Saydam olmayan yumurta beyazı
Bir düşünsenize; tavuk, ördek ya da bıldırcın yumurtasını pişirdiğinizde, yumurta beyazı ya da doğru adını kullanacak olursak albümen tamamen berrak bir sıvıdan katı, yarı saydam beyaza dönüşür. Ancak yumurta sarısının, her ne kadar kıvamı değişse de rengi aynı kalır. Peki birinin saydamlığı değişirken diğeri neden aynı kalır?
Tavuk gibi bir kuşun yumurtası, civciv yapmak için gerekli protein, yağ ve minerallerle doludur. Yumurta sarısı, yumurtadaki kalorinin büyük kısmını içinde barındırır ve embriyo gelişimine yönelik beslenmenin ana kaynağıdır. Tüm yağı barındıran bölüm burasıdır. Onun aksine yumurtanın albümeni, suyla karışık, neredeyse tamamen saf proteindir. Albümenin varoluş amacı yumurta sarısını desteklemek ve korumaktır, ancak nihayetinde bebek civcivin oluşum sürecinde o da tamamen kullanılır. Pişirilmemiş yumurta albümeninin içindeki proteinlere albümin adı verilir ve yüzlerce amino asidin uzun zincirlerinden oluşmuşlardır. Bu uzun zincirlere kimyasal gruplar yüklenmiştir; bu gruplar da aynı zincirdeki diğer yüklenmiş gruplara bağlıdır. Sonuç olarak tüm bu yükler eşleşip birbirlerine yapıştıkça proteinler bir top haline gelir. Yumurta albümeni, suda yüzen bu albümin proteini moleküllerinin bir çözeltisidir.
Şimdi bir şeyi neyin saydam ya da opak yaptığını anlamamız gerek. Moleküler düzeyde, pişirilmemiş yumurta beyazı su ve protein molekülleriyle doludur; bunların her biri ise bütünü oluşturan atomlardan oluşur. Bu aşamada, değil ışığın içinden geçmesi, sızması bile mümkün değildir. Ancak atom ölçeğinden çıkıp atomaltı partiküller dünyasına geçersek durum değişir. Tüm atomların merkezinde bir çekirdek, çekirdeğin çevresinde ise dönen elektronlardan oluşan bir bulut vardır. Çekirdek atom içerisinde çok az yer kaplar. Bunu gözünüzde canlandırmak için herkesçe bilinen bir örnek olan spor stadyumundaki bezelyeleri düşünebilirsiniz. Tabii buradaki önemli nokta her atomun içinde aslında ne kadar az şey olduğunu bilmektir. Atomlar, içinde bir elektron bulutu bulunduran neredeyse boş bir alandan oluşur.
Görülebilir bir ışın bir atoma çarptığında, büyük bir ihtimalle çekirdeğe çarpmasa da elektron bulutunun içinden geçecektir. Atomaltı ölçekte konuşmaya başladığımıza göre kuantum etkileri dünyasına da girmiş bulunmaktayız. Elektronlar, sadece belirli enerji düzeylerinde var olabilirler. Bunun nedenini çok fazla kuantum tuhaflığına girmeden anlatmak gerekirse, çeşitli yankı frekanslarına sahip elektronlara benzerliğiyle açıklayabiliriz (bkz. 103. sayfa). Mümkün enerji düzeyleri, atomun türüne ve katıldığı diğer şeylere bağlıdır.
Bir ışın, ışığın dalga boyu ya da rengiyle tanımlanan bir miktar enerjiye sahiptir. Işık, elektronların arasından geçtiğinde bu enerjiyi emer ve daha yüksek enerji düzeylerinden birine zıplar; bu durum ancak ve ancak doğru enerji miktarında olduğunda gerçekleşir. Bir elektron yeni bir enerji düzeyinin yarısına zıplayamaz ya da onu az da olsa geçemez. Enerji miktarı tam olmalıdır. Öyle görünüyor ki su ve proteinle dolu yumurta beyazında elektronların tümü birbirinden çok uzağa yerleştirilmiş enerji düzeylerine sahip. Görülebilir ışık yumurta beyazına vurduğunda elektronlar tarafından emilebilecek doğru enerjiye sahip olmaz. Bunun sonucunda, tam olarak içinden geçer ve yumurta beyazı sıvısı saydam olarak görünür. Ancak şunu da akılda bulundurmak gerekir: Su ve çiğ yumurta albümeni daha yüksek enerjiye, morötesi ışığa karşı şeffaf değildir. Bu türde bir ışık elektronlar için doğru miktarda enerjiye sahiptir ve sonuç olarak da emilirler.
Yumurta piştikçe amino asitler birbirine geçer
Yumurtanın beyazını ısıtmaya başladığınızda tüm bunlar değişir. 60°C civarında ilk albümin proteinlerinin yapısı değişmeye başlar. 80°C’ye yaklaşmaya başladığınızda yumurta beyazı içindeki düzen büyük ölçüde bozulur. Albüminleri oluşturan ve kendi içinde yuvarlanmış halde bulunan amino asit topları ısı tarafından öyle bir şiddetle sarsılır ki küçük bir top şeklinde onları bir arada tutan kimyasal bağlar kopmaya başlar. Toplar açılır ve yumurta beyazımız birbirlerine yapışıp iç içe geçmeye başlayan uzun amino asit zincirleriyle dolmaya başlar. Bu olayın sonucunda ise iki şey ortaya çıkar. İlkinde protein molekülleri birbiriyle iç içe geçtiğinden artık özgürce hareket edemezler; yumurta beyazı titrek bir katılığa sahip olur. İkinci olaraksa yumurta beyazının elektronları içindeki mümkün enerji düzeyleri değişir ve böylece görünür ışığı emmeye başlarlar. Artık bir ışın yumurta beyazına vurduğunda içinden geçmez; enerjisi emilir ve yumurta beyazı opak görünür.
Bu emilen enerjiye ne olduğunu da bir düşünmeliyiz. Elektronlar daha düşük enerji düzeylerine düştüklerinde ışık olarak geri salınırlar. Ancak sadece orijinal ışının ilerlediği yönde değil, her yöne doğru salınırlar. Bazıları yumurta beyazının içinde kalsa da en azından yarısı orijinal ışık kaynağına doğru geri yansıtılır. İşte bu aşama, yumurtayı opak ve beyaz yapar.
Bu sayede yumurta beyazı konusu şeffaflaştı (kelime oyunu yapıyorum), peki ya yumurtanın sarısı? O niye şeffaf değil? Bu vakada durum yanlış elektron enerji düzeylerine sahip olmasından biraz daha az karmaşık. Yumurta sarısı sadece içinde proteinler barındıran sudan ibaret değil; aynı zamanda küçük yağ kütleleri de içerir. Işık bunlara vurduğunda, bu kütlelerin yüzeyinden yansır ve ışığı dağıtır.
Bir maddenin şeffaf olabilmesi için ne kadar çok şeye ihtiyaç duyduğu göz önünde bulundurulduğunda, herhangi bir şeyin şeffaf olması gerçekten dikkat çekici. Cam gibi katı bir maddenin bu numarayı nasıl gerçekleştirebildiği konusuna girmemi istemeyin bile.
Tütsülenmiş ama pişirilmemiş
Geçenlerde bir çocuk bana tütsülenmiş (füme) somonun pişirilip pişirilmediğini sordu. Bu, aralarında benim de bulunduğum anne babalarda endişe uyandıran türden bir soru. Çoğunlukla şu şekilde cevap verilir: “Bu konuda endişelenme, ye ve sus.” Bu çocuk, yarım yamalak cevapları kabul etmeme alışkanlığının dikkatlice kazandırıldığı çocuklardan biriydi. Bunun sorumlusu bendim ve dolayısıyla daha tatmin edici bir cevap üzerine düşünmeye kendimi zorladım.
Sonuç olarak sorunun cevabının somon balığında değil, pişirmek derken neyin kastedildiğinde yattığını fark ettim. Bu sözcüğün sözlükteki anlamı, ısı kullanımı yoluyla yemek hazırlanmasıdır, ancak ne kadar ısı kullanılacağına ya da sonucun ne olacağına yönelik kesinlik belirtmez. Daha az semantik, ancak daha bilimsel bir açıklama olsaydı, hem besin korunumu hem de besindeki proteinlerin çözülmesine yönelik bir şeylerden de bahsederdi.
Hem korunma hem de proteinlerin çözülmesini hedefliyorsanız, bunu