forskarbloggen

Veckans bubblare: champagne och havsvatten

I ett tidigare inlägg [1] nämndes den karaktäristiska skillnaden som återfinns i champagne och andra mousserande drycker gentemot deras mer stilla varianter: bubblorna. Att skillnaden i de bubblande och icke-bubblande dryckerna ligger på kemisk nivå redovisades redan då [2] och har sedan dess utökats med ytterligare studier [3]. I dagarna kommer ännu en artikel inom detta område, som dessutom identfierar ett dussintal av över hundratalet ämnen som förekommer i avsevärt större mängd i champagneaerosolen strax ovanför ytan än drycken i glaset [4]! Många av dessa föreningar är ytaktiva ämnen, däribland några som är av olfaktorisk betydelse, något som man mycket väl kan tänka sig då bubblorna i sig ger upphov till relativt stora reaktionsytor.

Artikeln leder även diskussionen åt ett helt annat men likväl relaterat fenomen, nämligen kemin i havsvattnets brus. Det har nämligen visat sig att specifika organiska föreningars koncentration är många tiopotenser högre i havsbruset än i havsvattnet självt, förmodligen då den större ytan även här leder till ökad reaktionsbenägenhet [5]. Fascinationen över små bubblor och deras kemiskt annorlunda aerosol är väl något man kan skänka en tanke nästa gång man dricker valfri bubblande dryck - oavsett om strandens tånglukt gör sig påmind eller ej.

Champagneartikeln [4] tillhör de forskningsrön som uppmärksammas av Vetenskapsradions nyhetsprogram i Sveriges radio P1, 29 september 2009 [6]. Programmet sänds vardagar kl 06.33, 07.36 och 08.37.

[1] Vin, bubbel och klimat, Lundberg, D. Forskarbloggen (11 december 2008), länk: <http://forskarbloggen.typepad.com/forskarbloggen/2008/12/vin-bubbel-och-klimat.html>

[2] Wine flavor: chemistry in a glass, Polášková P. et al., Chem. Soc. Rev., 37 (2008), 2478.

[3] Wine Chemistry and Flavor: Looking into the Crystal Glass, Ebeler S.E. & Thorngate J.H., J. Agric. Food Chem., 57 (2009), 8098.

[4] Unraveling different chemical fingerprints between a champagne wine and its aerosols, Liger-Belair G. et al., PNAS, 106 (2009), 16545.

[5] Marine aerosol production: A review of the current knowledge, O'Dowd C & De Leeuw G., Phil. Trans. R. Soc. A 365 (2007), 1753.

[6] Vetenskapsradion, länk: <http://www.sr.se/cgi-bin/p1/program/index.asp?programID=406&nyheter=1> (2009-09-29)

Marinera biffen innan du grillar den

Av Anna Olsson, Institute for Molecular and Cell Biology - IBMC, Porto, Portugal

I min familj finns en historia om en farbror eller morbror som emigrerade till Frankrike och gifte sig med en fransyska. Svägerskorna ojade sig över hur hon kunde drista sig till att laga kött utan att först marinera det - barbariskt i deras tycke. Nu har kollegor här vid universitetet i Porto visat att marinaden är mer än en smaksak. Genom att låta kött ligga i öl eller vin 4-6 timmar (som varje portugisisk husmoder med självaktning gjort sedan urminnes tider) begränsar man kraftigt bildningen av heterocykliska aminer när köttet tillagas. Heterocykliska aminer är cancerframkallande och bildas framför allt när kött tillagas vid höga temperaturer, som stekning och grillning. Studien publicerades ursprungligen i Journal of Agricultural and Food Chemistry - själv läste jag om den i New Scientist över min vegetariska lunchlåda.

Det är visserligen ett par månader kvar till grillsäsongen börjar. Men även en stekpannebiff blir godare - och hälsosammare, uppenbarligen - om den marineras. Om vi nu alls tillåter oss att äta biff, förstås!

Vin, bubbel och klimat

av Daniel Lundberg, redaktör Forskarbloggen

 

För den som inte redan vet det, erbjuds det flera kurser inom vinodling på SLU: Nordisk vinodling (10 p.) i Alnarp och Vinodling (7,5 p.) i Uppsala plus några ämnesrelaterade produktions- och exkursionskurser. Utöver rent produktionstekniska detaljer får man även lära sig lönsamhet, ett högst aktuellt tema i dagens nedskärningstider (eller ska man här kanske säga beskärningstider?). När man läser SLU:s Fakta Jordbruk (4-2008) inser man dock att det krävs rätt stora investeringar för att producera något som blir relativt dyrt och därmed mer svårsålt, upp mot 500 kronor flaskan, vilket gör att fokus delvis ligger på att ”sälja en upplevelse, inte en måltidsdryck.” [1] Priset förklaras främst av en låg avkastning, som i sin tur beror på såväl klimat som de nystartade vingårdarnas ålder. Om klimatet gradvis blir varmare samtidigt som gårdarna åldras borde alltså chansen till lönsamhet öka, vilket borde göra att det finns några som kanske inte oroas av de klimatförändringar som tidigare diskuterats så livigt på denna blogg.

Kanske finns det utrymme för ytterligare vinrelaterade kurser på SLU? I novembernumret av Chemical Society Reviews kan man fascineras av två helt skilda typer av forskning: dofter i vin och bubblor i champagne. [2, 3] Bland de hundratals ämnen som identifierats i såväl druvor som vin, är det relativt få som faktiskt ligger bakom den komplicerade doftsammansättning som olika vinsorter genererar. [4] Detta är naturligtvis inte begränsat till vin, något som vilken julmustkonnässör som helst kan intyga, men då artikeln inte tar upp detta gör inte jag det heller! Separationen sker med kända tekniker, men om man ska studera dofter krävs dock något mer än normala gaskromatografiska (GC) metoder, nämligen en mänsklig näsa! Tekniken kallas GC-olfaktometri (GC-O) och kopplar samman den klassiska delen inom vinprovning med kemi. På så vis kan man strukturbestämma såväl shirazdruvans peppriga rotundon och muskatviners blomdoftande linalool (Figur 1). Fascinerande om man tänker efter, eller hur?

    

Figur 1: Linalool (vänster) och rotundon (höger)

 

Om man lyckas få bubblor i sitt vin borde detta kunna generera ett högre pris, kanske för att det känns exklusivare. Det är i huvudsak bubblornas effervescens som gör att champagne och mousserande viner skiljer sig från stilla vinvarianter, i alla fall rent kemiskt sett. [2] För er som vill testa detta betydligt billigare prova med avslagen cola. Nu känns ju just bubbelstudier lite längre bort från SLU:s huvudområden men i förlängningen, med den möjliga ekonomiska förtjänsten i åtanke, finns kanske möjligheten ändå till dylik forskning. Att sedan bubblorna består av koldioxid borde inte störa någon, då vinproduktionen får anses som naturlig och kretsloppsvänlig.

Eftersom många avslutar det gamla året och inviger det nya med alla sorters bubbel är det passande att även göra det här med lite uppiggande fakta! En champagneflaska av normalstorlek (0,75 l) innehåller cirka fem liter koldioxid och ger upphov till smått otroliga hundratals miljoner små bubblor. Framkomsten av bubblor varierar kraftigt i olika glas och klassificeras beroende på hur bubblorna stiger till ytan, där ensamma bubblor är av period-1-typ medan parvisa bubblor motsvaras av period-2. Självklart finns det varianter däremellan, men dessa får klara sig utan specifika namn. [3] Denna lilla kuriosadel får avsluta denna artikel som jag hoppas kan fungera som isbrytare på kommande fester både bland de som dricker skumpa och de som hellre tar en kall, lagrad must. Jag sällar mig gladeligen till de senare.

 

Referenser

[1] Fakta Jordbruk – om forskning vid Sveriges lantbruksuniversitet (4-2008), Mårtensson A. et al., http://www-nlfak.slu.se/faktajordbruk/pdf08/Jo08-04.pdf

[2] Wine flavor: chemistry in a glass, Polášková P. et al., Chem. Soc. Rev., 37 (2008), 2478.

[3] Recent advances in the science of champagne bubbles, Liger-Belair G. et al., Chem. Soc. Rev., 37 (2008), 2490.

[4] Characterization of Food: Emerging Methods, ed. Gaonkar A., Elsevier, Amsterdam, 1995, 403.

Vasa du nu?

Av Daniel Lundberg, redaktör Forskarbloggen

En vetenskapsnyhet når ut

Det har väl inte undgått någon att verkligheten har hunnit ikapp det bärgade regalskeppet Vasa. Trävirket som hann med att ligga 333 år på botten av Stockholms hamn har utstått kemiska angrepp under en längre tid, något som givetvis studerats i detalj. Fredagen 26 september läggs ytterligare ett arbete till handlingarna då Gunnar Almkvist försvarar sin avhandling [1], kl. 10.15 i sal L i Undervisningshuset på Ultuna. För att inte gå händelserna i förväg tänkte jag inte diskutera innehållet i avhandlingen, utan överlåter detta till Gunnar. Istället tänkte jag ta tillfället i akt att kommentera den mediala uppmärksamheten som hans arbete fått för när det gäller Vasa då är alla intresserade! Nyheten dök upp inte bara på SLU:s hemsida med extra tilltagen plats igår [2], utan rapporterades även av Upsala Nya Tidning (UNT) samma dag [3]. Detta citerades av SVT Text under natten [3], samtidigt som Vetenskapsradion i P1 sände en skjutjärnsintervju med Gunnar morgonen efter [4]. Även Dagens Nyheter (DN) hade en kvartssida med nyheten imorse [5a] och listan fortsätter säkert att växa långt efter det att jag stannat till här.

Texternas variation

Texten som står att finna på SLU:s hemsida är, som sig bör, ett utförligt grunddokument. Avhandlingens innehåll gås igenom på ett korrekt sätt och tillhandahåller allt en utomstående journalist behöver för att bilda sig en mycket god uppfattning av problemställningen och kemin som avhandlingen bygger på. Även UNT:s rapportering håller hög kvalitet, kanske främst för att den bygger på det SLU skriver, och även en kort intervju med Gunnar. Det finns egentligen inget att klaga på SVT Texts version heller, då den tillåtna textmassan i detta format är ytterst begränsad. Vetenskapsradion ger en kort bakgrund och hinner även de med att få tag på Sveriges mest eftertraktade doktorand (i alla fall denna vecka)! Om man tänker på att radio är ett bildlöst medium gör de också hyfsat bra ifrån sig. DN går sin egen väg står ut i sammanhanget och då menar jag inte bara genom praktrubriken Järn äter upp ”Vasa”, utan även för att kemiskt sett slarva mest med språket.

Kemins plats i svenska språket
Inom ämnet kemi, i synnerhet inom det oorganiska området, är det nämligen en väldigt stor skillnad på järn (som är ett grundämne) och järnjoner (som inte är det!). Detsamma gäller naturligtvis för texternas svavel och svavelföreningar, men då även elementärt svavel hittats i träproverna kan man med rätta säga just svavel ibland. Dessutom händer det, i ledigt tal, att man säger lite slarvigt "järn" och "svavel" för att täcka in alla tänkbara former, men i ett mer utbroderat vetenskapligt sammanhang bör man nog hålla isär begreppen eller åtminstone skriva om orden så att de blir mer korrekta (exempelvis ”järnföreningar”). Denna noggrannhet syns tydligt i SLU-texten och de gånger som järn och svavel nämns görs detta i huvudsak i rätt mening eller i en förklaring av problemet. Samma goda språk återfinns i UNT:s text, men detta är kanske en naturligt följd då den bygger på den SLU publicerat. Den kraftigt nedkortade texten på SVT Text är svår att bedöma då den är så pass kort men får i alla fall godkänt, för att sammanfatta en avhandling på en ynka text-tv-sida är ingen lätt uppgift! Vetenskapsradion är aningen mer slarvig i sin rapportering och avslutar sin nyhet med den lagom förvirrande slutsatsen: ”Järnet som orsakar den allvarligaste nedbrytningen kommer från sönderrostade bultar och kanonkulor.” Den konstigaste versionen av nyheten står DN för. Kanske är det den effektsökande rubriken som gör att jag reagerar så kraftigt, för inte behöver man citattecken för ett skeppsnamn? Det visar sig, till min förvåning, att Typografisk handbok ger DN rätt [6], men jag finner senare att Svenska skrivregler även sträcker ut en hand till oss oliktänkande [7]. Det är väl knappast risk för att vi förväxlar skeppet med staden med samma namn. Jag hade nämligen hellre sett Vasa i kursiv stil, men jag antar att tidningens sanserif inte gör sig bra svagt lutad. Och om man envisas med att ha citattecken, hade de då inte passat bättre runt ”äter upp”? Eller runt ”Järn” om vi skall vara kemiskt petiga! Nästan hela artikeln är uppbyggd runt en intervju och går inte in på resultaten i direkt detalj, utan mer hur forskningen gått till. Den tryckta artikeln känns rumphuggen och förklaringen får man på nätet som erbjuder en något längre och därmed bättre version [5b]. Båda versionerna skriver dock ”ph-värdet” där man nog med säkerhet menar ”pH-värdet”.

Slutkommentar
Visst är det svårt att hålla koll på begreppen, men det är fullt möjligt i synnerhet om det finns tillräckligt med utrymme. Som vanligt är det kanske huvudsaken att budskapet når fram, men om man kan göra det på ett korrekt sätt, finns det då någon anledning att inte göra det? Det ska sägas att Gunnar citeras i många av tidningstexterna, men om citaten stämmer med det han verkligen sade kan nog bara han svara på själv. I radiointervjun hör vi dock honom säga ”att järn har de här egenskaperna”, vilket i min mening är ett korrekt sätt att använda ordet järn. Gunnar och andra kemister vet ju skillnaden på järn och järnjoner, vare sig de sistnämnda är två- eller trevärda. Efter fredagens presentation tror jag att alla andra intresserade vet det också eller vad säger du, Gunnar? Jag vet ju att din avhandling har en mycket bättre sjöduglighet än skeppet den handlar om.

Fotnot: Huruvida skeppet här nedan skall kallas Vasa eller inte står beskrivet med önskvärd tydlighet bland Hexmasters faktoider [9]. Den mest drastiska av kommentarer i Vasa-sammanhang stod guiden till Stockholm som medföljde SAS’ ombordtidning Scanorama för ett par år sedan: ”So go see her before she crumbles.” (sic!) [8]

Vasa - fortfarande i hetluften

Referenser:

[1] Almkvist, G. (2008), The Chemistry of the Vasa - Iron, Acids and Degradation, Acta Universitatis Agriculturae Sueciae 2008:57, Uppsala (pdf-version, 4 MB)

[2] ”Det är järn som orsakar nedbrytning av trä i Vasaskeppet”, SLU, 23 september 2008

[3] ”Järnet hotar Vasa”, Upsala Nya Tidning, 23 september 2008

[4] ”Svavlet skyddar regalskeppet Vasa” Vetenskapsradion (med länk till nyhetsprogrammet), 24 september 2008

[5] a och b) ”Järn äter upp ’Vasa’”, DN, 24 september 2008

[6] Hellmark, C. (2000), Typografisk handbok, Stockholm (s. 68f: ”Citationstecken används också för att markera ... fartygsnamn: ’Titanic’, M/S ’Gripsholm’”)

[7] Santesson, S. [red.] (2002), Svenska skrivregler, Stockholm (s. 170: ”’Carl Philip’ väntas till Drottningholm vid 7-tiden.” och s. 173: ”’Vasas’ bärgning, ’yuppier’ (om orden över huvud taget skall skrivas med citattecken)”)

[8] Larsson, P. & Hincks R. [red.] (2004), Scanorama’s guide to Stockholm, Stockholm

[9] Regalskeppet Vasa, Hexmasters faktoider - försanthållna osanningar, halvsanningar och missuppfattningar

Läs även andra bloggares åsikter om Vasa, svavel, järn, trä, intressant

Fotboll, forskning och fullerener

av Daniel Lundberg, redaktör Forskarbloggen

I dessa EM-fotbollstider kan det vara på sin plats att lyfta fram den mest fotbollslika molekyl som kemin har att erbjuda: fullerenen C-60 [1]. Naturligtvis stannar likheten mellan en standardfotboll och buckminsterfullerenmolekylen vid de geometriska strukturerna som ligger till grund för deras uppbyggnad, tolv regelbundna femhörningar och tjugo regelbundna sexhörningar, men det är lätt att fascineras av molekylen enbart av detta faktum.

Fullerenen C-60 och en vanlig fotboll

1985 gick nyheten om en helt ny kolallotrop världen runt likt en löpeld genom alla sorters vetenskapliga kretsar. I jakt på förståelse hur längre kolkedjor kan bildas i yttre rymden, hade en forskargrupp vid University of Sussex riktat en laserstråle mot en grafitstav. Vid masspektrometriska mätningar av reaktionsprodukterna lade man dock märke till en okänd topp som motsvarande en massa på sextio kolatomer. Efter många försök att hitta något slags kalibreringsfel i utrustningen drog man istället slutsatsen att toppen var en verklig joniserad molekyl bestående av just sextio kolatomer! Forskarteamet leddes av Harold W. Kroto, berättade senare på ett underhållande sätt att ett strukturgenombrott skedde medan han satt på toaletten och stirrade ner på badrumsgolvet, ett golv bestående av sexhörniga stenplattor! [2]

1996 belönades upptäckten med Nobelpriset i kemi och man hoppades att denna nya ämnesgrupp snabbt skulle leda till en revolution inom många områden [3]. Nu vet vi att det inte blev den snabba explosion av nytänkande som förutspåddes, förutom ett ökat intresse för den konstnärliga delen av kemi, men det finns redan några användningsområden för besläktade fullerener. Det är inom nanoteknologi som fullerenernas egenskaper kanske främst kommer till användning, däribland den elektriska ledningsförmågan och den relativt höga hållfastheten. På Göteborgs universitet pågår forskning med fullerener, men där tillverkningen av dessa kolnanorör är den stora stötestenen [4]. Vidareutveckling av dessa egenskaper kan resultera i nya material som är lättare och starkare, från nanonivå och elektroniska kretsar till skyddsvästar och flygplansdelar. Att denna koltyp besitter unika egenskaper kom i fokus 2001 när dåvarande umeåbon Tatiana Makarovas resultat presenterades i Nature [5a]. I debatten som följde dess resultat, protesterade många forskare öppet mot resultaten som sedemera rättades och drogs tillbaka, sattes även forskningens grundvärderingar på prov [5bc,6,7].

Än återstår alltså en hel del forskning och arbete, men när de invecklade Gordiska knutarna i fullerenernas värld upplöses med ett eller flera Alexanderhugg kommer kanske det efterlängtade genombrottet alla väntat på. Kanske spelas ett framtida fotbolls-EM med en boll tillverkad av fullerenmaterial och knyter samman idrott med vetenskap på ett helt nytt plan.

Referenser:

[1] Just i fotbolls-EM 2008 används en boll från Adidas, Europass, som inte är uppbyggd av fem- och sexhörninga bitar, utan fjorton rundade bitar för att få en rundare boll. De billigare kopiorna som återfinns i hyllorna på närmsta bensinmack är dock av standardformat, medan fullerenerna håller till i bensintanken. En närmare titt på finalens specialversion återfinns här.

[2] The New Shape of Matter, Nobel Conference XXXI, Gustavus Adolphus College, 1995.

[3] Nobelpriset i kemi 1996

[4] Eleanor Campbell, Minirör ger nya supermaterial

[5] a Tatiana L. Makarova et al., Nature, 413 (2001), 716; b Tatiana L. Makarova et al. Nature, 436 (2005), 1200; c Tatiana L. Makarova et al., Nature, 440 (2006), 707.

[6] Tentakel, Hon är friad från fuskanklagelser

[7] Utbildningsradion, Magnetismens okända kraft

Läs även andra bloggares åsikter om fotbolls-EM, vetenskap, kemi