Prečo sa cukr nezbavuje

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 09:38

Zatiaľ čo mikroorganizmy milujú cukor, potrebujú aj určité množstvo vody, aby sa darilo. Táto hladina voľne dostupnej vody nazývaná "vodná aktivita (a_w), "Pre baktérie je asi 0,91, pre formy je 0,8 a pre huby (kvasinky), musí to byť aspoň 0,6. A_w čerstvých potravín je všeobecne okolo 0,99, zatiaľ čo kryštalická sacharóza (tabuľkový cukor) je mäkká.06.

Vo svojej kryštalickej forme suchá na kosti, sacharóza (C12H22O11) sa môže viazať s vodou (H2O). Keď je prítomný v dostatočných koncentráciách, tabakový cukor nasáva všetku vodu okolo neho. To je dôvod, prečo je cukor výbornou konzervačnou látkou. Cez osmózu, cukor ťahá dostupnú vodu z potraviny, čo znižuje jedlo a_w, čo robí to nevhodné pre mikróby rast, alebo dokonca prežiť.

Konkrétnejšie, na vonkajšom okraji bunky je jeho membrána, semipermeabilná bariéra, ktorá umožňuje niektorým látkam, vrátane živín a odpadov, pohybovať sa von a von. S vyššou koncentráciou cukru mimo bunky je roztok hypertonický, čo znamená, že vytiahne vodu z bunky, čo spôsobí, že baktérie (alebo akákoľvek bunka) sa bude scvrkávať a zomrieť. (Mohlo by sa tiež stať, že ak by koncentrácia cukru v bunke bola vyššia, hypotonická, s tým, že by ju vtiahla voda, možno do bodu roztrhnutia bunky.)

Na chemickej úrovni je to celkom zaujímavé. Všimnite si všetok vodík a kyslík, medzi dvoma molekulami je 24 atómov vodíka a 12 kyslíka. Každý atóm kyslíka má mierne záporný náboj a každý atóm vodíka má mierne pozitívny náboj a v chémii priťahujú protiklady. Spolu sa všetky tieto atómy vodíka a kyslíka navzájom vytiahnu - najprv vytvoria príslušné molekuly (tabuľkový cukor alebo voda) a potom v procese, ktorý zabije mikrób.

Môžete tiež pozorovať tento absorpčný účinok jednoducho tým, že vezmete niektoré cukrovinky z cukrovej trstiny, ktoré sú vyrobené z čistého zvlákňovaného cukru, a umiestnite ich do vlhkého prostredia. S iba 33% relatívnou vlhkosťou sa cukrová vata necháva vo vzduchu úplne zrúti a kryštalizuje za 3 dni, keď absorbuje vlhkosť vo vzduchu. Pri relatívnej vlhkosti 45% sa úplne zrúti iba za jeden deň. Pri 75% vlhkosti trvá len 1 hodinu. To je dôvod, prečo bolo od roku 1972 k dispozícii len "vyrobené na požiadanie" cukrovinky. (V roku 1972 bol vynájdený prvý plne automatizovaný stroj na výrobu cukroviniek na vaty, ktorý by mohol urobiť načuchavý nádych a rýchlo ho zabaliť do vodotesných nádob).

Ak sa vám páči tento článok, môžete si tiež vychutnať:

• Môže Zlato ísť zlé alebo vás zle?
• Chlieb sa stáva šesťkrát rýchlejšie v chladničke ako pri izbovej teplote
• Prečo soľ zlepšuje chuť
• Čo je v Worcestershire Sauce a prečo sa to nazýva?
• Cukor nevytvára deti Hyper

Bonusové fakty:

• Zatiaľ čo sa môže zdať ako cukrovinka, ktorá je vyrobená z čistého cukru (niekedy s potravinárskym farbením alebo inou príchuťou), bude pre vás to najhoršie na svete, treba si všimnúť, že trvá len asi 30 gramov cukru, aby sa typická porcia veľkosť cukrovej vaty, ktorá je o 9 gramov menej než 12 uncí koks. Ďalej, cukrovinka nemá žiadny tuk, žiadne konzervačné látky a je len asi 115 kalórií na porciu. Zatiaľ čo rozhodne nie je zdravé jedlo, ani plnenie v žiadnom prípade, existuje veľa vecí, ktoré ľudia denne konzumujú, čo je pre nich oveľa horšie.
• Dokonca aj keď sa rozpustí v malom množstve vody, stolový cukor zostáva jedovatý pre väčšinu mikróbov - myslieť na džemy a želé, ktoré majú_w asi 0,8 a tak (zvyčajne) nie je veľmi ľahké. Existuje samozrejme niekoľko mikroorganizmov nazývaných osmofilní, ktoré sa môžu darovať v prostredí s relatívne nízkou aktivitou vody. Dve z nich, Pediococcus halophilus, baktérie a Saccharomyces rouxii, kvasnice, pracovať spolu s formou, Aspergillus sojae (alebo oryzae), vytvoriť shoyu, fermentovanú sójovú omáčku.
• Pri výrobe potravín používame aj iné mikróby. Bakteriálne kultúry tvoria základ syrov (ako napr Lactococcus lactis) a jogurt (napr. Lactobacillus bulgaricus), rovnako ako fermentované klobásy, ako chorizo a peperoni (napr. Lactobacillus plantarum). Baktérie mliečneho kvasenia sa tiež používajú na stabilizáciu kyseliny jablčnej vo vínach.
• Ak chcete robiť modré syry (myslím: Roquefort, Gorgonzola a Stilton, rovnako ako Bleu), formy Penicillum Roqueforti a P. Glaucum, sú pridané. Všimnite si, že aj keď niektoré formy môžu byť toxické (keď produkujú aflatoxíny a mykotoxíny), kompozícia syra to zabraňuje - čo spôsobuje, že forma syra je vo všeobecnosti bezpečná.
• Kvasinky (napr. Saccharomyces cerevisiae a S. pastorianus) sa používajú na kvasenie, integrálne pre výrobu chleba, destilátov, vína a piva. Tieto procesy vyžadujú spravodlivý kúsok cukru a vody, ale preto, že je dostatok vody, nemá to za následok zabitie mikróbov dehydratáciou, ako sa to deje s čistým suchým stolovým cukrom.Konkrétnejšie, spoliehajúc sa na ten istý proces, ktorý dehydratoval mikrób, molekuly vody a sacharózy sa navzájom vyhľadávajú, ale tentoraz v prítomnosti dostatočnej vody sú väzby medzi jednotlivými molekulami sacharózy rozbité - a teda každá molekula je oddelená a obklopený molekulami vody, čím sa vytvorí sladký roztok. Pri zmesi 50% vody až 50% sacharózy má roztok a_w z.927 - dostatočne vysoká na kvasinky, plesne a baktérie, aby sa darilo bohatému zdroju cukru.
• Bunková membrána baktérií podobných mikróbom má malé póry, ktoré sú dostatočne veľké na to, aby umožnili prejsť malými molekulami molekuly (s molekulovou hmotnosťou (MW) 18), ale sú príliš malé pre veľké molekuly cukru (342 MW), Tak, aby cukry ako sacharóza a glukóza prešli cez bunkovú membránu, skôr ako osmóza, cukry môžu vstúpiť do bunky cez špeciálny kanál. V tomto procese, nazývanom uľahčená difúzia, sa proteíny na membráne viažu s cukrom, čo otvára portál, ktorý dovoľuje molekulám vstúpiť a vystupovať; s uľahčenou difúziou sa nevyčerpá žiadna energia a látka sa pohybuje z oblasti s vysokou koncentráciou na oblasť s nízkou koncentráciou. Podobný proces, hoci ten, ktorý si vyžaduje vynaloženie energie, aktívne transporty, presúva látky z oblastí s nízkou koncentráciou do oblastí s vysokou koncentráciou.