Текст книги "Кто ест пчел? 101 ответ на, вроде бы, идиотские вопросы"

Автор книги: Мик О'Хара

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 16 страниц)

Воздушный вкус

Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно распределены по всей плитке. Как производители добиваются такого эффекта? Почему пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает?

Наташа Томас (Уотфорд, Великобритания)

Метод получения знаменитых пузырьков «Aero» – секрет фирмы «Nestle Rowntree». Правда, мы можем открыть вам, что в одной плитке «Aero» около 2200 пузырьков.

Мари Фейган (ответственный сотрудникпо связям с прессой и общественностьюкомпании «Nestle», Великобритания)

Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935 года. Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный жидкий шоколад. В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но, возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой скоростью охлаждения. Патенты являются ценным источником технической информации. Примерно до 80 % технических открытий фиксируются в патентах и больше нигде. Патент GB 459583 вы можете просмотреть и распечатать, воспользовавшись сайтом Патентного управления Великобритании: www.patent.gov.uk. Данный сайт предоставляет возможность поиска информации но базам данных английских и европейских бюро патентов.

Мелвин Рис (Информационно-коммерческий отдел Патентного управления, Лондон, Великобритания)

В сущности, ваш читатель хочет получить ответ на вопрос не о шоколаде. Однажды мне сказали, что некий производитель мыла использовал аналогичный метод при изготовлении плавучего мыла. Опыты прошли успешно, мыло не тонуло в воде, но с коммерческой точки зрения этот продукт оказался нежизнеспособным, поскольку мыло растворялось очень быстро.

Майкл Дигнен (Норидж, Великобритания)

Дейвид Бейли, поверенный из адвокатской конторы по патентным делам «Brookes Batchellor», расположенной в Танбридж-Уэлсе (Кент), и Армен Хачикян, сотрудник Патентного информационного отдела Британской библиотеки, нашли еще один патент – GB 459582. Этот документ был зарегистрирован компанией «Rowntree» в тот же день, что и патент, о котором упоминалось выше. В нем представлена концепция изготовления шоколада «Aero». Производители шоколада, безусловно, знали, что делают. Хачикян указывает, что за восемь дней до регистрации патента название «Aero» было зарегистрировано в качестве торговой марки. Несмотря на то что срок действия английских патентов истекает через 20 лет после регистрации, торговая марка «Aero» до сих пор не утратила силы. Кроме того, Том Джексон из Уигтона (Камбрия) отыскал английский патент GB 480951 от 1938 года под названием «Усовершенствования в производстве сладостей, предназначенных для еды или приготовления напитков», зарегистированный Сидни Филлипсом и Артуром Уиттакером. В этом документе содержатся сведения о том, как можно получить пузырьки в расплавленном шоколаде с помощью сжатого газа, который затем выпускают через отверстие. В нем утверждается: «Когда шоколад помещают в область атмосферного давления, газ стремится улетучиться или расширяется внутри шоколада, при давая ему пористую, ячеистую структуру, похожую на медовые соты».

Автор-составитель

Ликер со сливками

Один из способов употребления ликера «Tia Maria» – потягивать его через тонкий слой сливок. Если в ликер налить двухмиллиметровый слой сливок и дать ему постоять две минуты, его поверхность начнет покрываться тороидальными ячейками. Эти ячейки образуют быстрый круговорот, и их движение продолжается, даже если вы потягиваете ликер через сливки. Как и почему образуются ячейки? Что является источником энергии?

Джеффри Шерлок (Амерсхэм, Великобритания)

Мы очень рады, что этот вопрос, присланный в рубрику «Last Word» в 1995 году, вдохновил на разработку исследовательского проекта целый ряд ученых из разных научных учреждений – Джулиана Картрайта из Лаборатории кристаллографических исследований (Гранада, Испания), Оресте Пиро из Средиземноморского института специальных исследований (Мальорка, Испания) и Ану Виллакампа из Национальной лаборатории им. Лоренса Ливермора (Калифорния, США). Их научный доклад «Образование узора при конвекционном движении растворов: извилистые круги и обособленные ячейки» был опубликован в журнале «Physica А». За период с 1995 года в редакцию журнала «New Scientist» читатели прислали ряд теорий, согласно которым причиной столь необычного эффекта является реакция между спиртом и жировыми веществами в сливках. Теперь мы знаем правильный ответ и ниже публикуем объяснение авторов статьи в журнале «Physica А».

Автор-составитель

Мы провели опыт с ликером и сливками и были заинтригованы. Потрясающе интересно наблюдать, как образуются эти разные узоры в слоях сливок разной толщины. Все это вызвано конвекцией. Конвекция – это перемещение объемов жидкости, зачастую обусловленное разностью температур. В ликере со сливками причиной конвекции является разность концентрации. Это так называемое конвекционное движение раствора. Важный компонент ликера «Tia Maria» – спирт. После того как сливки налили на поверхность ликера, спирт начинает проникать в сливочный слой. Когда он достигает поверхности, происходит изменение поверхностного натяжения: чем больше спирта в поверхностном слое, тем меньше поверхностное натяжение. Области более высокого поверхностного натяжения притягивают к себе жидкость из областей малого поверхностного натяжения. Жидкость, находящаяся под областями малого поверхностного натяжения, смещает жидкость, находящуюся на поверхности, занимая ее место. Но в этой жидкости уже содержится больше спирта, поскольку она поднимается из слоя сливок, находящегося ближе к ликеру. Данная часть жидкости имеет ровную поверхность натяжения и, в свою очередь, тоже смещается. Этот механизм положительной обратной связи создает конвекционное движение, которое продолжается до тех пор, пока существует разница в концентрациях компонентов смеси. Этот тип конвекционного движения, вызываемого воздействием поверхностного натяжения, называется конвекцией Бенара – Марангони и особенно характерен для тонких слоев жидкости. Это важный элемент таких процессов, как высыхание краски. Эти же капиллярные силы, или силы поверхностного натяжения, способствуют образованию других типов узоров в алкогольных напитках (например, «слезы» в бокале вина). Другой важный фактор конвекционного движения – плавучесть. Но конвекция, происходящая под воздействием выталкивающей силы, так называемая конвекция Рэлея – Бенара, не может вызвать образование узоров в «Tia Maria», потому что сливки легче ликера и, соответственно, этот ликер, покрытый слоем сливок, находится в состоянии равновесия. Узоры, образующиеся, когда жидкость начинает перемещаться под воздействием одного из этих двух механизмов, хорошо изучены в таких явлениях, как клубы облаков на небосводе или шестиугольники, появляющиеся на сковородке при нагревании слоя растительного масла. Ликер «Tia Maria» в этом плане исключение, потому что образующиеся в нем узоры – это не обычные клубы или шестиугольники. Об аналогичных узорах также есть упоминания и в научной литературе, в частности в статьях, написанных в первые десятилетия XX века. Червеобразные узоры в тонких слоях сливок называются извилистыми кругами, тороидальные ячейки – обособленными ячейками. И те и другие появляются, если на поверхности вещества, в котором происходит конвекция, есть поверхностная пленка, препятствующая передвижению потоков между поверхностью и основной массой жидкости. В данном случае жирные сливки частично блокируют поверхность, потому и образуются эти узоры. В более поздних исследовательских работах, посвященных конвекции, подобные типы узоров зачастую не рассматриваются, а данные старых опытов считаются неточными, потому что для экспериментов брались неоднородные жидкости; полагают, что разные узоры возникали из-за наличия примесей. Мы попытались восстановить справедливость. Понаблюдав за образованием узоров в ликере «Tia Maria», мы провели опыты с более простыми беспримесными жидкостями: узоры получились такие же.

Джулиан Картрайт, Оресте Пиро, Ана Виллакампа (Испания, США)

Медовая глыба

Почему жидкий прозрачный мед, хранящийся в закрытом сосуде, неожиданно, без воздействия явных внешних факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара? Бывает, что мед, остававшийся прозрачным на протяжении многих лет, буквально за пару недель превращается в твердый сахар, хотя банки спокойно стояли на полке. Температура, вероятно, роли не играет, ведь затвердевание может произойти в любое время года – и зимой, и летом.

Билли Гиллиган (Рединг, Великобритания)

Пчеловоды могут не согласиться с данным утверждением, поскольку мед, полученный из нектара разных растений, ведет себя по-разному. Мед – перенасыщенный раствор сахара разных концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Глюкоза кристаллизуется быстро; фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении многих лет. Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для некоторых видов сахара это обычное явление, для других – редкое. Осеменяя мед кристаллами или активно насыщая его воздухом, вы можете спровоцировать кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах. Поместите взбитый мед в микроволновую печь и нагрейте его до невысокой температуры, пока сахар не растает. Сравните на вкус патоку и растаявший сахар. Вы будете поражены.

Джон Ричфилд (Сомерсет-Уэст, ЮАР)

Я наблюдал это много раз. Время начала кристаллизации, по-видимому, зависит от источника нектара, из которого сделан мед. Рапсовый мед кристаллизируется буквально в течение 1–2 недель после того, как его выработали пчелы. Вересковый мед, по-моему, вообще не кристаллизуется. Мед из фуксии очень жидкий и в отличие от всех других сортов, какие я знаю, предрасположен к закисанию, даже если весь мед взят из запечатанных пчелами сот. Но даже этот мед через 1–2 года кристаллизуется.

Пэт Донкастер (Корк, Ирландия)

Побулькаем?

Если опрокинуть наполненную жидкостью бутылку и начать ее выливать, то когда жидкость выливается быстрее – в начале, в конце, в середине процесса либо когда жидкость начинает булькать? И чем объяснить то, что жидкость выливается из бутылки с неравномерной скоростью?

Рэнди Барон (Базель, Швейцария)

Вода, вытекающая из опрокинутой вверх дном бутылки, не имеет свободной поверхности и поэтому должна замещаться чем-то еще, поскольку жидкость с изменением давления фактически не расширяется и не сжимается. В случае с пластиковой бутылкой, имеющей тонкие стенки, сокращение объема возмещается путем сжатия стенок бутылки под давлением воздуха, что поначалу и происходит. Затем требуется еще один механизм возмещения, который в случае со стеклянной бутылкой должен вступать в действие немедленно: поступление пузырьков воздуха через горлышко бутылки. По существу, пузырьки и вода поступают и выходят из бутылки по очереди, что и создает булькающий эффект. Ha скорость потока влияют два других важных фактора. Во-первых, если над жидкостью в бутылке скопилось достаточное количество газа, этот газ расширяется и занимает объем вытекающей воды. Данный процесс продолжается до тех пор, пока сила пониженного давления газа не станет равной весу оставшейся жидкости. Затем вновь начинается бульканье. Во-вторых, если перед опорожнением бутылку вращать, в жидкости возникнет завихрение и она станет переливаться через горлышко, освобождая относительно свободный проход к центру для потока воздуха. По сути, медленно вращая бутылку перед тем, как вылить из нее жидкость, можно создать в сосуде настоящий торнадо. Данные эффекты играют важную роль в промышленных сепараторах, называемых гидроциклонами, которые имеют форму перевернутой бутылки из-под молока. В эффективности этих аппаратов можно легко убедиться, понаблюдав за движением отделяющейся от дна жидкости. Ее поток имеет форму спирали, конуса или веточки.

Мартин Питт (химико-технологический факультет Шеффилдского университета, Великобритания)

К сведению барменов: небольшой опыт, проведенный в лаборатории журнала «New Scientist», подтверждает, что вода из бутылки, под каким бы углом ее ни держали, выливается быстрее, если бутылка полная, потому что в этом случае давление на жидкость в области горлышка самое сильное. Чтобы быстро вылить все содержимое бутылки, не опрокидывайте ее вверх дном, а держите под углом. Это более эффективный способ, потому что в этом случае удается избежать бульканья, которое замедляет проход жидкости через горлышко бутылки. Если хотите еще больше ускорить процесс, последуйте совету Мартина Питта: покрутите бутылку и затем опрокиньте вверх дном, продолжая быстро вращать ее вокруг оси. Мы выяснили, что, если перевернуть бутылку вина объемом 750 мл вверх дном, можно опорожнить ее за 9,9 секунды, а если держать ее под углом в 45° – за 8,1 секунды. Если взболтать жидкость в бутылке так, чтобы у горлышка образовалось завихрение, что позволит воздуху с самого начала проникать в сосуд и замещать жидкость, время опорожнения сократится до 7,7 секунды. Во всех случаях интенсивность опорожнения бутылки снижается по мере того, как падает высота напора воды над горлышком. Если разделить объем воды в бутылке на три равные части, то первый, второй и третий объемы из перевернутой вверх дном бутылки выльются соответственно за 2,5, 3,5 и 3,8 секунды; из бутылки, которую держат под углом, – за 2,0, 2,4 и 3,7 секунды; из взболтанной бутылки – за 2,0, 2,3 и 3,3 секунды. Технику взбалтывания можно освоить в совершенстве, но не рекомендуется перед наливанием взбалтывать пиво и прочие напитки, содержащие газ.

Автор-составитель

Меняем вкус

Глутамат натрия 1-замещенный – широко распространенный интенсификатор вкуса и аромата, особенно часто используемый в блюдах китайской и японской кухни. Почему эта вкусовая добавка столь популярна в кухне этих стран? Каков механизм ее действия?

Майкл Стюарт (Гулль, Великобритания)

Глутамат натрия 1-замещенный (Е621) – традиционно наиболее употребительная вкусовая добавка в блюдах восточной кухни. На протяжении тысячелетий японцы включают в свою пищу в целях улучшения ее вкусовых качеств морскую водоросль под названием комбу, но только в 1908 году было установлено, что за улучшение вкусовых качеств пищи отвечает такой ингредиент комбу, как глутамат. С того времени и до 1956 года глутамат в Японии производили на продажу путем извлечения из комбу. Этот способ требовал больших затрат и времени, и материальных средств. Потом началось массовое промышленное производство, которое продолжается и по сей день. В его основе лежит процесс ферментации таких природных веществ, как черная патока, добываемая из сахарной свеклы и сахарного тростника. Сегодня во всем мире производят сотни тысяч тонн вкусовой добавки Е621. Глутамат натрия 1-замещенный содержит 78,2 % глутамата, 12,2 % натрия и 9,6 % воды. Глутамат, или свободная глутаминовая кислота, – это аминокислота, содержащаяся в богатых белками продуктах: мясе животных и домашней птицы, овощах и молоке. Большое количество глутамата содержится в сырах рокфор и пармезан. Глутамат, содержащийся в пищевой добавке Е621, изготовленной промышленным способом, отличается от глутамата растительного и животного происхождения. Природный глутамат состоит исключительно из L-глутаминовой кислоты, а его искусственные разновидности имеют в своем составе еще и D-глутаминовую кислоту, а также пироглутаминовую кислоту и другие химические вещества. Широко известно, что блюда японской и китайской кухни содержат Е621, но почему-то мало кто знает, что эта добавка также используется при приготовлении пищи в странах всего мира. В Италии, например, ее добавляют в пиццу и лазанью, в США – в густой суп из рыбы или моллюсков и в тушеные блюда, в Великобритании – в хрустящий картофель и блюда из хлебных злаков. Считается, что Е621 усиливает натуральный «пятый вкус» некоторых продуктов (основные четыре – сладкий, кислый, горький и соленый). Этот «пятый вкус» по-японски называется «умами», что значит пряный, бульонный, мясной вкус. Впервые умами идентифицировал как вкус сотрудник Токийского императорского университета Кикунэ Икеда в 1908 году – в тот же период, когда в комбу был обнаружен глутамат. С точки зрения эволюции представляется вполне обоснованным, что у человека выработалась способность различать вкус глутамата, потому что этой аминокислотой богаты практически все натуральные продукты. Джон Прескотт, адъюнкт-профессор Сенсорного научно-исследовательского центра Чикагского университета, высказывает предположение, что умами сигнализирует о наличии в пище протеина, равно как сладкий вкус указывает на энергопитающие углеводы, горький – на наличие токсинов, соленый – на нехватку минеральных веществ, а кислый – на испорченность продукта. Группа ученых даже установила рецептор умами – это модифицированная форма молекулы mGluR4.

Марк Болли (Амершем, Великобритания)

Странный чай

Если в чашку с черным чаем добавить несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет. Почему?

Стюарт Робб (Стратхейвен, Великобритания)

В двух словах ответ на данный вопрос будет звучать так: при добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты.

Арон (Торонто, Канада)

В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины – красно-коричневые пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20 % веса сухого листа. Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае – слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, – имеют очень густой, насыщенный цвет. Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно, теафлавины – полифенолы желтого цвета в черном чае – не участвуют в процессе осветления, который происходит при изменении кислотности среды.

Йохан Уис (Белвиль, ЮАР)

Крепкое вино

Недавно я отдыхала на острове Мадейра, у берегов Африки, и там узнала, что бутылки с мадерой – крепленым вином типа портвейна и хереса – следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной. Чем мадера отличается от других вин, ведь ее пробка тоже может высохнуть?

Кристина Марианна (Лиссабон, Португалия)

Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг – кислород. Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда оставалась влажной. В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается более крепленым (обычно с содержанием спирта 16–20 % по объему вместо 10–13 %). Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени окисляется. Но мадера – особый случай. Частичное окисление улучшает вкус этого вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, – скажем, вследствие того, что высохла пробка, – не так страшна, как для других вин. Но все же почему можно порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении? 5-10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках, закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино. Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход – пользовать для закупорки мадеры только самые качественные пробки. Будет ли мадера пригодна к употреблению спустя несколько столетий? Пару лет назад мне выпала честь откупорить бутылку мадеры 1814 года и попробовать примерно 50 мл. Бутылку с мадерой повторно закупоривали пробкой примерно каждые 25 лет. Не скажу, что это было отличное вино, но пить его было можно. Называлось оно «Violet» (так зовут мою жену, поэтому я сохранил бутылку). В прошлом на бутылки с мадерой приклеивали этикетки с названием корабля, на котором их транспортировали в Новый Свет.

Эдвард Хоббс (эксперт по вину Уэлсли-колледжа, Массачусетс, США)

Марочная мадера вполне способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт, но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о портвейне, хересе и некрепленых винах. Способ специального окисления мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50°C) на верхних этажах складов, находящихся на острове Мадейра.

Марк Макгроу (Челтнем, Великобритания)