olen hyödyntänyt viimeaikaista kylmää säätä laajentaakseni kylmäkapasiteettiamme laittamalla tiettyjä juomia kuistille keittiön oven ulkopuolelle. Eräänä yönä, kun ulkolämpötila laski 10 asteeseen, osa kolapurkeista räjähti. Myös kahden litran muovipullo karpalomehucocktailia osoitti outoa laatua. Vesi jäätyi, mutta muu sisältö ei. Ihmettelen, miksi punainen sisältö ei jäätynyt. Löysinkö uuden pakkasnesteen?
sinuna En täyttäisi autoni jäähdytysjärjestelmää karpalomehulla. Se on happamuutensa vuoksi syövyttävää,ja sen sokeri jähmettäisi paikat. Mutta olette löytäneet mielenkiintoisen ilmiön.
lähettämäsi ainesosaluettelon mukaan cocktailisi sisältää ”suodatettua vettä, karpalomehua (tiivisteestä ja karpalomehusta), runsaasti fruktoosia sisältävää maissisiirappia, askorbiinihappoa (C-vitamiinia).”Kun unohdetaan kysymys siitä, miten he saivat tuon” karpalomehun ” ainesosan yhdistämällä karpalomehua karpalomehutiivisteeseen (eikö se tekisi mehusta puolitoista?), näemme, että veden lisäksi pullossa on monia vieraita molekyylejä, sokerimolekyylejä ja sekalaisia punaisia ”karpalojuttuja.”
kuinka paljon karpalojuttua? Etiketissä lukee ”Karpalomehucocktail”, ei ”karpalomehu”.”Saatat myös nähdä juomien etikettejä, jotka myöntävät olevansa ”XX mehujuoma”, jossa XX on hedelmä tai vihannes. ”Cocktailit ”ja” drinkit ” eivät ole puhdasta XX-mehua. Todennäköisesti cocktailisi sisältää vain 20-27 prosenttia todellista hedelmämehua. Tarkista etiketti; FDA vaatii, että mehuprosentti on ilmoitettava.
silti valtaosa pullon molekyyleistä on vanhaa kunnon H2O: ta, joka tietenkin jäätyy 32 asteessa. Kun vesimolekyylit on jäähdytetty tuohon lämpötilaan, ne ovat hidastuneet tarpeeksi liittyäkseen tiiviiksi kiteiseksi verkostoksi-jääksi-jota on niin vaikea hajottaa, että (yllätys!) jää on paljon kovempi aine kuin nestemäinen vesi.
kun kaikki muut muukalaismolekyylit kelluivat siellä, vesimolekyylien oli vaikea löytää toisiaan muodostaen jääkiteitä. Mutta lopulta ne jäätyivät, kun vauhti hidastui entisestään, eli alle 32 asteen lämpötilaan. Vesimolekyylit ovat kuitenkin tunnettuja siitä, että ne tarttuvat voimakkaasti yhteen. Jäätyessään ne pystyivät työntämään kaikki vieraat molekyylit sivuun ja muodostamaan suhteellisen puhdasta jäätä. Siksi näit normaalin näköistä kirkasta jäätä. Punainen ”karpalojuttu” oli jäänyt jäätymättömään nesteeseen.
(arktisten alueiden jäävuoret koostuvat samasta syystä suhteellisen suolattomasta vedestä, vaikka ne jäätyivät suolaisesta merivedestä.)
niistä räjähtävistä kolapurkeista. Kuten kaikki tietävät, vesi laajenee jäätyessään. Se johtuu siitä, että jään vesimolekyylit ovat avoimen ristikkorakenteen muodossa, kun taas nestemäisessä muodossa ne olivat nauttineet poskettomasta läheisyydestä. Jäätymisen aikana siirtyminen läheltä spaced-out muodostumista, tilavuus on kasvaa, ja tämä laajennus on mitä jakaa tölkit erilleen. Jos olisit katsonut sisälle, olisit nähnyt, että jää oli suhteellisen puhdasta vettä ja jättänyt kaiken värillisen roinan taakseen, aivan kuten karpalomehucocktailissa.
kokeile. Laita avoin kirkas muovipullo Coke tai Pepsi pakastimeen, ja kun se jäätyy, näet kauniita, pitsisiä kristalleja puhtaasta kirkkaasta jäästä ruskeaa taustaa vasten.
jos olisit Valvonut koko yön kuin hyvä tiedemies ja ottanut tarkkoja lämpötilalukemia kirjatessasi havaintojasi laboratorion muistikirjaan, olisit saattanut havaita tapahtumien kulun juomiesi jäähtyessä. Saanen päätellä, mitä on tapahtunut.
ensinnäkin karpalomehucocktailin on täytynyt jäätyä ensin asteen tai kaksi alle 32 asteen lämpötilassa, koska se on enimmäkseen vettä, jossa ei ole paljon ”muuta tavaraa”. Sooda, joka sisältää paljon enemmän sokeria, fosforihappoa ja muita liuenneita ainesosia alentaakseen jäätymispistettään melkoisesti, jäätyi muutaman asteen alhaisemmassa lämpötilassa kuin cocktail.
toisekseen limsatölkkien sisällä oli kaasun painetta, eikö niin? Kaasun paine estää jäätymistä seuraavan laajenemisen, samoin kuin leivinpaperin painaminen estää sen kohoamisen. Sooda ei siis päässyt jäätymään ennen kuin sen lämpötila oli vielä alhaisempi kuin jos se olisi ollut auki.
ja toinen juttu. Oliko cola Classic Coke vai kevyt Coke? Klassinen ja Kevytkokis eroavat toisistaan lähinnä makeuttamistyypissään: melko suuri määrä sokeria tai maissisiirappia verrattuna pieneen määrään keinotekoista makeutusainetta. Mitä enemmän vedessä on vieraita molekyylejä, sitä matalampi sen jäätymispiste on. Klassinen kokis olisi siis jäätynyt vielä matalammassa lämpötilassa kuin Kevytkokis.
kuten Mark Twain asian ilmaisi, ” tieteessä on jotain kiehtovaa. Tuollaisesta mitättömästä tosiasiainsijoituksesta saa niin tervehenkisen otaksuman tuoton.”
Labelingo: Perspektiivinen lukija Anonymous Falls Churchista lähettää etiketin paketista, jossa on Whole Foodsin Fresh Fields-brändin Kasvispannupiirakkaa, joka on tehty paahdetuista kasviksista (se on vain nimi, ei resepti). Yli 20 muun ainesosan joukosta se listaa ” red whine.”Ei metsäkaurista, nautaa, rapua tai karppia?
(Oletko huomannut mitään hölmöjä asioita elintarvikkeiden etiketeissä? Lähetä Labelingo-osuutesi sekä nimesi ja kaupunkisi osoitteeseen Food 101, Food Section, the Washington Post, 1150 15th St. NW, Washington, DC 20071 tai alla olevaan sähköpostiosoitteeseen.)
Robert L. Wolke (s.tieteen professori.com) on Pittsburghin yliopiston kemian emeritusprofessori ja kirjailija, viimeisimpänä ”What Einstein Told His Cook: Kitchen Science Explained” (W. W. Norton, 25,95 dollaria). Hänet tavoittaa osoitteesta [email protected].