Tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan täydellisen munan, ja salaisuus piilee matemaattisessa menetelmässä.

Tutkijat

Ryhmä insinöörejä on kehittänyt valmistusmenetelmän, jonka avulla voidaan vihdoin saavuttaa täydellinen keltuaisen ja valkuaisen konsistenssi ilman, että ne erottuvat toisistaan tai maku tai rakenne heikkenee.

Vuosisatojen ajan munien keittäminen on tuntunut yhdeltä helpoimmista keittiötehtävistä. Mutta yksinkertainen yritys saavuttaa täydellinen keltuaisen rakenne estämättä valkuaisen muuttumista hyytelöksi tai päinvastoin osoittaa, että kyseessä on jotain monimutkaisempaa. Se, mikä aikoinaan tuntui tavalliselta kotitöiltä, on muuttunut tieteelliseksi tehtäväksi, ja nyt, Federico II -yliopiston FoamLab-laboratorion tutkimusten ansiosta, tämä kulinaarinen mysteeri on mahdollisesti ratkaistu.

Tutkimus, joka julkaistiin tiedelehdessä Communications Engineering, ei alkanut keittiössä, vaan laboratoriossa, jonka oli tarkoitus tutkia vaahtomuovia. Juuri siellä ryhmä tutkijoita päätti ratkaista yhden yleisimmistä – ja aliarvostetuimmista – kotikeittiön ongelmista: miten valmistaa muna, jonka valkuainen on täydellisen kiinteä ja keltuainen kermainen, vahingoittamatta kuorta ja turvautumatta mihinkään hienostuneisiin keittotekniikoihin.

Heidän löytämänsä ratkaisu on yhtä yllättävä kuin huolellinenkin. He nimesivät tämän menetelmän jaksoittaiseksi lämpökäsittelyksi , ja se koostuu raakamunan (kuorineen) vuorotellen upottamisesta kiehuvaan ja lämpimään veteen kahden minuutin välein 32 minuutin ajan . Tulos? Keitetty muna, jonka valkuainen pysyy kiinteänä, mutta ei kumimaisena, ja keltuainen säilyttää silkkisen tekstuurin, ei ole nestemäinen eikä kuiva . Se tuntuu taikuudelta, mutta se on tiedettä, jota on sovellettu yhteen planeetan yleisimmistä elintarvikkeista.

Tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan täydellisen munan, ja salaisuus piilee matemaattisessa menetelmässä.

Fysiikan ongelma… ja kärsivällisyys.

Avainasia on ymmärtää, että munanvalkuainen (tai albumiini) ja keltuainen käyttäytyvät eri tavalla kuumennettaessa. Kumpikin osa on koostumukseltaan erilainen: valkuainen koostuu pääasiassa vedestä ja proteiinista, kun taas keltuainen on rasvaisempi ja ravinteikkaampi. Tämä tarkoittaa, että niiden optimaaliset kypsennyslämpötilat ovat myös erilaiset. Valkoa tarvitaan noin 85 °C:n lämpötilaan, jotta se hyytyy oikein, kun taas keltuainen saavuttaa ihanteellisen pisteensä noin 65 °C:ssa. Kaikissa perinteisissä menetelmissä joudutaan uhraamaan toinen osa toisen hyväksi: joko keltuainen kypsyy liikaa, jotta valkoinen hyytyy, tai valkoinen jää raakaksi, kun yritetään säilyttää keltuaisen pehmeys.

Jotkut kokit ovat yrittäneet ratkaista tämän ongelman valmistamalla munan kaksi osaa erikseen, poistamalla keltuaisen varovasti, jotta se voidaan valmistaa matalassa lämpötilassa, ja lisäämällä sen sitten takaisin. Mutta tämä ratkaisu, joka sopii paremmin huippukokkeihin, ei ole käytännöllinen kotiruokailussa . Ja tässä tulee esiin tämän napolilaisen tiimin tieteellinen lähestymistapa: sen sijaan, että he olisivat jakaneet osat, he päättivät mallintaa, miten lämpö leviää munan sisällä, ja kokeilla lämpösyklejä.

Tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan täydellisen munan, ja salaisuus piilee matemaattisessa menetelmässä.

Simulaattorista liedelle

Ennen kuin tutkijat koskettivat munankuorta, he loivat monimutkaisen matemaattisen mallin, joka perustui lämmönsiirron yhtälöihin ja munavalkuaisen geeliytymisen kinetiikkaan. He käyttivät hydrodynamiikan ohjelmistoa tietokonemallinnukseen ennustaakseen, kuinka munan sisällä oleva lämpötila muuttuu sen mukaan, kuinka kauan muna on upotettuna kuhunkin vesihauteeseen.

Kun parametrit oli tarkasti säädetty, he siirtyivät keittiöön. Käytännön menettely on yksinkertainen, mutta vaatii huomiota: muna laitetaan 100 °C:n veteen 2 minuutiksi, sitten siirretään noin 30 °C:n veteen vielä 2 minuutiksi. Tämä sykli toistetaan kahdeksan kertaa. Lopuksi muna jäähdytetään juoksevan veden alla, kuoritaan ja tarjoillaan.

Tulokset vahvistettiin laboratoriotutkimuksilla: analysoimalla tekstuuria, väriä, makua, koostumusta ja ravintoarvoa. Tällä menetelmällä valmistettuja munia verrattiin perinteisellä menetelmällä keitettyihin muniin, pehmeästi keitettyihin muniin ja su-vid-menetelmällä (matalalämpötilakäsittely) valmistettuihin muniin. Ajoittainen kypsennys ylitti kaikki muut menetelmät sekä aistinvaraisten että ravitsemuksellisten parametrien osalta.

Tieteenä maku, rakenne ja ravintoarvo

Yksi tutkimuksen silmiinpistävimmistä seikoista on, että maun ja rakenteen lisäksi tällä menetelmällä valmistetut munat säilyttävät paremmin ravintoarvon. Erityisesti ne osoittivat korkeamman pitoisuuden polyfenoleja – yhdisteitä, joilla on antioksidanttisia ominaisuuksia ja jotka suojaavat solujen tulehduksilta ja ennenaikaiselta vanhenemiselta. Lisäksi valkuaisessa ja keltuaisessa havaittiin enemmän välttämättömiä aminohappoja.

Valkoiset pysyivät tiiviinä ilman kuitumaisuutta, ja keltuaiset saivat kermamaisen tekstuurin ilman raakuutta tai rakeisuutta. Näiden ominaisuuksien objektiiviseen arviointiin käytettiin sekä mekaanisia analyysejä (esimerkiksi tekstuuriprofiilianalyysi) että asiantuntijaryhmien aistinvaraisia arvioita. Tulokset olivat yhdenmukaiset: jaksottaisen kypsennyksen aikana saavutettu lämpötasapaino takasi tasaisemman ja täydellisemmän kypsennyksen.

Tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan täydellisen munan, ja salaisuus piilee matemaattisessa menetelmässä.

Tieteen soveltaminen jokapäiväisessä elämässä

Kirjoittajien mukaan tämän löydön tarkoituksena ei ole keksiä ruoanlaittoa uudelleen, vaan pikemminkin osoittaa, kuinka tieteellinen tieto voi parantaa jopa jokapäiväisen elämän yksinkertaisimpia asioita. Munan keittäminen voi tuntua triviaalilta tehtävältä, mutta sen oikea suorittaminen edellyttää monimutkaisten fysikaalisten ja kemiallisten ilmiöiden ymmärtämistä. Ja tämä tieto, oikein käytettynä, voi muuttaa suhtautumistamme ruokaan.

Tietenkään kaikki ei ole täydellistä. Suurin haittapuoli on prosessin vaatima aika ja huomio: 32 minuuttia vuorotellen kiehumista voi tuntua liioitellulta verrattuna tavalliseen 6–12 minuutin kiehumiseen . Lisäksi prosessin jälkeen kuoren pehmeämpi rakenne voi vaikeuttaa munan kuorimista. Mutta jopa nämä vaikeudet avaavat ovia tuleville tutkimuksille: mukautettujen työkalujen kehittämisestä uusiin strategioihin, jotka helpottavat kuorimista.

Lopulta se, mikä alkoi tieteellisenä uteliaisuutena materiaalitieteen laboratoriossa, johti löytöön, joka voi muuttaa tavallisen tuotteen, kuten munien, valmistustavan. Se ei ehkä ole vuosisadan mullistavin läpimurto, mutta maailmassa, jossa yksityiskohdat ovat tärkeitä, arkipäiväisen parantaminen voi olla hienovarainen – ja kiehtova – tapa harjoittaa hyödyllistä tiedettä.