από metereologos.gr
Τετάρτη 18 Οκτωβρίου 2017
 
 

Επιστημονικά μαγειρέματα

Να βάλω αλάτι στα μακαρόνια που βράζουν; Και πώς θα κάνω θρεπτικότερη τη χορτόσουπα; Η ώσμωση και η διάχυση δίνουν τις απαντήσεις στα καυτά ερωτήματα που γεννιούνται στην κουζίνα
Επιστημονικά μαγειρέματα
Παίζοντας με το φαινόμενο της ώσμωσης μπορούμε να κρατήσουμε τα θρεπτικά συστατικά στα χορταρικά μας ή να τα κάνουμε να βγουν στον ζωμό της σούπας μας
εκτύπωσημικρό μέγεθος  μεγάλο μέγεθος

 

Ο Θεός λένε ότι καταράστηκε τον άνθρωπο δίνοντάς του τη συνήθεια, σε διάφορες εκδηλώσεις της ζωής του. Μία από αυτές λοιπόν, όπου βρίσκουμε τη συνήθεια να βασιλεύει, είναι και το μαγείρεμα. «Ετσι το έφτιαχνε η μάνα μου, που το έμαθε από τη γιαγιά μου, έτσι το κάνω κι εγώ και... το τρώνε, τους αρέσει πολύ» ή «έτσι το είδα που το έφτιαχναν στην τηλεόραση και το κάνω από τότε κι εγώ, κάτι θα ξέρουν». Γνωστές νοοτροπίες, στερεότυπες και αποστεωμένες εκφράσεις, όπως «μαμαδίστικο φαγητό», που το καθημερινό άγχος για την ατομική και οικογενειακή διατροφή τις κάνει να φαίνονται έως και περιζήτητες.

Αν όμως αποφασίζαμε να δούμε εντελώς διαφορετικά τον χώρο της κουζίνας; Δηλαδή ως τον πιο καθημερινό και κατ' εξοχήν χώρο έρευνας; Και τελικά ένα εργαστήριο όπου γίνονται μερικές φορές, έτσι χωρίς πρόγραμμα, πολλά πειράματα, βασισμένα στη λογική και στους νόμους της Φυσικής και της Χημείας; Οσοδήποτε μικρό και απλό κι αν είναι αυτό το εργαστήριο, θα μπορούσαμε να σκεπτόμαστε το μαγείρεμα ως κάτι πολύ πιο συναρπαστικό αλλά και ανταποδοτικό.

Το πόση Φυσική και πόση Χημεία «κρύβονται» στην κατσαρόλα, στο τηγάνι και στον φούρνο το επιβεβαιώνουν, και πρόκειται για πολύ συναρπαστικό ανάγνωσμα, μερικές χιλιάδες σελίδων, έντυπων και ηλεκτρονικών, σε διάφορες γλώσσες. Από σουηδικά ως γαλλικά, αγγλικά, γερμανικά και ισπανικά, από όσο μπορώ να έχω υπόψη μου, που έχουν γραφτεί κυρίως μετά το 1990. Καθηγητές θετικών επιστημών σε διάφορα πανεπιστήμια του εξωτερικού συναντήθηκαν επανειλημμένα για να μαγειρέψουν, να υποστηρίξουν τις απόψεις τους για το φαγητό, να κοντραριστούν και να γράψουν ως και εξισώσεις σχετικά με το θέμα. Εκεί λοιπόν, αν ψάξεις, βρίσκεις και αρκετές σελίδες αφιερωμένες στον ρόλο που παίζουν η ώσμωση και η διάχυση. Δύο φυσικές διαδικασίες, που και μόνο η αναφορά σε αυτές μπορεί να λειτουργεί αποτρεπτικά για τον ταλαιπωρημένο μάγειρο ή τη μαγείρισσα της ρουτίνας αλλά είναι τόσο, μα τόσο καθημερινά μπροστά μας!

Το δίλημμα της μακαρονάδας

Ας αρχίσουμε λοιπόν από τα πιο απλά. Ενα φαγητό που και ο πιο μοναχικός άνθρωπος και εραστής του «ντελίβερι» φαγητού κάποια στιγμή φτιάχνει στην κουζίνα του.  Πρόκειται για τη γνωστή μας λιτή και χωρίς σάλτσα μακαρονάδα. Η συνταγή απλή. Να βράσει το νερό και εκεί να ρίξουμε τα μακαρόνια. Βάζουμε όμως αλάτι στο νερό; Και αν ναι, αυτό πρέπει να γίνεται στην αρχή ή μήπως στο τέλος;

Είτε λοιπόν η απάντηση είναι ναι είτε όχι, σημασία για εμάς, με βάση όσα αναφέρθηκαν πριν, έχει βέβαια το γιατί. Αφήνοντας στην άκρη την περίπτωση που κάποιος πρέπει να απέχει από το οποιοδήποτε αλάτι για λόγους υγείας, πρέπει να γνωρίζουμε ότι το σωστό είναι να μπαίνει στο νερό από την αρχή. Και αν θελήσουμε να μάθουμε το γιατί, θα οδηγηθούμε πλέον αναγκαστικά στο να κατανοήσουμε και το τι είναι η ώσμωση.

Κοιτάζοντας τα σχετικά με τη σύσταση του προϊόντος, στα περισσότερα ζυμαρικά αναφέρεται ότι περιέχουν και αλάτι. Αν λοιπόν δεν βάλουμε από την αρχή μια ποσότητα αλατιού, όταν θα αρχίσουν να διαβρέχονται, το αλάτι που περιέχουν, εξαιτίας του φαινομένου της ώσμωσης, όπως θα το δούμε πιο αναλυτικά σε λίγο, θα διαρρεύσει στο νερό της κατσαρόλας γιατί εκεί δεν υπάρχει αλάτι. Οπότε τα μακαρόνια μας θα βγουν αρκετά πιο ανάλατα και επομένως μάλλον λίγο πιο άνοστα. Αυτό μετά θα μας κάνει να χρειαστούμε πιο αλμυρό τυρί για να τα νοστιμίσουμε, κατά τα γνωστά. Το τι πρέπει να κάνουμε λοιπόν μας το δίνει η γνώση σχετικά με τη διάχυση και την ώσμωση.

Πότε ώσμωση και πότε διάχυση;

Με την προϋπόθεση πως έχουμε μια σχετικά σαφή εικόνα για την ώσμωση και τη διάχυση ας δούμε πρώτα μερικές ακόμα, απλές περιπτώσεις που τυχαίνουν στο μαγείρεμα, έχοντας ως οδηγό το ότι ο διαλύτης, που είναι συνήθως το νερό, περνώντας από μια διαχωριστική μεμβράνη (αυτή μπορεί να είναι τα τοιχώματα των κυττάρων σε ένα λαχανικό ή το περίβλημα στους μυς του κρέατος), έχει την τάση να πηγαίνει προς το μέρος όπου είναι συγκεντρωμένη περισσότερο μια ουσία που έχουμε διαλύσει εμείς επίτηδες, όπως για παράδειγμα το αλάτι. Εξισώνοντας έτσι, όσο γίνεται, την ανισορροπία.

Οταν βράζουμε πατάτες σε νερό, δεν έχουμε λόγο να ρίξουμε από την αρχή αλάτι. Διότι θα χάσει η πατάτα ένα μέρος από το νερό που περιέχει, αφού αυτό θα τείνει να φύγει από το εσωτερικό της και να πάει προς τα εκεί όπου βρίσκεται σε διάλυση το αλάτι. Πιο μεγάλη σημασία βέβαια έχει η πορεία του νερού όταν βράζουμε χορταρικά. Εκεί χρειαζόμαστε το αλάτι στο νερό της κατσαρόλας. Διότι τα κύτταρα στα «πράσινα» τρόφιμα περιέχουν και αυτά σε διάλυση κάποιες ουσίες και δεν θέλουμε να μπει σε αυτά το νερό της κατσαρόλας, διότι θα τα κάνει άνοστα. Δημιουργούμε λοιπόν με το αλάτι εξωτερικά από αυτά ένα ισότονο, όπως λέγεται, διάλυμα και μένει η καθεμία στη θέση της (εκτός και αν κάνουμε χορτόσουπα, οπότε θέλουμε, αντίθετα, να βγουν οι ουσίες στο νερό και πρέπει να αυξήσουμε το αλάτι για να επιτύχουμε πληρέστερη διάνοιξη των τοιχωμάτων των φυτικών κυττάρων). Το βράσιμο ενός χορταρικού, όπως το κουνουπίδι, μέσα σε ισότονο διάλυμα αλατιού μπορεί εύκολα να πείσει και τον πλέον δύσπιστο.

Στην κρεατόσουπα δεν βάζουμε αλάτι από την αρχή, οπότε το νερό εισρέει στα κύτταρα του κρέατος και επειδή τα ζωικά κύτταρα είναι λιγότερο ανθεκτικά από αυτά των φυτών τελικά διαρρηγνύονται και βγαίνουν όλες οι επιθυμητές ουσίες στο νερό (και γι' αυτό το κρέας μετά είναι αρκετά άνοστο).

Σε όλα αυτά λοιπόν βλέπουμε τον ρόλο της ώσμωσης. Αντίθετα όμως από ό,τι πιστεύεται, στο ψήσιμο του κρέατος με οποιονδήποτε τρόπο, και κυρίως όταν χρησιμοποιείται αλάτι πριν, δεν έχουμε ώσμωση.

Το «μυστήριο» της άλμης

Για όποιον ασχολείται με το μαγείρεμα του κρέατος και δεν ενδιαφέρεται παρά μόνο για το αποτέλεσμα, του είναι αρκετό να ξέρει ότι βάζοντας το οποιοδήποτε κομμάτι και είδος (κοτόπουλο, γαλοπούλα, χοιρινό, μοσχαρίσιο, οποιασδήποτε ηλικίας) για αρκετές ώρες σε ένα διάλυμα αλατιού μέσα σε νερό, και τίποτε άλλο, θα έχει μετά ένα εξαιρετικό τελικό αποτέλεσμα, με το κρέας να έχει γίνει πολύ μαλακό και ζουμερό. Το γιατί όμως θέλει αρκετή εξήγηση διότι έχει υπάρξει παρεξήγηση.

Η παρεξήγηση είναι πως κάποιοι νομίζουν ότι αυτό το μικρό θαύμα οφείλεται στην ώσμωση. Αν όμως ήταν έτσι, με τα όσα ήδη γνωρίζουμε, θα λέγαμε ότι ακόμα πιο καλή δουλειά θα κάνει το σκέτο νερό. Ωστόσο τα πειράματα δεν έδειξαν κάτι τέτοιο.

Το πρώτο βήμα που θα πρέπει να κάνουμε είναι να συνειδητοποιήσουμε πως μέσα στο νερό πλέον δεν υπάρχει «αλάτι» αλλά από κάθε μόριό του έχουν προκύψει κατά τη διάλυση δύο ξεχωριστά κομμάτια, που είναι φορτισμένα, τα ονομάζουμε «ιόντα» και είναι το χλώριο (Cl-) και το νάτριο (Na+).  Στη συνέχεια θα πρέπει να παρακολουθήσουμε την πορεία των ιόντων του χλωρίου (για τη χαρακτηριστική αλμυρή γεύση μόνο τα ιόντα του νατρίου είναι υπεύθυνα). Εχουμε πλέον διάχυση των ιόντων χλωρίου γύρω από τις ίνες του κρέατος και όσο συσσωρεύονται περισσότερα με την παρέλευση του χρόνου αυξάνεται ο στατικός ηλεκτρισμός. Επειδή όμως τα ομώνυμα (φορτισμένα σωματίδια) απωθούνται, αναγκάζουν και τις ίνες να απωθούνται μεταξύ τους, πράγμα που επιτρέπει να εισχωρεί στο κρέας όλο και περισσότερο νερό. Από πειράματα που έχουν γίνει, έχει βρεθεί ότι όταν επέλθει ισορροπία, το  νερό που περιέχεται σε ένα οποιοδήποτε κομμάτι αν ήταν αλατισμένο έχει αυξηθεί κατά 8,5% περίπου ενώ αν ήταν χωρίς αλάτι κατά 5%. Ωστόσο η διαφορά γίνεται αισθητή κατά το μαγείρεμα, διότι βρέθηκε πως χωρίς να μπει στο νερό ή με το σκέτο νερό χάνει το 15% ενώ με το αλατισμένο το 10%. Αυτή η διαφορά του 5% είναι αρκετή για να δώσει αισθητά καλύτερα αποτελέσματα είτε στην κατσαρόλα είτε στο τηγάνι. Και ας μου επιτραπεί να αναφέρω ότι αυτά είναι δοκιμασμένα και εγγυημένα.

Ο τρίτος δρόμος προς το καλό μαγείρεμα

Εκτός από το τίποτε και από την άλμη (= νερό με αλάτι) υπάρχει και η τρίτη εκδοχή. Να τρίψεις το κομμάτι το κρέας με χοντρό αλάτι. Τότε λόγω ώσμωσης βγαίνουν ρευστές ουσίες από το εσωτερικό, ανακατεύονται με το αλάτι, δημιουργείται ένα είδος πυκνής άλμης και με διάχυση πλέον έχουμε επιστροφή στο εσωτερικό και γίνεται ό,τι περιγράφτηκε πριν.

Οταν αφομοιώσουμε τις δύο διαδικασίες, διάχυση και ώσμωση, θα καταλαβαίνουμε καλύτερα και γιατί γίνονται κάποια πράγματα όπως παλιά: η ζάχαρη στα φρούτα που είναι να γίνουν γλυκό και τραβάει τους χυμούς (ώσμωση), το αλάτι στο αγγούρι και οι σταγόνες που εμφανίζονται ύστερα από λίγο στην επιφάνεια, το τρίψιμο με αλάτι του λάχανου για τη σαλάτα και το κλασικό «ξαρμύρισμα» στο νερό του θρυλικού υγράλατου, όπως λέγεται, μπακαλιάρου. Και εδώ αξίζει να προσθέσουμε την πληροφορία που έδωσε κάποτε ένας αγιορείτης μοναχός επιφορτισμένος με το διακόνημα του μαγειρέματος. Είπε λοιπόν (το πολύ παράδοξο εκ πρώτης όψεως) ότι στο πρώτο νερό του ξαρμυρίσματος διαλύουν και δύο χούφτες χοντρό αλάτι! Και μένεις με το στόμα ανοιχτό με τη σοφία που έχουν μελετήσει, με τον τρόπο τους βέβαια, διάχυση και ώσμωση.
Μαρινάδες και μισές αλήθειες

Επειδή καλό θα είναι να μη μαγειρεύουμε βασιζόμενοι στην τύχη ας δούμε και το θέμα με τις μαρινάδες, αφού κι εκεί υπάρχει αρκετό παραμύθι.

Το μαρινάρισμα είναι μια διαδικασία όπου έχουμε διάχυση αλλά αντί για αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωρίου έχουμε στις όξινες μαρινάδες (με ξίδι, κρασί, μηλίτη ή γιαούρτι) θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου και στις αλκαλικές αρνητικά φορτισμένα υδροξύλια (ΟΗ-) να προσπαθούν να αλλάξουν κάπως τη συσπείρωση των πρωτεϊνών και με το χαλάρωμά τους να έχουμε εισροή νερού και άλλων ουσιών με έντονη γεύση.

Ποιες είναι λοιπόν οι βασικές αντιρρήσεις για την όλη μυθολογία γύρω από τις μαρινάδες;

-Εκτός από το αλάτι οι υπόλοιπες ουσίες δεν εισχωρούν σε βάθος στο κρέας. Το μόριο της ζάχαρης είναι πολύ μεγάλο όπως και της αλισίνης από τα σκόρδα και δεν υπάρχει περίπτωση να εισχωρήσουν σε βάθος.

-Ακόμη χειρότερα είναι που πολλοί προσπαθούν να μαρινάρουν κομμάτια πουλερικών αφήνοντας το δέρμα και αυτό λειτουργεί ως αληθινή πανοπλία.

-Κάπως καλύτερα λειτουργεί μια μαρινάδα για τα ψαρικά, τα υπόλοιπα θαλασσινά, τις μελιτζάνες και τα μανιτάρια.

-Οι πολύ όξινες μαρινάδες λειτουργούν όπως το ξίδι στο σεβίτσε, δηλαδή στην επεξεργασία του ωμού ψαριού που το λιώνει σχεδόν. Και χαλούν την επιφάνεια βγάζοντας τη φήμη ότι τέτοιες μαρινάδες μαλακώνουν το κρέας.

-Το λάδι στη μαρινάδα δεν έχει καμία λειτουργία, μένει απλώς στην επιφάνεια και δίνει χρώμα κατά το ψήσιμο.

-Ενας τρόπος για να εισχωρήσει κάπως περισσότερο η μαρινάδα είναι οι βαθιές μαχαιριές στο κρέας αλλά εκεί χάνονται πολλές ουσίες.

Ωσμωση και διάχυση: τα βασικά

Είναι δύο διαφορετικά φαινόμενα που όμως συνδέονται κατά κάποιον τρόπο, αφού αιτία εμφάνισης και των δύο είναι η αρχική συγκέντρωση περισσότερων σωματιδίων (ή και ορατών διά γυμνού οφθαλμού σωμάτων) σε μια περιοχή του χώρου σε σχέση με μια γειτονική της.

Μπορούμε να γινόμαστε και λίγο μάντεις σε σχέση με κάποια φαινόμενα αν θυμόμαστε ότι στη φύση τα όσα συμβαίνουν έχουν την τάση να πηγαίνουν προς καταστάσεις ισορροπίας και αυξημένης εντροπίας. Αν ψεκάσουμε ένα δωμάτιο με λίγα σταγονίδια αρώματος, αυτά σε λίγο θα έχουν απλωθεί σε όλον τον όγκο του δωματίου αντί να μείνουν συμπυκνωμένα και κοντά στο στόμιο του μικρού μπουκαλιού. Το ίδιο όπως όταν ανοίξουν οι πόρτες σε ένα γήπεδο ή μια αίθουσα συναυλιών ο κόσμος που ήταν μαζεμένος έξω και κοντά ο ένας στον άλλον θα διασκορπιστεί στον διαθέσιμο χώρο. Αυτά είναι φαινόμενα διάχυσης. Ετσι συμπεριφέρονται άτομα, μόρια, ιόντα, σωματίδια, πληροφορίες, άνθρωποι.
 
Αν έχουμε σε ένα δοχείο χωρίσει τον χώρο στα δύο με μια ειδική μεμβράνη που αφήνει από τους πόρους της να περνούν ελεύθερα τα μόρια του νερού αλλά όχι το αλάτι που διαλύσαμε στον έναν μόνο από τους δύο, θα παρατηρήσουμε κάτι ενδιαφέρον. Αν μετρήσουμε πόσα μόρια νερού περνούν σε κάθε κατεύθυνση ώσπου να έχουμε ισορροπία και μηδαμινή πλέον κυκλοφορία, θα διαπιστώσουμε ότι περισσότερα μόρια νερού θα έχουν περάσει προς την πλευρά όπου διαλύσαμε το αλάτι. Επίσης η μεμβράνη θα υποστεί μια μικρή διόγκωση προς την πλευρά που έχουμε το καθαρό νερό. Αυτό το φαινόμενο είναι η ώσμωση.

Στην ώσμωση δηλαδή έχουμε τη διάχυση ενός υγρού μέσα από μια μεμβράνη προς εκείνη την περιοχή όπου περιέχεται μια άλλη διαλυμένη σε αυτό ουσία. Ως πότε; Ωσπου να προκύψει τέτοια πίεση λόγω της αύξησης του υγρού εκεί ώστε να σταματήσει η εισροή. Αυτή η διαφορά πίεσης δίνει και μια εικόνα για τη λεγόμενη «ωσμωτική πίεση».

Παραδείγματα διάχυσης: Οι ουσίες που βγαίνουν από το φακελάκι με το τσάι στο νερό. Ο καπνός του τσιγάρου στον αέρα. Το διοξείδιο του άνθρακα από το στόμιο του μπουκαλιού στα αεριούχα ποτά.

Παραδείγματα ώσμωσης: Το νερό που μπαίνει στις σταφίδες ή σε όποιο άλλο αποξηραμένο φρούτο όταν τα αφήσουμε για μια νύχτα μέσα στο νερό (διότι στο εσωτερικό τους υπάρχουν διαλελυμένα σάκχαρα και ο φλοιός τους παίζει τον ρόλο της ημιπερατής μεμβράνης). Οι θρεπτικές ουσίες που μπαίνουν από το έδαφος στο εσωτερικό των ριζών. Το ότι φυλάσσονται οι μαλακοί φακοί επαφής και σε διάλυμα όπου έχουν διαλυθεί άλατα έχει να κάνει με το ότι έτσι έχουν συμβατότητα με το αλατούχο διάλυμα των δακρύων και των υγρών του ματιού, οπότε δεν έχουμε νερό να φεύγει από τον φακό και να τον αφήνει στεγνό (όπως θα συνέβαινε αν τους είχαμε μέσα σε αποσταγμένο νερό).




ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ
Science περισσότερες ειδήσεις

εκτύπωσημικρό μέγεθος  μεγάλο μέγεθος

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

 
 
σχόλια (1)
 
 
απομένουν 700 χαρακτήρες
Τα πεδία που είναι σημειωμένα με * είναι υποχρεωτικά
 
Τα μηνύματα που δημοσιεύονται στο χώρο αυτό εκφράζουν τις απόψεις των αποστολέων τους. Το ΒΗΜΑ δεν υιοθετεί καθ’ οιονδήποτε τρόπο τις απόψεις αυτές. Ο καθένας έχει δικαίωμα να εκφράζει την γνώμη του, όποια και να είναι αυτή. Δεν δημοσιεύονται συκοφαντικά ή υβριστικά σχόλια και όσα είναι γραμμένα με κεφαλαία γράμματα. Τέτοια μηνύματα θα διαγράφονται όποτε εντοπίζονται.
     
    CUSINER | 18/09/2017 10:11
    COMMENT CUSINER PARFAITEMENT
    Ανώνυμος / η
    απάντηση20