Hóa học thông minh có thể ngăn chặn sự thối rữa thực phẩm của bạn là gì

Một khách sạn ở Wilmingtonavík đã trưng bày một chiếc burger và khoai tây chiên của McDonald, dường như chưa hoàn thành sau những ngày 2,512 - và còn hơn thế nữa. Nó được mua vào tháng 10 30, 2009, ngày mà McDonald cuối cùng ở Iceland đóng cửa. Nhưng bạn không cần phải đến Wilmington để xem nó: nó có webcam riêng để bạn có thể xem nó từ ghế bành của bạn.

Điều gì làm cho bữa ăn này sống lâu như vậy? Chà, tôi đã không tự mình kiểm tra chiếc bánh burger đặc biệt này, nhưng phản ứng hóa học khiến thực phẩm bị phân hủy - và hiểu chúng có thể giúp chúng ta giữ thức ăn tốt hơn và lâu hơn.

Hãy bắt đầu với gạo chưa nấu chín - trong suy nghĩ của nhiều người, đó là một loại thực phẩm sẽ giữ được lâu. Các chuyên gia cho rằng gạo trắng sẽ giữ cho 30 năm khi được niêm phong đúng cách và được lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng mát. Điều này có nghĩa là trong một thùng chứa kín khí với các chất hấp thụ oxy loại bỏ khí có thể oxy hóa các phân tử trong gạo.

{youtube}c0En-_BVbGc{/youtube}

Thực phẩm nóng hơn tắt nhanh hơn; như bạn có thể nhớ từ các bài học khoa học ở trường, các phản ứng hóa học nhanh hơn ở nhiệt độ cao vì các phân tử nóng hơn có nhiều năng lượng hơn và do đó có nhiều khả năng phản ứng khi chúng va chạm. Đó là một lý do chúng tôi có tủ lạnh. Nhưng có một giới hạn. Trên một nhiệt độ nhất định (khoảng 50-100 ° C), các enzyme trong vi khuẩn bị biến tính - vị trí hoạt động của chúng, nơi hoạt động xúc tác của nó xảy ra và nó liên kết với các phân tử để thực hiện phản ứng trên chúng, mất hình dạng và không thể thực hiện các phản ứng lâu hơn.

Trở lại thế kỷ 19, Louis Pasteur đã phát minh ra quá trình mang tên mình. Thanh trùng Giết chết vi khuẩn làm cho thức ăn mất đi và ngày nay điều này được áp dụng chủ yếu cho sữa. Sữa đã được tiệt trùng bằng cách đun nóng đến hơn 70 ° C sẽ giữ được từ hai đến ba tuần khi được làm lạnh, trong khi sữa UHT, được làm nóng bằng 140 ° C, sẽ giữ trong hộp kín, kín khí trong tối đa chín tháng. Sữa tươi để trong tủ lạnh chỉ vài ngày.


đồ họa đăng ký nội tâm


Sống xa xứ

Cuộc sống ngắn ngủi của thực phẩm là lý do mà các đội quân thời trung cổ đã sống ngoài vùng đất bằng cách nhặt rác, nhưng ở 1809, một người Pháp tên là Nicholas Appert đã giành được một giải thưởng được cung cấp bởi chính phủ của mình cho một quá trình bảo quản thực phẩm. Ông đã chỉ ra rằng thực phẩm được niêm phong bên trong một thùng chứa để loại trừ không khí và sau đó được nấu ở nhiệt độ đủ cao để tiêu diệt vi khuẩn như Clostridium botulinum giữ trong một thời gian dài.

Ông đã phát minh ra đóng hộp, được sử dụng rộng rãi, và không chỉ để nuôi quân đội và các cuộc thám hiểm - nó cũng ngay lập tức được đưa lên bởi khu vực dân sự. Thực phẩm đóng hộp chắc chắn hoạt động. Chẳng hạn, Ngài William Edward Parry, đã mang theo 26 tấn súp đậu đóng hộp, thịt bò và thịt cừu với ông trong 1824 trong chuyến thám hiểm của mình để tìm ra đoạn đường Tây Bắc. Một trong những lon thịt cừu này đã được mở trong 1939 và được tìm thấy là có thể ăn được, nếu không rất ngon miệng.

Ngược lại, lạnh làm chậm sự phát triển của mầm. Giữ thực phẩm ở khoảng 5 ° C trong tủ lạnh làm chậm sự phát triển của vi sinh vật - nhưng nó không ngăn chặn được. Những người sống ở những vùng rất lạnh như Bắc Cực đã phát hiện ra điều này sớm hơn, tất nhiên, không cần tủ lạnh. Và xem cá Inuit dưới lớp băng dày Clarence Birdseye ý tưởng về thực phẩm đông lạnh nhanh; điều này tạo ra các tinh thể băng nhỏ hơn so với đông lạnh thông thường, dẫn đến ít tổn thương thành tế bào hơn, vì vậy thức ăn không chỉ giữ được lâu hơn mà còn ngon hơn.

Đường và gia vị và tất cả những thứ tốt đẹp

Bắt đầu với các cộng đồng ở các khu vực nóng hơn như Trung Đông, thực phẩm khô đã có từ hàng ngàn năm - những trường hợp sớm nhất được cho là bắt nguồn từ 12,000BC. Làm khô thực phẩm, cho dù sử dụng mặt trời (và gió) hoặc các quy trình nhà máy hiện đại, sẽ loại bỏ nước khỏi các tế bào của vi khuẩn phá vỡ thực phẩm. Điều này ngăn chúng sinh sản và cuối cùng giết chết chúng.

Một phần mở rộng của điều này là việc sử dụng muối (hoặc đường) để bảo quản thực phẩm. Trong khi thịt bò muối và thịt lợn có thể gợi lên những suy nghĩ của Hải quân Hoàng gia trong những ngày Jack Aubrey và Stephen Maturin - những anh hùng trong tiểu thuyết Napoleonic của Patrick O'Brian - quá trình trở lại xa hơn thế nhiều.

Bậc thầy và chỉ huy: Aubrey và Maturin.

{youtube}440l8poSQiA{/youtube}

Vào thời Trung cổ, các loại cá muối như cá trích và cá tuyết được ăn rộng rãi ở Bắc Âu và cá dĩ nhiên là rất cần thiết trong Mùa Chay. Các tế bào của vi sinh vật có thành là thấm vào nước nhưng không thấm muối. Khi tế bào tiếp xúc với muối, quá trình thẩm thấu diễn ra, do đó nước di chuyển ra khỏi tế bào để cố gắng cân bằng nồng độ muối bên trong và bên ngoài tế bào, và cuối cùng rất nhiều nước bị loại bỏ khỏi tế bào khiến nó chết. Không còn vi khuẩn.

Sugar có tác dụng tương tự, chỉ cần nghĩ đến bảo quản trái cây, mứt hoặc thạch. Hút thuốc cũng làm khô thức ăn. Một số phân tử hình thành khi gỗ bị đốt cháy, như vanillin, sẽ thêm hương vị, trong khi những loại khác, bao gồm cả formaldehyd và axit hữu cơ có đặc tính bảo quản.

Làm đông khô là cách loại bỏ nước cập nhật từ thực phẩm, có lẽ đây là loại cà phê mà bạn sử dụng. Các nhà sản xuất hiện đại đang tập trung vào thứ gì đó mà người Inca ở vùng núi cao phát triển 2,000 nhiều năm trước để chuẩn bị khoai tây đông lạnh, được gọi là chuño. Việc thực hành tiếp tục ngày hôm nay. Khoai tây bị bỏ lại qua đêm, khi nhiệt độ đóng băng được đảm bảo, sau đó chúng giẫm đạp lên chúng, chân đất, để nghiền nát chúng. Mặt trời phồng rộp sau đó hoàn thành công việc - bạn có một thực phẩm sẽ giữ được trong nhiều tháng, thực phẩm cho quân đội Inca hoặc nông dân của Bolivia và Peru.

Còn gia vị thì sao? Tốt, cả hành tây và tỏi đều có đặc tính kháng khuẩn. Có bằng chứng rằng việc sử dụng các loại gia vị ở vùng khí hậu ấm hơn có liên quan đến chúng đặc tính kháng khuẩn, vì vậy thêm chúng vào thực phẩm có thể giúp bảo quản nó.

Hoạt động kháng khuẩn của một số loại gia vị, đặc biệt là quế và rau mùi, có lẽ là do aldehyd - các phân tử phản ứng chứa nhóm NhómCHCHO, được hình thành bằng cách oxy hóa các rượu và bao gồm cả hexenal, phân tử mà chúng ta ngửi thấy khi cỏ mới cắt - chúng chứa.

Gia vị được chú ý nhiều nhất là củ nghệ, được làm từ rễ của một loại cây thuộc họ gừng, Curcuma longavà đặc biệt là một phân tử mà nó chứa, được gọi là curcumin. Củ nghệ đã được sử dụng trong thực phẩm ở thung lũng Indus hơn 4,000 năm trước, cũng như trong y học. Ngày nay, nó có thể là một phân tử chì hữu ích chống lại Bệnh Alzheimer, cũng như có thể can thiệp vào các con đường truyền tín hiệu khác nhau liên quan đến ung thư.

Vì vậy, có khoa học âm thanh đằng sau các quy trình được sử dụng để bảo quản thực phẩm và một số chất này có thể có lợi ích tiềm ẩn cho sức khỏe của chúng ta. Bánh hamburger ở Iceland, tuy nhiên, vẫn còn là một bí ẩn. Chắc chắn đã có rất nhiều câu chuyện truyền thông cố gắng để có được đáy của sự bất tử rõ ràng của nó - nhưng cách duy nhất để chắc chắn sẽ là đưa nó vào cuộc điều tra khoa học nghiêm ngặt. Có lẽ tôi sẽ đặt chuyến bay của tôi.

Giới thiệu về Tác giả

Simon Cotton, Giảng viên cao cấp về Hóa học, Đại học Birmingham

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon