Kuluneen vuoden top-5 julkaisut

1v

Tänään tulee kuluneeksi yksi vuosi tämän blogin ensimmäisestä julkaisusta. Blogin 1-vuotispäivän kunniaksi kävin läpi arkistoja ja listasin viisi omaa suosikkitekstiäni kuluneelta vuodelta. Valinta oli haastavaa, mutta tässä ne ovat – satunnaisessa järjestyksessä:

1) Tulivuoriseikkailulla Sakurajimalla
Sakurajima oli ensimmäinen tulivuori jonka näin elämässäni purkautuvan! Tästä syystä tulivuoresta kertova teksti pääsee ehdottomasti mukaan listalle!

2) Pinnacles – kahtia jaettu tulivuori
Vuosi sitten vietin yhden päivän vaeltaen ja kiviä tutkien Pinnaclesin kansallispuistossa, Kaliforniassa. Valitsin tämän tekstin listalle siksi, että Pinnaclesin tulivuorella on kiehtova menneisyys! Paikassa vietetty päivä oli geologisesti hyvin antoisa ja toivottavasti tekin pidätte sinne suuntautuvasta virtuaalisesta matkasta!

3) Snifsnif, haistanko malmin?
Malmi- ja muihin hajutunnistekoiriin liittyvä teksti julkaistiin sittemmin hieman muokattuna myös Poliisikoira-lehdessä. Minua ilahduttaa ja hämmästyttää koirien haistelukyvyt ja sen monet sovellutukset tiedemaailman tukena!

4) Täydellisen jäätelön resepti
Jäätelö + geologia, pettämätön yhdistelmä!

5) Erikoisesti rapautunut siirtolohkare
Tämä teksti pääsee listalle siksi, että itse lohkareen saavuttaminen ja löytäminen oli oma seikkailunsa. Enpä ole aikaisemmin pyöräillyt 40 kilometrin lenkkiä yhden irtolohkareen vuoksi (löytyykö kohtalotovereita?). Onneksi lohkare loppujen lopuksi löytyi ja olihan se vallan hauska tapaus nähdä!

(Myös nämä julkaisut olivat hyvin lähellä Top5-listalle pääsemisen kanssa: Postikortti kentältä, Tyynylaavaa Harakan saarella, Curling-kentällä kivellä on väliä).

Kiitos tästä vuodesta kuuluu myös teille lukijoille! Mistä jutusta sinä olet pitänyt ja miksi? Mistä aiheesta haluaisit tulevaisuudessa lukea? Kerro kommenteissa!

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.

Advertisements

Täydellisen jäätelön resepti (ja mitä tekemistä sillä on magmakiven kanssa?)

Jäätelöä ja geologiaa – mikäs sen parempaa näin kesällä! Suomalaiset ovat innokkaita jäätelönsyöjiä. Vuotuinen jäätelönkulutuksemme on noin 60 miljoonaa litraa ja tällä määrällä sijoitumme eniten jäätelöä syövien maiden listalla viiden parhaan joukkoon, hieman vuodesta riippuen. Esimerkiksi vuonna 2013 olimme jäätelönsyönnin kolmannella sijalla.

Täydellisen jäätelön makuelämykseen kuuluu raaka-aineiden lisäksi annos tiedettä. Mielenkiintoista on se, että jäätelömassan ja kivisulan eroista huolimatta jäätelön maun ja kivisulan jähmettymisen ja ominaisuuksien takana on paljon vastaavuuksia!

Raekoko määrää maun!

Suurin osa jäätelöstä koostuu jäätyneestä vedestä, eli jääkiteistä. Veden lisäksi perinteisessä jäätelössä ainesosina ovat maidon ja kananmunan kiinteät ainekset, kuten proteiinit, sekä sokeri ja rasva. Jos unohdetaan kiista siitä maistuuko parhaimmalle suklaa, mansikka vai vanilja, vaikuttaa täydellisessä jäätelöelämyksessä eniten jäätelöön syntyvien jääkiteiden koko! Mitä pienemmät jääkiteet – sitä maistuvampaa jäätelöä! Jääkiteitä muodostuu kun jäätelön jäämassa jäähtyy, samalla tavalla kun kivisulan jäähtyessä sulasta massasta alkaa kiteytyä mineraaleja.

Jäätelön makuun vaikuttaa siis suuresti siihen syntyvien jääkiteiden koko. Jääkiteiden syntymistä ja kasvamista määräävät monet asiat – samalla tavalla kuin kivisulasta kiteytyvien mineraalien määrään ja kokoon. Rakenteensa puolesta maukkaaksi hiotun jäätelön jääkiteiden halkaisijan olisi hyvä olla alle 0,05 mm. Kivilajit taas jaetaan mineraalien koon perusteella hieno- (Ø < 0,1 mm), keski- (Ø < 0,1–2 mm) ja karkearakeisiin (Ø > 2 mm) luokkiin.

Vesi – atomien voiteluaine

Perinteisessä jäätelössä kiinteiden aineiden määrä (esimerkiksi proteiinit ja sokeri) vaikuttaa muodostuvien jääkiteiden määrää ja kokoa. Mitä enemmän jäätelössä on vettä, sitä enemmän ja suurempia jääkiteitä syntyy.

Vesipitoisuus vaikuttaa myös kivisulasta kiteytyvien kiteiden kokoon. Jos kivisulassa on paljon vettä, se edesauttaa siinä olevien atomien liikkumista ja näin ollen mineraalikiteiden kasvua. Pegmatiiteiksi kutsutaan erittäin karkearakeisia, syvällä maankuoren sisällä kiteytyneitä, kiviä. Ne syntyvät hyvin vesipitoisista kivisulista.

pegmatite_Kopparnäs02
Pegmatiittinen juoni, kamerakotelon halkaisija on noin 10 cm. Eri väriset punaiset alueet kuvan keskellä ovat hyvin karkearakeisia mineraalikiteitä. Kuvan © Jussi Heinonen.

Sokeri ja piidioksidi – viskositeetin lisääjät

Jäätelömassassa mukana oleva sokeri on olennainen osa reseptiä paitsi maun, mutta myös jääkiteiden koon puolesta. Sokeri vähentää jääkiteiden kasvunopeutta ja mitä enemmän sokeria on mukana, sitä pienempiä kiteitä massaan syntyy. Näiden lisäksi sokerimäärä säätelee jäätelömassan jäätymislämpötilaa. Ilman sokeria jäätelömassa jäätyisi kivikovaksi. Liiallinen sokerimäärä kuitenkin aiheuttaa sen, että jäätelö sulaa hyvin nopeasti.

Sokeri vaikuttaa myös jäätelömassan viskositeettiin, eli sitkauteen. Viskositeetti kuvaa nesteen tai kaasun kykyä vastustaa virtausta ja esimerkiksi hunajan viskositeetti on suurempaa kuin veden. Viskositeetti on tärkeä suure geologiassa, sillä se vaikuttaa siihen miten kivisula käyttäytyy. Vesipitoisuuden lisäksi kivisulan sitkauteen vaikuttaa suuresti sen piidioksidi-, eli silikapitoisuus (SiO2). Mitä silikarikkaampaa sula on, sitä sitkaammin se käyttäytyy. Vähemmän silikaa sisältävä basalttinen sula on notkeampaa ja purkautuu rauhallisemmin kuin silikarikkaampi ryoliittinen sula. Sitkaudesta johtuen silikarikkaammassa sulassa atomit eivät pääse liikkumaan yhtä vikkelästi verrattuna samoissa olosuhteissa jäähtyvään silikaköyhempään sulaan ja tästä syystä muodostuvat mineraalikiteet ovat verrattain pienempiä. Aivan kuten jäätelössä!

Jäätelö ja kivi jakavat yhteläisyyksiä myös sulamislämpötilan suhteen, sillä runsaasti silikaa sisältävät sulat ovat sulia alhaisemmassa lämpötilassa kuin silikasta köyhemmät.

Kello käy!

Jäähtyminen ja siihen kuluva aika on jäätelön valmistuksessa yksi tärkeimmistä vaiheista. Jäätelömassa jäähdytetään yleensä kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen vaiheen jäätelömassa viettää yleensä jäätelökoneessa, jonka aikana kone hämmentää seosta aktiivisesti. Sekoittaminen vähentää suurten kiteiden kasvua, sekä lisää seokseen ilmaa. Tämän jälkeen alkaa jäätelömassan jäähtymisen kakkosvaihe, eli sen kovettuminen pakkasessa. Myös tällä on vaikutusta jääkiteiden kokoon. Jäähtymisnopeuteen vaikuttavat mm. jäähdytysastian koko ja muoto, sekä pakastimen lämpötila. Mitä nopeammin jäätelö jäähdytetään, sen pienemmiksi jääkiteet jäävät.

Aika vaikuttaa myös kivisulasta kiteytyvien mineraalikiteiden kokoon. Raekoon perusteella kivestä voi arvioida esimerkiksi sitä, että onko kivisula kiteytynyt maankuoren sisällä vai purkautunut maanpinnalle. Mikäli kivisula jäähtyy nopeasti, esimerkiksi sulan purkautuessa maanpinnalle, syntyy hienorakeista laavakiveä. Maankuoren syvyyksissä magmasäiliössä hitaasti jähmettyvään kivisulaan muodostuu isompia mineraalikiteitä.

Andesiitti – kivimaailman suklaahippujäätelö?

andesiitti pallo
“Yksi pallo andesiitti-suklaahippujäätelöä, kiitos!” Andesiitti kuvattu Luonnontieteellisen keskusmuseon geologisista kokoelmista.

Jos aikaisempien mainittujen asioiden perusteella täydellisen jäätelöreseptin avulla laitetaan kivilajit järjestykseen sopisi ”täydellisen kivilajin” määritelmään mielestäni parhaiten andesiitti. Andesiitti on vulkaaninen kivilaji, jonka silikapitoisuus on korkeampi kuin basaltilla ja pienempi kuin ryoliitilla, keskimäärin noin 60 %. Myös andesiitin viskositeetti on keskiluokkaa verrattuna basalttiin ja ryoliittiin.

Koska andesiitti muodostuu maanpinnalle purkautuneesta ja nopeasti jäähtyneestä kivisulasta, on se suurimmaksi osaksi hienorakeista (ja jäätelömaailmassa näin ollen “maistuvampaa” kuin andesiitin syväkivivastine dioriitti). Suuremmat kivessä näkyvät tummat kiteet ovat kasvaneet purkausta ennen magmasäiliön uumenissa ja niiden voidaan ajatella tässä tapauksessa edustavan jäätelömassaan lisättyjä aikaisemmin valmistettuja suklaahippuja. Andesiittejä syntyy toisiinsa törmäävien mannerlaattojen reunoilla ja vulkaanisilla saarikaarilla.

Ja miksi sulanut ja uudelleenpakastettu jäätelö ei maistu niin hyvältä? Kun sulanut jäätelömassa uudelleen jäähdytetään, sen jähmettyminen tapahtuu kohtalaisen hitaasti. Tämä mahdollistaa sen, että sulaneesta massata kasvaa suurempia jääkiteitä. Vaikka jäätelön koostumuksessa muu ei olekaan sulamisen aikana muuttunut, niin suuremmat kiteet vaikuttavat makuelämykseen. Tästä syystä jäätelöpaketin kuljetuksen ja käsittelyn kanssa kannattaa olla nopea! Jos kotitekoisen jäätelön tekeminen kiinnostaa löytyy tieteellisen taustan pohjalta hiottuja jäätelöreseptejä Ice Cream Science -sivustolta.  Lähdetkö kokeilemaan perinteistä vaniljajäätelöä vai innostutko villimmältä makuelämykseltä kuulostavasta suklaa-sinihomejuustojäätelöstä?

Lähteet:

Ice cream nation: The Science of ice cream.

Ice cream science -sivusto.