Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого - О'Хара Мик - Страница 22

22

В тонких слоях жидкости нестабильный поток принимает форму правильных рядов шестиугольных ячеек независимо от формы сосуда. Для более толстого слоя жидкости основной нестабильный поток представляет собой ряд вальцов, параллельных сторонам сосуда, с направлением потока вдоль края и зависимостью от относительной температуры основания. Вальцы распадаются на многоугольные (не обязательно шестиугольные) ячейки при росте перепада температур.

Ричард Холройд Кембридж, Великобритания

О черствости

«Почему печенье, оставленное на ночь без упаковки, к утру становится мягким, а французский багет, пролежавший без упаковки такое же время, твердеет так, что им можно убить?»

Лорна Холл Бульон, Франция

В печенье содержится гораздо больше сахара и соли, чем в батоне. Измельченные сахар и соль гигроскопичны, они впитывают влагу из атмосферы, осмотическое давление в сладком печенье гораздо выше. Плотная текстура печенья создает капиллярный эффект и помогает удерживать влагу. В батоне мало соли и сахара, а структура мякиша открытая. Мука не реагирует на влажность в окружающей среде. Поскольку эти продукты делают по-разному, один притягивает воду, другой — нет. Попробуйте поставить опыт с разным печеньем — очень сладким, плотным или воздушным, рыхлым и губчатым. «Показатель ночного пропитывания» увеличивается по мере роста плотности и содержания сахара и соли. Я установил, что если положить в закрытую емкость итальянские бискотти (не очень сладкие и довольно воздушные) и плотное сладкое имбирное печенье, бискотти станут каменно твердыми, а имбирное печенье останется мягким.

Крис Верной Квинана, Австралия

Батон черствеет, а сладкое печенье остается мягким благодаря гигроскопичности содержащегося в нем белого сахара. Я исследовал это явление в прошлом году, когда в 13 лет участвовал в конкурсе. От участников, требовалось доказать, что кулинария — тоже наука.

Сахар притягивает водяной пар, содержащийся в воздухе, поэтому печенье становится мягче. В батоне сахара нет, следовательно, водяной пар притягивать нечему. Влага из самого батона быстро испаряется, и он твердеет.

Для эксперимента мы взяли три сорта печенья: одно с сахарной пудрой, другое с медом и последнее, контрольное, без подсластителей. Контрольное печенье за ночь потеряло 2,17 грамма воды, медовое — 2,03 грамма, а печенье с сахарной пудрой — 1,23 грамма. Медовое печенье теряло влагу потому, что концентрация воды в атмосфере превышала ее содержание в печенье.

Том Уинч Эли, Кембриджшир, Великобритания

Крахмал состоит примерно из 20 % амилозы и 80 % амилопектина. Причина засыхания хлеба — ретроградация амилозы. Разумеется, при этом теряется влага, иначе хлеб не высыхал бы. Но можно позаботиться о том, чтобы из хлеба не испарялась влага, а он все равно станет черствым. Линейные молекулы амилопектина в частицах крахмала, которые в свежем хлебе разделяет влага, сближаются и приобретают более упорядоченную структуру со временем, поэтому хлеб становится жестким.

Этот процесс зависит от температуры, быстрее всего он происходит при температуре чуть выше точки замерзания, а ниже этой точки замедляется. Исследования показали, что хлеб, который хранили при температуре 7 °C (средняя температура в холодильнике), зачерствел так же быстро, как хлеб, который хранили при температуре 30 °C. Так что хранение хлеба в холодильнике не прибавляет ему свежести.

Элли Тейлор Лондон, Великобритания

Явление, описанное в вопросе, отражено в законодательстве: именно из-за него выпечка иначе облагается налогом на добавленную стоимость. Со сладкой выпечки НДС берется, с хлеба — нет. Теперь у нас есть новое определение: печенье — изделие, которое не черствеет, в то время как несладкая выпечка становится черствой. Какие последствия это может иметь для налогообложения батонов, даже не представляю.

Ричард Батлин Лондон, Великобритания

Сырная тянучка

«Почему жареный сыр становится тягучим?»

Джон Митчелл Уишоу, Стратклайд, Великобритания

В сыре, который не подвергался тепловой обработке, содержатся длинноцепочечные молекулы белка, по-разному скрученные и представляющие собой влажную жирную массу. Когда мы нагреваем сыр, жиры и белки расплавляются, а когда жидкости становится слишком много, цепочки можно растянуть в длинные нити. Возьмите немного расплавленного сыра и потяните, и вы увидите множество тонких ниточек — точно таким же образом можно растягивать и скручивать в пряжу волокна хлопка.

Тот же опыт можно проделать с полиэтиленовым пакетом: достаточно нагреть его или растянуть так, чтобы скрутить или вытянуть длинноцепочечные молекулы. Когда молекулы скручиваются, пластик становится мягким и податливым. Если растянуть его, в направлении растягивания полиэтилен станет эластичным и прочным, но будет легко разделяться вдоль, между волокнами и цепочками.

Джон Ричфилд Деннесиг, Южная Африка

Когда сыр плавится, длинноцепочечные молекулы белка соединяются вместе и образуют волокна в жидкой массе расплавленного сыра. Я полагаю, что этим показателем вполне можно пользоваться для непосредственного определения содержания количества белка в сыре. От образца (большого куска расплавленного сыра) отделяется нитка сыра, растягивается и измеряется расстояние, на которое эта нитка вытянется от точки ее прикрепления к большому куску сыра. Этот показатель можно сравнить с каким-нибудь эталоном, сыром с известным содержанием белков.

Майк Перкин По электронной почте, без обратного адреса

Микроволнения

«У моего коллеги есть привычка подогревать бутилированную воду для чая в кружке в микроволновой печке. Когда вода нагревается до нужной температуры, он вынимает кружку.

Несколько раз вода начинала активно булькать и пузыриться после того, как он клал в нее чайный пакетик. Однажды она вскипела, пока кружку доставали из микроволновки. Бурление было таким сильным, что из кружки выплеснулось почти 90 % воды, — опасное явление. Что это было?»

Мюррей Чепмен По электронной почте, без обратного адреса

Часть воды в кружке перегревается: температура жидкости чуть выше температуры кипения, при которой обычно образуется газ. В данном случае закипанию препятствует отсутствие очагов, необходимых для образования пузырьков.

Например, при кипячении воды в чайнике такого не бывает, поскольку есть и шероховатая поверхность нагревательного элемента, и конвективное перемешивание с восходящими потоками горячей воды — этого достаточно для надлежащего кипения. Известно, что турбулентность в жидкости способствует бурлению и в других случаях — например, при разливании напитков типа колы.

В случае с вашим коллегой чайного пакетика, а в других случаях легкого движения хватило, чтобы вызвать образование пузырьков. Даже при перегревании большого количества воды лишь небольшая часть обращается в пар, поскольку на этой стадии перехода запас скрытой теплоты очень велик. Полагаю, если долго продержать кружку в микроволновке, в конце концов все ее содержимое выплеснется и забрызгает печку изнутри — для этого понадобятся только очаги бурления. Порой стремительное парообразование делает опасной эксплуатацию микроволновки.

Ричард Бартон Гилдфорд, Суррей, Великобритания

Перегретая жидкость может резко вскипеть при добавлении чего-либо в тот же сосуд — как в примерах, которые привел автор предыдущего ответа, или при движении сосуда. Я сам видел эффектный взрыв бутылки с жидкостью, которую только что вынули из лабораторной микроволновки: стеклянный сосуд с горячей жидкостью швырнуло через всю комнату. Этого можно избежать, если дать жидкости, подогретой в микроволновке, постоять хотя бы минуту, прежде чем прикасаться к ней или открывать дверцу. При этом жидкость слегка остывает, тепло распространяется в ней равномерно. Такой способ я рекомендую при нагревании жидкостей в микроволновке, даже если речь идет о чашке чая.