Pasirodo, gravitacija maisto kepimui turi lemiamos įtakos. Apie tai byloja Salonikų universiteto (Graikija) chemikų Johno Lioumbaso ir Thodorio Karapantsio atlikti tyrimai, kuriuos finansavo Europos kosminė agentūra ESA.
Maisto ruošimas kosmose – vieni iššūkiai. Skysčiai ten virsta sferomis ir nekontroliuojamai sklando. Kaip ir trupiniai ar lupenos. Tačiau kosmose radikaliai kitokia ir terminio maisto produktų apdorojimo fizika. Pavyzdžiui, nulinėje gravitacijoje (nesvarumas) įkaitintuose skysčiuose nevyksta konvekcija. Todėl šiluma nepasiskirstys po skystį, jei jo nemaišysi.
Jei gaminti maistą kosmose sugalvotumėte ant atviros ugnies, jus suglumintų liepsnos forma – kompaktiškas ir idealiai sferiškas plazmos rutulys.
Kosmose didžiulis iššūkis yra užsiplikyti puodelį kavos. Vėlgi – nėra gravitacijos, kuri trauktų vandenį žemyn, pro kavos miltelius ar granules (priklausomai nuo kavos pavidalo). O jei gaminti maistą kosmose sugalvotumėte ant atviros ugnies, jus suglumintų liepsnos forma – kompaktiškas ir idealiai sferiškas plazmos rutulys. Kaip ant tokio kaisti ar kepti?
Nepaisant visų nusiskundimų, maisto gaminimui kosmose yra pateikta galybė įvairiausių siūlymų ir rekomendacijų, kurių laikantis, maistas turėtų būti skanesnis ir sveikesnis, o energijos jo pagaminimui būtų panaudota kuo mažiau. Todėl Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS) karaliauja vadinamoji „uždaroji kulinarija“, kur maistui leidžiama būti tik aklinai uždarose talpose.
Vis dėlto, astronautai neretai skundžiasi kosminių pusgaminių skoniu ir pageidauja galimybės kepti ar gruzdinti kosmose. Todėl minėti graikų mokslininkai nusprendė ištirti gruzdinimo kosmose ypatumus. Jie savo eksperimentus atliko aplinkoje, kur gravitacija buvo padidinta. Taip tapo įmanoma tiksliau įvertinti visus gravitacijos poveikio gaminamam maistui ypatumus. O dabar chemikų tandemas tyrinėja mikrogravitacijos poveikį kulinariniams procesams. (Mikrogravitacija – trauka, gerokai mažesnė už Žemės trauką, tačiau iki visiško nesvarumo „netraukianti“).
Virimo ir gruzdinimo procesuose, esminis dalykas yra konvekcija. Maisto įkaitimas vandenyje ar aliejuje labai daug priklauso nuo to, kaip vyksta įkaitinto skysčio (vandens, aliejaus) cirkuliacijos procesai. Žemėje įkaitęs skystis kyla aukštyn, nes jis mažesnio tankio nei žemiau liekantis vėsus skystis. Tačiau nulinėje gravitacijoje šie konvekcijos procesai nevyksta. Ir priešingai: didesnėje gravitacijoje virimo ir gruzdinimo procesai vyksta intensyviau.
Gravitacijos imitacija
Tyrėjams magėjo išsiaiškinti, kaip šie skirtumai veikia bulvių traškučių gruzdinimo procesus. Mikrogravitacijos sąlygos Žemėje sunkiai įmanomos – tam reikia keliauti į kosmosą arba skristi specialiu lėktuvu. O štai didinti gravitacijos jėgą yra santykinai paprasčiau – pakanka prie centrifugos vidinės sienelės pritvirtinti virimo aparatą ir įjungti centrifugą.
Viršijus 3 g ribą, plutelė atsiskiria nuo bulvės minkštimo, nes superkaršti drėgnos bulvės garai tarp bulvės ir plutelės suformuoja burbulinę terpę.
Graikų tyrėjai prancūziškų bulvyčių šiaudelius pamerkė į pusę litro įkaitinto aliejaus. Šis buvo supiltas į specialų indą ant 8 m ilgio „rankos“ ESA tyrimų ir technologijų centro Nordvike (Olandija) Didžiojoje Centrifugoje. Joje gravitacijos jėgą galima padidinti iki 9g – trauka būna devynis kartus didesnė nei Žemės paviršiuje.
Eksperimento autoriai matavo temperatūrą pačiame bulvyčių paviršiuje, kuris suskrunda ir susiformuoja traški bulvės plutelė. Be to, tyrėjai įvertino traškios plutelės storį ir struktūrą pro mikroskopo objektyvą. Konvekcinės srovės susiformuoja tiek dėl kaistančio prikaistuvio, tiek dėl užvirusio aliejaus burbulų kilimo aukštyn. Pagreičiui (g) didėjant, virimo burbulai mažėja, jų susidaro daugiau, o aliejus kunkuliuoja intensyviau. Bet pasiekus 3 g gravitaciją, virimo burbulai pasidaro tokie maži, kad prilimpa prie gruzdinamos bulvytės, tad tolesnis gravitacijos didinimas gruzdinimo procesus keičia.
Tyrimo metu pastebėta, kad iki 3 g gravitacijos, bulvyčių plutelė stabiliai storėja. Didėja ir jos traškumas. Be to, bulvytė iškepa greičiau. Bet viršijus 3 g ribą, plutelė atsiskiria nuo bulvės minkštimo, nes superkaršti drėgnos bulvės garai tarp bulvės ir plutelės suformuoja burbulinę terpę. O kas norės triaukšti bulvytes su burbuliukais?
Tyrėjai priėjo išvadą, kad norint paspartinti kepimo ar gruzdinimo procesus, reikėtų padidinti gravitaciją, bet ne daugiau nei 3 g. O pademonstravus konvekcijos procesų įtaką kepimui, virimui ir gruzdinimui, prieita prie išvados, kad bulvytės nulinėje gravitacijoje visiškai neiškeptų ir nesuskrustų. Žinoma, tai dar reikėtų patvirtinti atitinkamais eksperimentais, tačiau kol kas galima manyti, kad komose gruzdintos bulvytės restoranų meniu vargu ar kada nors papildys. O astronautams kol kas teks tenkintis ligšioliniais patiekalais.
