Hva er den klare kjemi som kan stoppe maten din rotting

Et hotell i Reykjavík viser en McDonald's burger og frites, tilsynelatende undecomposed etter 2,512 dager - og telling. Den ble kjøpt på oktober 30, 2009, dagen da den siste McDonald er på Island stengt. Men du trenger ikke å gå til Reykjavík for å se den: den har sin eget webkamera slik at du kan se det fra lenestolen din.

Hva gjør dette måltidet så lang levetid? Vel, jeg har ikke undersøkt denne bestemte burger selv, men kjemiske reaksjoner får mat til å forfall - og å forstå dem kan hjelpe oss med å holde maten bedre og lenger.

La oss starte med ukokt ris - i mange folks sinn er det en matvare som vil vare lenge. Eksperter mener det polert hvit ris vil beholde for 30 år når det er riktig forseglet og lagret på et kjølig, tørt sted. Dette betyr i en lufttett beholder med oksygenabsorbenter som fjerner gassen som kan oksidere molekyler i risen.

{youtube}c0En-_BVbGc{/youtube}

Hotter mat går raskere Som du kanskje husker fra skolefaglige leksjoner, kjemiske reaksjoner er raskere ved høye temperaturer fordi hetere molekyler har mer energi og det er mer sannsynlig å reagere når de kolliderer. Det er en grunn til at vi har kjøleskap. Men det er en grense. Over en viss temperatur (ca. 50-100 ° C) blir enzymer i en bakterie denaturert - deres "aktive sted", der dets katalytiske aktivitet skjer og det binder seg til molekyler for å utføre reaksjoner på dem, mister form og kan ikke lengre utføre reaksjoner.

Tilbake i 19th århundre, Louis Pasteur oppfunnet prosessen som bærer hans navn. pasteurisering dreper bakteriene som får mat til å gå, og i dag brukes dette hovedsakelig til melk. Melk som har blitt pasteurisert ved oppvarming til litt over 70 ° C, holder seg i to til tre uker når den er kjølt, mens UHT-melk, laget ved oppvarming til 140 ° C, vil beholde lufttette, sterile beholdere i opptil ni måneder. Rå melk igjen i kjøleskapet ville vare bare noen få dager.


innerself abonnere grafikk


Bor av landet

Livets korte levetid var årsaken til at middelalderske hærene "levde av landet" ved å rive, men i 1809 ble en franskmann kalt Nicholas Appert vunnet en premie som tilbys av hans regjering for en prosess for å bevare mat. Han viste at maten forseglet inne i en beholder for å utelukke luft og deretter kokt til en høy nok temperatur for å drepe mikrober som Clostridium botulinum holdt lenge.

Han hadde oppfunnet hermetisering, som kom i utbredt bruk, og ikke bare for å føde hærer og ekspedisjoner - det ble umiddelbart tatt opp av sivile sektoren også. Hermetisk mat fungerer sikkert. Sir William Edward Parry tok for eksempel 26 tonn med hermetisert ertesuppe, biff og fårekjøtt med ham i 1824 på sin ekspedisjon for å finne Nordvestpassasjen. En av disse fårkjøttene ble åpnet i 1939 og funnet å være spiselig, hvis ikke veldig velsmakende.

Omvendt reduserer kulde kimvekst. Å holde mat rundt 5 ° C i kjøleskap reduserer mikrobiell vekst - men det stopper ikke. Folk som bodde i svært kalde områder som Arktis oppdaget dette før, selvfølgelig, uten behov for kjøleskap. Og se på Inuit-fisken under tykk is, ga Clarence Birdseye ideen om hurtigfrysing av mat; Dette skaper mindre iskrystaller enn vanlig frysing, noe som resulterer i mindre skade på cellevegger, slik at maten ikke bare holder lenger, men smaker også bedre.

Sukker og krydder og alt bra

Begynn med lokalsamfunn i varmere områder som Midtøsten, tørket mat har eksistert i tusenvis av år - de tidligste tilfellene antas å dateres tilbake til 12,000BC. Tørking av mat, enten du bruker sol (og vind) eller moderne fabrikkprosesser, fjerner vann fra cellene fra mikrober som bryter ned maten. Dette hindrer dem til å reprodusere og til slutt dreper dem.

En utvidelse av dette er bruken av salt (eller sukker) for å bevare mat. Mens saltbiff og svin kan fremkalle tanker fra den kongelige marinen i dagene til Jack Aubrey og Stephen Maturin - Heroes of Patrick O'Brian's Napoleonic romaner - prosessen går mye lenger enn det.

Master og Commander: Aubrey og Maturin.

{youtube}440l8poSQiA{/youtube}

I middelalderen ble saltet fisk som sild og torsk i stor grad spist i Nord-Europa, og fisken var selvsagt viktig under lånet. Cellene i mikroorganismer har vegger som er gjennomtrengelig for vann, men ikke til salt. Når cellen er i kontakt med salt, foregår osmose, slik at vann beveger seg ut av cellen for å forsøke å utjevne saltkonsentrasjonen i og utenfor cellen, og til slutt blir så mye vann fjernet fra cellen som den dør. Ikke flere bakterier.

Sukker har en lignende effekt, bare tenk på fruktholdige beholdere, syltetøy eller gelé. Røyking tørker også mat ut. Noen av molekylene dannes når treet brennes, som vanillin, vil legge til smak, mens andre, inkludert formaldehyd og organiske syrer, har konserverende egenskaper.

Frysetørking er en oppdatert måte å fjerne vann fra mat, kanskje dette er den typen kaffe du bruker. Moderne produsenter taper inn i noe som Inkaene i de høye Andes utviklet 2,000 år siden for å forberede fryse-tørkede poteter, kjent som chuño. Øvelsen fortsetter i dag. Poteter blir utelatt over natten, når frysende temperaturer er garantert, tramper de på dem, barefot, for å mash dem opp. Den blærende solen fullfører jobben - du har mat som vil vare i flere måneder, mat, enten for Inca-hærene eller bøndene i Bolivia og Peru.

Hva med krydder? Vi vil, både løk og hvitløk har antimikrobielle egenskaper. Det er bevis at bruken av krydder i varmere klima er knyttet til deres antimikrobielle egenskaper, så å legge dem til mat kan bidra til å bevare den.

Den antibakterielle aktiviteten til noen krydder, spesielt kanel og koriander, skyldes sannsynligvis aldehyder - reaktive molekyler som inneholder en -CHO-gruppe, dannet av oksiderende alkoholer og inkludere heksenal, molekylet vi lukter når gresset er nyskåret - de inneholder.

Den krydder som har mest oppmerksomhet er gurkemeie, laget av røttene av en plante i ingefærfamilien, Curcuma Longa, og spesielt et molekyl det inneholder, kalt curcumin. Gurkemeie ble brukt i mat i Indus-dalen over 4,000 år siden, så vel som i medisin. I dag kan det være et nyttig blymolekyl mot Alzheimers sykdom, samt muligens forstyrre ulike signalveier involvert i kreft.

Så det er lydfag bak prosessene som brukes til å bevare mat og noen av disse stoffene kan ha skjulte fordeler for helsen vår. Den hamburgeren på Island er imidlertid et mysterium. Det har sikkert vært massevis av mediehistorier som prøver å få tak i bunnen av sin tilsynelatende utødelighet - men den eneste måten å være sikker på, ville være å underkaste den for streng vitenskapelig etterforskning. Kanskje jeg skal bestille flyet mitt.

Om forfatteren

Simon Cotton, Seniorlærer i kjemi, University of Birmingham

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon