

على العكس ، يبطئ البرد نمو جرثومي. إن الحفاظ على الطعام حول 5 ° C في الثلاجة يبطئ من نمو الميكروبات - لكنه لا يوقفه. اكتشف الناس الذين يعيشون في مناطق شديدة البرودة مثل القطب الشمالي ذلك ، بالطبع ، دون الحاجة إلى ثلاجات. ومشاهدة أسماك الإنويت تحت الجليد السميك كلارنس الشطة فكرة الطعام سريع التجميد هذا يخلق بلورات جليد أصغر من التجميد العادي ، مما يؤدي إلى تلف أقل لجدران الخلية ، وبالتالي فإن الطعام لا يبقى لفترة أطول ولكن أيضا الأذواق أفضل.

السكر والتوابل و جميع الاشياء جيده

بدءاً بالمجتمعات في المناطق الأكثر سخونة مثل الشرق الأوسط ، كان الطعام المجفّف موجودًا منذ آلاف السنين - يُعتقد أن الحالات الأقدم تعود إلى 12,000BC. تجفيف الطعام ، سواء باستخدام الشمس (والرياح) أو عمليات المصنع الحديثة ، يزيل الماء من خلايا الميكروبات التي تحطم الطعام. هذا يمنعهم من التكاثر ويقتلهم في النهاية.

امتداد لذلك هو استخدام الملح (أو السكر) للحفاظ على الطعام. في حين أن لحوم البقر ولحم الخنزير الملح قد تستحضر أفكار البحرية الملكية في أيام جاك أوبري وستيفن ماتورين - أبطال روايات باتريك أوبريان النابليونية - تعود هذه العملية إلى أبعد من ذلك بكثير.

السيد والقائد: أوبري وماتورين.

{youtube} 440l8poSQiA {/ youtube}

في العصور الوسطى ، تم تناول الأسماك المملحة مثل سمك الرنجة وسمك القد على نطاق واسع في شمال أوروبا ، وكانت الأسماك بالطبع ضرورية خلال الصوم الكبير. خلايا الكائنات الحية الدقيقة لديها الجدران التي هي قابلة للنفاذ إلى الماء ولكن ليس إلى الملح. عندما تكون الخلية على اتصال بالملح ، يحدث التناضح ، لذلك يتحرك الماء للخارج من أجل محاولة تحقيق تركيز الملح داخل وخارج الخلية ، وفي النهاية يتم إزالة الكثير من الماء من الخلية التي تموت. لا مزيد من البكتيريا.

السكر له تأثير مماثل ، فكر فقط في الفواكه المحفوظة أو المربى أو الهلام. التدخين أيضا يجف الطعام. بعض الجزيئات التي تكونت عند حرق الخشب ، مثل الفانيلين، سيضيف نكهة ، في حين أن الآخرين ، بما في ذلك الفورمالديهايد والأحماض العضوية لها خصائص حافظة.

التجفيف بالتجميد هو طريقة حديثة لإزالة الماء من الطعام ، وربما هذا هو نوع القهوة التي تستخدمها. يستغل المصنعون المعاصرون شيئًا طوّره الإنكا في جبال الأنديز العليا 2,000 منذ سنوات لإعداد البطاطس المجففة بالتجميد ، المعروف باسم chuño. تستمر الممارسة اليوم. يتم ترك البطاطا خارج المنزل طوال الليل ، عندما تكون درجات الحرارة المتجمدة مضمونة ، ثم تدوس عليها ، عاري القدمين ، لتجميعها. ثم تكمل الشمس الحارقة الوظيفة - لديك طعام سيحتفظ به لأشهر ، الطعام إما لجيوش الإنكا أو الفلاحين في بوليفيا وبيرو.

ماذا عن التوابل؟ حسنا، كلا من البصل والثوم لها خصائص مضادة للميكروبات. هناك دليل أن استخدام التوابل في المناخ الأكثر دفئا يرتبط مع خصائص مضادة للميكروباتلذا فإن إضافتها إلى الطعام يمكن أن تساعد في الحفاظ عليها.

النشاط المضاد للبكتيريا من بعض التوابل ، ولا سيما القرفة والكزبرة ، وربما يرجع ذلك إلى الألدهيدات - جزيئات تفاعلية تحتوي على مجموعة -CHO ، تتكون من أكسدة الكحولات ، بما في ذلك الهيكسينال ، وهو الجزيئ الذي نشمّه عندما يقطع العشب طازجًا - انهم يحتوون.

التوابل التي تحظى بأكبر قدر من الاهتمام هي الكركم ، مصنوعة من جذور نبات في عائلة الزنجبيل ، كركم لونغا، وخاصة جزيء يحتوي على ، ودعا الكركمين. تم استخدام الكركم في الغذاء في وادي السند على 4,000 منذ سنوات ، وكذلك في الطب. اليوم ، قد يكون جزيءًا مفيدًا للرصاص مرض الزهايمر ، وكذلك ربما تتداخل مع مسارات الإشارات المختلفة المتورطين في أنواع السرطان.

لذلك هناك علم سليم وراء العمليات المستخدمة للحفاظ على المواد الغذائية وبعض هذه المواد قد يكون لديك فوائد خفية لصحتنا. ومع ذلك ، يبقى الهامبرغر في أيسلندا لغزا. هناك بالتأكيد الكثير من القصص الإعلامية التي تحاول الحصول على أسفل الخلود الظاهري - ولكن الطريقة الوحيدة للتأكد من ذلك هي إخضاعها لتحقيق علمي دقيق. ربما سأحجز رحلتي.

نبذة عن الكاتب

سايمون كوتون ، محاضر أول في الكيمياء ، جامعة برمنغهام

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon