jag har utnyttjat det senaste kalla vädret för att utöka vår kylkapacitet genom att sätta vissa drycker på verandan utanför köksdörren. En natt, när utetemperaturen sjönk till 10 grader Fahrenheit, exploderade några av cola-burkarna. Dessutom uppvisade en tvåkvarts plastflaska tranbärsjuice cocktail en konstig kvalitet. Vattnet frös, men det andra innehållet gjorde det inte. Jag undrar varför det röda innehållet inte frös. Har jag upptäckt en ny frostskyddsmedel?
jag skulle inte fylla min bils kylsystem med tranbärsjuice om jag var du. Det är ganska frätande på grund av dess surhet, och dess socker skulle tuggummi upp arbetena. Men du har upptäckt ett intressant fenomen.
enligt ingrediensförteckningen du skickade mig innehåller din cocktail ” filtrerat vatten, tranbärsjuice (från koncentrat och tranbärsjuice), majssirap med hög fruktos, askorbinsyra (vitamin C).”Att lägga undan frågan om hur de fick den” tranbärsjuice ” ingrediensen genom att kombinera tranbärsjuice med tranbärsjuice koncentrat (skulle det inte göra juice och en halv?), ser vi att tillsammans med vattnet finns det många främmande molekyler i den flaskan, molekyler av sockerarter och diverse röda ”tranbärssaker.”
hur mycket tranbär Grejer? Etiketten säger ” tranbärsjuice Cocktail, ”inte” tranbärsjuice.”Du kan också se Dryckesetiketter som medger att vara ”XX Juice Drink”, där XX är en frukt eller grönsak. ”Cocktails” och ”drycker” är inte ren XX juice. Med all sannolikhet innehåller din cocktail bara 20 procent till 27 procent verklig fruktjuice. Kontrollera etiketten; FDA kräver att procentandelen juice anges.
fortfarande är de allra flesta molekylerna i flaskan bra gamla H2O som naturligtvis fryser vid 32 grader Fahrenheit. När vattenmolekyler har kylts till den temperaturen, kommer de att ha saktat ner tillräckligt för att gå med i ett tätt kristallint nätverk-Is-det är så svårt att bryta isär det (överraskning!) is är en mycket hårdare substans än flytande vatten.
med alla de andra främmande molekylerna som flyter runt där inne hade vattenmolekylerna svårt att hitta varandra för att bilda iskristaller. Men de frös så småningom när de saktades ner ytterligare, det vill säga till en temperatur lägre än 32 grader. Men vattenmolekyler är ökända för att hålla sig starkt ihop. Så när de frös kunde de böja alla dessa främmande molekyler åt sidan för att bilda relativt oförfalskad, Ren is. Därför den normala, klara isen du såg. De röda ”tranbärssakerna” hade lämnats kvar i den frusna vätskan.
(isberg i de arktiska regionerna är gjorda av relativt saltfritt vatten av samma anledning, trots att de frystes från salt havsvatten.)
om de exploderande cola burkar. Som alla vet expanderar vatten när det fryser. Det beror på att vattenmolekylerna i IS är i form av en öppen gitterstruktur, medan de i flytande form hade haft kind-by-jowl intimitet. Under frysövergången från närhet till utplacerad bildning måste volymen öka, och denna expansion är det som delar upp burkarna. Om du hade tittat inuti Skulle du ha sett att isen var relativt rent vatten och lämnade allt färgat skräp bakom, precis som i tranbärsjuice cocktail.
prova det. Sätt en öppen klar plastflaska koks eller Pepsi i frysen, och när den fryser ser du vackra, lacy kristaller av ren klar Is mot en bakgrund av brun.
nu, om du hade stannat uppe hela natten som en bra forskare, med noggranna temperaturavläsningar medan du registrerade dina observationer i din laboratorieanteckningsbok, kanske du har upptäckt händelseförloppet när dina drycker svalnat. Låt mig ta reda på vad som måste ha hänt.
för en sak måste tranbärsjuice cocktail ha fryst först, vid en temperatur en grad eller två under 32 grader, eftersom det är mestadels vatten med inte mycket ”andra saker” i den. Soda, som innehåller mycket mer socker, fosforsyra och andra upplösta ingredienser för att sänka fryspunkten ganska, frös vid en temperatur några grader lägre än cocktailen gjorde.
för en annan sak var det gastryck inuti läskburkarna, eller hur? Tja, gastrycket undertrycker expansionen som följer med frysning, precis som att trycka på en bakbröd skulle hämma dess stigning. Så läsken kunde inte frysa tills dess temperatur var ännu lägre än om den hade varit öppen för luften.
och en annan sak. Var din cola Classic Coke eller Diet Coke? Classic och Diet Coke skiljer sig främst i sin typ av sötningsmedel: en ganska stor mängd socker eller majssirap kontra en liten mängd artificiellt sötningsmedel. Ju mer främmande molekyler det finns i vattnet, desto lägre blir dess fryspunkt. Så klassisk koks skulle ha fryst vid en ännu lägre temperatur än dietkoks.
som Mark Twain uttryckte det, ”det finns något fascinerande med vetenskapen. Man får en sådan hälsosam avkastning av gissningar ur en sådan liten investering av faktum.”
Labelingo: Perspicacious reader Anonymous of Falls Church skickar etiketten från ett paket med Whole Foods’ Fresh Fields varumärke vegetabilisk Pot Pie gjord med rostade grönsaker (det är bara namnet, inte receptet). Bland mer än 20 andra ingredienser listar den ”red whine.”Ingen röd Ripa, nötkött, krabba eller karp?
(har du märkt några dumma saker på matetiketter? Skicka dina labelingo-bidrag, tillsammans med ditt namn och stad, till Food 101, Food Section, The Washington Post, 1150 15th St.NW, Washington, D. C. 20071 eller till e-postadressen nedan.)
Robert L. Wolke (www.professorvetenskap.com) är professor emeritus i kemi vid University of Pittsburgh och författaren, Senast, av ”vad Einstein berättade för sin kock: Kitchen Science Explained” (WW Norton, $25.95). Han kan nås på [email protected].