Kāpēc cukurs netiek sabojāts

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Kamēr mikroorganismi mīl cukuru, tiem arī nepieciešams zināms daudzums ūdens, lai tie varētu uzplaukt. Šis brīvi pieejamā ūdens līmenis, ko sauc par "ūdens aktivitāti (a_w), "Baktērijām ir aptuveni 0,91, pelējuma gadījumā tas ir 0,8 un sēnītēm (raugiem), tai jābūt vismaz 0,6. A_w no svaigiem pārtikas produktiem parasti ir aptuveni 0,99, bet kristāliska saharoze (galda cukurs) ir niecīga 0,06.

Kristāliskā formā sausa kaula, saharozes (C12H22O11) patīk saistīties ar ūdeni (H20). Gatavojot pietiekamu koncentrāciju, galda cukurs sūkļos visu ūdeni. Tas ir iemesls, kāpēc cukurs ir lielisks pārtikas konservants. Caur osmozi cukurs izvelk pieejamo ūdeni no pārtikas produkta, samazinot pārtikas daudzumu a_w, padarot to nederīgu mikrobiem augt vai pat izdzīvot.

Konkrētāk, šūnas ārējā malā ir tā membrāna, daļēji caurlaidīga barjera, kas pieļauj dažas vielas, tostarp barības vielas un atkritumus, pārvietoties un izkļūt. Ar lielāku cukura koncentrāciju ārpus šūnas šķīdums ir hipertonisks, tas nozīmē, ka no šūnas tiks ievests ūdens, izraisot baktēriju (jebkura šūnas) sabrukšanu un mirst. (Iespējams, ka arī otrā pusē varētu notikt cukura koncentrācija šūnā, hipotoniska, ar to piesaistot ūdeni, varbūt līdz šūnas pārraušanas brīdim).

Ķīmiskā līmenī tas ir arī diezgan interesants. Atzīmējiet visu iesaistīto ūdeņradi un skābekli; starp abām molekulām ir 24 ūdeņraža atomi un 12 skābeklis. Katram skābekļa atomam ir neliels negatīvs uzlādes līmenis un katram ūdeņraža atomejam ir neliels pozitīvs uzlādes līmenis, un ķīmijā tiek piesaistīti pretēji. Kopā visi šie ūdeņraža un skābekļa atomi velciet viens pret otru - sākotnēji izveidojot savas attiecīgās molekulas (galda cukurs vai ūdens), un tad procesā, kas nogalina mikrobu.

Varat arī novērot šo absorbcijas efektu, vienkārši uzņemot kokvilnas konfekte, kas izgatavota no tīra cukura un ir ievietota mitrā vidē. Ar tikai 33% relatīvo mitrumu, kokvilnas konfektes, kas atstātas gaisā, pilnībā sabruks un kristalizējas tikai 3 dienas, jo tas absorbē mitrumu gaisā. Relatīvais mitrums 45% apmērā pilnībā sabruks tikai vienu dienu. Pie 75% mitruma tas aizņem tikai 1 stundu. Tāpēc kopš 1972. gada ir bijis pieejams tikai tāds kokvilnas konfektes izstrādājums, kas nav "pēc pieprasījuma". (1972. gads bija tad, kad tika izgudrots pirmā pilnīgi automatizētā kokvilnas konfekšu mašīna, kas varētu padarīt pūkainu apstrādi un ātri iepakot to ūdens necaurlaidīgos konteineros).

Ja jums patika šis raksts, jūs varat arī baudīt:

• Vai medus var būt slikts vai slikts?
• Maize iet bojā aptuveni sešas reizes ātrāk ledusskapī nekā istabas temperatūrā
• Kāpēc sāls uzlabo garšu
• Kas ir Worcestershire Sauce un kāpēc to tā sauc?
• Cukurs nedod bērniem pārāk daudz

Bonus fakti:

• Kaut arī var šķist, ka kokvilnas konfektes, kas izgatavotas no tīra cukura (dažreiz ar pārtikas krāsvielu vai citu aromatizētāju pievienoto), būtu diezgan daudz sliktākā lieta pasaulē, lai jūs varētu ēst, jāatzīmē, ka tas aizņem tikai aptuveni 30 gramus cukura, lai veidotu tipisku kokvilnas konfekšu kārtainā izmēra daudzumu, kas ir apmēram 9 grami mazāk nekā 12 unces koksa vara. Turklāt kokvilnas konfektes nav tauku, ne konservantu un ir tikai aptuveni 115 kalorijas uz porciju. Kaut arī, protams, nav veselīga uztura un neaizpildīta, ir daudzas lietas, ko cilvēki patērē katru dienu, kas viņiem ir daudz sliktāki, nekā veselībai.
• Pat izšķīdinot nelielā daudzumā ūdens, galda cukurs joprojām ir toksisks lielākajai daļai mikrobu - domājiet par džemiem un želejām, kurām ir_w apmēram 0,8 un tā parasti (parasti) ļoti slikti sabojājas. Protams, ir vairāki mikroorganismi, ko sauc par osmofilu, un tie var attīstīties relatīvi zemās ūdens aktivitātes vidēs. Divas no šīm Pediococcus halophilus, baktērijas un Saccharomyces rouxii, raugs, strādā kopā ar pelējumu, Aspergillus sojae (vai oryzae), lai radītu shoyu, raudzētu sojas mērci.
• Mēs izmantojam arī pārējos mikrobusus pārtikas ražošanā. Bakteriālās kultūras veido pamatu sieriem (piemēram, Lactococcus lactis) un jogurtu (piem., Lactobacillus bulgaricus), kā arī fermentētas desiņas, piemēram, chorizo un peperoni (piemēram, Lactobacillus plantarum) Piena skābes baktērijas tiek izmantotas arī, lai palīdzētu stabilizēt ābolskābi vīnos.
• Lai padarītu zilos sierus (domā: Roquefort, Gorgonzola un Stilton, kā arī Bleu), veidnes Penicillum Roqueforti un P. Glaucum, tiek pievienoti. Ievērojiet, ka, lai gan dažas veidnes var būt toksiskas (ja tās ražo aflatoksīnus un mikotoksīnus), siera sastāvs to novērš, tādēļ siera pelējums parasti ir drošs ēst.
• Raugi (piem., Saccharomyces cerevisiae un S. pastorianus) tiek izmantoti fermentācijai, kas ir būtiska maizes, stipro alkoholisko dzērienu, vīna un alus ražošanai. Šie procesi prasa gan taisnīgu cukura, gan ūdens daudzumu, bet tāpēc, ka ir pietiekami daudz ūdens, tas neizraisa mikroorganismu nogremdēšanu ar dehidratāciju, kā tas notiek ar tīru, sausu galda cukuru.Konkrētāk, paļaujoties uz tādu pašu procesu, kas dehidrēja mikrobu, ūdens un saharozes molekulas meklē viena otru, taču šoreiz pietiekama ūdens klātbūtnē ir sašķeltas saites starp atsevišķām saharozes molekulām un tādējādi katra molekula ir atdalīta un ko ieskauj ūdens molekulas, veidojot cukura šķīdumu. Ja maisījums sastāv no 50% ūdens līdz 50% saharozes, šķīdumam ir a_w 0,927 - pietiekami augsta, lai rauga, pelējuma un baktērijas izaugtu no bagātīgā cukura avota.
• Mikrobveida baktēriju šūnu membrānai ir nelielas poras, kas ir pietiekami lielas, lai ļautu mazām ūdens molekulām (ar molekulmasu (MW) ir 18), bet ir pārāk mazas lielām cukura molekulām (342 MW), kas parasti šķērso. Tādējādi, lai iegūtu cukuru, piemēram, saharozi un glikozi, lai šķērsotu šūnu membrānu, nevis osmozi, cukurs var ieiet šūnā caur īpašu kanālu. Šajā procesā, ko sauc par atvieglotu difūziju, proteīni uz membrānas saista ar cukuru, kas atver portālu, kas ļauj molekulām iekļūt un izkļūt; ar atvieglotu difūziju, enerģija netiek iztērēta un viela pārvietojas no augstas koncentrācijas zonas līdz zemas koncentrācijas zonai. Līdzīgs process, lai gan tas, kas prasa enerģijas izlietošanu, aktīvo transportu, pārvieto vielas no zema koncentrācijas zonām uz tādām, kurās ir augsta koncentrācija.