Julemanden blæser sne

Kerst is een chemisch feestje

Natron, knalbonbons, geurstoffen en smaken. Kerst is een groot feest voor scheikundigen. Ze prikkelen onze zintuigen met moleculen die onze hersenen in de kerststemming brengen.

Natron, knalbonbons, geurstoffen en smaken. Kerst is een groot feest voor scheikundigen. Ze prikkelen onze zintuigen met moleculen die onze hersenen in de kerststemming brengen.

Shutterstock

KERSTKRANSJES

Kleine koekjes groeien met witte chemie

Als oma de keuken in gaat om kerstkoekjes of koekkransjes te bakken, voegt ze maagzout toe aan het deeg. De chemische reactie die daarop volgt, maakt de koekjes luchtiger.

Maagzout of natriumbicarbonaat zit in bakpoeder. Als het in contact komt met het vocht in het deeg, ontstaat er kooldioxide, dat belletjes veroorzaakt en het deeg luchtiger maakt.

Natriumbicarbonaat (NaHCO3) werkt beter in bakpoeder dan als losse stof, omdat er in bakpoeder ook een mild zuur zit, zoals citroenzuur.

Wist je dat NaHCO3 ook in brandblussers zit? Als je NaHCO3 over de vlammen gooit, ontstaat er pijlsnel veel kooldioxide, dat de zuurstof wegneemt en het vuur verstikt.

Bij de omzetting van het natriumbicarbonaat in kooldioxide en water ontstaat er namelijk tegelijkertijd een base: natriumcarbonaat.

Die moet geneutraliseerd worden, omdat hij het bakwerk een bijsmaakje geeft. Daartoe dient het citroenzuur.

Bij kerstgeur denk je aan dennen, kaneel, kruidnagels en mandarijnen. De chemische stoffen in planten zijn ook ingrediënten van cosmetica en lijken onze hersenen en algehele gezondheid gunstig te beïnvloeden.

Skrællet appelsin på skærebræt
© Shutterstock

Citrusfruit zorgt voor vredige kerst

Sinaasappels en mandarijnen bevatten limoneen. Dit blijkt de activiteit tussen de bijnieren, hypofyse en hypothalamus te verkleinen, wat stress reduceert. Daarbij vergroot limoneen de activiteit van GABA-receptoren in de hersenen, wat je lichaam een ontspannen gevoel bezorgt.

Tørrede nellikeblomster på træske
© Shutterstock

Kruidnagels houden ziekte op afstand

De gedroogde bloemen van de kruidnagelboom bevatten de essentiële olie eugenol. Deze olie werkt goed tegen kleine ziekteverwekkende organismen. Schimmels, bacteriën en virussen houden niet van de geur; daarom zijn kruidnagels niet alleen goed tijdens kerst, maar in het hele griepseizoen.

Kanelbark og kanelpulver
© Shutterstock

Kaneel houdt de kerstkilo’s in toom

Ons brein reageert zo positief op de essentiële olie in kaneelstokjes, kaneelaldehyde, dat die ook aan parfum wordt toegevoegd. De stof helpt met het reguleren van de bloedsuiker en uit dierproeven blijkt dat kaneelaldehyde met de stofwisseling reageert, zodat je niet te veel aankomt.

Juledekoration af gran
© Shutterstock

Dennengeur is goed voor je hart

Alfa-pineen maakt een groot deel uit van de kerstgeur. Het is niet alleen fijn voor je zintuigen, maar ook voor je gezondheid. Uit onderzoek blijkt dat alfa-pineen een gunstig effect op het hart en vaatstelsel, de longen en het immuunsysteem heeft.

KERSTKALKOEN

Er gaat niets boven de oven

Chemische reacties worden vaak gestuurd door de temperatuur, en de chemie van vlees is daarop geen uitzondering. En als je kerstkalkoen gaat maken, is het belangrijk te weten wat de oven met het vlees doet.

Rauw vlees is vooral taai doordat het bindweefsel bevat dat is opgebouwd uit het eiwit collageen. Daarbij zitten de eiwitten myosine en actine in het spierweefsel.

Maar in de oven verandert de structuur van het vlees door de warmte.

Bij 60 ˚C trekken spier- en collageenvezels zich samen en krimpt het vlees. Om het beste uit de chemie van het vlees te halen en het te garen, moet je het langzaam verwarmen.

In het bindweefsel zit het enzym collagenase.

Chemische reactie geeft sublieme smaak

Het verhitten van vlees is cruciaal voor de vorming van smaakstoffen. Bij hogere temperaturen ontstaan er meer van, en rond de 140 °C wordt een van de grootste smaakversterkers in de gastronomie geactiveerd: de maillardreactie. Aminozuren van eiwitten reageren met koolhydraten in het vlees en vormen smaak.

Dit breekt de collageenvezels in het bindweefsel af, maar is alleen acief bij temperaturen onder de 60 ˚C.

Daarom mag de temperatuur niet te snel oplopen, zodat het enzym zo veel mogelijk tijd krijgt om het bindweefsel af te breken.

Hoe meer collageenvezels er worden afgebroken voordat de temperatuur zo hoog is dat de vezels zich samentrekken en het enzym inactief wordt, hoe gaarder het vlees wordt.

Wist je dat de Franse scheikundige Louis-Camille Maillard zijn naam gaf aan de chemische reactie die smaak en bruining geeft? Maillard onderzocht de chemie van de reactie begin 20e eeuw.

Boven de 60 ˚C wordt het bindweefsel omgezet in gelatine. Wanneer al het collageen tot gelatine is afgebroken, is het vlees zacht en niet meer taai.

Spieren die vaak gebruikt worden en veel gewicht dragen, bevatten meestal meer bindweefsel en moeten daarom langer bakken bij lage temperatuur dan ‘luiere’ spieren.

Sukker -og glykosylamin-molekyler
©

De maillardreactie bindt suiker (links) aan aminozuren (rechts) uit eiwitten in o.a. vlees en vormt een zogeheten glycosylamine (onder).

ketoamin-molekyle
©

Via een omleggingsreactie wordt de glycosylamine omgezet in een stabieler ketoaminemolecuul.

chokolade, kaffe, øl og mere
©

De ketoamine is de uitgangsstof voor zo’n 100 verschillende smaken en een paar bruiningskleurstoffen, zoals:

- Smaak en kleur van fudge
- Kleur van bier, chocolade en koffie
- Smaak van geroosterd brood
- Smaak van rosbief
- Kleur en smaak van gefruite uitjes

KERSTGEBRUIKEN

Instabiele springstof geeft kerstknal

Chemie kan ook lawaai maken. Christmas crackers of knalbonbons bevatten explosieve stoffen.

Als je de uiteinden uit elkaar trekt, schuren er twee strookjes langs elkaar. Op het ene strookje zit een beetje van de explosieve, reactieve stof zwavelfulminaat, het andere heeft een schurend oppervlak.

Door de wrijving ontstaat warmte en detoneert het zwavelfulminaat. Het fulminaat is instabiel vanwege de zwakke verbindingen tussen stikstof en zuurstof.

Er hoeft dus niet veel te gebeuren of het molecuul ontploft met een knal.

Wrijving laat fulminaat ontploffen

/ 3

Schurend oppervlak

1

Explosief zwavelfulminaat

2

Wrijving

3
© Shutterstock & mikkel juul jensen

KERSTVREUGDE

Hersenscan laat zien of je zin hebt in kerst

In het kader van een onderzoek hebben wetenschappers tien mensen die kerst vieren vergeleken met mensen die er niet veel aan doen.

Terwijl de proefpersonen foto’s met het kerstthema bekeken, maakten de onderzoekers een fMRI-hersenscan om te zien of er een neuraal netwerk te koppelen valt aan de kerststemming.

De kerstvreugde leidt tot veel meer activiteit in gebieden van de hersenschors, die ook verband houdt met spiritualiteit en empathie.

Deze gebieden in de hersenen zijn hard aan de slag bij (het denken aan) de gezelligheid en de warme sfeer van kerst.