Если опрокинуть наполненную жидкостью бутылку и начать ее выливать, то когда жидкость выливается быстрее — в начале, в конце, в середине процесса либо когда жидкость начинает булькать? И чем объяснить то, что жидкость выливается из бутылки с неравномерной скоростью?
Рэнди Барон (Базель, Швейцария) Вода, вытекающая из опрокинутой вверх дном бутылки, не имеет свободной поверхности и поэтому должна замещаться чем-то еще, поскольку жидкость с изменением давления фактически не расширяется и не сжимается. В случае с пластиковой бутылкой, имеющей тонкие стенки, сокращение объема возмещается путем сжатия стенок бутылки под давлением воздуха, что поначалу и происходит. Затем требуется еще один механизм возмещения, который в случае со стеклянной бутылкой должен вступать в действие немедленно: поступление пузырьков воздуха через горлышко бутылки. По существу, пузырьки и вода поступают и выходят из бутылки по очереди, что и создает булькающий эффект. Ha скорость потока влияют два других важных фактора. Во-первых, если над жидкостью в бутылке скопилось достаточное количество газа, этот газ расширяется и занимает объем вытекающей воды. Данный процесс продолжается до тех пор, пока сила пониженного давления газа не станет равной весу оставшейся жидкости. Затем вновь начинается бульканье. Во-вторых, если перед опорожнением бутылку вращать, в жидкости возникнет завихрение и она станет переливаться через горлышко, освобождая относительно свободный проход к центру для потока воздуха. По сути, медленно вращая бутылку перед тем, как вылить из нее жидкость, можно создать в сосуде настоящий торнадо. Данные эффекты играют важную роль в промышленных сепараторах, называемых гидроциклонами, которые имеют форму перевернутой бутылки из-под молока. В эффективности этих аппаратов можно легко убедиться, понаблюдав за движением отделяющейся от дна жидкости. Ее поток имеет форму спирали, конуса или веточки.
Мартин Питт (химико-технологический факультет Шеффилдского университета, Великобритания)
К сведению барменов: небольшой опыт, проведенный в лаборатории журнала «New Scientist», подтверждает, что вода из бутылки, под каким бы углом ее ни держали, выливается быстрее, если бутылка полная, потому что в этом случае давление на жидкость в области горлышка самое сильное. Чтобы быстро вылить все содержимое бутылки, не опрокидывайте ее вверх дном, а держите под углом. Это более эффективный способ, потому что в этом случае удается избежать бульканья, которое замедляет проход жидкости через горлышко бутылки. Если хотите еще больше ускорить процесс, последуйте совету Мартина Питта: покрутите бутылку и затем опрокиньте вверх дном, продолжая быстро вращать ее вокруг оси. Мы выяснили, что, если перевернуть бутылку вина объемом 750 мл вверх дном, можно опорожнить ее за 9,9 секунды, а если держать ее под углом в 45° — за 8,1 секунды. Если взболтать жидкость в бутылке так, чтобы у горлышка образовалось завихрение, что позволит воздуху с самого начала проникать в сосуд и замещать жидкость, время опорожнения сократится до 7,7 секунды. Во всех случаях интенсивность опорожнения бутылки снижается по мере того, как падает высота напора воды над горлышком. Если разделить объем воды в бутылке на три равные части, то первый, второй и третий объемы из перевернутой вверх дном бутылки выльются соответственно за 2,5, 3,5 и 3,8 секунды; из бутылки, которую держат под углом, — за 2,0, 2,4 и 3,7 секунды; из взболтанной бутылки — за 2,0, 2,3 и 3,3 секунды. Технику взбалтывания можно освоить в совершенстве, но не рекомендуется перед наливанием взбалтывать пиво и прочие напитки, содержащие газ.
Автор-составитель
Меняем вкус
Глутамат натрия 1-замещенный — широко распространенный интенсификатор вкуса и аромата, особенно часто используемый в блюдах китайской и японской кухни. Почему эта вкусовая добавка столь популярна в кухне этих стран? Каков механизм ее действия?
Майкл Стюарт (Гулль, Великобритания) Глутамат натрия 1-замещенный (Е621) — традиционно наиболее употребительная вкусовая добавка в блюдах восточной кухни. На протяжении тысячелетий японцы включают в свою пищу в целях улучшения ее вкусовых качеств морскую водоросль под названием комбу, но только в 1908 году было установлено, что за улучшение вкусовых качеств пищи отвечает такой ингредиент комбу, как глутамат. С того времени и до 1956 года глутамат в Японии производили на продажу путем извлечения из комбу. Этот способ требовал больших затрат и времени, и материальных средств. Потом началось массовое промышленное производство, которое продолжается и по сей день. В его основе лежит процесс ферментации таких природных веществ, как черная патока, добываемая из сахарной свеклы и сахарного тростника. Сегодня во всем мире производят сотни тысяч тонн вкусовой добавки Е621. Глутамат натрия 1-замещенный содержит 78,2 % глутамата, 12,2 % натрия и 9,6 % воды. Глутамат, или свободная глутаминовая кислота, — это аминокислота, содержащаяся в богатых белками продуктах: мясе животных и домашней птицы, овощах и молоке. Большое количество глутамата содержится в сырах рокфор и пармезан. Глутамат, содержащийся в пищевой добавке Е621, изготовленной промышленным способом, отличается от глутамата растительного и животного происхождения. Природный глутамат состоит исключительно из L-глутаминовой кислоты, а его искусственные разновидности имеют в своем составе еще и D-глутаминовую кислоту, а также пироглутаминовую кислоту и другие химические вещества. Широко известно, что блюда японской и китайской кухни содержат Е621, но почему-то мало кто знает, что эта добавка также используется при приготовлении пищи в странах всего мира. В Италии, например, ее добавляют в пиццу и лазанью, в США — в густой суп из рыбы или моллюсков и в тушеные блюда, в Великобритании — в хрустящий картофель и блюда из хлебных злаков. Считается, что Е621 усиливает натуральный «пятый вкус» некоторых продуктов (основные четыре — сладкий, кислый, горький и соленый). Этот «пятый вкус» по-японски называется «умами», что значит пряный, бульонный, мясной вкус. Впервые умами идентифицировал как вкус сотрудник Токийского императорского университета Кикунэ Икеда в 1908 году — в тот же период, когда в комбу был обнаружен глутамат. С точки зрения эволюции представляется вполне обоснованным, что у человека выработалась способность различать вкус глутамата, потому что этой аминокислотой богаты практически все натуральные продукты. Джон Прескотт, адъюнкт-профессор Сенсорного научно-исследовательского центра Чикагского университета, высказывает предположение, что умами сигнализирует о наличии в пище протеина, равно как сладкий вкус указывает на энергопитающие углеводы, горький — на наличие токсинов, соленый — на нехватку минеральных веществ, а кислый — на испорченность продукта. Группа ученых даже установила рецептор умами — это модифицированная форма молекулы mGluR4.
