Mitä tekemistä avaruustutkimuksella, tähtitieteellä ja ruoanlaitolla on toistensa kanssa? Äkkiseltään ajatellen ei juuri mitään, mutta tarkemmin tuumailtuna aika paljonkin. Kaikkien kotikokkien ja keittiömestareiden samoin kuin heidän keitoksistaan antaumuksella nauttivien perheenjäsenten ja ravitsemusliikkeiden asiakkaiden on kiittäminen makoisista ruokahetkistä kosmista nukleosynteesiä.

Kuten tunnettua, kaikki lähti liikkeelle tosi kauan sitten alkuräjähdyksestä, jossa syntyi kaikki aine ja energia, jotka muodostivat ja muodostavat maailmankaikkeuden. Alkupamauksen tuotokset rajoittuivat kuitenkin pelkkään vetyyn ja heliumiin sekä mitättömän pieneen määrään litiumia. Niiden turvin ei vielä ihmeemmin kurmeeannoksia saada aikaan, vaikka olisi kuinka ammattitaitoinen keittiöhenkilökunnan edustaja.

Liha, kala, kasvikset… Kaikessa, mitä syömme, on lukemattomia erilaisia kemiallisia yhdisteitä, joita ei pelkästä vedystä, heliumista ja litiumista kasata. Tarvitaan paljon muutakin ja sitä syntyi vasta erimassaisten tähtien ja niiden kehitysvaiheiden tuloksena. Oikeastaan ruokapöydässämme on koko maailmankaikkeus. 

Otetaan makunautintoja antavista aineista ensimmäiseksi esimerkiksi vaikka kapsaisiini, kavereiden kesken 8-metyyli-N-vanillyyli-6-noneeniamidi. Kyseessä on kemiallinen yhdiste, jota on vaihtelevassa määrin niinkin tutussa raaka-aineessa kuin chilipaprikassa. Juuri kapsaisiini aiheuttaa suussa mukavan poltteen – tai jos kokki on ollut huolimaton mausteiden kanssa, vähemmän mukavan liekehdinnän. Usein paloa yritetään sammuttaa hörppimällä ylenpalttisesti vettä (vanhaa tuttua hoo-kaks-oota), mikä on virhe, sillä vesi levittää kapsaisiinin tehokkaasti kaikkialle suuhun ja vain pahentaa tilannetta. Poltetta kannattaa hillitä mieluummin leipäpalaa mutustelemalla.

Kapsaisiinin kemiallinen kaava on C₁₈H₂₇NO₃. Siinä ei siis ole mitään kovin ihmeellistä: sopivassa suhteessa hiiltä, vetyä, typpeä ja happea – kaikki elämän perusaineksia. Samoja tai ainakin osittain samoja alkuaineita löytyy monista muistakin maustekasveista, esimerkiksi timjamista. Siinä on tymolia eli 5-metyyli-2-propan-2-yylifenolia, jonka kemiallinen kaava on C₁₀H₁₄O. Mutta mistä nämä alkuaineet ovat peräisin? Okei, vetyä on alkuräjähdyksen jäljiltä jo valmiiksi, mutta entä nuo muut alkuaineet, joita ei varhaisessa maailmankaikkeudessa vielä esiintynyt?

Esimerkiksi Auringon sisuksissa energiaa tuottavalla protoni-protoni-ketjulla päästään vasta heliumiin saakka – ja sitähän maailmankaikkeudessa on ollut vedyn lailla jo alkuajoista lähtien. Entäpä sitten hiilisykli? Siinähän ovat mukana kaikki kapsaisiinin puuttuvat alkuaineet, kuten sen toisesta nimestä – hiili-typpi-happi-sykli – voi helposti päätellä.

Monivaiheisen reaktion lopputuloksena on silti vain heliumia ja hiiltä, josta homma lähti liikkeelle; tästä hiilen kierrätyksestä sykli on saanut osuvan nimensä. Tosin hiilisyklin vaihtoehtoisessa versiossa muodostuu myös typpeä. Se kuitenkin vaatii yli 17 miljoonan asteen lämpötilan, jotta se olisi tähden energiantuotannossa merkittävässä osassa. Keskikokoisen tai oikeastaan keskikokoista pienemmän päivätähtemme sisuksissa päästään vain noin 15 miljoonaan asteeseen. 

Periaatteessa kapsaisiinin rakennuspalikat ovat silti koossa, sillä suuremmissa tähdissä niitä kaikkia muodostuu yllin kyllin. Entä sitten Suomen suosituin mauste eli suola? Kemialliselta kaavaltaan se on – kuten kaikki koulun kemian tunneilta luonnollisesti muistavat – NaCl eli natriumkloridi. Yksinkertaisuudestaan huolimatta sen myötä joudutaan taas hakemaan hieman haastavampaa alkuaineiden syntyprosessia.

Natriumia syntyy hiilen fuusioituessa Aurinkoa useita kertoja suurempien tähtien sisuksissa, missä lämpötila on satoja miljoonia asteita. Kloori on silti vielä hankalampi tapaus: sen muodostuminen vaatii massiivisen tähden elinkaaren päättävän supernovaräjähdyksen, jonka tulisessa pätsissä lämpötila kohoaa kymmeniin miljardeihin asteisiin. Ja tokihan tähtien sisuksissakin syntyneet alkuaineet päätyvät avaruuteen pääsääntöisesti supernovaräjähdysten lennättäminä. Ei siis ole mitenkään liioiteltua väittää, että me ihmiset olemme tähtien tuhkaa: mehän ripottelemme sitä päivittäin ruokaammekin. Ja tutun sanonnan mukaan ihminen on mitä syö.

Maaliskuussa Tiedetuubin tarjonta laajenee gAstronomisiin kokkikursseihin, joilla kerrotaan yksityiskohtaisemmin keittiön ja kosmoksen ilmeisistä ja myös vähemmän ilmeisistä kytkennöistä. Ja syödään tietenkin erinomaisen hyvää ruokaa!