Miért nem piszkálja a cukrot?

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Két étel kerül ki a pultra - friss paradicsom és egy tál cukor. Egy hét múlva fekete foltok alakulnak ki, a másik pedig tiszta, bár talán egy kicsit hülye a levegő nedvességétől függően. Az OK? Ozmózis.

Miközben a mikroorganizmusok szeretik a cukrot, szükségük van bizonyos mennyiségű vízre is. Ez a szabadon hozzáférhető vízmennyiség, a "vízaktivitás" (a_w) ", A baktériumok esetében 0,91, a penészgombák esetén 0,8 és a gombák (élesztők) esetében legalább 0,6. Az a_w-a friss élelmiszerek általában 0,99, míg a kristályos szacharóz (asztali cukor) egy kicsit 0,01.

Kristályos formája csontszáraz, a szacharóz (C12H22O11) szeret kötődik vízhez (H20). Ha elegendő koncentrációban van jelen, az asztali cukor szívja be az összes vizet. Ezért a cukor kiváló élelmiszer-tartósítószer. Az ozmózis útján a cukor az élelmiszernél húzza ki a rendelkezésre álló vizet, csökkentve az ételt_w, így nem alkalmas arra, hogy a mikrobák növekedjenek, vagy akár túlélhessenek.

Pontosabban, a sejt külső szélén a membránja egy félig áteresztő gát, amely lehetővé teszi bizonyos anyagok, beleértve a tápanyagokat és a hulladékokat, hogy mozogjanak és kijussanak. A sejten kívüli nagyobb cukormennyiség esetén az oldat hipertóniás, vagyis a sejtből vizet von ki, ami a baktériumokat (vagy bármi legyen) zsugorodik és meghal. (A fordított is előfordulhat, ha a cukor koncentráció magasabb volt a sejt belsejében, hipotóniás, vizet húzva, talán a sejt megtörésének pontjáig.)

Kémiai szinten nagyon érdekes is. Figyeld meg az összes érintett hidrogént és oxigént; a két molekula között 24 hidrogénatom és 12 oxigén van. Mindegyik oxigénatom enyhe negatív töltéssel rendelkezik, és mindegyik hidrogénnek enyhe pozitív töltése van, és a kémiában az ellenpillantások vonzzák. Együtt, mindezek a hidrogén és az oxigénatomok húzódnak egymáson - kezdetben saját molekuláik (táblacukor vagy víz) előállítására, majd a mikroba megölésének folyamatában.

Ezt az abszorpciós hatást egyszerűen úgy is megfigyelhetjük, hogy víztartalmú cukorkát készítünk, amely tiszta, pörkölt cukorból készül, és nedves környezetbe helyezi. Mindössze 33% -os relatív páratartalom mellett a levegőben levő pamut cukorka teljesen összeomlik, és mindössze 3 nap alatt kristályosodik, mivel elnyeli a levegő nedvességtartalmát. 45% -os relatív páratartalom mellett egy nap alatt teljesen összeomlik. 75% -os nedvességtartalom mellett csak 1 óra szükséges. Ezért volt 1972 óta csak a nem igényelt "pamut" cukorka. (1972 volt, amikor az első teljesen automatizált vattacukor gépet találtak fel, amely a bolyhos kezelést lehetővé tenné, és gyorsan csomagolhatja vízzáró tartályokba).

Ha tetszett neked ez a cikk, akkor is élvezheti:

Lehet, hogy a méz rosszul vagy megbetegít?
A kenyér gyorsabban megy a hűtőszekrényben, mint a szobahőmérsékleten
Miért só fokozza az ízt?
Mi a Worcestershire szószban és miért nevezik ezt?
A cukor nem teszi a gyerekeket Hyper-t

Bónusz tények:

Bár úgy tűnhet, hogy a gyapot cukorka, amely tiszta cukorból készült (néha élelmiszer-színező vagy más ízesítő hozzáadásával), elég sok lenne a legrosszabb dolog a világon, hogy enni, meg kell jegyezni, hogy csak körülbelül 30 gramm cukrot, hogy egy tipikus adag méretű pamut cukorkát, ami körülbelül 9 grammnál kevesebb, mint egy 12 uncia kólát. Továbbá a pamut cukorkának nincs zsírja, nincs tartósítószer, és adagonként csak 115 kalóriát tartalmaz. Bár biztosan nem egészséges étel, és nem is tölt fel semmilyen módon, számos olyan dolgot fogyasztanak az emberek, melyeket nap mint nap fogyasztanak, ami egészségük szempontjából sokkal rosszabb.
Még kis mennyiségű vízben oldva is, a táblacukor továbbra is mérgező marad a legtöbb mikroba számára - gondoljon dzsemekre és zselékre, amelyek_wkb. 0,8, és így nem (általában) nagyon könnyen elrontani. Természetesen számos mikroorganizmus létezik, az úgynevezett osmophilic, amely viszonylag alacsony vízaktivitási környezetben is jól fejlődik. Ezek közül kettő, Pediococcus halophilus, a baktériumok, és Saccharomyces rouxii, egy élesztő, együtt dolgozik egy penész, Aspergillus sojae (vagy oryzae), hogy létre shoyu, fermentált szójaszósz.
Más mikroorganizmusokat is használunk az élelmiszertermelésben. A sajtok alapját a bakteriális kultúrák képezik (pl Lactococcus lactis) és joghurtot (pl. Lactobacillus bulgaricus), valamint fermentált kolbászok, például a chorizo és a pepperoni (pl. Lactobacillus plantarum). A tejsavbaktériumokat a borsav stabilizálására is felhasználják.
Kék sajtok készítéséhez (gondoljunk: Roquefort, Gorgonzola és Stilton, valamint Bleu), a formák Penicillum Roqueforti és P. Glaucum, hozzáadásra kerülnek. Megjegyezzük, hogy bár egyes formák lehetnek toxikusak (aflatoxinok és mikotoxinok előállításakor), a sajt összetétele meggátolja ezt - ezáltal a sajtkészítmények általában biztonságosak.
Élesztők (pl. Saccharomyces cerevisiae és S. pastorianus) fermentálásra használják, amely kenyér, szeszesital, bor és sör készítéséhez szükséges. Ezek a folyamatok egyaránt szükségessé teszik a tisztességes cukor és víz előállítását, de mivel elegendő víz van, ez nem eredményezi a dehidratáción keresztül a mikrobák leölését, ahogyan a tiszta, száraz asztali cukor esetében történik.Pontosabban, ugyanazzal a folyamattal, amely a mikrobást dehidratálta, a víz és a szacharózmolekulák egymást keressék, de ezúttal elegendő víz jelenlétében az egyes szacharózmolekulák közötti kötések megszakadnak - és így minden molekulát elválasztanak egymástól, vízmolekulákkal körülvéve, cukros oldatot készítve. 50% víz és 50% szacharóz elegyében az oldat a_w.927 - elég magas az élesztőhöz, a penészhez és a baktériumokhoz, hogy elhalmozzák a bőséges cukorforrást.
A mikrobákhoz hasonló baktériumok sejtmembránja kicsi pórusokkal rendelkezik, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy kis molekulatömegű (18 molekulatömegű) vízmolekulák áthaladjanak, de túlságosan kicsiek a nagy cukormolekulák (342 MW) számára,. Így a cukrok, mint például a szacharóz és a glükóz átjutni a sejtmembránon, az ozmózis helyett, a cukrok egy speciális csatornán keresztül beléphetnek a sejtbe. Ebben a folyamatban, az úgynevezett megkönnyített diffúziónak, a membránon lévő fehérjék a cukorhoz kötődnek, ami megnyitja a portált, amely lehetővé teszi a molekulák bejutását és kilépését; megkönnyített diffúzióval, energiát nem szabad felhasználni, és az anyag a nagy koncentrációtól az alacsony koncentrációig terjed. Hasonló folyamat, bár az energiafogyasztást és az aktív szállítást igényli, az alacsony koncentrációjú területektől a nagy koncentrációjú területekig terjed.