על חיידקים ובועות מים

איך סוכר ומלח מונעים מחיידקים לקלקל מזון? מיקי פאריש, ראש המחלקה לתזונה ולמדעי המזון באוניברסיטת מרילנד, מסביר:

מלח (לרוב נתרן כלורי) וסוכר (בדרך כלל סוכרוז) מפריעים לחיידקים להתפתח ולגרום לריקבון המזון בכמה דרכים. הדרך העיקרית היא אוסמוזה פשוטה הגורמת להתייבשות. המלח או הסוכר, כמוצק או בתמיסה, מנסים להגיע לשיווי משקל עם תכולת המלח או הסוכר של מוצר המזון שהם מצויים עמו במגע.

פעולה זו מוציאה החוצה מים זמינים מתוך המזון ומכניסה יונים של מלח או מולקולות של סוכר פנימה. הדבר מביא להקטנה של מדד הקרוי בשם "האקטיביות של המים" (aw), מדד המציין את שיעור מולקולות המים הבלתי קשורות, או החופשיות, במזון. מולקולות אלה חיוניות להישרדות החיידקים ולהתרבותם. ברוב המזונות הטריים ערך awהוא 0.99, בעוד שערך הסף הנדרש לעצירת התפתחותם של רוב החיידקים הוא בערך 0.91. שמרים ועובש שורדים לרוב אפילו בכמויות קטנות עוד יותר של מים.

יש הבדלים ניכרים ביכולתם של מיקרואורגניזמים שונים לעמוד בהפחתה של תכולת מים שמקורה בסוכר או במלח. רוב החיידקים גורמי המחלות אינם מתרבים בערכי awנמוכים מ-0.94 (ריכוז של כ-10% נתרן כלורי), ולעומת זאת, רוב סוגי העובש המקלקלים מזון גדלים אף בערכים נמוכים של aw המגיעים עד כדי 0.8, תנאים התואמים תמיסות מרוכזות מאוד של סוכר או מלח.

לבד מייבוש המזון ממים, מלח וסוכר מפריעים לפעילות האנזימתית של החיידקים ומחלישים את המבנה המולקולרי של הדנ"א שלהם. סוכר משמר מזון גם בעקיפין באמצעות האצת ההצטברות של תרכובות אנטיבקטרייליות, שמקורן בהתרבות של אורגניזמים אחרים. בדוגמאות לכך: תסיסה של שמרים ביין הממירה סוכר לאתנול, והמרה של סוכר לחומצות אורגניות בכרוב כבוש על ידי חיידקי חומצת חלב.

לנוהג של הוספת מלח, סוכר או שניהם גם יחד למזון יש שורשים עתיקים ושמות רבים. למשל, מקור שמו של הבשר המשומר במלח המוכר כ-corned beef הוא במילה האנגלית corns המציינת פיסות של סלעי מלח.

השימור יכול להיעשות באמצעות גבישי מלח או סוכר מוצקים, או באמצעות תמיסות מימיות של סוכר או מלח. לדוגמה, מי מלח הם תמיסה המשמשת לשימור ירקות להכנת "חמוצים".. דוגמאות למזונות משומרים בסוכר או במלח הן בשר כבוש, פירות מסוכרים וריבות. השימור נעשה בדרכים מגוונות הכוללות לעתים גם שיטות נוספות כגון עישון או רכיבים נוספים כמו תבלינים. תהליכים אלה לא רק מונעים את קלקול המזון אלא גם מעכבים או מונעים התפתחות של גורמי מחלה במזון, כדוגמת טפילי סלמונלה או החיידק קלוסטרידיום בוטולינום.

מדוע נוצרות בועות בכוס מים עומדת?

ריק וולטינג, מטאורולוג בשירות המטאורולוגי האמריקני, מציע את התשובה הזאת: הבועות נוצרות מגזים המצויים במים. גזים מן האוויר, כגון חנקן וחמצן, יכולים להתמוסס במים. כמות הגזים המומסים תלויה בטמפרטורת המים ובלחץ האטמוספרי השורר בשטח הפנים בין האוויר ובין המים. במים קרים יותר ובלחץ גבוה יותר מתמוסס יותר גז, ולהפך, במים חמים ובלחץ נמוך מתמוסס פחות גז.

כשממלאים כוס במי ברז קרים ומניחים לה להגיע לטמפרטורת החדר, החנקן והחמצן משתחררים לאט מן התמיסה, ובועות זעירות נוצרות ומצטברות בפגמים מיקרוסקופיים בזכוכית. אם במקרה הלחץ האטמוספרי יורד בשעה שהמים מתחממים, מופר שיווי המשקל שבין מולקולות הגז העוזבות את המים לבין אלה הנכנסות אליהם, והוא נוטה לטובת העוזבות. הדבר גורם לגז רב עוד יותר לצאת מן התמיסה.