Caracteristica bizară a ketchupului: ce înseamnă că e un fluid non-newtonian

Ketchup-ul este renumit nu doar pentru gustul lui, ci și pentru că este greu de scos din sticlă. Chiar și atunci când rămâne din abundență. De fapt, toate alimentele lichide – de la vinul roșu la uleiul de gătit – lasă unele reziduuri în recipient.

Motivul are legătură cu cât de ud este recipientul și cu vâscozitatea substanței. De obicei, reziduul este doar un strat subțire, dar ketchup-ul se agață în straturi groase de interiorul sticlei. Însă, odată ce ketchup-ul este pe farfurie, acesta se dispersează și se răspândește ușor.

Pentru a lichefia sosul, trebuie să agiți sticla energic. Dacă nu ești atent, va ajunge mult mai mult pe mâncare decât ți-ai propus. Sau pe tine.

Această caracteristică enervantă a ketchup-ului ridică inevitabil întrebarea de ce n-au făcut ceva în acest sens producătorii de alimente. Răspunsul simplu este că ketchup-ul a fost conceput în mod deliberat în acest fel – nu pentru a enerva oamenii, ci pentru că există situații care necesită acest lucru. De exemplu, o fâșie subțire de ketchup care ar trebui aplicată pe un hot dog, astfel încât să nu ajungă peste tot.

Ketchup: sosul preferat, dar și înjurat de mulți dintre noi

În termeni fizici, ketchup-ul suferă stres prin agitare și răspândire. Și noi ne stresăm să-l scoatem din sticlă. Partea inferioară a masei, care este vâscoasă în repaus, se așază pe o bază solidă și este menținută acolo prin aderență sau alte forțe, în timp ce straturile superioare sunt situate într-o direcție paralelă. În fluidele „newtoniene”, vâscozitatea este independentă de presiunea aplicată fluidului pe unitate de suprafață. În cazul fluidelor „non-newtoniene” precum ketchup-ul, situația este diferită: o forță mai puternică reduce vâscozitatea.

Acest comportament, cunoscut sub numele de “subțiere prin forfecare”, este cauzat de polimerii care sunt adăugați la sos (un amestec de pastă de roșii, zahăr și alte ingrediente) sub forma unui agent de îngroșare. Polimerii sunt molecule microscopice complexe compuse din lanțuri lungi de atomi, care eliberează energie în împrejurimile lor. În această stare, polimerul este destul de vâscos. Cu toate acestea, aplicarea unei asemenea forțe suficient de mari asigură energia necesară pentru a întinde moleculele de polimer și a le alinia pe lungime. Rezultatul este vâscozitatea redusă.

Această tehnică reprezintă comportamentul non-newtonian al fluidelor a căror vâscozitate scade sub forța de forfecare. Uneori este considerat sinonim pentru comportamentul de pseudoplastic. Acest proces durează puțin, ceea ce explică de ce sosul nu se solidifică imediat după agitare.

Șamponul acționează cam în același mod ca și ketchup-ul

Viața de zi cu zi oferă și alte exemple de astfel de substanțe, precum șamponul. O cantitate mică de șampon curge foarte încet în palma mâinii tale. Nu există nicio rezistență, deoarece forța de forfecare a spumei subțiază fluidul. În ciuda similitudinii dintre șampon și ketchup, acestea au o diferență notabilă: șamponul curge liber sub propria greutate, în timp ce ketchup-ul, de multe ori, nu.

Dacă vâscozitatea unor fluide scade ca răspuns la forța de forfecare, există și alte fluide a căror vâscozitate crește? De fapt, un exemplu de substanță obișnuită poate fi găsită în bucătărie: amidonul de porumb amestecat cu apă, care formează o pastă. Amestecul este destul de ușor de amestecat la o viteză moderată. Dar când viteza crește,și vâscozitatea amestecului crește până când devine, în sfârșit, atât de fermă încât lingura se blochează în amestesc.

Acest amestec de amidon-apă se comportă similar cu nisipul. Sub o forță ușoară, boabele de nisip alunecă una lângă alta, deoarece sunt lubrifiate de apă. Presiunea bruscă deplasează apa din goluri și forțează împreună componentele solide, crescând dramatic rezistența. Ca și în cazul nisipului mișcător, moleculele de amidon sunt separate de un strat de apă. Și când forțe puternice le aduc în contact, amestecul se unește.

Industria alimentară a găsit o modalitate diferită de a face față acestei proprietăți enervante a ketchup-ului. Condimentul este acum disponibil în sticle de plastic flexibile. Doar o ușoară stoarcere este suficientă pentru a depăși rezistența sosului. Această soluție simplifică cu siguranță manipularea, dar “sportul extrem” de a scoate sosul dintr-o sticlă și momentul tău de triumf atunci când ai făcut asta, se pierde.