Если бы у овощей были характеры, то лук, пожалуй, оказался бы самым двуличным обитателем кухни. С одной стороны, он универсален и прекрасно сочетается со многими блюдами. С другой — при нарезке способен вызвать слёзы у любого, кто с ним имеет дело. Даже Шекспир упоминал об этом в пьесе «Антоний и Клеопатра»: «Слёзы живут в луке, способные пролиться от скорби».
Но если вы регулярно страдаете от слёз при нарезке лука, то новое исследование учёных-физиков может предложить решение этой проблемы.
Когда лук разрезают, в воздух выбрасываются мельчайшие капли с летучим веществом под названием син-пропантиал-S-оксид. Оно раздражает нервные окончания в глазах — отсюда и слёзы. Учёные уже знали, что именно вызывает жжение в глазах, но детально поведение этих частиц в момент выброса изучено не было.
В новом исследовании профессор Сунгхван Чонг (Sunghwan Jung) из Корнеллского университета и его коллеги использовали два метода: высокоскоростную визуализацию частиц (PTV) и цифровую корреляцию изображений (DIC) — её обычно применяют для анализа деформаций материалов. С помощью этих методов они смогли увидеть, как именно из лука вылетают частицы жидкости при нарезке, и измерить их параметры.
Для эксперимента команда установила специальное устройство с лезвием на направляющей — оно работало по принципу гильотины. Четвертинку луковицы покрывали чёрной краской (коммерческая марка Rust-Oleum) и оставляли сохнуть на полчаса. Это позволяло лучше отслеживать деформацию овоща и поведение капель.
Учёные также проверили остроту ножей с помощью электронного микроскопа: ширина их лезвий варьировалась от 5 до 200 микрометров. Изменяли и высоту падения лезвия, чтобы добиться разной скорости реза.
Выяснилось, что чем острее нож, тем меньше капель выделяется, и тем медленнее они движутся, так как выделяется меньше энергии. А вот тупые ножи, наоборот, вызывают сильное сгибание луковой кожицы и большее давление внутри, из-за чего в воздух выбрасывается больше частиц.
«Мы обнаружили, что тупые ножи создают капли в два этапа: сначала происходит резкий выброс из-за внутреннего давления, затем — медленное разделение жидкости на капли в воздухе», — поясняют авторы исследования.
В некоторых случаях капли, выброшенные при использовании тупого ножа, разгонялись до 40 метров в секунду.
Вывод прост: если хотите меньше плакать на кухне — пользуйтесь острыми ножами и делайте плавные, контролируемые движения. Но влияет ли на это температура?
Хотя учёные признают, что влияние температуры требует дополнительных исследований, они протестировали охлаждённый лук, чтобы проверить популярный совет — подержать лук в холодильнике перед нарезкой. Результат оказался неожиданным: охлаждённый лук выделял даже больше капель, чем обычный.
На первый взгляд, всё это может показаться мелочью, но исследование имеет и важное практическое значение — например, в борьбе с распространением микробов через воздух на кухне.
Работа была опубликована на платформе arXiv.
