Hvad er den kloge kemi, der kan stoppe din rådnende mad

Et hotel i Reykjavík har udstillet en McDonald's burger og pommes frites, tilsyneladende udrangeret efter 2,512 dage - og tæller. Det blev købt den 30. oktober 2009, dagen den sidste McDonald's på Island lukket. Men du behøver ikke at gå til Reykjavík for at se det: det har sit eget webcam, så du kan se det fra din lænestol.

Hvad gør dette måltid så langvarigt? Jeg har ikke undersøgt denne særlige burger selv, men kemiske reaktioner får mad til at henfalde - og forståelse af dem kan hjælpe os med at holde mad bedre og længere.

Lad os starte med ubehandlede ris - i mange folks sind er det et levnedsmiddel, der holder i lang tid. Eksperter regner med det poleret hvid ris opbevares i 30 år, når de er ordentligt forseglet og opbevaret et køligt, tørt sted. Dette betyder i en lufttæt beholder med iltabsorberende stoffer, der fjerner den gas, der kan oxidere molekyler i risen.

{youtube}c0En-_BVbGc{/youtube}

Varmere mad går hurtigere ud; Som du måske husker fra skolevidenskabelige lektioner, er kemiske reaktioner hurtigere ved høje temperaturer, fordi varmere molekyler har mere energi og derfor er mere tilbøjelige til at reagere, når de kolliderer. Det er en af ​​grundene til, at vi har køleskabe. Men der er en grænse. Over en bestemt temperatur (ca. 50-100 ° C) bliver enzymerne i en bakterie denatureret - deres “aktive sted”, hvor dets katalytiske aktivitet sker, og den binder sig til molekyler for at udføre reaktioner på dem, mister sin form og kan ikke længere udføre reaktioner.

Tilbage i det 19 århundrede, Louis Pasteur opfandt den proces, der bærer hans navn. pasteurisering dræber de bakterier, der får mad til at gå ud, og i dag anvendes dette primært til mælk. Mælk, der er pasteuriseret ved opvarmning til lidt over 70 ° C, opbevares i to til tre uger, når den afkøles, mens UHT-mælk, fremstillet ved opvarmning til 140 ° C, opbevares i lufttætte, sterile beholdere i op til ni måneder. Rå mælk tilbage i køleskabet ville varer kun et par dage.


indre selv abonnere grafik


At leve af landet

Madens korte levetid var årsagen til, at middelalderlige hære "levede af landet" ved at fjerne, men i 1809 hed en franskmand ved navn Nicholas Appert vandt en pris, der blev tilbudt af sin regering for en proces til konservering af mad. Han viste, at mad forseglet inde i en beholder for at udelukke luft og derefter kogte til en høj nok temperatur til at dræbe mikrober som f.eks Clostridium botulinum opbevares i lang tid.

Han havde opfundet konserves, som kom i udbredt anvendelse og ikke kun til fodring af hære og ekspeditioner - det blev straks også taget op af den civile sektor. Konserveret mad fungerer bestemt. Sir William Edward Parry tog for eksempel med sig 26 tons ærtesuppe, oksekød og fårekød på dåse i 1824 på sin ekspedition for at finde Nordvestpassagen. En af disse fårekande blev åbnet i 1939 og fundet spiselig, hvis ikke særlig velsmagende.

Omvendt nedsætter kold kimvækst. At holde mad ved omkring 5 ° C i et køleskab bremser mikrobiel vækst - men det stopper ikke det. Folk, der bor i meget kolde områder som Arktis, opdagede dette selvfølgelig uden behov for køleskabe. Og det at se på inuitterne under tyk is gav Clarence Birdseye ideen om hurtigfrysning af mad; dette skaber mindre iskrystaller end almindelig frysning, hvilket resulterer i mindre beskadigelse af cellevægge, så maden holder ikke kun længere, men smager også bedre.

Sukker og krydderi og alt godt

Begyndende med samfund i varmere regioner som Mellemøsten har tørret mad eksisteret i tusinder af år - de tidligste tilfælde antages at dateres tilbage til 12,000 f.Kr. Tørring af mad, hvad enten det er ved hjælp af solen (og vinden) eller moderne fabriksprocesser, fjerner vand fra cellerne i mikroberne, der nedbryder mad. Dette stopper dem med at reproducere og i sidste ende dræber dem.

En udvidelse af dette er brugen af ​​salt (eller sukker) til at bevare mad. Mens salt oksekød og svinekød kan fremkalde tanker om Royal Navy i dagene af Jack Aubrey og Stephen Maturin - helte fra Patrick O'Brian's Napoleon-romaner - processen går meget længere tilbage end det.

Mester og kommandør: Aubrey og Maturin.

{youtube}440l8poSQiA{/youtube}

I middelalderen blev saltet fisk som sild og torsk bredt spist i Nordeuropa, og fisk var selvfølgelig afgørende i fastetiden. Cellerne i mikroorganismer har vægge, der er gennemtrængelig for vand, men ikke for salt. Når cellen er i kontakt med salt, finder osmose sted, så vand bevæger sig ud af cellen for at forsøge at udligne saltkoncentrationen i og uden for cellen, og til sidst fjernes så meget vand fra cellen, at den dør. Ingen flere bakterier.

Sukker har en lignende virkning, bare tænk på frugtkonserves, syltetøj eller gelé. Rygning tørrer også mad ud. Nogle af molekylerne dannet, når træ brændes, som vanillin, vil tilføje smag, mens andre, herunder formaldehyd og organiske syrer, har konserverende egenskaber.

Frysetørring er en opdateret måde at fjerne vand fra mad, måske er det den slags kaffe, du bruger. Moderne producenter udnytter noget, som inkaerne i de høje Andes-øer udviklede for 2,000 år siden for at fremstille frysetørrede kartofler, kendt som chuño. Øvelsen fortsætter i dag. Kartofler udelades natten over, når frysetemperaturer er garanteret, så trampes de med bare fødder for at mase dem op. Den blærende sol fuldender derefter jobbet - du har en mad, der skal opbevares i flere måneder, mad enten til Inca-hære eller bønderne i Bolivia og Peru.

Hvad med krydderier? Godt, både løg og hvidløg har antimikrobielle egenskaber. Der er bevismateriale at brugen af ​​krydderier i varmere klimaer er knyttet til deres antimikrobielle egenskaber, så at føje dem til mad kan hjælpe med at bevare den.

Den antibakterielle aktivitet af nogle krydderier, især kanel og koriander, skyldes sandsynligvis aldehyder - reaktive molekyler indeholdende en –CHO-gruppe, dannet ved oxiderende alkoholer og inklusive hexenal, det molekyle, vi lugter, når græsset er frisk skåret - de indeholder.

Det krydderi, der har fået mest opmærksomhed, er gurkemeje lavet af rødderne på en plante i ingefærfamilien, Curcuma longaog især et molekyle, det indeholder, kaldet curcumin. Gurkemeje blev brugt i mad i Indus-dalen for over 4,000 år siden såvel som i medicin. I dag kan det være et nyttigt blymolekyle mod Alzheimers sygdomsamt muligvis forstyrre forskellige signalveje, der er involveret i kræft.

Så der er sund videnskab bag de processer, der bruges til at konservere mad og nogle af disse stoffer kan have skjulte fordele for vores helbred. Denne hamburger på Island er dog stadig et mysterium. Der har bestemt været masser af mediehistorier, der forsøgte at få bunden af ​​dets tilsyneladende udødelighed - men den eneste måde at være sikker på ville være at udsætte det for streng videnskabelig undersøgelse. Måske booker jeg mit fly.

Om forfatteren

Simon Cotton, lektor i kemi, University of Birmingham

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon