Текст книги "Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого"

Автор книги: Мик О'Хара

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 12 страниц)

Но при низкой скорости истечения наступает момент, когда сил поверхностного натяжения оказывается достаточно, чтобы изменить траекторию движения жидкости: она уже не падает из отверстия, а «прилипает» к поверхности пакета снаружи (при условии, что это картонная коробка с плоским верхом). Притянутая к поверхности струя жидкости останется таковой из-за сил поверхностного натяжения и явления, которое называется эффектом Коандэ. Он наблюдается, когда жидкость течет по выпуклой поверхности (например, вода из-под крана огибает поверхность ложки) и создает внутреннее давление, вызывающее «прилипание» струи к поверхности.

Совместного действия сил поверхностного натяжения и эффекта Коандэ обычно достаточно, чтобы заставить струю жидкости огибать верхнюю поверхность коробки и стекать по ее боку, таким образом обеспечивая максимальное попадание жидкости из пакета вам на ноги.

Эксперименты показали: когда пакет полный, «подсасывание», наблюдаемое при втягивании воздуха взамен вытекшей жидкости, усиливает колебания струи и приводит к периодическому «прилипанию» струи (и увлажнению ног), даже при сравнительно большой скорости истечения.

Билл КроутерАэрокосмическое отделение, Университет Манчестера, Великобритания

Эффект Коандэ, или «прилипания», назван в честь румынского изобретателя Анри Коандэ (1886–1972), создавшего реактивный самолет с двумя камерами сгорания, по одной с каждой стороны фюзеляжа, направленными вниз и расположенными ближе к передней части самолета. К его ужасу, при взлете струи пламени, вместо того чтобы оставаться прямыми, «прилипли» к фюзеляжу до самого хвоста. Правда, благодаря этому эффекту имя изобретателя было увековечено.

Примерно 30 лет назад явление «прилипания» к стенкам было использовано при разработке автоматических систем управления (струйная техника), в которых маленькая струйка жидкости заставляла главный поток отклоняться от стенки и изменять направление движения. После этого поток «прилипал» к другой стенке.

Джон УортингтонСтоурбридж, Западный Мидлендс, Великобритания

Подробнее о Коандэ и первом настоящем реактивном самолете, созданном в 1910 году, можно узнать на сайте www.allstar.fiu.edu/aero/coanda.htm. В следующем ответе описывается простая демонстрация этого эффекта. – Ред.

Этот эффект возникает вследствие общего свойства текущих жидкостей обтекать поверхности и «прилипать» кним. Можно провести любопытный эксперимент: возьмите вертикальный цилиндр (вымытую бутылку, например, из-под вина) и поместите за ним зажженную свечу. Если стукнуть по бутылке, свеча погаснет из-за потока воздуха, образовавшегося вокруг нее.

Ричард ХаннИпсвич, Суффолк, Великобритания

Два в одном

«Недавно я купил упаковку яиц, производители которых гарантировали, что в каждом яйце по два желтка. Они не обманули. Как сделать так, чтобы в яйце было два желтка?»

Джон КрокерСолихалл, Западный Мидлендс, Великобритания

Эти яйца – природный феномен, которым мы не управляем. Двухжелтковые яйца крупнее тех, которые откладывает большинство птиц, их проверяют отдельно от остальных. Спрос на двухжелтковые яйца превышает предложение, нам приходится подвергать яйца тщательной проверке, чтобы убедиться, что в каждом имеется по два желтка. Каждое яйцо рассматривают на свету. При этом процессе (его до сих пор называют просвечиванием – еще с тех времен, когда источником света служили свечи) желтки отчетливо видны в виде теней.

Грэм Муир Компания Stonegate Farmers Limited, Хейлшем, Суссекс, Великобритания

Попробуйте повторить этот опыт в домашних условиях, и вы увидите все, что находится внутри яйца. – Ред.

Жареные факты

«Когда я рассматриваю поверхность масла в сковороде в отраженном свете, на поверхности масла, которое греется на газу, появляется узор, похожий на соты. Размер этих сот меньше всего там, где слой масла самый тонкий. Почему?»

Рекс УотсонБродстоун, Дорсет, Великобритания

Похожие на соты ячейки, появляющиеся в нагретом масле, известны под названием конвективных ячеек Рэлея – Бенара. При небольшой разнице температур между нижним и верхним слоями масла тепло распространяется путем обычной теплопередачи (столкновение отдельных молекул) и никакого макроскопического движения не наблюдается. Если разница температур возрастает, конвекция (общее явление с участием множества молекул) становится более эффективным средством для переноса тепловой энергии. Нагретое масло на дне не такое плотное, оно стремится всплыть. Верхний слой масла охлаждается при контакте с воздухом и снова погружается. Это движение становится кругообразным, при нем возникают вальцы жидкости, которые сами упорядочиваются и образуют заметный узор, напоминающий соты.

Это явление было тщательно исследовано, тем более что повторить его можно в домашних условиях, поэтому теперь мы знаем, почему конвективные ячейки напоминают соты. Форма конвективных вальцов зависит от формы сосуда, в котором нагревается жидкость. В круглых сковородах легко образуются шестиугольные фигуры. В емкостях другой формы могут возникнуть удлиненные и прямоугольные вальцы с квадратным поперечным сечением.

При кругообразном движении жидкости (вверх, по поверхности, вниз, по дну) размер ячеек общего рисунка связан линейной зависимостью с толщиной слоя жидкости. Интересно, что если многие параметры можно определить, например размер конвективной ячейки, то направление кругообразного движения при возникновении конвекции остается неопределенным. После того как вращение установится (по часовой или против часовой стрелки), оно остается стабильным.

Бернд ЭггенУниверситет Эксетера, Девон, Великобритания

Примерно через 20 минут после начала нагревания начинается по-настоящему интересная фаза конвекции. Перепады температур в слое масла достигают определенной критической величины, выясняется, что каждый из многочисленных рассеянных конвективных потоков в масле лучше сохраняет энергию, если делит зону нисходящего тока с непосредственными соседями. Сложности с противотоком исчезают. Такое совместное перераспределение очагов конвекции приводит к образованию рисунка плотных конвективных ячеек. Они имеют вид медовых сот для того, чтобы площадь соприкосновения со стенками соседних ячеек была максимальной.

Ввиду таких совместных действий ячеек конвекция значительно усиливается, восходящий поток горячего масла образует маленький фонтанчик в центре каждой ячейки. Сила, благодаря которой сохраняется рисунок ячеек, несмотря на механические и термические препятствия, – поток тепловой энергии, проходящий вверх через слой масла. Точно так же биологической системе необходимо распределение энергии (в данном случае пищевой) для сохранения целостности.

Существенный рост перепада температур приводит к распаду узора ячеек, этот процесс делится на несколько усложняющихся стадий и наконец становится хаотическим.

Роджер КерсиНатли, Восточный Суссекс, Великобритания

Можно теоретически доказать, что наиболее эффективный рисунок тока в жидкости с большой площадью поверхности, в слое которой происходит перенос тепла со дна вверх, – шестиугольники, ширина которых равна толщине слоя жидкости. Горячая жидкость поднимается в центре ячеек, остывает на поверхности и затем погружается на дно по периметру шестиугольника. Подобный узор ячеек можно увидеть в любом масштабе: от миллиметровых экспериментальных сосудов до поверхности Солнца.

Гэри ОддиКрэнфилд, Бедфордшир, Великобритания

Выше читатели уже дали ответы на вопрос, но, как указывает автор ответа, приведенного ниже, объяснения рэлеевской модели конвекции были не вполне корректными, поскольку эта модель применима лишь для нагревающейся жидкости достаточной глубины. – Ред.

Поведение горячего масла на сковороде – классический пример конвекции Бенара, нестабильного движения жидкости на нагреваемой ровной поверхности, которое приводит к образованию в циркулирующей жидкости правильных шестиугольных ячеек. Известно, что лорд Рэлей разработал теорию, объясняющую эту нестабильность. Но мало кто знает, что его теория была неверной.

Рэлей рассматривал горизонтальный слой жидкости на нагреваемой плоской поверхности и подразумевал, что нестабильность принимает форму параллельных, вращающихся в противоположные стороны вальцов, движимых силами плавучести ввиду разной плотности жидкости. Затем в ходе рассуждении он пришел к выводу, что размер шестиугольных ячеек близок – по счастливой случайности – к размеру ячеек, наблюдаемых Бенаром. Кроме того, Рэлей предсказал минимальный перепад температур в слое при возникновении этого движения, но он оказался примерно в 100 раз больше, чем перепад, который требовался для возникновения ячеечного потока в экспериментах Бенара.

Другие исследователи по-своему дополнили анализ Рэлея. Если не принимать верхнюю поверхность жидкости плоской, ясно, что она приподнята между соседними восходящими вальцами и понижена над нисходящими потоками жидкости. Это явление прямо противоположно тому, которое наблюдал Бенар. Когда эксперимент Бенара повторили, оказалось, что ячейки также могут возникать при охлаждении нагреваемой поверхности, в то время как, согласно Рэлею, при этом жидкость должна находиться в покое. Нестабильность также наблюдалась в слое жидкости под поверхностью, нагреваемой сверху, и в пространстве, где величина силы притяжения, а следовательно, и сила плавучести равнялась нулю.

В конце 50-х годов XX века была разработана новая модель конвекции Бенара, в которой жидкость приводило в движение изменение поверхностного натяжения, вызванное перепадами температуры на поверхности жидкости. Эта модель также позволяла предсказать понижение поверхности жидкости над восходящими потоками. В реальных условиях должны присутствовать оба эффекта – Бенара и Рэлея. Преобладание одного из них зависит от конкретных условий. Силы плавучести регулируют движение в жидкости, когда у нее нет свободной поверхности или когда слой жидкости толще 10 мм; в противном случае поток регулируют силы поверхностного натяжения.

Какие бы движущие силы ни преобладали, они должны быть достаточными, чтобы преодолеть сопротивление вязкости, препятствующее движению, и диффузию тепла внутри жидкости (которая сглаживает перепады температур) прежде, чем возникнет нестабильный поток. Для потоков, регулируемых силами плавучести, появление нестабильности определяется числом Рэлея: отношение сил плавучести к зависимости сопротивления вязкости от теплопереноса, в то время как для потоков, управляемых силами поверхностного натяжения, соответствующей переменной будет число Марангони, при котором силы поверхностного натяжения заменяют силы плавучести.

В тонких слоях жидкости нестабильный поток принимает форму правильных рядов шестиугольных ячеек независимо от формы сосуда. Для более толстого слоя жидкости основной нестабильный поток представляет собой ряд вальцов, параллельных сторонам сосуда, с направлением потока вдоль края и зависимостью от относительной температуры основания. Вальцы распадаются на многоугольные (не обязательно шестиугольные) ячейки при росте перепада температур.

Ричард ХолройдКембридж, Великобритания

О черствости

«Почему печенье, оставленное на ночь без упаковки, к утру становится мягким, а французский багет, пролежавший без упаковки такое же время, твердеет так, что им можно убить?»

Лорна ХоллБульон, Франция

В печенье содержится гораздо больше сахара и соли, чем в батоне. Измельченные сахар и соль гигроскопичны, они впитывают влагу из атмосферы, осмотическое давление в сладком печенье гораздо выше. Плотная текстура печенья создает капиллярный эффект и помогает удерживать влагу. В батоне мало соли и сахара, а структура мякиша открытая. Мука не реагирует на влажность в окружающей среде. Поскольку эти продукты делают по-разному, один притягивает воду, другой – нет. Попробуйте поставить опыт с разным печеньем – очень сладким, плотным или воздушным, рыхлым и губчатым. «Показатель ночного пропитывания» увеличивается по мере роста плотности и содержания сахара и соли. Я установил, что если положить в закрытую емкость итальянские бискотти (не очень сладкие и довольно воздушные) и плотное сладкое имбирное печенье, бискотти станут каменно твердыми, а имбирное печенье останется мягким.

Крис ВернойКвинана, Австралия

Батон черствеет, а сладкое печенье остается мягким благодаря гигроскопичности содержащегося в нем белого сахара. Я исследовал это явление в прошлом году, когда в 13 лет участвовал в конкурсе. От участников, требовалось доказать, что кулинария – тоже наука.

Сахар притягивает водяной пар, содержащийся в воздухе, поэтому печенье становится мягче. В батоне сахара нет, следовательно, водяной пар притягивать нечему. Влага из самого батона быстро испаряется, и он твердеет.

Для эксперимента мы взяли три сорта печенья: одно с сахарной пудрой, другое с медом и последнее, контрольное, без подсластителей. Контрольное печенье за ночь потеряло 2,17 грамма воды, медовое – 2,03 грамма, а печенье с сахарной пудрой – 1,23 грамма. Медовое печенье теряло влагу потому, что концентрация воды в атмосфере превышала ее содержание в печенье.

Том УинчЭли, Кембриджшир, Великобритания

Крахмал состоит примерно из 20 % амилозы и 80 % амилопектина. Причина засыхания хлеба – ретроградация амилозы. Разумеется, при этом теряется влага, иначе хлеб не высыхал бы. Но можно позаботиться о том, чтобы из хлеба не испарялась влага, а он все равно станет черствым. Линейные молекулы амилопектина в частицах крахмала, которые в свежем хлебе разделяет влага, сближаются и приобретают более упорядоченную структуру со временем, поэтому хлеб становится жестким.

Этот процесс зависит от температуры, быстрее всего он происходит при температуре чуть выше точки замерзания, а ниже этой точки замедляется. Исследования показали, что хлеб, который хранили при температуре 7 °C (средняя температура в холодильнике), зачерствел так же быстро, как хлеб, который хранили при температуре 30 °C. Так что хранение хлеба в холодильнике не прибавляет ему свежести.

Элли ТейлорЛондон, Великобритания

Явление, описанное в вопросе, отражено в законодательстве: именно из-за него выпечка иначе облагается налогом на добавленную стоимость. Со сладкой выпечки НДС берется, с хлеба – нет. Теперь у нас есть новое определение: печенье – изделие, которое не черствеет, в то время как несладкая выпечка становится черствой. Какие последствия это может иметь для налогообложения батонов, даже не представляю.

Ричард БатлинЛондон, Великобритания

Сырная тянучка

«Почему жареный сыр становится тягучим?»

Джон МитчеллУишоу, Стратклайд, Великобритания

В сыре, который не подвергался тепловой обработке, содержатся длинноцепочечные молекулы белка, по-разному скрученные и представляющие собой влажную жирную массу. Когда мы нагреваем сыр, жиры и белки расплавляются, а когда жидкости становится слишком много, цепочки можно растянуть в длинные нити. Возьмите немного расплавленного сыра и потяните, и вы увидите множество тонких ниточек – точно таким же образом можно растягивать и скручивать в пряжу волокна хлопка.

Тот же опыт можно проделать с полиэтиленовым пакетом: достаточно нагреть его или растянуть так, чтобы скрутить или вытянуть длинноцепочечные молекулы. Когда молекулы скручиваются, пластик становится мягким и податливым. Если растянуть его, в направлении растягивания полиэтилен станет эластичным и прочным, но будет легко разделяться вдоль, между волокнами и цепочками.

Джон РичфилдДеннесиг, Южная Африка

Когда сыр плавится, длинноцепочечные молекулы белка соединяются вместе и образуют волокна в жидкой массе расплавленного сыра. Я полагаю, что этим показателем вполне можно пользоваться для непосредственного определения содержания количества белка в сыре. От образца (большого куска расплавленного сыра) отделяется нитка сыра, растягивается и измеряется расстояние, на которое эта нитка вытянется от точки ее прикрепления к большому куску сыра. Этот показатель можно сравнить с каким-нибудь эталоном, сыром с известным содержанием белков.

Майк ПеркинПо электронной почте, без обратного адреса

Микроволнения

«У моего коллеги есть привычка подогревать бутилированную воду для чая в кружке в микроволновой печке. Когда вода нагревается до нужной температуры, он вынимает кружку.

Несколько раз вода начинала активно булькать и пузыриться после того, как он клал в нее чайный пакетик. Однажды она вскипела, пока кружку доставали из микроволновки. Бурление было таким сильным, что из кружки выплеснулось почти 90 % воды, – опасное явление. Что это было?»

Мюррей ЧепменПо электронной почте, без обратного адреса

Часть воды в кружке перегревается: температура жидкости чуть выше температуры кипения, при которой обычно образуется газ. В данном случае закипанию препятствует отсутствие очагов, необходимых для образования пузырьков.

Например, при кипячении воды в чайнике такого не бывает, поскольку есть и шероховатая поверхность нагревательного элемента, и конвективное перемешивание с восходящими потоками горячей воды – этого достаточно для надлежащего кипения. Известно, что турбулентность в жидкости способствует бурлению и в других случаях – например, при разливании напитков типа колы.

В случае с вашим коллегой чайного пакетика, а в других случаях легкого движения хватило, чтобы вызвать образование пузырьков. Даже при перегревании большого количества воды лишь небольшая часть обращается в пар, поскольку на этой стадии перехода запас скрытой теплоты очень велик. Полагаю, если долго продержать кружку в микроволновке, в конце концов все ее содержимое выплеснется и забрызгает печку изнутри – для этого понадобятся только очаги бурления. Порой стремительное парообразование делает опасной эксплуатацию микроволновки.

Ричард БартонГилдфорд, Суррей, Великобритания

Перегретая жидкость может резко вскипеть при добавлении чего-либо в тот же сосуд – как в примерах, которые привел автор предыдущего ответа, или при движении сосуда. Я сам видел эффектный взрыв бутылки с жидкостью, которую только что вынули из лабораторной микроволновки: стеклянный сосуд с горячей жидкостью швырнуло через всю комнату. Этого можно избежать, если дать жидкости, подогретой в микроволновке, постоять хотя бы минуту, прежде чем прикасаться к ней или открывать дверцу. При этом жидкость слегка остывает, тепло распространяется в ней равномерно. Такой способ я рекомендую при нагревании жидкостей в микроволновке, даже если речь идет о чашке чая.

Диана УорнКембридж, Великобритания

Ветчинная радуга

«Чем вызваны зеленоватые радужные переливы, которые я часто замечаю на поверхности грудинки или ветчины? Вредны ли они? Почему они исчезают, если нагреть ветчину? Возникает ли такая радуга на других продуктах питания?»

Джорджина ГодбиКембридж, Великобритания

Такие переливы можно увидеть на продуктах, оставляющих жирные пятна на поверхности при помещении в воду. При охлаждении эта смесь образует микроскопическую пленку, как бензин на мокром шоссе.

На некоторых видах холодного мяса, например на нарезке говяжьего окорока или некоторых видах ветчины, можно увидеть красивые молочные переливы. Они объясняются рефракцией и дифракцией света рядами микроскопических частиц стеклянистого вещества в материале с другим показателем преломления. В мясе этот эффект вызывают микроскопические шарики жира, рассеянные в водянистой мышечной ткани. Нагревая мясо, мы уничтожаем эти капельки и меняем оптические параметры матрицы, поэтому эффект пропадает.

Джон РичфилдДеннисиг, Южная Африка

Зеленый оттенок, который иногда можно заметить на грудинке и ветчине, – результат действия непатогенных бактерий, которые разлагают кислородопроводящий белок миоглобин и дают производные порфирина. Эти производные – крупные гетероциклические соединения, которые могут иметь зеленоватый оттенок.

Стефани БартонКафедра биохимии и микробиологии, Университет Родса, Грэмстаун, Южная Африка

Мой отец, который в одиночку работал в австралийском буше в 20—30-х годах XX века, ел либо свежее мясо только что убитых животных, либо мясо, которое провисело на дереве настолько долго, что стало ярко-зеленым. Чтобы защитить мясо от мух, отец клал его в сумку.

Он утверждал, что зеленый цвет – признак того, что мясо уже можно употреблять в пищу без опасений. Но я сомневаюсь, что вместе с изменением цвета менялся и вкус.

Джен МортонУэст-Лонсестон, Тасмания, Австралия

Радужные переливы вызывает попадание света на поверхность и его рассеивание. При интерференции рассеянный свет раскладывается на цвета спектра, положение которых меняется в зависимости от угла зрения наблюдателя. Но если вы видите не просто радужные переливы, а ярко-зеленый цвет, возможно, мясо предназначено только для луженых желудков тех, кто прошел суровую школу австралийского буша. – Ред.

Съедобные поплавки

«Какая сила заставляет отдельные плавучие частицы пшеничных или рисовых сухих завтраков плыть по поверхности молока к краю миски и слипаться с другими частицами?»

Джон ЧепменПерт, Западная Австралия

Эту силу создает дисбаланс поверхностного натяжения жидкости вокруг плавучей частицы сухих завтраков. Простой эксперимент помогает понять, что происходит.

Вам понадобится вода из-под крана, два полистироловых стакана и два кружочка, вырезанных из третьего стакана (вполне достаточно двух кружочков диаметром 1 сантиметр). Наполните первый стакан водой, не доходящей 1 сантиметра до края, во второй стакан налейте воды доверху и продолжайте осторожно подливать так, чтобы вода не вылилась, но ее поверхность получилась выпуклой, выступающей под действием сил поверхностного натяжения над краем стакана.

Теперь положите полистироловые кусочки на воду в центре каждого стакана. В неполном стакане кружок сместится к стенке и остановится. В отличие от него, кружок в стакане с выпуклой поверхностью воды будет держаться ближе к центру. Более того, если попробовать

кончиком карандаша подвести кружочек к краю стакана, он заметным рывком вернется в центр.

Все эти явления вызваны поверхностным натяжением воды. В частично наполненном стакане поверхность воды изогнутая ближе к стенкам. Дело в том, что молекулы воды притягиваются к полистиролу сильнее, чем друг к другу. Поверхность воды во втором стакане выпуклая потому, что силы поверхностного натяжения стремятся максимально сократить площадь поверхности; по той же причине капли жидкости круглые.

Вода также изгибается возле краев полистиролового кружка. В местах соприкосновения воды и кружочка силы поверхностного натяжения определяют положение каждой контактной точки в зависимости от угла соприкосновения. Когда кружочек находится посередине стакана, тянущая сила со всех сторон одинакова, потому что вода изгибается навстречу кружочку везде в равной степени.

Но если кружочек сдвинулся к стенке частично наполненного стакана, изгиб поверхности воды возле стенки стакана сокращает изгиб поверхности, соприкасающейся с кружочком. При этом возрастает наружная сила, действующая на сторону кружочка вблизи стенки стакана, в итоге равнодействующая сила направлена к стенке.

Этим же эффектом объясняется слипание частиц на поверхности молока в миске с завтраком, а также поведение листьев и веточек на поверхности пруда или озера. Рей Холл Уорренвилл, Иллинойс, США

Возможно, это оборонительная стратегия: они собираются вместе, как бизоны, чтобы защититься от хищника, т. е. от вас. А может, все дело просто в поверхностном натяжении жидкости.

Пер ТулинПо электронной почте, без обратного адреса

То, что частицы риса, пшеницы и любых других зерен притягиваются друг к другу, можно объяснить их стремлением к общему центру масс (инерцией). Эта способность известна под названием «зерно здравого смысла».

Исследования показали: если бросить в большую миску с молоком людей, стремление собраться в одном месте у них вряд ли появится – следовательно, у них нет ни толики здравого смысла.

Мартин МилленКидлингтон, Оксфордшир, Великобритания

Вулканизация яиц

«Большинство веществ при нагревании тает, так почему же яичница при жарке превращается из жидкости в твердое тело?»

Дэвид ФиллипсУорик, Великобритания

Не всегда переход из твердого состояния в жидкое и обратно связан с таянием и охлаждением: в качестве примера можно привести свертывание яиц и полимеризацию пластмасс.

Желток и альбумин, т. е. яичный белок, обязаны своей фактурой глобулярному белку, растворенному в них. Глобулярные частицы образуются потому, что цепочки молекул белков скручиваются в шарики. Электрический заряд в определенных местах цепочек придает белкам форму, подходящую для их функций. Заряд на поверхности глобулярных частиц притягивает молекулы воды и одновременно отталкивает другие белки и не дает их молекулам слипаться вместе.

Эти шарики – непостоянные структуры, электрическое сцепление белков не очень прочное. При интенсивном перемешивании, например во время нагревания, они начинают расцепляться, демонстрируя внутренние заряды. Этот процесс называется денатурацией, поскольку изменившиеся белки непригодны для выполнения их биологических функций. Противоположные заряды соседних молекул притягиваются, белки сцепляются вместе, сгущаются, образуются огромные скопления. Но поскольку наши пищеварительные ферменты переваривают эти скопления гораздо легче, чем белки в естественном виде, – приятного аппетита!

Джон РичфилдСомерсет Уэст, Южная Африка

При нагревании твердого вещества, например льда, мы передаем энергию молекулам, давая им возможность разрывать химические связи, которые удерживают их в твердом состоянии. В жидком состоянии им хватает энергии для перемещения, но не для того, чтобы полностью отделиться от других молекул и перейти в газообразное состояние.

Когда мы подогреваем сырое яйцо, происходит совсем другой процесс. Яйца состоят из отдельных белков, плавающих в воде, белки – из витых длинноцепочечных молекул, которым химические связи придают почти сферическую форму. Пока яйцо нагревается, эти связи рвутся, молекулы распадаются, образуют связи с другими молекулами, создают сеть, которая удерживает воду и способствует твердению яичницы. При дальнейшем нагревании образуется еще больше связей, яичница становится менее водянистой и более резинистой.

Николас СмитХоллибуш, Кумбран, Великобритания

Яйца состоят преимущественно из белков, растворенных в воде; наибольшая часть приходится на долю альбумина, формирующего почти весь яичный белок. В состав белков входят 20 разных аминокислот, образующих полимерные цепочки, плотно соединенные и создающие уникальную и относительно стабильную трехмерную конструкцию. При нагревании яйцо обезвоживается, происходит разрыв и денатурализация белковых цепочек. От тепла сероводородные группы аминокислоты цистеина окисляются и образуют ковалентные связи с соседними молекулами. Эти прочные и стабильные связи называются дисульфидными мостиками, образование поперечных связей создает решетку из цепочек, и яичница твердеет. Дисульфидные мостики также вносят свой вклад в высокий предел прочности ногтей и форму волос. Когда волосы подвергают химической завивке, дисульфидные мостики разрушает реагент-восстановитель. Затем волосам придают желаемую форму, а окисляющее вещество применяют для восстановления ковалентных связей и закрепления новой формы.

Игнейшус ПангЭнфилд, Новый Южный Уэльс, Австралия

Дело вкуса

«Как температура влияет на вкус еды и напитков? Например, белое вино, вода из-под крана, куантро, лагер и даже шоколад гораздо вкуснее, когда они холодные. В то же время чай, кофе и бренди, а также большинство приготовленных блюд лучше употреблять теплыми или горячими. Английское пиво и красное вино особенно вкусны, когда их температура равна температуре в комнате или в погребе. Почему?»

Эндрю НьюэллКейптаун, Южная Африка

То, что мы подразумеваем под вкусом, образовано собственно вкусом, раздражением и ароматом. Сам по себе вкус – пять ощущений, которые можно распознать с помощью языка: кислое, сладкое, соленое, горькое и еще одно, которое по-японски называется «умами» и означает дословно «пресное, безвкусное». На эти ощущения не влияют ни температура, ни раздражение, допустим, вызванное перцем чили. Но аромат, который мы улавливаем органами обоняния, напрямую зависит от температуры пищи, поскольку он связан с выделением эфирных масел. Чем выше температура, тем больше эфирных масел выделяет еда, тем сильнее аромат и вкусовые ощущения в целом.

Вкус почти не пахнущей еды улучшается при нагревании, а вкус пищи, обладающей сильным ароматом, при высокой температуре может стать слишком резким. К примеру, красные вина обычно пьют, нагревая их до комнатной температуры; их подают к еде с резким запахом, чтобы еда и вино гармонично сочетались, а не затмевали друг друга. Белые вина нередко пьют холодными и подают к рыбе или блюдам, обладающим слабым ароматом. Но если пить само по себе белое вино, согретое до комнатной температуры, невозможно не заметить его приятный вкус. Следовательно, легко заподозрить, что охлажденным белое вино подают исключительно по традиции.

Еще одна важная зависимость от температуры заключается в вязкости крахмальных соусов: при высокой температуре они становятся текучими, потому что крахмал реагирует на нагревание. Для людей очень важна фактура еды. Блюдо, залитое холодным, загустевшим от крахмала соусом, выглядит совершенно неаппетитно, однако некрахмальный соус, например майонез, на тех же ингредиентах, разложенных на сэндвиче, будет восприниматься совсем иначе.

Кроме того, следует принимать во внимание удобство и культурные предпочтения. Мы привыкли есть гаспаччо холодным, а минестроне – обжигающе горячим. В Великобритании говядина подается охлажденной до комнатной температуры, но почти везде ее охлаждают еще сильнее. Одни люди пьют виски со льдом, а другие, особенно в Шотландии, воротят нос от льда. Горячий и ледяной кофе одинаково приемлемы для большинства людей, выбор зависит в основном от температуры воздуха. Все дело в обстоятельствах, сопутствующих вкусах и в том, в каком виде мы привыкли употреблять пищу и напитки.

Джон Ф. ПринцВагенинген, Нидерланды

Лагерные сомнения

«Два рекламных ролика лагера, которые показали по британскому телевидению, выглядят как парадокс. В ролике американской марки Budweiser подразумевается, что хорошим может быть только лагер, как можно быстрее разлитый по бутылкам и отправленный потребителю. В рекламе говорится, что у свежего лагера вкус лучше. В ролике голландского пива Grolsch высказывается прямо противоположное мнение: в нем подчеркивается, как важно подолгу хранить лагер, чтобы развился его вкус, и лишь потом разливать по бутылкам. У какой компании пиво лучше и почему?»

Мик МаккартиНортвуд, Миддлсекс, Великобритания

Как доморощенный пивовар, я счел своим долгом ответить на вопрос о выдерживании лагеров.