Jajko z niespodzianką

Doświadczenie 1

Weź 4 jaja kurze (trzymane w temperaturze pokojowej) i zacznij gotować na twardo w garnku z wodą. Dokładnie po 15 min od momentu, gdy woda w garnku zacznie wrzeć, wyjmij dwa z nich łyżką. Jedno natychmiast obierz i przekrój na pół ostrym nożem. Ostrożnie (uważając, by się nie poparzyć) wyjmij połówki żółtka i przepłucz zimną wodą, by szybko je schłodzić. Drugie jajko zostaw w skorupce na stole. Pozostałe dwa jaja gotuj w sumie przez 30 min, po czym wyjmij je z garnka i wydobądź żółtko jednego z nich, by je schłodzić. Po jakiejś godzinie, gdy produkty ostygną zupełnie, wydobądź żółtka z pozostałych jajek i oceń ich zabarwienie.

Wyjaśnienie: Czas oddziaływania temperatury na jajo jest kluczowy w formowaniu się szarej obwódki – im dłużej trwa gotowanie, tym ciemniejsza powstanie warstwa. W zasadzie nie dostrzeżemy jej na żółtku gotowanym 15 min i natychmiast schłodzonym. Żółtko gotowane 15 min i pozostawione do ostygnięcia będzie jednak ciemniejsze – wnętrze jaja było rozgrzane nawet po wyjęciu z wody, sprzyjając rozpadowi białek. Różnice w zabarwieniu są subtelne, ale wyraźne. Dopiero 30 min gotowania było potrzebne do wytworzenia wyraźnej szarej obwódki – ciemniejszej w przypadku wolno stygnącego jaja.

Doświadczenie 2

Weź dwa jajka. Rozbij jedno i oddziel białko od żółtka – umieść je w dwóch pojemniczkach na mocz. Do trzeciego pojemnika wbij całe jajko i łyżeczką dobrze wymieszaj, dokładnie łącząc jajko i żółtko. Na dnie garnka do gotowania jajek rozłóż ścierkę, postaw na niej trzy pojemniki na mocz (nie dokręcaj pokrywek). Nalej wody, upewniając się, że pojemniki nie przewrócą się w trakcie gotowania i woda nie wleje się do środka. Gotuj przez 30– 40 min. Porównaj kolory zawartości.

Wyjaśnienie: Zarówno białko, jak i żółtko są źródłem składników koniecznych do powstawania siarczku żelaza. Ugotowane osobno będą białe lub żółte. Natomiast masa po zmieszaniu obu składników będzie po długotrwałym gotowaniu ciemnoszara. Jej barwa będzie znacznie intensywniejsza niż na typowej obwódce, a po przekrojeniu zabarwione będzie także wnętrze masy.

Doświadczenie 3

Weź dwa jajka. Rozbij je i oddziel białko od żółtka. Każde żółtko umieść w osobnym pojemniku na mocz. Do jednego dodaj 3 łyżeczki sody oczyszczonej i dobrze wszystko rozmieszaj. Na dnie garnka do gotowania jajek rozłóż ścierkę, postaw na niej oba pojemniki na mocz (nie dokręcaj pokrywek). Nalej wody, upewniając się, że pojemniki nie przewrócą się w trakcie gotowania i woda nie wleje się do środka. Ostrożnie doprowadź do wrzenia, pilnując, by masa jajeczna z sodą nie wykipiała gwałtownie. Gdy ciecz przestanie bulgotać, gotuj ją przez 30–40 min. Porównaj kolory żółtek.

Wyjaśnienie: W roztworze sody oczyszczonej pH wynosi ok. 8,4 – jej nadmiar zmieni zatem pH żółtka jaja. W chwili pierwszego kontaktu z kwaśnym żółtkiem zaobserwujemy też uwolnienie CO₂ z sody – mieszanina będzie się lekko pienić. Masa ta będzie także kipieć w trakcie gotowania, gdyż nadmiar sody uwolni część dwutlenku węgla pod wpływem temperatury. Zasadowe pH będzie sprzyjać rozkładowi białek zgromadzonych w żółtku – wagowo jest ich nawet więcej niż w białku jaja (ok. 4,6 g!). W efekcie żółtko z sodą mocno ściemnieje po ugotowaniu.

Doświadczenie 4

Białko jaja z doświadczenia 3 przelej do pojemnika na mocz. Wrzuć do niego miedzianą mufkę (dostępna w sklepie z artykułami hydraulicznymi) i ugotuj w kąpieli wodnej, jak opisano w doświadczeniu 3. Po ugotowaniu obierz mufkę z białka jaja i oceń jej barwę.

Wyjaśnienie: Uwalniający się podczas gotowania siarkowodór może reagować także z miedzią, z której zbudowana jest mufka. Na jej powierzchni pojawia się nalot czarnego siarczku miedzi.

dr Paweł Jedynak
Popularyzator nauki i pracownik Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ w Krakowie. Bada nowe możliwości wykorzystania mikroorganizmów w biotechnologii i molekularne mechanizmy rozwoju roślin.

***

Uwaga!

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń.

***

Zestaw przyrządów i materiałów

10 jaj rozmiar L, soda oczyszczona, miedziana mufka

Niewliczone w cenę: garnek do gotowania, ścierka, łyżeczka, źródło ciepła

Czas przygotowania: 5 godz.

Koszt: 15 zł

***

Wiedza w pigułce

Już ponad 100 lat temu usiłowano znaleźć wyjaśnienie istoty szarzejącego żółtka. Analiza składu chemicznego tajemniczej obwódki ujawniła, że za charakterystyczne zabarwienie odpowiada siarczek żelaza [głównie żelaza(II)]. Dlaczego jednak obserwujemy tylko cienką jego warstewkę? I to wyłącznie w niektórych jajkach? Jakie procesy biochemiczne prowadzą do jej powstania? By rozwiązać tę zagadkę, wystawiano z osobna ugotowane białko lub żółtko na opary siarkowodoru. Nie wpłynęło to na zabarwienie białka, żółtko natomiast poczerniało – także w środku, gdyż nadmiar siarkowodoru łatwo przeniknął do wnętrza żółtkowej kuli. Eksperyment ten dowiódł, że źródłem żelaza niezbędnym w reakcji jest właśnie żółtko. Zgadza się to z obecną wiedzą biochemiczną – białko jaja niemal nie zawiera jonów żelaza ani innych substancji, które mogłyby sprzyjać namnażaniu się bakterii. Jest dla nich nieprzyjazną pustynią, w dodatku pełną niebezpiecznych pułapek, trawiących ściany ich komórek lub okradających z witamin.

W poszukiwaniu źródła siarkowodoru naukowcy uważniej przyjrzeli się jednak właśnie białku jaja, by ostatecznie rozwiązać zagadkę w 1912 r. po opublikowaniu całej serii ciekawych doświadczeń. Zarówno białko, jak i żółtko zawierają sporo białek – cząsteczek zbudowanych z połączonych ze sobą reszt aminokwasowych. W skład reszt cysteiny i metioniny wchodzi siarka i mogą one rozpadać się pod wpływem wysokiej temperatury, uwalniając siarkowodór. Proces ten zachodzi jednak głównie w białku jaja – ze względu na wyższe pH (ok. 8,0). O wiele kwaśniejsze, niższe pH żółtka (ok. 6,0) nie sprzyja termicznej degradacji białek i wbrew obiegowej opinii nie przyczynia się do uwalniania siarkowodoru w tej reakcji (gdyby tak było, całe żółtko ciemniałoby równomiernie). Siarkowodór wytworzony w obrębie białka jaja swobodnie rozprasza się po całym jaju i gdy dociera do bogatego w sole żelaza żółtka, wchodzi z nimi w reakcję, wytrącając cieniutką warstewkę siarczku żelaza dokładnie na styku białka (źródła siarkowodoru) i żółtka (źródła jonów żelaza). Kluczowe w tym procesie jest działanie temperatury – im dłużej będzie gotowane jajo, tym wyraźniejsza stanie się szara warstewka. Dlatego najczęściej dostrzegamy ją w okresie Wielkanocy w długo gotowanych, tradycyjnie barwionych w cebuli jajach.