什么是可以阻止你的食物腐烂的聪明的化学

雷克雅未克的一家酒店展示了一份麦当劳汉堡和薯条,在2,512日子之后似乎还没有结束 - 数不胜数。 它是在十月份30,2009,冰岛最后一个麦当劳那天买下的 关闭。 但你不必去雷克雅未克看看它:它有它的 自己的摄像头,所以你可以从你的扶手椅上看到它.

是什么让这顿饭长寿? 呃,我自己并没有检查过这个特定的汉堡,但是化学反应会导致食物腐烂,而理解它们可以帮助我们保持食物更好更长的时间。

让我们从生米开始 - 在许多人的脑海里,这是一个会保存很长一段时间的食物。 专家认为 抛光的白米饭 将密封保存在阴凉干燥的地方,以保持30年。 这意味着在一个密闭的容器中,用氧气吸收剂来除去可以氧化大米中分子的气体。

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更热的食物更快地熄灭; 你可能从学校的科学课中记得,高温下的化学反应速度更快,因为更热的分子有更多的能量,所以碰撞时更有可能反应。 这是我们有冰箱的原因之一。 但是有一个限制。 超过一定的温度(大约为50-100°C),细菌中的酶得到变性 - 它们的“活性位点”,在那里它的催化活性发生,它结合到分子上对它们进行反应,失去它的形状,更长的时间进行反应。

回到19th世纪, 路易斯·巴斯德 发明了他的名字的过程。 巴氏杀菌 杀死使食物脱落的细菌,今天这主要应用于牛奶。 加热至70°C以上的巴氏杀菌牛奶在冷藏时将保持2-3周,而加热到140°C的UHT牛奶将保持密闭,无菌容器长达9个月。 在冰箱里剩下的生牛奶 过去只有几天.


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离开这片土地

食物的短暂生活是中世纪军队通过清理而“离开了土地”的原因,但在1809中,一个名为 Nicholas Appert 赢得了他的政府提供的一个保存食物的过程。 他表示,食物密封在一个容器内,以排除空气,然后煮熟到一个足够高的温度,以杀死微生物,如 肉毒杆菌 保存了很长时间。

他发明了 罐头制造后来被广泛使用,而不仅仅是为了给军队和远征提供食物 - 它也立即被民用部门占领。 罐头食品当然有用。 例如,威廉·爱德华·帕里爵士(Sir William Edward Parry)在26的远征队寻找西北航道时,带着1824罐头的豌豆汤,牛肉和羊肉。 其中一个羊肉罐头被打开了 1939被发现是可食用的,如果不是很好吃的话.

相反,感冒会减缓细菌生长。 在冰箱里保持食物温度在5°C左右可以减缓微生物的生长,但这并不能阻止微生物的生长。 生活在极寒地区的人们,比如北极人,早就发现了这一点,当然,不需要冰箱。 看厚厚的冰下的因纽特人鱼给了 克拉伦斯·伯宰 快速冷冻食物的想法; 这比普通冷冻产生更小的冰晶,对细胞壁造成的伤害更小,所以食物不但保持更长时间,而且味道更好。

糖和香料,一切都很好

从中东等炎热地区的社区开始,干制食品已经存在了数千年 - 最早的案例可以追溯到12,000BC。 干燥食物,无论是使用太阳(和风)或现代工厂的过程,从微生物的细胞中分解食物的水分。 这阻止了他们复制并最终杀死他们。

这一点的延伸是使用盐(或糖)来保存食物。 盐牛肉和猪肉可能会让人联想起皇家海军的思想 杰克奥布里和斯蒂芬马图林 - 帕特里克·奥布莱恩(Patrick O'Brian)的拿破仑小说的英雄们 - 这个过程比这更进一步。

大师兼指挥官:奥布里和马图林。

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在中世纪,鲱鱼和鳕鱼等咸鱼在欧洲北部广泛食用,在斋期期间鱼类当然是必不可少的。 微生物的细胞有壁 可渗透水但不含盐。 当细胞与盐接触时,发生渗透,所以水从细胞中移出,以试图平衡细胞内部和外部的盐浓度,并最终从细胞中除去大量的水,从而死亡。 没有更多的细菌。

有类似的效果,只想到果酱,果酱或果冻。 吸烟也干燥食物。 木材燃烧时形成的一些分子, 像香草醛,会增加风味,而其他的,包括甲醛和有机酸具有防腐性能。

冷冻干燥是一种从食物中去除水分的最新方法,也许这就是你使用的那种咖啡。 现代制造商正在利用安第斯山脉的印加人多年前开发的2,000来制备冻干土豆, 被称为chuño。 这种做法今天继续。 当冷冻温度得到保证的时候,马铃薯被隔离一夜,然后他们赤脚践踏,将它们混合起来。 那么这个起泡的太阳就完成了这项工作 - 你有一个食物可以保存几个月,为印加军队或者玻利维亚和秘鲁的农民提供食物。

香料怎么样? 好, 洋葱和大蒜都具有抗菌性能。 有 证据 在温暖的气候中使用香料与其相关 抗菌性能,所以把它们添加到食物可以帮助保存它。

一些香料,特别是肉桂和香菜的抗菌活性,可能是由于 醛类 - 含有一个-CHO基团的反应性分子,由氧化醇和包括己烯醛在内,这是我们在新鲜切割草时闻到的分子 - 他们包含.

最受瞩目的香料是姜黄,由姜科植物的根茎制成, 姜黄,特别是它包含的分子,称为 姜黄素。 几年前,姜黄在4,000以及医学中用于印度河谷的食物中。 今天,它可能是一个有用的铅分子 阿尔茨海默氏病以及可能干扰涉及癌症的各种信号传导途径。

所以在用于保存食物和一些这些物质的过程背后有一个很好的科学 可能对我们的健康有益处。 然而,冰岛的这个汉堡仍然是一个谜。 确实有很多媒体报道试图获得 它的表面不朽的底部 但唯一确定的方法就是对其进行严格的科学调查。 也许我会预订我的航班。

关于作者

Simon Cotton化学高级讲师, 伯明翰大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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