Qual è la chimica intelligente che può fermare il cibo in decomposizione

Un hotel a Reykjavík ha in mostra un hamburger e patatine fritte di McDonald's, apparentemente non decomposti dopo i giorni 2,512 - e contando. È stato acquistato ad ottobre 30, 2009, il giorno in cui l'ultimo McDonald's in Islanda chiuso. Ma non devi andare a Reykjavík per vederlo: ha il suo la tua webcam per guardarla dalla tua poltrona.

Cosa rende questo pasto così longevo? Bene, io non ho esaminato questo particolare hamburger io stesso, ma le reazioni chimiche causano il decadimento del cibo - e capirle può aiutarci a mantenere il cibo migliore e più a lungo.

Iniziamo con il riso crudo: nella mente di molte persone è un alimento che si manterrà a lungo. Gli esperti lo sanno riso bianco lucido manterrà per 30 anni se adeguatamente sigillato e conservato in un luogo fresco e asciutto. Ciò significa in un contenitore ermetico con assorbitori di ossigeno che rimuovono il gas che può ossidare le molecole nel riso.

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Il cibo più caldo si spegne più velocemente; Come puoi ricordare dalle lezioni di scienze scolastiche, le reazioni chimiche sono più veloci alle alte temperature perché le molecole più calde hanno più energia e quindi hanno maggiori probabilità di reagire quando si scontrano. È una delle ragioni per cui abbiamo i frigoriferi. Ma c'è un limite. Sopra una certa temperatura (circa 50-100 ° C), gli enzimi in un batterio vengono denaturati - il loro "sito attivo", dove avviene la sua attività catalitica e si lega alle molecole per effettuare reazioni su di esse, perde la sua forma e non può effettuare più a lungo le reazioni.

Torna nel 19esimo secolo, Louis Pasteur ha inventato il processo che porta il suo nome. Pastorizzazione uccide i batteri che fanno esplodere il cibo e oggi questo si applica principalmente al latte. Il latte che è stato pastorizzato per riscaldamento a poco più di 70 ° C si manterrà per due o tre settimane in frigorifero, mentre il latte UHT, prodotto per riscaldamento a 140 ° C, manterrà contenitori stagni e sterili fino a nove mesi. Il latte crudo lasciato nel frigorifero sarebbe durano solo pochi giorni.


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Vivere via terra

La breve vita del cibo fu la ragione per cui gli eserciti medievali "vivevano lontani dalla terra" scavando, ma in 1809 un francese chiamato Nicholas Appert ha vinto un premio offerto dal suo governo per un processo di conservazione del cibo. Ha mostrato che il cibo sigillato all'interno di un contenitore per escludere l'aria e poi cotto a una temperatura abbastanza alta da uccidere i microbi come Clostridium botulinum tenuto a lungo.

Si era inventato inscatolamento, che venne largamente usato, e non solo per nutrire eserciti e spedizioni, fu subito utilizzato anche dal settore civile. Il cibo in scatola funziona certamente. Per esempio, Sir William Edward Parry ha portato con sé 26 tonnellate di zuppa di fagioli in scatola, carne di manzo e montone in 1824 nella sua spedizione per trovare il passaggio a nord-ovest. Una di queste lattine di montone fu aperta in 1939 e trovato commestibile, se non molto appetibile.

Al contrario, il freddo rallenta la crescita dei germi. Mantenere il cibo intorno a 5 ° C in un frigorifero rallenta la crescita microbica, ma non lo ferma. Le persone che vivono in zone molto fredde come l'Artico lo scoprirono prima, naturalmente, senza bisogno di frigoriferi. E guardò il pesce Inuit sotto un denso ghiaccio Clarence Birdseye l'idea di surgelare il cibo; questo crea cristalli di ghiaccio più piccoli rispetto al normale congelamento, con un conseguente minor danno alle pareti cellulari, quindi il cibo non solo mantiene più a lungo ma anche un sapore migliore.

Zucchero e spezie e tutto bene

Iniziando con le comunità nelle regioni più calde come il Medio Oriente, il cibo essiccato esiste da migliaia di anni - i primi casi si pensa risalgano a 12,000BC. L'essiccazione del cibo, sia usando il sole (e il vento) che i moderni processi di fabbrica, rimuove l'acqua dalle cellule dei microbi che distruggono il cibo. Questo impedisce loro di riprodursi e alla fine li uccide.

Un'estensione di questo è l'uso di sale (o zucchero) per conservare il cibo. Mentre il sale di manzo e maiale può evocare pensieri della Royal Navy nei giorni di Jack Aubrey e Stephen Maturin - eroi dei romanzi napoleonici di Patrick O'Brian - il processo risale a molto più lontano.

Maestro e comandante: Aubrey e Maturin.

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Nel Medioevo, pesce salato come aringa e merluzzo venivano ampiamente consumati nell'Europa settentrionale, e il pesce era ovviamente essenziale durante la Quaresima. Le cellule dei microrganismi hanno pareti che sono permeabile all'acqua ma non al sale. Quando la cellula è a contatto con il sale, l'osmosi ha luogo, quindi l'acqua esce dalla cellula per cercare di equalizzare la concentrazione di sale all'interno e all'esterno della cellula, e alla fine tanta acqua viene rimossa dalla cellula che muore. Niente più batteri.

Zucchero ha un effetto simile, basti pensare a conserve di frutta, marmellata o gelatine. Fumare asciuga anche il cibo. Alcune delle molecole si formano quando il legno viene bruciato, come la vanillina, aggiungerà sapore, mentre altri, tra cui formaldeide e acidi organici hanno proprietà conservanti.

La liofilizzazione è un modo aggiornato per rimuovere l'acqua dal cibo, forse questo è il tipo di caffè che usi. I produttori moderni stanno sfruttando qualcosa che gli Incas nelle Ande svilupparono 2,000 anni fa per preparare patate liofilizzate, noto come chuño. La pratica continua oggi. Le patate vengono lasciate fuori durante la notte, quando le temperature di congelamento sono garantite, quindi le calpestano, a piedi nudi, per schiacciarle. Il sole rovente poi completa il lavoro - tu hai un cibo che manterrà per mesi, cibo sia per gli eserciti Inca che per i contadini della Bolivia e del Perù.

Che ne dici delle spezie? Bene, sia la cipolla che l'aglio hanno proprietà antimicrobiche. C'è prova che l'uso delle spezie nei climi più caldi è legato al loro proprietà antimicrobiche, quindi aggiungerli al cibo può aiutare a preservarlo.

L'attività antibatterica di alcune spezie, in particolare cannella e coriandolo, è probabilmente dovuta al aldeidi - molecole reattive contenenti un gruppo -CHO, formato da alcoli ossidanti e includendo l'esenale, la molecola che annusiamo quando l'erba viene tagliata di fresco - contengono.

La spezia che ha ottenuto maggiore attenzione è la curcuma, ricavata dalle radici di una pianta della famiglia di zenzero, Curcuma longae in particolare una molecola che contiene, chiamata curcumina. La curcuma era usata nel cibo nella valle dell'Indo oltre 4,000 anni fa, così come in medicina. Oggi potrebbe essere una molecola di piombo utile contro La malattia di Alzheimer, oltre a possibilmente interferire con vari percorsi di segnalazione implicati nei tumori.

Quindi c'è una solida scienza dietro i processi utilizzati per conservare il cibo e alcune di queste sostanze potrebbe avere benefici nascosti per la nostra salute. Quell'hamburger in Islanda, tuttavia, rimane un mistero. Ci sono sicuramente state molte storie dei media che cercano di ottenere il fondo della sua apparente immortalità - ma l'unico modo per essere sicuri sarebbe sottoporlo a una rigorosa indagine scientifica. Forse prenoterò il mio volo.

Circa l'autore

Simon Cotton, Senior Lecturer in Chemistry, Università di Birmingham

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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