Интенсивность распыления микрокапель сока в значительной степени определяется скоростью резки, что обусловлено структурой слоев луковицы. При использовании тупого лезвия увеличивается область воздействия.
Кухню можно сравнить с лабораторией, поэтому важно поддерживать на ней чистоту и порядок. Хорошие инструменты значительно упрощают работу поваров, ведь химические процессы происходят даже при образовании хрустящей корочки на мясе, а также во время удаления чайного налета с помощью соды.
Физики также могут быть полезны при работе на кухне и за барной стойкой. Ранее термодинамика подсказала лучшую форму бокала для пива, а пристальное наблюдение за фазовыми переходами позволило ученым вывести идеальный рецепт пасты качо-э-пепе. За последний в этом году дали Шнобелевскую премию по физике.
Пришло время нарезать лук. Физики с помощью высокоскоростной съемки исследовали, как скорость нарезки и острота лезвия сказываются на распространении капель лукового сока. Эта работа посвящена опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Science.
При обработке лука высвобождается химическое вещество, оказывающее раздражающее воздействие — S-оксид пропантиаля. Этот компонент обладает резким запахом и вызывает раздражение слизистой оболочки глаз. Он переносится с жидкостью, выделяющейся при нарезке лука выделяется в форме аэрозоля — очень маленьких капель. Помимо этого, капли жидкости могут захватывать бактерии с поверхности овоща и распространять их по кухне, повышая риск пищевых отравлений.
Для глубокого понимания формирования лукового аэрозоля, исследователи зафиксировали процесс нарезки овоща при помощи высокоскоростной видеосъемки. В качестве оборудования была сконструирована миниатюрная гильотина, в которой лезвие опускалось на разрезанную пополам луковицу. Острота режущего кромки контролировалась посредством сканирующей электронной микроскопии, угол заточки составлял 8,5 градуса, а скорость разреза варьировалась от 0,1 до 10 метров в секунду.
Определилось, что скорость падения капель лукового сока варьируется в диапазоне от 5 до 40 раз превышает скорость лезвия, разрезающего овощ. Высокая скорость означает разбрызгивание на дальнее расстояние, а значит, большее загрязнение поверхностей и распространение едкого вещества.
Высокая энергия и скорость аэрозоля обусловлены особенностями строения луковицы. Каждый ее слой формируется сочной мякотью, заключенной между двумя тонкими оболочками. При соприкосновении ножа с поверхностью луковицы, она не прорезается сразу.
При нажатии создается значительное давление, сконцентрированное в небольшой зоне. Когда нож проникает сквозь верхний слой, накопленное давление высвобождается и выталкивает наружу аэрозоль лукового сока. Более острые лезвия генерировали меньше капель и придавали им меньшую скорость, чем затупленные.
По мнению экспертов, для нарезки лука следует использовать острое лезвие и делать это аккуратно. Это позволит избежать распространения раздражающих паров и бактерий в помещении.