Τρεις επιστήμονες κατά τη διάρκεια της πανδημίας έκαναν το σπίτι τους εργαστήριο και τις κατσαρόλες και το φαγητό τα νέα τους πειράματα.
Πώς δημιουργούνται οι φυσαλίδες στη σαμπάνια; Πώς φτιάχνεται ο τέλειος εσπρέσο; Πώς πολλές από τις εφευρέσεις που χρησιμοποιούμε καθημερινά στην κουζίνα μας μπορούν να συμβάλουν σε καινοτομίες σε πολλούς τομείς, συμπεριλαμβανομένης της βιοϊατρικής και της νανοτεχνολογίας;
Όλες οι παραπάνω ερωτήσεις απαντήθηκαν από 3 φυσικούς, τον Maciej Lisicki, από τη Σχολή Φυσικής του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας, τον Arnold Mathijssen του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, τον Endre JL Mossige του Πανεπιστημίου του Όσλο και τον Vivek N. Prakash του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι, οι οποίοι χρησιμοποίησαν ο καθένας το αντικείμενό του για μια «3 σε 1» δημοσίευση που βρίσκεται στο περιοδικό Reviews of Modern Physics.
Ο Maciej Lisicki – που ηγήθηκε της έρευνας- και οι συνεργάτες του ερευνητές άρχισαν να εργάζονται πάνω στο άρθρο κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19, η οποία έκανε τα σπίτια τα νέα εργαστήρια των επιστημόνων που βρίσκονταν σε κατ’ οίκον περιορισμούς.
Το μόνο που χρειάστηκαν ήταν μερικές κατσαρόλες, τηγάνια και μερικά συστατικά για να ξεκινήσουν μερικές αντιδράσεις. Αλλά μέσα από έναν απλό πειραματισμό, ξεκίνησε να δίνεται μιας μορφής απάντηση «σε έναν πιο επιστημονικό προβληματισμό της ιστορίας του φαγητού», όπως τον χαρακτήρισε ο Arnold Mathijssen.
Δείπνο που ξεκινά με σαμπάνια
Το πείραμά τους πήρε την μορφή ενός δείπνου με πολλά πιάτα, κατά μία έννοια: σαμπάνια, κυρίως πιάτα, επιδόρπιο και καφές.
Όπως σε κάθε καλό πάρτι, όλα ξεκινούν με το άνοιγμα ενός μπουκαλιού σαμπάνιας. Μετά από κάθε χαρακτηριστικό «μπαμ» που ακούγεται από το φελλό, σχηματίζεται μια ομίχλη γύρω από το λαιμό του μπουκαλιού. Αυτό το φαινόμενο σχετίζεται με ταχεία αλλαγή της πίεσης, η οποία φτάνει σχεδόν τις πέντε ατμόσφαιρες εντός του μπουκαλιού, αλλά όταν ανοίγει το μπουκάλι πέφτει σε μία ατμόσφαιρα. «Η διαστολή συνοδεύεται από πτώση της θερμοκρασίας, η οποία κάνει τους υδρατμούς που συσσωρεύονται κοντά στο στόμιο του μπουκαλιού να παγώνουν και το διοξείδιο του άνθρακα που βγαίνει από το μπουκάλι να συμπυκνώνεται», εξηγεί ο Maciej Lisicki.
Στην εργασία τους, οι ερευνητές εξετάζουν επίσης τις φυσαλίδες, οι οποίες δίνουν στα αφρώδη κρασιά τη μοναδική τους γεύση. «Οι φυσαλίδες που κυκλοφορούν αναγκάζουν τη μεταφορά του υγρού στο ποτήρι και έτσι διευκολύνουν την απελευθέρωση και τη διάδοση αρωματικών νοτών και γεύσεων», προσθέτει ο ερευνητής, σύμφωνα με το Eurekalert.
Mια από τις ενότητες της εργασίας είναι αφιερωμένη στα ποτά και τα κοκτέιλ και δίνει, επίσης, πληροφορίες για το τι κάνει τον αφρό της μπύρας τόσο παχύρρευστο και σταθερό, γιατί τα ποτά γλυκάνισου όπως η ρακί και το ούζο θολώνουν όταν προστίθεται αρκετό νερό και τι εννοούμε με τον όρο «δάκρυα κρασιού».
Προχωρώντας στο κυρίως πιάτο, οι επιστήμονες εξηγούν τον ρόλο της θερμότητας και την επίδρασή της στις υφές, τα αρώματα και τις γεύσεις των τροφίμων.
Μεταξύ άλλων, περιγράφουν το φαινόμενο Leidenfrost, στο οποίο μια σταγόνα υγρού που τοποθετείται σε μια πολύ ζεστή επιφάνεια σχηματίζει ένα μονωτικό στρώμα ατμού, που εμποδίζει τον γρήγορο βρασμό.
Η σωστή θερμοκρασία είναι καθοριστική για την παρασκευή πολλών φαγητών. Για παράδειγμα, για την τέλεια μπριζόλα το κρέας πρέπει ψηθεί γρήγορα σε ένα αρκετά ζεστό τηγάνι. Ως αποτέλεσμα, οι πρωτεΐνες στην επιφάνεια της μπριζόλας πήζουν και η υγρασία διατηρείται μέσα, κάνοντάς την ζουμερή.
Επιστήμονες από το σπίτι
Το κείμενο περιλαμβάνει επίσης παραδείγματα επιστημονικών ανακαλύψεων που έχουν κάνει οι ερευνητές χωρίς να εγκαταλείψουν τις δικές τους κουζίνες. Ένα από αυτά σχετίζεται με τη βιογραφία της Agnes Pockels, μια γυναίκα επιστήμονας στη Γερμανία του 19ου αιώνα, στην οποία δεν επετράπη να παρακολουθήσει το πανεπιστήμιο για επίσημη εκπαίδευση, δυσκολεύοντάς της να υποβάλει την έρευνά της σε περιοδικά. Ως εκ τούτου πέρασε πολύ χρόνο στην κουζίνα και έκανε τα δικά της πειράματα. Έτσι ανακάλυψε το φαινόμενο της επιφανειακής τάσης και ανέπτυξε ένα όργανο για τη μέτρησή του, αντλώντας έμπνευση από τις μεμβράνες που σχηματίζονται στα βρώμικα πιάτα.
Η πρώτη της εργασία δημοσιεύτηκε μέσω του Lord Rayleigh στο Nature και συνέβαλε στην κατανόηση των επιφανειακών επιδράσεων στα υγρά. Η Agnes Pockels έγινε τότε γνωστή και σεβαστή, και όλη η μετέπειτα δουλειά της δημοσιεύτηκε σε περιοδικά υψηλού προφίλ.
Dressing σαλάτας και νανομηχανική
Η έρευνα στη μηχανική ρευστών μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση των τεχνολογιών επεξεργασίας τροφίμων, καθώς και στην εύρεση εφαρμογών σε άλλους τομείς όπως η νανομηχανική και η ιατρική.
Ο Lisicki σε προηγούμενη μελέτη του με τίτλο «Επαναφορτιζόμενες αυτοσυναρμολογούμενες μικροκολυμβητές σταγονιδίων που οδηγούνται από μεταβάσεις επιφανειακής φάσης», χρησιμοποίησε με την ομάδα του ένα απλό γαλάκτωμα που είναι η βάση των dressing σαλάτας – λάδι με νερό και κατάφεραν να φτιάξουν σταγονίδια ενός τέτοιου γαλακτώματος, με την προσθήκη ενός επιφανειοδραστικού, σχηματίζουν έλικες υπό θερμοκρασία και κινούνται σαν βακτήρια. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον, για παράδειγμα, για την ακριβή παροχή φαρμάκων οπουδήποτε στο σώμα, λέει ο ερευνητής.
Η ανασκόπηση υπογραμμίζει επίσης τη δυνατότητα εφαρμογής αυτών των τεχνολογιών σε τομείς όπως η ασφάλεια των τροφίμων και ο ποιοτικός έλεγχος. Με την ανάπτυξη συσκευών που μπορούν να ανιχνεύσουν παθογόνα ή τοξίνες που μεταδίδονται από τα τρόφιμα χρησιμοποιώντας αρχές της δυναμικής των υγρών, η επιστημονική κοινότητα μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη δημόσια υγεία.
Διαβάστε όλη την έρευνα εδώ.
Ακολουθήστε το Cibum 
