Kodėl cukrus nėra sugadintas

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Nors mikroorganizmai mėgsta cukrų, jiems taip pat reikia tam tikro vandens kiekio. Šis laisvai prieinamo vandens kiekis, vadinamas "vandens aktyvumu (a_w) ", Kai bakterijos yra apie 0,91, formų - 0,8 ir grybų (mielių) atveju - turi būti bent 0,6. A_w šviežių maisto produktų yra apie 0,99, o kristalinė sacharozė (stalo cukrus) yra nedidelė 0,06.

Kristaus pavidalo sausas kaulas, sacharozė (C12H22O11) mėgsta susieti su vandeniu (H20). Esant pakankamoms koncentracijoms, stalo cukrus ims visą aplink jo vandenį. Štai kodėl cukrus yra puikus maisto konservantas. Per osmosą cukrus ištraukia maistui esantį vandenį, mažindamas maistą a_w, todėl mikrobams netinka augti ar net išgyventi.

Konkrečiau, ląstelės išoriniame krašte yra jo membrana, pusiau laidus barjeras, leidžiantis įvažiuoti ir išvežti kai kurias medžiagas, įskaitant maistines medžiagas ir atliekas. Jei cukraus koncentracija yra didesnė negu ląstelė, tirpalas yra hipertoninis, tai reiškia, kad iš ląstelės atsiranda vanduo, dėl kurio bakterijos (ar bet kuri ląstelė) susitraukia ir miršta. (Gali atsitikti taip pat, jei cukraus koncentracija būtų aukštesnė ląstelių viduje, hipotoniškai, suvartojant vandenį, galbūt iki ląstelės pliūpsnio).

Dėl cheminio lygio, tai gana įdomu. Atkreipkite dėmesį į visus vandenilio ir deguonies kiekius; tarp dviejų molekulių yra 24 vandenilio atomų ir 12 deguonies. Kiekvienas deguonies atomas turi nedidelį neigiamą įkrovą, o kiekvienas vandenilio atomas turi šiek tiek teigiamą krūvį, o chemijoje - atvirkščiai. Kartu visi šie vandenilio ir deguonies atomai traukia vienas kitą - iš pradžių formuojant jų atitinkamas molekules (stalo cukrus arba vanduo), o tada procese, kuris žudo mikrobą.

Jūs taip pat galite stebėti šį absorbcijos efektą tiesiog įvesdami tam tikrą medvilnės saldainį, pagamintą iš gryno sukapoto cukraus ir įdėkite jį į drėgną aplinką. Esant tik 33% santykinei drėgmei, orkaitėje paliktas medvilnės saldainis visiškai suskaidys ir kristalizuosis tik per 3 dienas, nes jis absorbuoja drėgmę ore. Esant 45% santykinei drėgmei, jis visiškai suskaidys per vieną dieną. Esant 75% drėgmei, trunka tik 1 valanda. Štai kodėl nuo 1972 m. Buvo prieinama tik "pagal užsakymą" pagaminta medvilnės saldainė. (1972 m. Buvo išrastas pirmasis visiškai automatizuotas medvilnės saldainių mašina, kuris galėjo padaryti purvą ir greitai pakuoti jį į vandens talpyklas).

Jei jums patiko šis straipsnis, jums taip pat gali patikti:

• Ar medus gali blogai paveikti?
• Duona nuleidžiama apie šešis kartus greičiau šaldytuve nei kambario temperatūroje
• Kodėl druska stiprina skonį
• Kas yra Worcestershire Sauce ir kodėl tai vadinama?
• Cukrus nedidina vaikų

Premijos faktai:

• Nors gali atrodyti, kad medvilnės saldainiai, pagaminti iš gryno cukraus (kartais su maisto dažikliais ar kitais aromatizuotais priedais), būtų gerokai blogiausio dalyko pasaulyje valgyti, reikia pažymėti, kad tai trunka tik 30 gramų cukraus, kad pagamintų tipišką medvilnės saldainių patiekalą, kuris yra maždaug 9 gramai mažiau nei 12 uncijų koksas. Be to, medvilnės saldainiai neturi riebalų, jokių konservantų ir yra tik apie 115 kalorijų vienai porcijai. Nors, žinoma, nėra sveikos mitybos ir neužpildomi jokie būdai, kiekvieną dieną žmonės vartoja daugybę dalykų, kurie yra daug blogesni sveikatai.
• Net ištirpinus nedideliu kiekiu vandens, stalo cukrus išlieka toksiškas daugeliui mikrobų - galvokite apie džemus ir drebučius, kurie turi_w apie 0,8 ir taip paprastai (paprastai) nesunku sugadinti. Žinoma, yra keletas mikroorganizmų, vadinamų osmofiliškais, kurie gali vystytis santykinai žemoje vandens aktyvumo aplinkoje. Du iš jų Pediococcus halophilus, bakterijos ir Saccharomyces rouxii, mielės, dirba kartu su pelėsiu, Aspergillus sojae (arba oryzae), sukurti soją, fermentuotą sojos padažą.
• Mes taip pat naudojame ir kitus mikrobus. Bakterijų kultūros sudaro sūrių pagrindą (pavyzdžiui, Lactococcus lactis) ir jogurtas (pvz. Lactobacillus bulgaricus), taip pat fermentuotos dešros, tokios kaip chorizo ir piperoni (pvz. Lactobacillus plantarum) Pieno rūgšties bakterijos taip pat naudojamos, kad padėtų stabilizuoti obuolių rūgštį vynuose.
• Norėdami pagaminti mėlynus sūrius (galvokime: Roquefort, Gorgonzola ir Stilton, taip pat Bleu), formos Penicillum Roqueforti ir P. Glaucum, pridedami. Atkreipkite dėmesį, kad nors kai kurie pelėsiai gali būti toksiški (kai jie gamina aflatoksinus ir mikotoksinus), sūrio sudėtis to neleidžia, todėl sūrio liejimas paprastai yra saugus valgyti.
• Mielės (pvz. Saccharomyces cerevisiae ir S. pastorianus) yra naudojami fermentacijai, integruotam duonos, spirito, vyno ir alaus gamybai. Šie procesai reikalauja tiek šiek tiek cukraus, tiek vandens, bet todėl, kad yra pakankamai vandens, dėl dehidratacijos mikrobų neveikia, nes tai yra grynas, sausas stalo cukrus.Konkrečiau kalbant, remdamasis tuo pačiu procesu, kuris dehidratuotas mikrobą, vandens ir sacharozės molekulės ieškos vienos kitos, tačiau šiuo metu, esant pakankamai vandens, susilieja ryšiai tarp atskirų sacharozės molekulių - taigi kiekviena molekulė yra atskirta ir apsuptas vandens molekulių, pagaminamas saldaus tirpalo. Mišinyje, kuriame yra 50% vandens ir 50% sacharozės, tirpalas turi a_w .927 - pakankamai didelis, kad mielės, pelėsiai ir bakterijos išsivystytų iš gausaus cukraus šaltinio.
• Mikrobą panašių bakterijų ląstelių membrana turi mažas poras, kurios yra pakankamai didelės, kad mažos vandens molekulės (kurių molekulinė masė (MW) yra 18) būtų per didelė, bet yra per maža didelėms cukraus molekulei (342 MW). Taigi, norint gauti cukrų, pavyzdžiui, sacharozę ir gliukozę, leisti per ląstelių membraną, o ne osmosą, cukrus gali patekti į ląstelę per specialų kanalą. Šiame procese, pavadintame supaprastinta difuzija, baltymai ant membranų susieja su cukrumi, kuris atidaro portalą, leidžiantį molekulėms patekti ir išeiti; su palengvintu difuzija, energija neskaičiuojama ir medžiaga juda iš didelės koncentracijos zonos į mažos koncentracijos plotą. Panašus procesas, nors ir tas, kuris reikalauja energijos sunaudojimo, aktyvus transportas, perkelia medžiagas iš mažos koncentracijos zonų į didelės koncentracijos zonas.