Варан ([info]hyppocampus) пишет в [info]kitchen_nax
@ 2008-07-30 15:57:00

Предыдущая запись  В избранное!  Share this!  Отслеживать  Пометить как материал для взрослых  Следующая запись

Метки данной записи: Технология, Чай/Кофе/Какао

Срочно требуются физхимики, биохимики и прочие экологи
Можно ли где-нибудь найти ссылочку на график зависимости растворимости кислорода в воде в зависимости от температуры? Насколько быстро происходит выделение кислорода при нагревании и кипячении, образуется ли перенасыщенный раствор, и насколько он будет перенасыщенным? Будет ли кислорода существенно меньше в быстро закипевшей воде, чем в воде, поддерживаемой на протяжении нескольких минут на температуре 70-80 градусов? (а имя Лу Юя мы всуе трепать не будем)

Вопросы возникли в связи с завариванием чая - и устойчивым мнением, что воду нельзя доводить до кипения именно по этой причине, и уж тем более нельзя кипятить дважды.

Вообще, по поводу заварки чая много вопросов прояснить хотелось бы, но не будем торопиться.

Кросспостил к биологам и химикам, буду обновлять сюда апдейтами, ежели откроют мне истину.

Upd. Как вы уже видите по количеству комментов, истину мы открывали прямо тут, не отходя от кассы. Физики и химики, участвовавшие в обсуждении - поправляйте, ежели что не так.
Итого имеем:
1. Как и ожидалось, точка зрения "кипятить воду дважды нельзя, потому что в ней становится меньше кислорода" - видимо, миф. Кислорода в свежем кипятке столь же мало, как и в дважды кипяченном - и в несколько раз меньше, чем в воде, скажем, 90 градусов. Перенасыщенного раствора кислорода в воде в нормальных условиях не бывает, поэтому ни количество кипячений, ни скорость нагрева воды не важны.
2. Может быть, кипятить воду дважды нельзя, потому что изменяется солевой состав - жесткость, кислотность? Отнюдь. Все соли обратимой жесткость распадаются еще в процессе первого кипячения.
При нагреве воды происходит стремительное разложение солей жесткости с выделением углекислоты - этим и объясняется "побеление" воды и выделение большого количества мелких пузырьков перед закипанием. Соответственно, кипяченая вода, как правило (при изначальном наличии значительной обратимой жесткости мягче некипяченой, но сколько раз кипятили воду - не важно.

Вывод: если собираетесь заваривать чай кипятком, можете кипятить воду хоть три раза - ни на что это не повлияет.

3. Однако при остывании воды обратное насыщение ее кислородом происходит медленнее (насколько медленнее - вопрос нуждается в уточнении). Соответственно, ежели вы таки хотите много-много кислорода при заварке чая при более низких температурах, рекомендуется заваривать чай свежегретой некипяченой водой, а не остывшим кипятком.
Наливание воды в заварочный чайник с высоты, по-видимому, не приводит к большему насыщению воды кислородом (по меньшей мере для свежегретой воды.
4. Попутно выяснилось, что кипячение жесткой (обратимо-жесткой) воды незначительно сдвигает ее кислотность в щелочную сторону. Хорошо это или плохо - трудно сказать, скорее всего, никак.
5. Эмпирика показывает, что обратимая жесткость воды на вкус чая влияет незначительно, кипяти - не кипяти, а разницы особой не будет. Хотя ежели в исходной воде было очень много гидрокарбонатов - то лучше, пожалуй, слишком холодной водой не заваривать, или нагреть предварительно и дать остыть.

И таки да, все эти изыскания не отменяют базовой истины - черный чай, как правило, лучше заваривать крутым кипятком, а белые и зеленые - горячей водой 70-85 градусов.

Остался нерешенным вопрос, на что вообще может влиять насыщенность содержания кислорода в воде при заварке - влияет ли оно на окисление (либо другие реакции) экстрагируемых веществ чая или нет?



(99 комментариев) - ()

Re: ну все, раз вы химик, так я теперь..
[info]ne_goruy
2008-07-30 06:16 pm (local) (ссылка) Отслеживать
ну, тоже вставлю пять копеек для интересу...
1. в данном случае о перенасыщенности говорить нет смысла, поскольку специально этого никто не делает (не барботирует воздухом перед кипячением). В определенный момент наступает динамическое равновесие, которое зависит от многих составляющих, в т.ч., от насыщенности солями жесткости, от атмосферного давления и пр. Кстати, можно задуматься над тем, как заваривают чай в горных и равнинных районах - температура кипения воды и, следовательно, глубина экстракции будет разной на разных высотах.
2. Да. Есть некий гистерезис, поскольку условия неидеальные и Второй Закон против, но, в целом, насыщение идет по той же кривой.
3. Существует эмпирическая температура 63 градуса цельсия, которой пользуются теплотехники. Выше этой температуры начинается интенсивное выпадение солей жесткости. Процесс этот также динамический, скорость его вычисляется соответственно соотношения произведений растворимости всех солей (и кальциевых, и магниевых). Есть также разные виды жесткости - обратимая и необратимая, первая сильно зависит от температуры. Кислотность, соответственно, зависит от состава растворимых осадков солей. Принцип один: "сильное основание-слабая кислота" - растет щелочность раствора. Наоборот - кислотность. Т.е., если жесткость вызвана карбонатными солями (слабая кислота), будет расти щелочность воды.
Резюме: скорее всего, все зависит от состава воды и высоты над уровнем моря. И Китай, и Япония - страны гористые, при этом вода там, как правило, мягкая, в отличие от артезианской нашей. Следовательно, тамошние правила кипячения вряд ли стоит слепо переносить на наши просторы...
Re: ну все, раз вы химик, так я теперь..
[info]ne_goruy
2008-07-30 07:47 pm (local) (ссылка) Отслеживать
1. Дело в том, что изменение рН раствора вряд ли будет существенным. Но вероятнее всего рН повысится (т.е., увеличится щелочность раствора) в пределах сотых-десятых долей - зависит от изначального значения водородного коэффициента. Вообще, карбонатная (временная) жесткость определяется гидрокарбонатами кальция и магния, которые при нагревании разлагаются на карбонат кальция и гидроксид магния, с выделением углекислого газа. Поэтому стоит предположить, что те самые "рачьи" (или они "крабовые"?) глазки - мелкие пузырьки, являются не столько кислородом воздуха (по идее, его (О2) количество в воде для чая пренебрежимо мало), а углекислотой и, да, растворенным в воде воздухом. Причем начинают активно выделяться эти пузырьки при температуре несколько ниже точки кипения при н/у и выше сакраментальных 63 градусов. Скорее всего, именно при этой температуре (опять же, с поправкой на высоту!) лучше идет экстракция танинов и флавонидов.

2. Теоретически, такие соли могут быть (поскольку я не специалист конкретно в неорганической химии, точнее не скажу) - те же постоянные соли жесткости, разнообразные комплексы, сульфаты, фосфаты и др.этих и других металлов - это зависит от состава воды, но количество их будет пренебрежимо мало и принципиально воздействовать на солевой состав воды при кипячении они не смогут. Единожды высадившись, некарбонатные соли уже никуда не денутся и в раствор не перейдут. Сдается, что повторное кипячение действительно, ни при чем
не зря я экологов недобрым словом поминал
[info]hyppocampus
2008-07-30 11:50 pm (local) (ссылка) Отслеживать
Стоп-стоп, по поводу обратного насыщения (пункт 2 выше). Оно же должно зависеть от площади поверхности и различных параметров диффузии кислорода?
Я вот только что вспомнил, что в небольших аквариумах рыбки с такой скоростью кислород выжирают, что помогает только искуственная аэрация. А чем наш случай принципиально отличается? при достаточно быстром остывании? Я, конечно, понимаю, что при остывании кипятка конвекция работает на диффузию в отличие от аквариума, но все же. Так что форма кривой, может, и та же самая, но кривая обратного насыщения должна быть более пологой. Так или нет? И насколько более пологой, в случае, например, среднего электрочайника?

С другой стороны, к изначальной постановке вопроса о повторном кипячении это отношения уже не имеет, хотя практические выводы из этого могут быть следующие:
- зеленый чай лучше заваривать свежегретой водой, чем остывшим крутым кипятком;
- фокусы с принудительной аэрацией чая/воды для заварки (типа наливания воды в заварник с большой высоты) не только помогают остудить воду, но и таки действительно способствуют обратному насыщению воды кислородом. С третьей стороны, странно, нахуа перегревать воду, чтобы потом ее остужать в процессе аэрации, заваривай свеженагретой, и дело с концом. Только што ежели для дезинфекции, но тогда эти техники, мягко скажем, устарели.
Хотя какой прок от этого насыщения кислородом, так и не выяснено, поскольку никто пока не раскололся, как может влиять насыщенность воды кислородом на окисление либо другие реакции с экстрактивными веществами чая (аминокислоты, полифенолы, эфирные масла и др) при заварке. На эту тему какие-нибудь соображения будут? :)

[info]vreditel
2008-07-31 05:51 am (local) (ссылка) Отслеживать
а кто вообще помнит откуда есть пошла байка про кислород в долгокипяченой воде? Уж явно не из китайских народных сказок. Никак старина Похлебкин тут руку приложил, а последущие авторы повторили, как это часто бывает. Насколько я понимаю растворённый в воде кислород больше должен интересовать рыб, да и то не всех, а только тех которые дышат жабрам, так как для лабиринтовых например макроподов или гурами количество растворённого в воде кислорода не существенно, т.к. они могут дышать атмосферным воздухом с помощью специального органа - лабиринта. То есть наше исследование, как мне кажется, ушло немного в сторону. Искать надо не столько физику, сколько органолептику. Т. е. не "почему", а "что". Иными словами, наша же задача получить правильную экстрактивность, вкус, цвет, аромат для каждого вида чая. И мерилом нам здесь послужит как раз таки эксперимент. Сравнение органолептических свойств у луна заваренного при равных условиях одного при шуме леса, а другого многократно перекипяченной водой даст ответ. Таки есть разница или нет. А вот ПОЧЕМУ - уже можно дальше копать. Но мы же пока не знаем, есть разница или нет, так ответ на ЧТО мы ищем? Как я понимаю, помимо содержания кислорода в воде есть так называемые минимально необходимые и оптимальные уровни биологически активных микро и макро элементов. Так например, простое соотношение кальция магния и фтора - может перевести воду или в разряд идеальной или в разряд абсолютно непригодной. Опять же понятно, что дистиллированную или наоборот слишком жесткую воду сколько не кипяти - пригодной для хорошей экстарктивности чайного листа она не станет. Я прошу прощения, возможно несколько сумбурно излагаю, просто хочу отметить, что получение хорошего чайного напитка, на мой взгляд состоит из слишком большого числа факторов, чтобы к каждой воде и для каждого вида чая мы могли подобрать универсальное правило по температуре заваривания и времени настаивания.

[info]hyppocampus
2008-07-31 11:56 am (local) (ссылка) Отслеживать
Дело в том, что сейчас в чайной области сложилась уникальная ситуация, не слишком напоминающая то, что творится, например, в кулинарии (хотя, например, у виноделов, может быть, свои мифы - я не знаю). Заваривание чая - я имею в виду заваривание чая и людьми, разбирающимися в нем, и широкими массами - очень высоко ритуализовано практически во всех культурах употребления - от английского чая с молоком в пакетиках до японской чайной церемонии и китайской гун фу ча. Даже стейки так не жарят, с такими шаманскими плясками, однако мы знаем, сколько вокруг пожарки мяса в народе ходит мифов и "единственно правильных" вариантов. Но со стейком проще - там технология пожарки достаточно очевидна, и по крайней мере, температурно-временной режим моментально проверяется на практике. С одной стороны, проще проверить - меньше различных слабоконтролируемых факторов, меньше вариативность исходного продукта, а с другой - перед пожаркой стейка меньше пиетета, мешающего отнестись к вопросу технологически.

Под половину ритуалов пытаются подвести основу физико-химическую, там, где это возможно, под оставшуюся половину - основу эзотерическую.
Так, разоблаченный на наших глазах миф о содержании кислорода в перекипяченой воде - далеко не изобретение Вильяма нашего Похлебкина. Этот миф существует во всех странах, где пьют черный чай (видимо, изобретен еще ранними англичанами веке в 19), любое уважающее себя издание считает своим долгом его упомянуть, и НИГДЕ до сих пор я не видел критического к нему отношения, хотя любой человек, проходивший универовский курс химии и физики, способен его опровергнуть. Но надо ли такие мифы опровергать, не проще ли действительно сразу пытаться искать органолептику? Я думаю, надо. И хотел бы обсудить, почему.

Я, наверное, сегодня вывешу новый пост с этим вашим комментом и моими мыслями на эту тему, ежели никто не против.

[info]peggy_dear
2008-07-31 06:53 pm (local) (ссылка) Отслеживать
Как обычно, к шапочному разбору...
Моё мнение как химика по образованию и биохимика по роду деятельности: все инсинуации по поводу влияния растворённых в воде газов на органолептические свойства кофеинсодержащих напитков - полная лажа. Если только не насыщать воду HCl, разницы никакой нет - что аргон, что кислород. Я специально заваривала сегодня чай на дистилляте (брр), предварителъно насыщенном разными газами. Говно. Причём на "обезгаженнoй" воде (я сонифицировала 100 мл в течение получаса) - точно такое же дерьмо, как и всё осталъное. Собственно, что и требовалось доказать. Дело не в газе, и даже не в солевом составе воды. Дело во взаимном соотношении микроэлементов, мне кажется. Потому как качество экстракции влияет только на концентрацию кофеина и танинов, а вот запах и вкус определяет, в основном, низкомолекулярная органика: эфирные масла и органические кислоты. Не надо забывать, что в чае и протеины имеются, а это такая бяка, что очень даже охотно реагирует с кофакторами (в нашем случае это вполне могут быть микроэлементы). Если какого-нибудъ иона чересчур много, протеины запросто могут выпасть в осадок; мы этого можем и не заметить, а вот вкус изменится. И всех этих биологически активных веществ мало, оченъ мало, поэтому даже ничтожные колебания соотношения микроэлементов в воде для заварки могут вызывать изменения вкуса. (Опять же, пектин. Опять же, ферменты. Вот ещё: слабые органические кислоты (ну, я не знаю, какая-нибудъ янтарная или фумаровая) декарбоксилируются при нагревании, и никто толком не изучал влияние различных элементов на скорость и полноту этого процесса.) Где-то так.

[info]hyppocampus
2008-07-31 07:48 pm (local) (ссылка) Отслеживать
"Потому как качество экстракции влияет только на концентрацию кофеина и танинов"
В каком смысле? Насколько я понимаю, аминокислоты и ароматические соединения тоже выходят в раствор не сразу. Если бы это было не так, то провалился бы китайский фокус с десятком кратковременных заварок. Вкус при этом меняется от заварки к заварки постепенно, значит, и основные вкусоароматические компоненты выходят постепенно.
И еще, отдельный вопрос - зеленый чай, завариваемый при слишком высоких для него температурах, горчит (а точнее - ядовито-терпкий). Обычно это сваливают на какие-то полифенолы, катехины, кажется. Которые при оксидизации (в процессе приготовления черного чайного листа) переходят во что-то другое (таннин?). Да что там, уже в белом чае этой горечи/терпкости в разы меньше.
Что это может быть? И что происходит при температуре выше 80 градусов - это вещество просто быстрее выходит в раствор или как-то трансформируется/окисляется?

[info]klr5
2008-08-02 10:46 am (local) (ссылка) Отслеживать
Пункт 2:"выделением углекислоты - этим и объясняется "побеление" воды и выделение большого количества мелких пузырьков перед закипанием". Большое количество пузырьков не связано с углекислотой, там ее так мало, что не заметите. Это тот самый растворенный воздух. Побеление может быть связано как с выпадением карбонатов, так и с теми же пузырьками - просто очень мелкими.

По долгу службы пару раз в год провожу следующий опыт: два одинаковых гвоздя кладем в холодный дистилят и в свежекипяченый, чуть остывший. На последный сверху наливается масло, чтобы кислород обратно не поглощался. Так демонстрируют, что для образования ржавчины нужен кислород и вода одновременно. Так вот однажды забыла масла налить. В кипяченом дистиляте гвоздь начал ржаветь с опозданием примерно на полдня (без кипячения - почти сразу). Так что растворение воздуха происходит медленно, даже если учесть разницу в площади поверхности пробирки и чашки/чайника.

Как мне объясняли, зеленый чай заваренный при разной температуре обладает просто разными свойствами - при более низкой температуре преимущественно экстрагируется что-то одно, в кипятке - нечто другое. Понятно, что все равно смесь, но основной действующий компонент меняется. Это перевод научный язык, но объясняли это специалисты по чайной церемонии "бытовым языком". Про кислород ничего не было. Только в связи с высотой струи.

(99 комментариев) - ()


[ В начало | Новая запись | | | Войти/Выход | Поиск | Аккаунт | Карта сайта ]