5. júna 2020

Pri akej teplote sa uvaríte?

Posledné dni vám je asi pomerne teplo. Vaše telo sa snaží brániť všetkými dostupnými prostriedkami: potíte sa a zhlboka dýchate, okrem toho snáď pijete dosť vody a vyhľadávate tieň.

Neexistuje presná teplota vzduchu, ktorá by znamenala smrť. Závisí od ďalších faktorov, ako dĺžka expozície, vlhkosť, ktoré zvyšujú tepelnú vodivosť, či fyzická zdatnosť jednotlivca. Veľmi hrubý údaj však hovorí, že 10 minút vo veľmi vlhkom 60˚C vzduchu znamená pre bežného človeka smrť. [1] (Smrť z tepla však nemusí nastať len nárazovo, bežne ide o dlhšiu expozíciu v menej drastických podmienkach.)

Ideálna telesná teplota je okolo 37˚C. Ak sa táto hodnota navýši o viac ako 4˚C, napríklad preto, že organizmus nestíha kompenzovať ohrievanie spôsobené vysokou teplotou okolia, hrozí poškodenie mozgu a smrť. [2] Prečo?

Telo je nesmierne komplexný biochemický stroj. Jednou z jeho kľúčových súčiastok sú proteíny, dlhé reťazce aminokyselín, ktoré v tele plnia najrôznejšie úlohy. Predstaviť si ich môžete ako dlhé šnúrky pomotané do klbka. Ak ste si už niekedy hodili do vrecka slúchadlá a následne ich 10 minút rozmotávali – tak je to niečo podobné, no ešte trochu zložitejšie. Jednotlivé časti proteínu sú totiž chemicky aktívne a tvoria medzi sebou slabé väzby. (Predstavte si, že si do vrecka dáte slúchadlá, na ktorých sú prilepené stovky malých magnetov.)

Takáto proteínová motanica však nie je na škodu, práve naopak – priestorová štruktúra proteínov bežne definuje ich funkciu. [3]

Teplota je miera mikroskopického pohybu častíc v látke. Predstavte si v jednej miestnosti skupinu divákov pokojne sledujúcich koncert vo filharmónii, v druhej si predstavte metalovú melu, kde všetci šalejú, vrážajú do seba a pogujú. Fyzik by povedal, že publikum v prvej miestnosti je chladné a v druhej horúce. Kým v chladnom prostredí môžu vznikať jemné a komplexné štruktúry, v horúcom sa bežne rozpadnú (skúste v každej z dvoch miestností postaviť domček kariet).

Klbko proteínov držia pokope iba slabé väzby, ide o veľmi jemnú štruktúru, ktorá vyššie teploty neprežije – rozmotá sa a tým stratí svoju funkciu. Takýto proces sa volá denaturácia proteínov (prichádzajú o svoj prirodzený stav). [4] (Nesúvisí s denaturovaným alkoholom, čiže alkoholom, do ktorého boli pridané nechutné látky, aby sa nepil.)

Pri akej teplote dochádza k denaturácii proteínov? To závisí od proteínu k proteínu, no pri mnohých je to – hádate správne – okolo 41˚C. [5] Práve toto limituje teplotu ľudského tela.

Pri varení mäsa využívate podobný proces, zvýšenou teplotou rozmotávate pomotané proteínové klbká, netreba tak dosiahnuť bod varu, ale zhruba 60˚C (známe pri sous-vide metóde varenia.) [6] Pri varení vajíčok je to podobné – rozmotáte drobné klbká, ktorá sa následne pochytajú medzi sebou – a vajíčko stvrdne. [7]

Denaturáciu však nespôsobuje iba teplo, ale napríklad aj kyseliny. Preto sa niekedy pri príprave jedna tepelná úprava nahrádza marinovaním v niečom kyslom, napr. [8] Na podobný efekt sa pri výrobe mnohých mliečnych produktov využíva syridlo. [9]

Pri návale horúčav tak nezabudnite dbať na pitný režim, vyhľadávajte tieň a vyhýbajte sa zbytočným aktivitám – nechcete predsa riskovať denaturáciu svojich životne dôležitých proteínov.

[Samuel]

PS: Oficálny teplotný rekord je 56.7˚C v Death Valley v Californii (niekto ho spochybňuje, jeho nasledovník má hodnotu 54˚C; na to istom mieste a zároveň aj v Kuvajte. [10] Neoverené rekordy, pravdepodobne spôsobené heat bursts [11], sú ešte oveľa vyššie. [12]

PS2: Majstrovstvá sveta v sauonovaní prebiehali v 110˚C fínskej saune, pred pár rokmi ich finalista neprežil. [13]

PS3: Vďaka za zdieľanie!

PS4: Ak sa vám tento článok páčil, tak mi môžete prispieť na chladenú limonádu: patreon.com/Vedator_sk

[1] https://www.quora.com/What-is-the-highest-temperature-a-human-being-can-survive
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fever#Hyperpyrexia
[3] https://sk.wikipedia.org/wiki/Bielkovina
[4] https://sk.wikipedia.org/wiki/Bielkovina#Denaturácia_bielkovín
[5] http://www.chemistryexplained.com/Co-Di/Denaturation.html
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Sous-vide
[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Ovalbumin
https://www.nature.com/scitable/blog/scibytes/why_do_eggs_hardboil
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Ceviche
[9] https://www.syridlo-predaj.sk/e/syridla-346/
https://www.sciencelearn.org.nz/resources/827-the-science-of-cheese
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/Highest_temperature_recorded_on_Earth
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_burst
[12] https://en.wikipedia.org/wiki/Highest_temperature_recorded_on_Earth#Unverified_claims
[13] https://www.theguardian.com/world/2010/aug/08/sauna-championship-russian-dead

Pridaj komentár