Швейцарські хіміки вивчили реологічні властивості однієї з найвідоміших національних страв - сирного фондові. Виявилося, що швейцарське фондові набуває необхідних характеристик псевдопластичної рідини при концентрації крохмалю не менше трьох відсотків. А за рахунок взаємодії з казеїном, додавання в фондю потрібної кількості алкогольних напоїв і харчових добавок дозволяє фондю бути досить густим, але не надто тягучим, пишуть вчені в.
Щоб приготувати традиційне швейцарське сирне фондю, необхідно взяти один або кілька сортів швейцарського сиру (зазвичай використовуються різновиди сиру Грюйер і його суміші з іншими сортами), додати туди води і крохмалю і нагріти цю суміш до декількох десятків градусів. До сирного розплату можна додати спеції, горіхи та алкогольні напої (наприклад, вино). Ця суміш виставляється на стіл і підтримується в розплавленому стані на відкритому вогні. У розплав макають шматочки хліба, картоплі або оливок, в результаті чого на них утворюється гаряча сирна плівка. При цьому, щоб господарю не було соромно за подану страву, сирна суміш повинна бути однорідною, не дуже рідкою, але при цьому і не дуже тягучою.
Контролювати всі параметри досвідченому кухареві праці не складе, а ось описати цю систему з точки зору колоїдної хімії дещо складніше. Суміш розплавленого сиру з водою, крохмалом і етиловим спиртом - типова багатофазна система, в якій у водному дисперсійному середовищі знаходиться велика кількість капелек жиру, маленькі частинки крохмалю і заряджені біологічні макромолекули (зокрема, казеїн). Більшість подібних сумішей являють собою неньютонівські рідини, тобто їх в'язкість не постійна, а залежить від градієнта швидкості (грубо кажучи, від того, наскільки великий перепад швидкостей в розплаві в даний момент часу). Вчені виділяють кілька типів таких рідин, і до якого з них належить розплавлена сирна суміш у швейцарському фондові, до сьогоднішнього дня залишалося невивченим - а адже саме реологія сирного розплаву визначає те, якої товщини сирна плівка налипне на шматочок хліба, наскільки сирний розплав буде рідким або, навпаки, тягучим, чи сильним буде його аромат і в кінцевому рахунку - чи отримає людина задоволення від цієї страви.
Група швейцарських хіміків під керівництвом Петера Фішера (Peter Fischer) зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха вирішила цю прогалину заповнити і вивчила реологію одного з найбільш популярних типів швейцарського сирного фондові залежно від його складу. Як об'єкт дослідження вчені вибрали фондю типу «муатьє-муатьє» (moitié-moitié, тобто «п'ятдесят на п'ятдесят») з суміші двох швейцарських сирів - Грюйєра і Вашрена.
До суміші сирів фізики додавали 40 відсотків води і при перемішуванні нагрівали її до 70 градусів. Концентрація інших інгредієнтів фондю - крохмалю, етанолу та харчових добавок, що використовуються як загусники, - варіювалася. Також автори роботи змінювали pH розплаву, додаючи в нього невеликий об'єм соляної кислоти.
По-перше, з'ясувалося, що у випадку з фондю розплавлений сир поблизу температури желатинізації описується степеневим законом, який пов'язує напругу зрушення в рідині з градієнтом швидкості. Показник ступеня рівняння менше одиниці, тобто рідина поводиться як псевдопластична. Подібні властивості мають, наприклад, і кетчуп. Саме псевдопластичність дає можливість сиру утримуватися на шматочках хліба і дає правильні смакові відчуття, не даючи сиру бути занадто рідким, або, навпаки, занадто тягучим.
Крім того, вчені визначили, як на реологію сирного розплаву впливають кількість крохмалю, концентрація етилового спирту і pH. Виявилося, що додавання етанолу, так само, як і зниження pH, наближає суміш до ізоелектричної точки казеїну. Через це молекули казеїну за рахунок електростатичних сил сильніше притягуються один до одного, утворюючи міцелли меншого розміру, і знижують в'язкість. Однак, якщо ізоелектрична точка подолана, то система стає нестійкою і починає розшаровуватися.
Концентрація крохмалю виявилася критичним параметром для утворення сталого однорідного середовища. При концентрації нижче трьох відсотків система також розшаровується. Що стосується харчових добавок, то найбільш ефективним для контролю властивостей фондю виявився негативно заряджений каррагінан, який взаємодіє з молекулами казеїну та іонами кальцію, дозволяючи збільшити пружність і наблизити псевдопластичний характер рідини.
За словами авторів роботи, отримані ними дані дозволять обґрунтувати правильний вибір складу сирної суміші для управління в'язкістю фондю, тягучістю і густотою сирного розплаву, а відповідно, смаковим сприйняттям страви і швидкістю його перетравлення.
Швейцарські вчені далеко не вперше проводять дослідження сиру і страв на його основі. Наприклад, кілька років тому вчені виявили, що великі порожнини в швейцарських сирах Емменталь і Аппенцель з'являються через потрапляння в молоко мікроскопічних частинок сіна під час надою, а не в результаті життєдіяльності бактерій.