Joulupukki puhaltaa lunta

Joulu on kemistin juhla

Kohotusaineita, tuoksuaineita, makuaineita, pauketta… Joulutunnelma on suurelta osin silkkaa kemiaa: molekyylit ovat asialla, kun aistit nauttivat ja joulumieli valtaa aivot.

Kohotusaineita, tuoksuaineita, makuaineita, pauketta… Joulutunnelma on suurelta osin silkkaa kemiaa: molekyylit ovat asialla, kun aistit nauttivat ja joulumieli valtaa aivot.

Shutterstock

JOULULEIVONNAISET

Valkea kemia kohottaa joulun herkut

Kakkujen ja pikkuleipien leipoja turvautuu kemiaan saadakseen leivonnaisensa nousemaan.

Yksi tärkeimmistä kohotusaineista on ruokasooda eli natriumbikarbonaatti, joko sellaisenaan tai leivinjauheeksi sekoitettuna.

Kun sooda joutuu kosketuksiin taikinassa olevan nesteen kanssa, syntyy hiilidioksidia. Taikinassa alkaa muodostua ilmakuplia, jolloin se paisuu.

Leivinjauheessa ruokasoodaa on täydennetty happamella ainesosalla.

Tiesitkö? Soodaa käytetään myös jauhesammuttimissa. Kun sooda kohtaa liekit, syntyy nopesti hiilidioksidia, joka syrjäyttää hapen niin, että tuli tukehtuu.

Sen tarkoitus on ehkäistä emäksisen ruokasoodan joskus aiheuttamaa ikävää sivumakua.

Ruokasooda soveltuu kohotusaineeksi sellaisenaankin silloin, kun taikinan valmistusaineiden joukossa on valmiiksi jotain hapanta, kuten piparkakkutaikinassa siirappia ja monissa kakkutaikinoissa piimää.

Joulutuoksujen sinfoniassa soivat esimerkiksi kuusi, kaneli, neilikka ja omena. Kosmetiikassakin käytettävien kasvikemikaalien hajuaineet vaikuttavat sekä aivoihimme että terveyteemme.

Kuorittu appelsiini leikkuulaudalla
© Shutterstock

Joulurauhaa sitrushedelmistä

Eläinkokeissa on todettu, että appelsiinien ja klementiinien sisältämä limoneeni hillitsee stressiä vähentämällä aivolisäkkeen, hypotalamuksen ja lisämunuaiskuoren välistä aktiviteettia. Lisäksi limoneeni vilkastuttaa GABA-reseptorien toimintaa aivoissa, mikä rentouttaa kehoa.

Kuivattuja neilikoita puulusikassa
© Shutterstock

Neilikka pitää sairaudet loitolla

Mausteneilikkapuun kuivatut kukkanuput sisältävät eugenoliksi nimitettyä neilikkaöljyä. Öljy torjuu tehokkaasti talvisaikaan mellastavia taudinaiheuttajia: bakteerit, virukset ja sienet eivät pidä neilikan tuoksusta. Siksi neilikkaa kannattaisi suosia joulun lisäksi läpi koko influenssakauden.

Kanelin kuorta ja kanelijauhetta
© Shutterstock

Kaneli auttaa torjumaan joulukilot

Aivot reagoivat kanelipuun kuoren sisältämään öljyyn niin positiivisesti, että sitä lisätään usein hajuvesiin. Lisäksi se auttaa alentamaan verensokeria, ja eläinkokeiden perusteella näyttää siltä, että kanelialdehydi vaikuttaa aineenvaihduntaan niin, että jouluherkut eivät muutu kiloiksi.

Joulukuusen koristeita
© Shutterstock

Joulukuusen tuoksu hellii sydäntä

Alfa-pineeni on kuusen tuoksussa tärkeä aine. Aisteja elähdyttävän vaikutuksen lisäksi havuaromin arvellaan tekevän hyvää myös terveydelle ja vaikuttavan suotuisasti verenkiertoelimistöön, keuhkoihin ja vastustuskykyyn.

JOULUPAISTI

Uuni on joulukemistin tärkein työkalu

Lämpö on tärkeä tekijä monissa kemiallisissa reaktioissa. Lihan kypsyminen on hyvä esimerkki. Lihaskudoksen tärkeitä proteiineja ovat myosiini, aktiini ja kollageeni.

Varsinkin kollageenista muodostunut sidekudos tekee raa’asta lihasta sitkeää. Uunin kuumuudessa lihan rakenne alkaa kuitenkin muuttua.

Lihas- ja kollageenisäikeet alkavat vetäytyä kasaan 60 asteessa, jolloin paisti alkaa kutistua. Paras hyöty kuumentamisen kemiasta saadaan irti kypsentämällä liha hitaasti: pitkään kypsennetty liha on mureaa.

Sidekudos sisältää kollagenaasia, kollageenia pilkkovaa entsyymiä.

Hieno maku syntyy kemiallisessa reaktiossa

Kuumennus on tärkeä vaihe paistin makuaineiden synnyssä. Eniten makuaineita syntyy korkeassa lämpötilassa. 140 asteen tienoilla käynnistyy gastronomian väkevin arominvahvenne. Maillard-reaktiossa proteiinien aminohapot reagoivat hiilihydraattien kanssa ja tuottavat maun.

Entsyymi toimii kuitenkin vain alle 60 asteen lämpötilassa.

Uunin lämpötila pyritään optimoimaan sen verran alhaiseksi, että entsyymi ennättää vaikuttaa sidekudokseen mahdollisimman kauan.

Mitä enemmän kollageenisäikeitä entsyymi ennättää hajottaa ennen kuin lihan lämpötila nousee niin korkeaksi, että säikeet alkavat vetäytyä kokoon, sitä mureampaa lihasta tulee.

Tiesitkö? Maillard-reaktio, joka tuottaa kypsän ruoan maun ja värin, on nimetty ranskalaisen kemistin mukaan. Louis-Camille Maillard tutki kypsymisen kemiaa 1900-luvun alussa.

Kun lihan lämpötila nousee yli 60 asteen, sidekudos alkaa muuttua gelatiiniksi. Kun kaikki kollageeni on muuttunut gelatiiniksi, sitkeys katoaa ja liha on pehmeää.

Aktiivisissa, painoa kantavissa lihaksissa on enemmän sidekudosta, ja niitä tulee kypsentää kauemmin ja miedommalla lämmöllä kuin vähemmälle rasitukselle jäänyttä lihasta.

Sokeri- ja glykosyyliamiinimolekyylejä
©

Maillard-reaktiossa sokeri (vasemmalla) sitoutuu proteiinien aminohappoihin (oikealla) esimerkiksi lihassa tuottaen glykosyyliamiinia (alla).

ketoamiinimolekyyli
©

Uudelleenjärjestymisvaiheessa glykosyyliamiini muuttuu vakaammaksi ketoamiinimolekyyliksi.

suklaa, kahvi, olut ja muuta
©

Ketoamiini on esiasteena noin 100 makuaineessa ja useassa ruskeassa väriaineessa. Muutama esimerkki:

Toffeen maku ja väri
Oluen, kaakaon ja kahvin väri
Paistetun sipulin maku ja väri
Paahtoleivän maku
Paahtopaistin maku

JOULUPAUKAHDUS

Koristeissa paukkuu herkkä räjähdysaine

Kemialla tuotetaan myös juhlavaa meteliä.

Karamellin muotoisten koristeiden pamahdus on kemiallinen reaktio. Kun ”käärepaperin” päitä vedetään erilleen, koristeen sisällä olevat nauhat hankaavat toisiaan.

Toisessa nauhassa on pieni määrä herkästi räjähtävää elohopeafulminaattia ja toisessa raapaisupinta. Liikkeessä muodostuva kitka aiheuttaa lämpöä, joka räjäyttää fulminaatin.

Typen ja hapen heikot sidokset tekevät räjähdyselohopeasta hyvin epävakaata, ja sen molekyylit hajoavat pamahtaen pienestäkin aiheesta.

Kitka räjäyttää fulminaatin

/ 3

Raapaisupinta

1

Räjähdyselohopeaa

2

Kitkaa

3
© Shutterstock & mikkel juul jensen

JOULUMIELI

Joulumieli näkyy aivoissa

Tutkijat vertasivat toisiinsa kahta kymmenhenkistä koehenkilöryhmää, joista toisen jäsenet tunnustautuivat jouluihmisiksi ja toisen suhtautuivat juhlintaan välinpitämättömästi.

Koehenkilöille näytettiin jouluaiheisia kuvia samalla kun tutkijat etsivät magneettikuvauksen avulla heidän aivoistaan joulumieleen liittyvää hermoverkostoa.

Jouluihmisten aivokuoressa tapahtui selvästi enemmän hengellisyyteen ja empatiaan liittyvillä alueilla.

Näillä alueilla syntyi myös vipinää heti, kun jouluihmiset havaitsivat jouluisia asioita tai muistelivat sellaisia.