Нещодавно мій однокласник Ф. згадав, що коли він школярем приїхав до Ізраїлю, і в будинку завелася новинка техніки - мікрохвильова піч, він першим ділом спробував спекти в ній сире яйце. Яйце вибухнуло прямо в грубці (яку після цього його інженеру-батькові не вдалося полагодити). Тиждень після розмови, знайшов я в холодильнику варене яйце. Очистив від шкаралупи, надкусив - а воно, виявляється, не доварити - в мішечок ... Тоді я поставив його на хвилину в мікрохвильовку. На 50-й секунді яйце вибухнуло, так як: розлетілося на дрібні частинки. Я відразу згадав розповідь однокласника. Згадала його і дружина, яка міцно вилаяла мене за дурість і строго наказала розібратися в причині вибуху. Півгодини відмивав грубку, і все думав. І чим більше я думав, тим менше розумів, як таке сталося.

Я думав, що сире яйце вибухнуло, тому що пар не міг вийти з шкаралупи. Але в моєму випадку шкаралупи не було, і яйце навіть не було цілим: пара могла вільно виходити з білка і (напіврідкого) жовтка. Чому навіть таке яйце вибухнуло? Чому яйця не вибухають, якщо їх варити? Чому так поводяться яйця, а не (скажімо) шматок м'яса? На мережі я знайшов безліч відповідей; жоден з них не проливав світло на мої (здавалося б, очевидні) додаткові питання. Те, що вибух був викликаний перетворенням води в пар (на що напирали інтернетні дядьки й тітки), було очевидно; незрозуміло було інше: як тиск пара могло стати настільки високим? Зазвичай, коли зростає тиск, в матриці виникають тріщини, і тиск стравливается. У жовтку (а вибух відбувався в ньому) тиск росло, а тріщини не виникали, і наступало катастрофічне руйнування матриці.

Я придумав таке пояснення: особливість жовтка в тому, що полімерна матриця стає все більш резиноподобной, коли нагрівається. Вода дробиться і перетворюється на пару, з яким блокований шлях назовні. Таке можливо, якщо під дією тепла білковий матеріал перетворюється в еластомер, і число зв'язків між полімерними ланцюжками стає тим більше, чим вище температура. Таке можливо, якщо при денатурації вивільняються SH групи і виникають дисульфідні містки. Цим, наприклад, пояснюється пригорання молока. Це рідкісне властивість: зазвичай такі групи вже перетворені в містки в білку, поддрежівая його тривимірну структуру. Оскільки яйця тверднуть при нагріванні (на сковорідці), механізм виглядає правдоподібним. Залишилося дізнатися, що це за білок, і я подивився стандартні книжки з біохімії харчових продуктів: Biochemistry of Foods і Experimental Food Science .

Вибух яйця в мікрохвильовці

Виявилося, що причина затвердіння жовтка при нагріванні, на жаль, погано відома, але є хороший кандидат - апо [ліпо] протеїн .

В організмі ліпіди переносяться білковими глобулами (LDL). Такі комплекси схожі на флакон: зовнішня оболонка, вміст і пробка - апопротеїн. У ньому 30 вільних SH груп. При нагріванні до 70 градусів, білок денатурує, сульфгідрильні групи утворюють містки, і починається гелеутворення. Чим вище температура, тим більше розгортається білок, і процес йде по наростаючій (тут має значення і розшивка внутрішніх SS містків вільними SH групами). Особливість мікрохвильового нагрівання - в забезпеченні ідеальних умов для реакції. Денатурований білок випускає воду, «вичавлюючи» її зовні. Вода нагрівається, передає тепло білку, денатурація триває, і ланцюжок реакцій підтримується, поки процес не закінчується. Теплу стає нікуди діватися; вода, захоплена еластомером, перетворюється на пару, і відбувається вибух. У яйці містяться десятки тисяч білків, але поводиться подібним чином тільки один (в жовтку, зі зрозумілих причин, багато ліпопротеїну, тому що в ньому запаси жир для ембріона).

Я згадав, що одна з основних теорій атеросклерозу ( 1 , 2 ) Називає його причиною окислення ліпопротеїнів вільними радикалами. За цією теорією SH групи білка грають роль антиоксидантів. У LDL містяться молекулярні антиоксиданти (кілька молекул вітаміну Е), але їм, напевно, важко дістатися у всі необхідні місця. Доводиться вводити сульфгідрильні групи прямо в білок, і ось це-та структурна особливість викликає незвичайну поведінку білка при нагріванні.

Ось як виглядає вибух 173 яєць

Виходить, що відповідь на питання, чому вибухають яйця в мікрохвильовій печі м.б. такий. Через перекисного окислення ліпідів білкові комплекси, які їх переносять, повинні містити антиоксиданти, і тому самі ліпідопротеіни стали такими антиоксидантами, використовуючи вільні сульфгідрильні групи у гідрофобних областях білка. Ті ж самі комплекси використовуються як джерело ліпідів і енергії для курячого ембріона. (Там вони містяться в концентрованому вигляді). Нагрівання вище деякої температури (через молекули води, що поглинають радіацію і віддають тепло матриці) призводить до дентатурірованію білка, і такі сульфгідрильні групи виявляються на поверхні. Починається лавиноподібне освіту дисульфідних містків, і утворюється еластомерна матриця. Після цього тепла стає нікуди діватися, захоплена матрицею вода звертається в пар, який не може з неї вийти. Тиск пара наростає, і, врешті-решт, матриця не витримує: яйце вибухає. У більшості інших тканин потреби в такого роду захисту від окислення немає, і тому подібний вибух виняток, а не правило.

Така моя теорія яєць.

Читати в блозі автора: http://shkrobius.livejournal.com/574831.html