Почему нужно ставить морозилку на минимум.

Я не люблю холодильники, в которых нельзя выставить температуру в холодильной и морозильной камерах по отдельности. Причина проста. Я хочу, чтобы в морозилке было максимально холодно, но чтобы продукты в холодильной камере не замерзали. Однажды у меня так замерзли куриные яйца (которые, как вы помните, я держу в холодильнике). А узнал я об этом, когда попытался их разбить для омлета, что меня не особо обрадовало.
Казалось бы, какая разница, сколько градусов в морозилке, −10 или −20. Но разница очень большая, и связано это с физикой и химией замерзания и таяния воды. Думаю, многие знают, что растворение в воде любых веществ снижает ее температуру плавления. Иногда пишут, что такие вещества мешают воде объединятся в упорядоченные кристаллы, но это не очень корректное упрощение. Настоящая причина тут точно такая же, как при приготовлении коктейлей, которые можно охладить заметно ниже нуля благодаря наличию в воде со льдом молекул спирта. Поэтому же тротуары зимой и посыпают солью. Так как солевой раствор замерзает при температурах ниже нуля, то при посыпании солью лед начнет таять, хотя вокруг отрицательная температура.

Кстати, чем больше частиц (молекул или ионов) в растворе, тем ниже опустится температура. Например, хлорид кальция CaCl₂, который в растворе превращается в три иона (один катион кальция и два хлорид-аниона), понижает температуру рассола гораздо лучше, чем обычная поваренная соль NaCl, которая дает только два иона. По этой причине в состав противогололедных реагентов часто входит не только NaCl, но и хлорид кальция CaCl₂ или магния MgCl₂.

Но вернемся к еде, замерзание которой – процесс довольно сложный, в первую очередь потому, что в ней есть два основных типа жидкости: межклеточная и внутриклеточная. Межклеточная жидкость гораздо ближе по составу к чистой воде, хотя в ней, конечно, тоже растворены некоторые вещества, из-за чего она замерзает лишь при −1 градусе. Но вот жидкость внутри клеток – совсем другое дело. В ней очень много различных веществ: солей, аминокислот, углеводов, белков, нуклеиновых кислот и других, которые дружно понижают температуру ее замерзания. Такой раствор не замерзнет, пока температура не упадет где-то до -10 градусов! Но даже при этой температуры кристаллы льда внутри клетки только начинают появляться.

Кристаллы льда – это чистая вода. Соли в кристаллическую решетку встроиться не могут, так как не подходят по форме и размеру. Поэтому, когда часть воды в клетке замерзает, все растворенные в ней вещества оказываются в другой части, из-за чего температура ее замерзания становится еще ниже. То есть, если ваша морозилка выставлена на −20, в клетках все еще остается незамерзшая вода, а при −12 градусах этой жидкой воды будет прямо много.
Теперь вспомним, что еду мы замораживаем, чтобы она дольше хранилась. Конечно, при −20 градусах никаких биологических процессов уже не происходит, так что можно не опасаться, что в морозилке вырастут какие-то опасные бактерии. А вот химические реакции вполне могут продолжаться. Разумеется, медленно, ведь понижение температуры на 10 градусов замедляет все реакции в 2 - 4 раза, но все же – они идут. Правда, их скорость зависит не только от температуры, но и от концентрации реагирующих веществ. И чем она больше, тем быстрее реакция. А ведь то, что внутри клетки не замерзло, это, по сути, суперконцентрированный рассол! Поэтому, несмотря на низкую температуру, химические реакции в клетках все же протекают, что не идет на пользу качеству еды.

Другая проблема с заморозкой еды вызвана равновесием между кристаллами льда и жидкой водой. Их смесь – это динамическая система, в которой некоторые кристаллы плавятся, некоторые – растут. При длительном хранении преимущественно будет происходить формирование крупных кристаллов льда. А еще, чем дольше мы ждем, тем больше воды выходит из клеток в межклеточное пространство, где кристаллы вырастают все больше и больше. После размораживания мы оказываемся в ситуации, когда многие клетки повреждены, а между ними появились каналы, где до этого росли большие кристаллы. Поэтому размороженное мясо, пролежавшее полгода в морозилке, теряет в разы больше сока, чем мясо, которое находилось в морозилке неделю-другую.

Этого можно избежать, опустив температуру в морозилке как можно ниже. Внутриклеточная вода с огромным количеством растворенных в ней веществ все равно полностью не замерзнет, а перейдет в так называемое стеклообразное состояние. В таком состоянии она тоже твердая, поэтому молекулы не могут бегать как попало и активно вступать в химические реакции. А так как структура ее – не кристаллическая, а аморфная (то есть молекулы воды в ней «замерзли» хаотически), то острые кристаллы, способные повредить наши продукты, в этих условиях не растут. Правда, температура еды тогда должна быть от −20 до −80 градусов, что, конечно, для домашней техники обычно нереально.

Морозилка в моем холодильнике позволяет держать температуру в −24 градуса, и именно эта температура там выставлена. Но даже этого мало для действительно длительного хранения продуктов, поэтому не оставляйте их на много месяцев даже в самой хорошей морозилке. Опасной такая еда не станет, но вкус и текстура пострадают. Поэтому я рекомендую всем выставить температуру в морозилке на самый минимум. Если, конечно, вы можете это сделать, на заморозив яйца в холодильной камере.

Вчера записали еще один эфир подкаста “Физики и Лирики” на радио Маяк. Продолжили беседу про искусственное мясо, в этот раз нашлось время поговорить и про клеточное мясо, и про белок из нефти и газа, и про растительное мясо “с кровью”.

Никак не дойдут руки до того, чтобы дописать сразу несколько больших заметок, но надеюсь, что скоро исправлюсь.
А вот на то, чтобы подключиться к радиоэфиру, время найти проще. Сегодня записали очередную программу «Физики и лирики» на радио «Маяк». Поговорили про низкокалорийные продукты – как их делают и зачем.
Правда как обычно беседа ушла не туда и действительно любопытные вещи не обсудили. Например, такой исключительно важный вопрос не подняли: почему если добавить ментос в диетическую колу, то происходит извержение, а если колу взять обычную – будет лишь относительно скромный фонтан? А у меня добавился еще один пункт в списке заметок, которые нужно написать.

От мышцы до мяса

Лет десять назад на рынке мне часто предлагали купить мясо, обещая самый лучший кусок со словами «Вот, парная говядина!». Разумеется, мясо то парным не было, но это даже и к лучшему.
Я уже много раз писал о стейках, о том, какие бывают степени прожарки, чем плох термин «мясо с кровью» и как sous vide позволяет получить идеальную прожарку. Продолжу тему мяса и расскажу о том, как мышцы животных становятся продуктом, который мы покупаем в магазине.

Предупреждение! В этой заметке вы можете встретить слова «трупное окоченение» в контексте еды. Тем, кому тяжело думать о том, что мясо когда-то было частью живого и дышащего существа, может быть некомфортно ее читать. Мое же мнение таково. Если уж мы решили забирать жизнь других живых существ, чтобы питаться, то нужно делать это так, чтобы результат того стоил.

Когда я только начинал учиться готовить, у меня на кухне был только один тип сковородок – с тефлоновым покрытием. Не то, чтобы я был против них (до сих пор активно пользуюсь), но потом я понял, что для каждого кулинарного применения есть свой оптимальный тип посуды. Ведь еще есть и чугун, и углеродистая сталь, и нержавейка, и медь, и много еще чего.
Сегодня в очередном выпуске подкаста «Физики и лирики» на радио «Маяк» обсудили в чем разница между этими типами посуды и какую лучше выбирать для конкретного типа готовки.

Что опасней - микроволновка, индукционная плита, тостер или посудомойка? Напрашивается, конечно, ответ "Все безопасно, о чем вы?", но к некоторых случаях неправильное использование кухонных приборов правда может привести к проблемам. И я даже не о своей привычке биться пальцами ноги об открытую дверцу посудомойки в процессе загрузки.
Вчера в очередном выпуске подкаста «Физики и лирики» на радио «Маяк» обсудили основные мифы, касающиеся этих приборов.

P.S. Поговорили не про всё, поэтому к главному выводу прийти не успели. Самый опасный - безусловно, тостер, просто за счет пожароопасности, особенно если из него не вытряхивать крошки. Но бояться его тоже не надо.

Культивируемое мясо – торжество клеточной биологии или необоснованный хайп?

После моей заметки про то, как мясо становится мышцей, мне захотелось отдельно написать про альтернативные варианты для мясоедов, не требующие выращивания и забоя животных. Я уже упоминал культивируемое мясо в лекции про «Еду будущего» , но эта тема – очень большая и интересная. Правда, чтобы в ней разобраться, мне придется напомнить основы биотехнологии и клеточной биологии, поэтому в одну заметку все не поместится. Но первая – уже готова.

Можно ли смешивать помидоры с огурцами? А белки с углеводами? Стоит ли запивать еду водой, а антибиотики – алкоголем? Все эти вопросы мы сегодня обсудили в новом выпуске подкаста «Физики и лирики» на радио «Маяк».

Сегодня записали еще один эфир подкаста «Физики и лирики» на радио «Маяк». В этот раз говорили про эмульгаторы и эмульсии.

Какие продукты и блюда являются эмульсиями и что это такое? Почему коровье молоко белое, а козье молоко – еще белей? Почему когда в греческое узо или в турецкую ракы добавляют воду, напиток становится белым и непрозрачным?

Все это – в новом выпуске.

Искусственное мясо: как размножаются мышечные клетки
 
В заметке про «культурное мясо» я описал несколько проблем, которые стоят перед желающими выращивать мясо животных в биореакторах. И закончил я ее тем, что сама идея «Возьмем у животного одну мышечную клетку и пусть она бесконечно делится в культуре» – нежизнеспособная. Чтобы понять, почему это так, нужно разобраться, а как, собственно, растут мышцы. Об этом – в новой заметке.

Вчера записали очередной подкаст “Физики и лирики” на радио “Маяк”. Обсудили функциональные продукты питания. Все эти омега-3 жирные кислоты, пробиотики-пребиотики, антиоксиданты и так далее. И это не только про продукты для “здорового питания” и белковые порошки для спортсменов.

Вы знали, например, что больше десяти процентов всего мирового вылова рыбы приходится на маленькую тихоокеанскую рыбешку, которую, в чистом виде, никто не ест? Действительно, перуанского анчоуса практически целиком перерабатывают на рыбную муку и рыбий жир, и все - спасибо тем самым омега-3.

Сегодня сходил на запись очередного подкаста “Физики и Лирики” вживую в студию. Оказалось, что теперь выкладывают не только аудио, но и видео из студии! Правда плеер на smotrim.ru какой-то странный, у меня даже проматывание не работает, видимо, чтобы смотрели целиком и не переключались.

В этот раз говорили про мясо сухой выдержки, или, как элегантно выразился Александр Пушной, “полутухлое мясо”. Не так давно я писал про него большую заметку, но вживую, конечно, разговор ушел в сторону, и мы обсудили и другие темы - от ботулизма до войн бактерий.

P.S. Для тех, кто не любит слушать или смотреть, а предпочитает читать - несколько новых статей уже на подходе, так что я планирую скоро вернуться к более регулярному выкладыванию заметок.

В самый разгар сезона шашлыков выбор маринада для мяса – повод нешуточных споров в интернете и в реальной жизни. Единственного правильного рецепта, разумеется, не существует, но есть один (самый важный!) ингредиент, без которого не обходится ни один маринад. Об этом – в новой заметке.

На прошлой неделе сходил опять в студию радио “Маяк” на запись очередного выпуска подкаста “Физики и лирики” и совсем забыл выложить сюда запись.

В этот раз говорили про маринады. Сезон шашлыков еще не закончился, так что еще есть шанс попробовать что-то новое. Впрочем, как обычно бывает в ходе живого общения, мы ушли от обсуждения принципов действия конкретных маринадов к более общим вопросам, так что если хочется больше конкретики - у меня есть целая лекция на эту тему. Первая половина - про соль, а дальше уже про остальные компоненты маринадов.

Категорически не хватает времени, чтобы дописать несколько заметок, черновики которых у меня лежат уже пару месяцев. Вроде бы начинаешь писать что-то короткое, но при проверке фактов находишь новые интересные данные и начинаешь копать глубже. А пока я читаю новые источники, в канале не появляются новые заметки, поэтому к своим периодическим лонгридам я решил добавить формат еженедельной заметки «Молекула недели».
В этих коротких заметках я буду рассказывать только об одном единственном веществе, разумеется, относящемся к еде.

Молекула недели: изоамилацетат

Тем, кто химию не знал, а потом еще и забыл, название «изоамилацетат» может казаться пугающим, но на самом деле оно очень простое, и привычный взгляд легко делит его на понятные составляющие. Окончание «ацетат» говорит нам, что в соединение входит «кусок» уксусной кислоты (изображен на рисунке синим). Органические соединения такого строения называют «сложными эфирами», и «сложные» они потому, что собираются из двух «кусков» разной природы – один от кислоты, другой – от спирта (еще бывают простые эфиры, которые собираются из двух спиртов). В изоамилацетате за спиртовую часть отвечает «изоамил», так как в реакцию с кислотой вступал изоамиловый спирт (изображен на рисунке красным). Для тех, кто совсем-совсем не помнит органическую химию, на формуле выше каждая «палочка» – это химическая связь, соединяющая два атома углерода (C), а связанные с ними водороды (H) не рисуют для простоты.

Спирт и кислота реагируют друг с другом, в процессе теряя одну молекулу воды, и оказываются связанными общим атомом кислорода. Сложные эфиры встречаются в природе и за ее пределами очень часто как минимум потому, что разных кислот и спиртов достаточно много, а их возможных комбинаций, соответственно, еще больше. В малых количествах они, как правило, имеют приятный запах, а в больших – пахнут довольно резко. Впрочем, исходные компоненты пахнут еще хуже: резкий запах уксуса известен всем, а самая частая реакция не-химиков на запах изоамилового спирта – «Фу, сивуха!». Это очень верное определение, ведь изоамиловый спирт – главный компонент сивушного масла, побочного продукта спиртового брожения, запах которого характерен для плохо очищенного самогона.

Про изоамилацетат говорят, что он пахнет бананом и грушей, в которых он содержится. В промышленности его используют в качестве ароматизатора – «бананового масла». У изоамилацетата довольно низкий порог обнаружения (минимальное содержание, при котором его можно обнаружить), поэтому с его помощью иногда даже тестируют противогазы.

Существует мнение, что ароматизатор «банан» не похож на настоящий банан потому, что бананы сейчас уже не те. Речь о том, что в начале 20-го века был распространен совсем другой сорт бананов (сорт Грос Мишель), а не тот, который мы едим сейчас (сорт Кавендиш). Вспышка так называемой панамской болезни, вызванной грибком Fusarium oxysporum, «под корень» выкосила почти все плантации Грос Мишель в мире. С тех пор любителям бананов пришлось перейти на устойчивый к этой болезни сорт Кавендиш, в котором изоамилацетата меньше, из-за чего «банановый» запах у него слабее. Те, кто готов заплатить 17 долларов за один банан Грос Мишель, могут в этом убедиться. Правда, по отзывам нежадных любителей бананов (сам я 17 долларов зажал) совсем принципиальной разницы с запахом текущих бананов все же нет.

Другой природный источник изоамилацетата, как ни странно, довольно далек от мира фруктов. И это – пиво! Мы помним, что изоамиловый спирт – побочный продукт спиртового брожения, а дрожжи легко могут его превратить в изоамилацетат. Например, некоторый банановый привкус является важной особенностью пшеничного пива (Weissbier, Hefeweizen), и пивоварам приходится играть с составом сусла, температурой ферментации и другими условиями варки, чтобы этот привкус держать под контролем.

В Германии, на родине Weissbier, во многих барах можно еще и заказать Bananaweizen, в котором к пшеничному пиву добавили немного бананового сока. В отличие от других немецких коктейлей с пивом (например, Colaweizen) этот напиток приятен на вкус, возможно, потому что и в пшеничном пиве, и в бананах есть изоамилацетат.

Как вам такой более «химический» формат заметок? Напишите в комментариях, стоит ли продолжать в том же духе или в неделю по химической формуле – это уже перебор.

​​Молекула недели: аскорбиновая кислота

Я решил облегчить себе регулярный выбор молекулы недели, выбирая их по алфавиту. Заранее предчувствую проблемы с некоторыми буквами (на ь, ы и ъ точно ничего не найду, увы), но так даже веселее будет.
Итак, аскорбиновая кислота, она же витамин С, пожалуй, самый известный из витаминов. На картинке сверху формула аскорбиновой кислоты нарисована в том виде, в котором ее обычно рисуют химики, а снизу явным образом изображены все атомы углерода и водорода. В первом варианте подразумевается, что на каждом пересечении химических связей-палочек есть атом углерода, если не показано иное, и если у каждого углерода есть не занятые другими атомами связи (углерод четырехвалентен, то есть в него могут «входить» четыре связи-палочки), то они заполняются водородами.

В организме у аскорбиновой кислоты масса функций. Она и за синтез коллагена (белка соединительной ткани) и различных
нейромедиаторов отвечает, и от активных форм кислорода защищает, и на метаболизм железа влияет. В общем, нужная молекула, без которой нам быстро становится плохо.
 
Некоторые животные производят аскорбиновую кислоту самостоятельно, то есть для них она – не витамин. Им не обязательно получать ее с пищей, чтобы прекрасно себя чувствовать. Но некоторые животные, которые употребляли много растительной пищи, разучились ее производить в ходе эволюции. Конечно, зачем тратить на это силы, если ты без вариантов получишь аскорбиновую кислоту с едой? Такие экономные животные – морские свинки и их старшие сестры капибары, питающиеся фруктами разновидности летучих мышей и некоторые приматы, включая людей. Правда, потом оказалось, что у людей может не быть доступа к овощам и фруктам ввиду объективных обстоятельств, например, в ходе длительных мореплаваний. Отсюда и множество смертей от цинги в эпоху великих географических открытий.
 
Любопытно, но животные источники витамина С тоже существуют. Народы крайнего севера (чукчи, эскимосы) растительную пищу, как правило, не употребляют, а от цинги не умирают. Дело в том, в мясе животных витамин С есть (они же его используют в некоторых биологических процессах), но он разрушается при приготовлении. Если есть мясо и некоторые органы (например, печень тюленя) сырыми, то нужную дозу витамина С так получить можно. На всякий случай, это не является диетической рекомендацией!
 
Меня еще часто спрашивают, правда ли, что после приготовления в овощах не остается витаминов. В случае аскорбиновой кислоты в этом есть доля правды. С одной стороны, аскорбиновая кислота изначально нестабильна. Она – антиоксидант, то есть ее задача – схватив активные формы кислорода, превратиться в другое соединение, чтобы не дать им повредить что-нибудь ценное в организме. С другой стороны, аскорбиновая кислота растворяется в воде. Если овощи варить, то аскорбинка получает двойной удар: часть просто разлагается из-за нагревания (все реакции, в том числе и разложения, ускоряются при повышении температуры), а часть – растворяется в воде, и если потом эту воду слить, то витамин С уйдет вместе с ней.
 
Поэтому, если уж очень хочется сохранить аскорбинку в овощах, то надо их готовить в минимальном объеме воды и само время нагревания свести к минимуму. Приготовление на пару и быстрая обжарка овощей   в воке будут более щадящими методами, чем длительное тушение и особенно отваривание. А лучше всего – использовать микроволновку! Несмотря на сказки о том, что микроволны убивают все витамины, именно тут воздействие высоких температур самое короткое и нет лишней воды, в которой может раствориться витамин С. Раскладываем тонко нарезанные овощи в один слой на тарелке, чуть солим и накрываем влажным бумажным полотенцем, ставим на 3-5 минут в микроволновку (точное время зависит от мощности вашей печки и выбора овощей) и готово! Впрочем, я так часто делаю не потому, что пытаюсь сохранить витамин С, а просто это быстро и удобно.
 
Наконец, популярно мнение, что ударные дозы витамина С способны вылечить все: от простуды до проказы. Но убедительных медицинских подтверждений этому нет. Хотя передоз витамина С маловероятен, в некоторых странах есть верхняя рекомендуемая доза, после которой появляется шанс побочных эффектов. Если в вашей диете присутствуют фрукты и овощи, закидываться аскорбинкой просто на всякий случай не стоит.
 
Ну, а если вам интересна история открытия витамина С (с дальними мореплаваниями, серной кислотой в качестве лекарства, коррупцией в военно-морском флоте, торговлей рабами и итальянской мафией!), у меня есть отдельная большая заметка на эту тему. Всем рекомендую!

​​Молекула недели: бета-каротин

Бета-каротин часто называют «провитамином А», так как в организме он – предшественник этого витамина. Взгляните на формулу сверху. Я специально ее покрасил в два цвета, чтобы было видно, что молекула бета-каротина симметричная. Если ее повернуть на 180 градусов по часовой (или против часовой) стрелки, ничего не поменяется. А ровно посредине у нее двойная связь, которую умеет разрывать на части фермент с замечательным названием бета-каротин-15,15'-монооксигеназа (прямо слетает с языка, не правда ли?). Два одинаковых «осколка» бета-каротина (синий и красный) после еще одной реакции превращаются в две молекулы витамина А. Тем, кому интересно узнать про роль витамина А в организме, придется пождать, когда я в заметках дойду до буквы Р, потому что «по науке» он называется ретинолом, а осколки, получившиеся после разрезания бета-каротина на две части, ретиналем. Если кто-то из вас подумал о «ретине» (сетчатке глаза), вы абсолютно правы. Ретиналь – важная часть зрительного пигмента родопсина, который позволяет нашим глазам «видеть» свет. Но про влияние бета-каротина на зрение мы еще поговорим.