Dlaczego cukier nie psuje

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Podczas gdy mikroorganizmy uwielbiają cukier, potrzebują również pewnej ilości wody do rozwoju. Ten poziom swobodnie dostępnej wody, zwany "aktywnością wody (a_w), "Dla bakterii wynosi około 0,91, dla pleśni wynosi 0,8, a dla grzybów (drożdży) musi wynosić co najmniej 0,6. The a_w świeżej żywności wynosi ogólnie około 0,99, podczas gdy krystaliczna sacharoza (cukier stołowy) jest marna.06.

W swojej suchej postaci krystalicznej sacharoza (C12H22O11) uwielbia wiązać się z wodą (H20). Gdy jest obecny w wystarczających stężeniach, cukier stołowy zasysa całą otaczającą go wodę. Właśnie dlatego cukier jest doskonałym konserwantem do żywności. Poprzez osmozę, cukier wyciąga dostępną wodę z jedzenia, zmniejszając ilość pokarmu_w, przez co nie nadaje się na rozwój drobnoustrojów, a nawet przetrwanie.

Dokładniej, na zewnętrznej krawędzi komórki znajduje się jej membrana, półprzepuszczalna bariera, która pozwala niektórym substancjom, w tym substancjom odżywczym i odpadom, wchodzić i wychodzić. Przy wyższym stężeniu cukru na zewnątrz komórki roztwór jest hipertoniczny, co oznacza, że pobiera on wodę z komórki, powodując obumarcie i śmierć bakterii (lub jakiejkolwiek komórki). (Odwrotna sytuacja mogłaby się również zdarzyć, gdyby stężenie cukru było wyższe wewnątrz komórki, hipotoniczne, z pobieraniem wody, być może aż do pęknięcia komórki.)

Na poziomie chemicznym jest to również bardzo interesujące. Zauważ cały zaangażowany wodór i tlen; pomiędzy dwiema cząsteczkami są 24 atomy wodoru i 12 tlenu. Każdy atom tlenu ma niewielki ujemny ładunek, a każdy atom wodoru ma niewielki ładunek dodatni, aw chemii przyciągają przeciwności. Wszystkie te atomy wodoru i tlenu łączą się ze sobą - początkowo tworząc odpowiednie cząsteczki (cukier stołowy lub woda), a następnie w procesie, który zabija mikroba.

Ten efekt absorpcji można również zaobserwować po prostu, pobierając trochę waty cukrowej, która jest wykonana z czystego przędzionego cukru i umieszczając go w wilgotnym środowisku. Przy wilgotności względnej wynoszącej zaledwie 33%, wata cukrowa pozostawiona w powietrzu całkowicie zapadnie się i skrystalizuje w ciągu zaledwie 3 dni, wchłaniając wilgoć z powietrza. Przy wilgotności względnej wynoszącej 45% zapadnie się całkowicie w ciągu jednego dnia. Przy wilgotności 75% zajmuje to zaledwie godzinę. Właśnie dlatego od 1972 roku dostępna jest wata cukrowa inna niż "made on demand". (W 1972 r. Wynaleziono pierwszy w pełni zautomatyzowany automat do waty cukrowej, dzięki któremu można zrobić puszystą ucztę i szybko zapakować ją w szczelne pojemniki).

Jeśli podobał Ci się ten artykuł, możesz również cieszyć się:

• Czy Honey Go Bad może sprawić, że jesteś chory?
• Chleb idzie mniej niż sześć razy szybciej w lodówce niż w temperaturze pokojowej
• Dlaczego sól poprawia smak
• Co jest w sosie Worcestershire i dlaczego tak się nazywa?
• Cukier nie czyni dzieci hiperami

Dodatkowe fakty:

• Choć może się wydawać, że wata cukrowa, która jest zrobiona z czystego cukru (czasami z barwnikiem spożywczym lub innym dodatkiem smakowym), byłaby najgorszą rzeczą na świecie do zjedzenia, należy zauważyć, że zajmuje to tylko około 30 gram cukru, aby uzyskać typową wielkość porcji waty cukrowej, która wynosi około 9 gramów mniej niż puszka koksu o masie 12 uncji. Ponadto, wata cukrowa nie ma tłuszczu, nie ma konserwantów i ma tylko około 115 kalorii na porcję. Chociaż z pewnością nie jest to zdrowa żywność, ani nie ma w niej żadnego zapasu, jest wiele rzeczy, które ludzie codziennie spożywają, a które są dla nich o wiele gorsze pod względem zdrowotnym.
• Nawet po rozpuszczeniu w niewielkich ilościach wody, cukier stołowy pozostaje toksyczny dla większości drobnoustrojów - pomyśl o dżemach i galaretkach, które mają_w około 0,8, a więc nie (zwykle) zepsuć bardzo łatwo. Oczywiście istnieje kilka mikroorganizmów, zwanych osmofilami, które mogą rozwijać się w środowiskach o stosunkowo niskiej aktywności wody. Dwa z nich, Pediococcus halophilus, bakteria i Saccharomyces rouxiidrożdże współpracują z pleśnią, Aspergillus sojae (oryzae), aby stworzyć shoyu, sfermentowany sos sojowy.
• Używamy również innych mikroorganizmów w produkcji żywności. Kultury bakterii stanowią podstawę serów (np Lactococcus lactis) i jogurt (np. Lactobacillus bulgaricus), jak również kiełbasy fermentowane, takie jak chorizo i pepperoni (np. Lactobacillus plantarum). Bakterie kwasu mlekowego są również stosowane w celu stabilizacji kwasu jabłkowego w winach.
• Aby zrobić niebieskie sery (pomyśl: Roquefort, Gorgonzola i Stilton, a także Bleu), formy Penicillum Roqueforti i P. Glaucum,są dodane. Należy pamiętać, że chociaż niektóre formy mogą być toksyczne (gdy wytwarzają aflatoksyny i mykotoksyny), zapobiega to skład sera, co sprawia, że pleśń jest ogólnie bezpieczna do spożycia.
• Drożdże (np. Saccharomyces cerevisiae i S. pastorianus) są wykorzystywane do fermentacji, integralnej do wyrobu chleba, napojów spirytusowych, wina i piwa. Procesy te wymagają zarówno spory kawałek cukru, jak i wody, ale ponieważ jest wystarczająca ilość wody, nie powoduje to zabicia drobnoustrojów poprzez odwodnienie, jak ma to miejsce w przypadku czystego, suchego cukru stołowego.Dokładniej, opierając się na tym samym procesie, który odwadnia mikrob, woda i cząsteczki sacharozy poszukują się nawzajem, ale tym razem, w obecności wystarczającej ilości wody, wiązania między poszczególnymi cząsteczkami sacharozy są zrywane - a zatem każda cząsteczka jest oddzielona i otoczone cząsteczkami wody, dzięki czemu powstaje słodki roztwór. W mieszaninie 50% wody do 50% sacharozy, roztwór ma_w 0,927 - wystarczająco wysokie dla drożdży, pleśni i bakterii, aby dobrze się rozwijać z bogatym źródłem cukru.
• Błona komórkowa bakterii podobnej do drobnoustrojów ma małe pory, które są wystarczająco duże, aby przepuszczać małe cząsteczki wody (o masie cząsteczkowej 18), ale są zbyt małe, aby duże cząsteczki cukru (342 MW) normalnie przemieściły się. Tak więc, aby cukry, takie jak sacharoza i glukoza, przechodziły przez błonę komórkową, zamiast osmozy, cukry mogą wchodzić do komórki przez specjalny kanał. W procesie tym, zwanym ułatwioną dyfuzją, białka na membranie wiążą się z cukrem, który otwiera portal, który pozwala cząsteczkom wchodzić i wychodzić; z ułatwioną dyfuzją, energia nie jest wydatkowana, a substancja przemieszcza się z obszaru o wysokim stężeniu do tego o niskim stężeniu. Podobny proces, mimo że wymaga energii, aktywnego transportu, przenosi substancje z obszarów o niskim stężeniu do tych o wysokim stężeniu.