Химия в кулинарии кратко
Обновлено: 28.06.2024
Издревле приготовление пищи находилось под покровительством греческой богини Кулины, имя которой дало название кулинарии — искусству создания блюд. Союз этого искусства и химии способствовал рождению новой отрасли науки — кулинохимии.
Несомненно, помимо необходимых ингредиентов шеф-повар вкладывает в каждое блюдо и свою душу. При этом неважно, придерживается ли он классических традиций или предпочитает импровизацию. Всё это делает кулинарию особым видом искусства и одновременно сближает с химической наукой.
В 1899 году французский художник Жан Марк Коте выпустил серию открыток, на которых попытался представить жизнь своих соотечественников через сто лет. На одной из иллюстраций он предвосхитил появление современной кухни молекулярной гастрономии и создание искусственной пищи
Итальянская этикетка мясного экстракта Либиха (1900 г.)
Как известно, основными компонентами пищи человека являются белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Большинство их претерпевает химические превращения при кулинарной обработке, определяя структуру и вкусовые качества будущего съедобного шедевра.
Учёные по праву считают реакцию Майяра одной из самых интересных и важных в химии пищи и медицине: несмотря на солидный возраст, она хранит ещё немало тайн. Достижениям в изучении реакции Майяра было посвящено несколько международных научных форумов. Последний, одиннадцатый по счёту, состоялся в сентябре 2012 года во Франции.
Строго говоря, реакция Майяра — это не одна, а целый комплекс последовательных и параллельных процессов, происходящих при варке, жарке и выпечке. Каскад превращений начинается конденсацией восстанавливающих сахаров (к ним относятся глюкоза и фруктоза) с соединениями, молекулы которых содержат первичную аминогруппу (аминокислоты, пептиды и белки). Образующиеся продукты реакции претерпевают затем дальнейшие превращения при взаимодействии с другими компонентами пищи, давая смесь разнообразных соединений — ациклических, гетероциклических, полимерных, которые и отвечают за запах, вкус и цвет подвергшихся термической обработке полуфабрикатов. Понятно, что в зависимости от условий протекают разные реакции, приводящие к разным конечным продуктам. В реакции Майяра образуются как интенсивно окрашенные, так и бесцветные продукты, которые могут быть вкусными и ароматными или, напротив, прогорклыми и неприятно пахнущими, быть как антиоксидантами, так и ядами. Таким образом, реакция Майяра может повышать питательную ценность пищи, но может и делать её опасной для употребления.
Любая хозяйка знает, что цвет блюда существенно зависит от того, как оно готовилось, иными словами — от условий проведения реакции Майяра. Например, если грибы обжарить в оливковом масле на открытой сковороде, то они приобретут аппетитный золотистый оттенок. Если же их готовить при помешивании под крышкой, содержащаяся в грибах влага не позволит им подрумяниться.
Восхитительный аромат кофе создаётся букетом более тысячи душистых веществ. Возбуждающее действие этого напитка связано с присутствием кофеина, формула которого изображена на чашке.
Известен любопытный психологический эксперимент, когда стол, уставленный аппетитными закусками, осветили так, что цвета последних изменились до неузнаваемости: мясо приобрело серый оттенок, салат стал фиолетовым, а молоко — фиолетово-красным. Участники эксперимента, только что испытывавшие обильное слюноотделение в предвкушении роскошной трапезы, были не в силах даже попробовать столь необычно окрашенную пищу. Тот же, чьё любопытство пересилило неприязнь и кто всё-таки осмелился отведать угощение, чувствовал себя скверно.
О роли запаха в привлекательности блюда знает каждый, у кого хотя бы однажды закладывало нос: пища в этот момент кажется абсолютно безвкусной. Как правило, за запах того или иного блюда отвечает набор соединений. Так, восхитительный аромат кофе представляет собой букет более тысячи (!) душистых веществ. А запах свежеиспечённого хлеба формируют около двухсот компонентов, относящихся к различным классам органических соединений. Среди них спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, карбоновые кислоты. Только последних в нём не один десяток: муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валерьяновая, гексановая, октановая, додекановая, бензойная.
Хотя единой теории ароматов до сих пор не создано, химики установили, что даже незначительная модификация структуры молекулы способна иногда существенно изменить запах вещества. Наиболее яркие примеры подобного рода, имеющие отношение к еде, — терпеновый углеводород лимонен и его кислородсодержащее производное карвон. Так, (R)- и (S)-лимонены, различающиеся только пространственным расположением заместителей, имеют апельсиновый и лимонный аромат соответственно. Оптические изомеры карвона также пахнут по-разному: один из них, (S)-карвон, имеет запах тмина и укропа, а его антипод пахнет остролистной мятой. Хотя, конечно, правильнее говорить, что запах всех этих фруктов и растений обусловлен присутствием упомянутых соединений.
Формулы, демонстрирующие зависимость запаха от незначительных изменений в структуре соединения. (R)- и (S)-лимонены имеют соответственно апельсиновый и лимонный аромат. У (R)-карвона — запах остролистной мяты, у (S)-карвона — тмина и укропа.
Методы обработки и консервации продуктов, применяемые в молекулярной гастрономической химии, заметно отличаются от привычных. Одним из впечатляющих результатов синтеза кулинарии и естественных наук стал низкотемпературный способ приготовления мясных блюд. Оказалось, что самое сочное и нежное мясо получается при 55°С. Более высокая температура способствует интенсивному испарению воды и разрушению мясного сока. Знание физико-химических свойств пищевых продуктов позволяет заменять один ингредиент другим. Так, при приготовлении крутого заварного крема вместо куриного белка, который, как известно, является аллергеном, можно с успехом использовать агар-агар. Эта смесь полисахаридов, добываемая из красных и бурых морских водорослей, — эффективный природный пенообразователь.
В 1992 году в Италии прошёл первый Международный семинар по молекулярной и физической гастрономии. С тех пор встречи приверженцев этой науки стали регулярными. На них собираются учёные, диетологи, повара и рестораторы, заинтересованные в использовании новых технологий для достижения баланса вкусов, близкого к идеальному, и создания настоящих кулинарных шедевров.
Не так давно престижные европейские рестораны открыли у себя специальные кулинарные лаборатории. Предполагается, что к 2014 году в Испании распахнёт двери первая в мире Академия гастрономических наук. Однако уже сегодня в некоторых университетах и колледжах мира начали готовить бакалавров кулинологии. Новая дисциплина объединяет кулинарное искусство и науку о продуктах питания и технологии их переработки. Возможно, со временем кулинология выльется в новый раздел органической или пищевой химии.
Несмотря на достаточно активную пиар-кампанию в прессе, идеи молекулярной гастрономии не стали пока модным трендом современной кулинарии: большинство шеф-поваров (не говоря уже о домашних хозяйках) по-прежнему готовят по известным рецептам, передающимся от повара к ученику, не прибегая к помощи химии и физики для улучшения уже существующих фирменных блюд или разработки новых рецептур.
Конечно, вопросов о том, что происходит с питательными веществами при нагревании в кастрюле и на сковородке, пока остаётся много. Понимание этих процессов необходимо не только для традиционной кухни, но и для развития новых технологий приготовления пищи.
Хозяйке — на заметку
tag. * * If you do not want to deal with the intricities of the noscript * section, delete the tag (from ). On * average, the noscript tag is called from less than 1% of internet * users. */-->
tag. * * If you do not want to deal with the intricities of the noscript * section, delete the tag (from ). On * average, the noscript tag is called from less than 1% of internet * users. */-->
Политехникум
Химия в кастрюле
Каждый кулинар — немного химик. Любое приготовление пищи связано с превращениями веществ, а значит — с протеканием химических реакций. Бросая мясную вырезку на раскаленную сковороду, повар запускает сложнейший каскад реакций, химия которых детально не установлена до сих пор. Но это не значит, что мы не можем контролировать их результат, добиваясь идеального вкуса, вида и аромата готовых блюд.
Карамелизация: овощной суп
Карамелизация совсем не обязательно связана с изготовлением конфет и сладостей: простых сахаров достаточно в любой животной и растительной пище. Поэтому такие превращения происходят и во время приготовления свинины на гриле, и при обжарке овощей для супа. Сложные соединения, продукты карамелизации, придают пище вкус и аромат: мальтол и изомальтол — печеного хлеба, 2-Н-4-гидрокси-5-метилфуранон — жареного мяса.
Реакция Майяра: стейк
Другая форма неферментативного побурения — взаимодействие простых сахаров с белками. Процесс развивается при температуре от 40–60 до 100 °С и начинается с простой реакции, при которой карбонильная группа сахара атакует нуклеофильную группу аминокислоты. Однако далее все быстро разветвляется на целый каскад трудноуловимых процессов. Промежуточные продукты вступают в реакции друг с другом, приводя к образованию множества разнообразных по структуре и темных по цвету веществ, меланоидинов, структура многих из которых до сих пор не ясна.
Этот процесс, в результате которого на жареной курице или на пироге образуется корочка, а стейк по мере прожарки все заметнее темнеет, называют реакцией Майяра. С точки зрения химии это, возможно, ключевой момент во всей кулинарии: опытный повар контролирует течение реакции, используя разные режимы температуры и влажности, а при использовании скороварки — еще и давления.
Так, при варке вода не позволяет мясу разогреваться до температуры, достаточной для быстрого протекания реакции Майяра. Зато в масле она идет буквально на глазах — остается лишь следить, чтобы мясо не сгорело. Именно эта разница в протекании взаимодействия определяет резкое отличие во вкусе (и цвете) между блюдами, приготовленными в воде или на пару, и жареными.
Эмульгирование: майонез
Жирные кислоты масла совсем иные. Их молекулы намного больше по размерам, и не несут разных зарядов на разных своих частях. Чтобы такие неполярные вещества смешались с молекулами растворителя, он тоже должен быть неполярным. Поэтому жирные следы так плохо смываются водой — и так легко неполярным ацетоном. Но попробуйте смешать вместе и то, и другое — и полярный уксус, и неполярные жиры — это не удастся: масло всплывет в нем некрасивыми каплями. Для этого понадобится что-нибудь вроде желтка.
Денатурация белков: яичница
Структура разрушается, когда вы разбиваете яйцо на раскаленную сковороду. В результате нагревания выше 60 — 80 °С белковые молекулы быстро теряют свою форму, денатурируют. Они слипаются друг с другом и значительно хуже растворяются в воде, но усваиваются даже легче.
Разложение соды: шарлотка
Уксусная кислота + гидрокарбонат натрия — > ацетат натрия + углекислый газ
Некоторые кулинары считают, что во время бурной реакции испаряется слишком много углекислого газа, поэтому рекомендуют замешивать соду и кислоту не в ложке, а прямо в муке. Кстати, вместо уксуса подойдет и любая другая пищевая кислота — например, лимонная.
Как сварить яйцо всмятку и не промахнуться? Не так много людей знают, что белок и желток сворачиваются при разных, но вполне конкретных температурах
И действительно — при какой температуре правильно жарить мясо? Как сделать так, чтобы молоко дольше не скисало? Как работают дрожжи? И самый главный вопрос, которым задается любой начинающий кондитер после нескольких первых провалов, — как испечь прекрасный торт и не потерпеть оглушительное поражение? Вы давно держали поваренную книгу, которая действительно отвечала бы на все эти вопросы? Если да, то авторами были или Эрве Тис, или Гарольд МакГи — два других известных популяризатора модернистской кухни, вдохновившие Адриа и компанию на гастрономические эксперименты с химией и физикой кухонных процессов. Нет, действительно: из года в год пользователи кулинарных форумов ломают копья по поводу простейших вещей — допустим, как правильно сварить яйцо всмятку и не промахнуться? И копья продолжают ломаться, потому что не так много людей знают, что белок и желток сворачиваются при разных, но вполне конкретных температурах.
Артюр Ле Кен, автор нескольких кулинарных бестселлеров, с непревзойденным чувством юмора объясняет, что происходит в продуктах в процессе их приготовления. Кулинария — это химия и физика… но только на кухне, а не за партой или в лаборатории. Чтобы выучить урок на отлично, вовсе не нужно зубрить формулы и непонятные термины. Вооружившись 70 пошаговыми рецептами с оригинальной и забавной инфографикой, вы приготовите классические блюда французской (и не только) кухни не хуже, чем в ресторане.
Яйца — классная штука! В кулинарии они используются постоянно: в муссах, суфле, соусах, мороженом, десертах. Кстати, забавно, что белок на самом деле желтый, а желток — оранжевый. Яйца бывают самые разные: куриные, перепелиные, утиные, гусиные и даже страусиные, цесариные или фазаньи. Обычно используются куриные яйца, так что ими я и ограничусь.
Еще яйца бывают разного цвета: классические бежево-розоватые, белые, а также шоколадные (от кур породы маран) или голубые (от кур араукана). Цвет скорлупы никак не влияет на вкус, так что можете выбирать такой, какой вам нравится!
Внимание: яйца нужно хранить при комнатной температуре. Природа изумительна: пористая скорлупа яйца сама обеспечивает защиту от проникновения микробов. А если вы убираете яйца в холодильник, эта защита ослабевает и внутри могут размножиться микробы.
В Европе на скорлупе обязательно печатают код. Он начинается с цифры: именно она нам и важна. Эта цифра указывает, как выращивались куры-несушки. Внимательно изучите этот код, прежде чем выбрать яйца. Мне попадались на рынках якобы фермерские яйца с кодом кур, выращенных в клетке! Лучше всего брать яйца с цифрой 0 или 1.
0 — органические яйца
1 — яйца кур, выращенных на свежем воздухе
2 — яйца кур, выращенных на земле (внутри здания)
3 — яйца кур, выращенных в клетке
Белок и желток начинают вариться не при одной и той же температуре. Белок сворачивается после 62 °C, плотный белок вокруг желтка — при 64 °C, а желток — при 68 °C. Если вы видите крутое яйцо с прозеленью вокруг желтка, значит, его варили слишком долго.
Можете попробовать провести с детьми забавный опыт: замочите яйцо в спиртовом уксусе (он прозрачный) на несколько дней. Уксус растворит скорлупу, и останется только содержимое яйца в пленке. Вы сможете увидеть желток, просвечивающий внутри белка.
А вот еще один опыт: разбейте яйцо в стакан и уберите в морозильник на 24 часа, потом разморозьте — и увидите, что желток свернулся!
Маленькое менее 53 г
Очень большое более 73 г
Яйца всмятку
Самый правильный рецепт!
Вы уже гадаете, зачем нужен рецепт яиц всмятку? Да ведь очень мало кто умеет правильно их готовить. И вообще, в рецептах пишут что в голову взбредет: кладите яйца в холодную воду — нет, в горячую — посолите, чтобы скорлупа не треснула. Немного химии поможет нам разобраться во всём и избавиться от давно устаревших традиций.
На 1 порцию • Подготовка: 1 мин. • Приготовление: 3,5 мин.
2 яйца (самые свежие, какие найдете, и лучше органические) • немного поджаренного хлеба • немного сливочного масла • морская соль • свежемолотый белый перец
Нагрейте большую кастрюлю воды с большой щепоткой соли.
Прежде чем вода закипит, вы увидите, как на поверхность начинают подниматься пузырьки. Значит, температура уже 80–85 °C. Это как раз подходящий нагрев для варки яиц всмятку. Аккуратно опустите яйца в воду с помощью большой ложки, чтобы не разбить их.
Рассчитывайте на 3,5 минуты для яйца среднего размера и на 4 минуты — для крупного.
Тем временем поджарьте хлеб. Когда он подрумянится, слегка смажьте его сливочным маслом.
Когда яйца будут готовы, поставьте их в подставки и срежьте верхнюю часть, слегка посолите, поперчите и добавьте кусочек сливочного масла размером с четверть лесного ореха.
Запомните
Нужно брать органические яйца или яйца кур, выращенных на воздухе.
Яйца не трескаются, если их варят при температуре ниже температуры кипения.
Забудьте
О том, чтобы варить яйца из холодильника.
О том, чтобы класть яйца в холодную воду.
О том, чтобы варить яйца в кипящей воде.
Главный секрет яиц всмятку — варить их, не давая закипать. Всё просто: дело в химии!
— Я солю воду, чтобы яйца не треснули при варке, потому что соль укрепляет скорлупу.
— Неверно: соль не укрепляет скорлупу, она проникает сквозь нее, попадает в белок и меняет его вкус.
— Я добавляю уксус, чтобы яйца не трескались.
— Не совсем точно: уксус не помогает скорлупе не трескаться, он только сворачивает вытекший белок.
— Я варю яйца в кипящей воде.
— Увы: в кипящей воде часть воды из белка испаряется сквозь скорлупу, и он становится сухим и резиновым.
— Я начинаю варить яйца в холодной воде, а когда она закипит — яйца готовы.
— Неплохая мысль, но многое зависит от количества воды и от нагрева: в таком решении много неточностей.
— Я делаю маленькое отверстие в воздушной камере с помощью иглы, чтобы яйцо не треснуло.
— Это бессмысленно: скорлупа лопается не потому, что содержащийся в воздушной камере воздух расширяется при нагреве. Яйцо трескается, потому что кувыркается в кипящей воде и стучит о дно кастрюли.
Как сварить идеальные яйца вкрутую?
1. Яичный белок на 90 % состоит из воды. Если варить яйца в кипящей воде, часть этой воды испарится. У вас получится резиновый белок.
2. Скорлупа яйца пористая. Когда вы солите воду, в которой оно варится, немного соли попадает в белок и делает его вкуснее.
3. Желток плавает в белке, потому что он менее плотный. Его удерживают канатики, но он не точно в центре. Если немного покатать яйцо, желток переместится точно в центр.
4. Слегка растрескавшаяся скорлупа пропускает внутрь немного холодной воды. Эта вода охладит яйцо и распределится под скорлупой, и тогда вы легко сможете ее снять.
Важный момент
Яйцо разбивается не потому, что содержащийся в нем пузырек воздуха увеличивается в объеме, а исключительно потому, что оно кувыркается в холодной воде и ударяется о дно кастрюли. Скорлупа в конце концов не выдерживает и трескается. А если варить яйца при 80–85 °С, они не будут кувыркаться и не разобьются.
Яйца вкрутую под майонезом
Лучшие в мире
На 2 порции • Подготовка: 1 мин. • Приготовление: 10 мин.
4 яйца (самые свежие, какие найдете, и лучше органические) • морская соль • свежемолотый белый перец
Нагревайте кастрюлю воды, пока на поверхность не начнут подниматься пузырьки. Это значит, что температура дошла до 80–85 °C. Добавьте 1 чайную ложку соли.
Немного покатайте яйца по рабочей поверхности, опустите их в кастрюлю с горячей водой и засеките 10 минут. Во время варки слегка перекатывайте яйца в воде, чтобы желток по-прежнему оставался в центре.
Через 10 минут осторожно постучите яйца о рабочую поверхность, чтобы скорлупа слегка потрескалась, и обдайте очень холодной водой.
И вот вам лучшие крутые яйца в мире! Осталось только приготовить настоящий майонез из желтка, оливкового масла, соли и белого перца. но без горчицы, ясно?
Читайте также: