Химия и кулинария – состав основных категорий пищевых продуктов и химико-физические изменения продукта в процессах его приготовления, обработки и хранения (И. И. Лазерсон, 2012)

От кулинарии — к кулинохимии

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.

В 1899 году французский художник Жан Марк Коте выпустил серию открыток, на которых попытался представить жизнь своих соотечественников через сто лет.

Итальянская этикетка мясного экстракта Либиха (1900 г.).

Восхитительный аромат кофе создаётся букетом более тысячи душистых веществ. Возбуждающее действие этого напитка связано с присутствием кофеина, формула которого изображена на чашке.

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.

Грибы, обжаренные на оливковом масле: слева — на открытой сковороде, справа — при помешивании под крышкой. Фото: http://zapisnayaknigka.ru.

«Никто не сделал так много для улучшения условий жизни людей, как химики», — справедливо утверждал нобелевский лауреат Гарольд Крото. Но, несмотря на неоценимую пользу, которую химия приносит человечеству, в мире процветает хемофобия — боязнь химии. Парадокс состоит ещё и в том, что каждый из живущих на земле людей — в той или иной степени химик. Например, когда проводит генеральную уборку, затевает стирку или хлопочет на кухне.

В самом деле, современная кухня во многом напоминает химическую лабораторию. С той лишь разницей, что кухонные полки заняты баночками, наполненными всевозможными крупами и специями, а лабораторные — уставлены склянками с не предназначенными для пищи реактивами. Вместо химических названий «хлорид натрия» или «сахароза» на кухне звучат более привычные слова «соль» и «сахар». Приготовление блюда по кулинарному рецепту можно сравнить с методикой проведения химического эксперимента.

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.

«Кухонная химия» зародилась давно. В XVIII—XIX столетиях изучением проблем, так или иначе связанных с пищей, всерьёз занимались многие известные учёные, и прежде всего французские химики (не потому ли французская кухня считается одной из самых утончённых в мире?). Основатель современной химии Антуан Лоран Лавуазье обнаружил зависимость качества мясного бульона от его плотности. Он же, проводя термохимические исследования, пришёл к выводу о важности соблюдения баланса калорий, потребляемых человеком с пищей и расходуемых им при физической активности. Его соотечественник Антуан Огюст Пармантье стал одним из основоположников школы хлебопечения, агитировал за использование сахара, полученного из свёклы, винограда и других овощей и фруктов, предложил способы консервации продуктов питания. Другой французский учёный, Мишель Шеврёль, установил состав и строение жиров. Увлёкшись анализом мясного сока, выдающийся немецкий химик Юстус фон Либих изобрёл так называемый мясной экстракт, доживший до наших дней под именем «бульонные кубики». Он также разработал молочные смеси — предшественники современного детского питания. Наконец, знаменитый французский химик Марселен Бертло экспериментально доказал возможность синтеза природных жиров из глицерина и жирных карбоновых кислот. Он полагал, что в скором будущем химия избавит человека от тяжёлого сельскохозяйственного труда, заменив привычные хлеб, мясо и овощи специальными таблетками. В их составе будут все необходимые компоненты — азотсодержащие вещества (прежде всего, аминокислоты и белки), жиры, сахара и немного приправ. Какая же скучная жизнь начнётся, когда, произнося на торжественном приёме тост, вместо бокала с игристым шампанским придётся держать в руках пилюлю!

Действительно, за прошедшие десятилетия химия в немалой степени изменила ассортимент «скатерти-самобранки» человека. В начале XX века, когда химическая наука переживала настоящий бум, Владимир Маяковский утверждал, что она сможет создать даже искусственную пищу:

Завод.
Главвоздух.
Делают вообще они
воздух
прессованный
для междупланетных сообщений.
<…>
Так же
вырабатываются
из облаков
искусственная сметана
и молоко.

Его предсказания оказались пророческими: современные химики научились «вырабатывать» молоко, сыр, простоквашу и другие продукты из сои, а на основе белков куриных яиц и пищевого желатина полвека назад в Институте элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова впервые получили искусственную зернистую чёрную икру. Однако и сегодня о реакциях, протекающих на Солнце, мы знаем, пожалуй, больше, чем о сложнейших процессах, которые происходят, когда мы варим, жарим, тушим или запекаем что-либо.

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.

Однако природу происходящих химических процессов человек начал понимать относительно недавно. Как это часто бывает в науке, первый шаг в этом направлении был сделан случайно. «Сегодня мы можем провести конденсацию определённого сахара с какой-либо аминокислотой» — так в январе 1912 года французский врач и химик Луи Камилл Майяр резюмировал суть своего удивительного открытия. Изучая возможность синтеза белков при нагревании, он получил вещества, которые, как оказалось, определяют цвет и запах многих готовых блюд. Почти четыре десятилетия спустя американский химик Джон Ходж установил механизм открытой Майяром реакции и её роль в процессах приготовления пищи. Опубликованная им в «Journal of Agricultural and Food Chemistry» работа до сих пор является самой цитируемой среди когда-либо вышедших в этом журнале статей.

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.

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.

Очевидно, что, «играя» с запахами, химики могут заставить любое блюдо источать неповторимый аромат. Например, при смешивании двух частей (R)-карвона и трёх частей бутанона запах мяты исчезает, уступая место … тминному аромату.

Со вкусом тоже всё не так просто. Известны вещества, имеющие «несколько вкусов». Например, бензоат натрия кому-то кажется сладковатым, кому-то кислым, у кого-то после дегустации во рту остаётся горечь, а некоторые вообще находят его безвкусным. Рассказывают, что некий химик любил пошутить, предлагая своим гостям попробовать раствор этой соли (до сих пор солидные компании и предприятия пищевой промышленности используют её в качестве консерванта). К радости хозяина, после дегустации этого угощения между гостями разгоралась перебранка: каждый пытался доказать, что его ощущения от напитка — самые верные.

Четверть века назад появилась заманчивая идея разделить тот или иной продукт на составляющие его компоненты, а затем сложить из них блюдо с оригинальным букетом вкусов и запахов. Так родилась научная дисциплина, получившая название «молекулярная гастрономия». Её основателями считаются профессор физики Оксфордского университета Николас Курти и французский физикохимик Эрве Тис. Основные цели новой науки Э. Тис изложил в диссертации «Молекулярная и физическая гастрономия», которую успешно защитил в 1995 году в Университете Пьера и Марии Кюри. Среди членов жюри по присуждению ему учёной степени были нобелевские лауреаты Жан-Мари Лен (премия по химии 1987 года) и Пьер-Жиль де Жен (премия по физике 1991 года). Фундаментальную задачу молекулярной гастрономии её создатели видели в исследовании различных процессов, происходящих при кулинарной обработке пищевых продуктов, и применении полученных результатов для приготовления оригинальных яств. Иными словами, предлагали подойти к кулинарии с научной точки зрения.

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 55оС. 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.

Впрочем, химики не только лучше других разбираются в процессах, происходящих при приготовлении пищи, но и, как правило, гурманы и искусные кулинары. Так, основоположник химической термодинамики Джозайя Гиббс увлекался приготовлением салатов, которые удавались ему лучше, чем кому-либо из его домочадцев. Приготовленные учёным аппетитные кушанья назывались незамысловато: «гетерогенные равновесия».

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

В 2009 году в издательстве Wiley VCH увидела свет книга «Что стряпают в химии: как ведущие химики преуспевают на кухне», в которой известные химики мира (в том числе и нобелевские лауреаты) поделились своими достижениями на «научной кухне» и рецептами любимых блюд кухни домашней. Профессор Геттингенского университета Армин де Майере — один из тех, кто, придя домой, не прочь сменить лабораторный халат на кухонный фартук. Область его научных интересов — химия производных циклопропана — оригинальных соединений, которые лишь на первый взгляд кажутся простыми. С читателями книги он поделился рецептом, сохранившимся у него ещё со студенческой скамьи. Он признавался, что блюдом, приготовленным по этому рецепту в мае 1960 года, ему удалось удивить свою подругу Уте Фитцнер, которая четыре года спустя стала его женой. Вот этот рецепт. Для приготовления трапезы на четыре персоны требуется: 600 г мясного фарша (свинина : говядина, 50:50), 4—5 луковиц среднего размера, 100 г жирного бекона, 50 г томатной пасты или 50—100 г кетчупа, 400 г спагетти, соль, сладкий и острый перец. Тонко нарезанный жирный бекон поджарьте на большой сковороде, добавьте мелко порезанный лук и при постоянном перемешивании обжарьте его до золотистого цвета (проведите реакцию Майяра!). Затем добавьте мясной фарш и продолжайте жарить, не забывая хорошо помешивать. Когда мясо будет готово, добавьте томатную пасту или кетчуп. По желанию можно использовать также различные приправы или острый соус. Содержимое сковороды продолжайте перемешивать, при необходимости добавляя воду, чтобы получилась кашеобразная масса. Сварите спагетти и, не давая им остыть, смешайте с полученной мясной заправкой. Блюдо подавайте горячим. Предложенная рецептура, возможно, один из первых примеров комбинаторной кухни. В самом деле, как и в комбинаторной химии, изменяя соотношения используемых в рецепте ингредиентов, можно получать разные блюда.

НАУКА КУЛИНАРИИ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Краткая история кулинарии
Кулинарная физика
Кулинарная химия
Дополнительная информация

ИСТОРИЯ КУЛИНАРИИ

Человек — единственное существо на земле, которое ест приготовленную на огне пищу. Все другие создания (кроме домашних животных) едят сырую, не обработанную теплом пищу.

Как гласит афоризм, ты — то, что ты ешь. Теперь многие эксперты думают, что именно способность готовить возвысила человека разумного на другими обезьянами. Ричард Врангам, биологический антрополог из Гарварда, считает что человечество родилось тогда, когда обезьяна научилась готовить.

Два миллиона лет назад первый человек появился из стада до-человеческих приматов. Мы начали проходить через важные эволюционные этапы — научились ходить на двух ногах, мозг стал крупнее. Кроме того полтора миллиона лет назад наши предки научились готовить продукты — может ли быть здесь связь?

Готовые продукты легче переварить, безопаснее хранить, и это самый эффективный способ добавления сложных белков в диету раннего человека. Способность готовить пищу стала ключевой в развитии умственных способностей «хомо сапиенса».

Новые ингредиенты

Кулинария открыла разнообразие новых ингредиентов нашим голодным предкам. Ядовитые и несъедобные корни стали съедобными в запеченном виде. Неперевариваемые и твердые части пойманных животных стали нежными и вкусными.

Со временем и сам способ нагревания еды претерпел эволюционные изменения. От открытого огня и запекания в углях, доисторический кулинар перешел к различным способам приготовления, поняв, что они также влияют на вкус пищи.

КУЛИНАРНАЯ ФИЗИКА

Чтобы яйцо не лопнуло при отваривании, проколите тупой конец иголкой.

Научное объяснение

В тупом конце яйца содержится маленький пузырек воздуха. Когда нагревается, количество воздуха внутри увеличивается. Горячий воздух рвется наружу, давит на скорлупу изнутри, и скорлупа лопается. Сделав микроскопическое отверстие в тупом конце яйца, увеличивающийся воздух может выходить. Это ослабляет давление и не дает скорлупе потрескаться.

Существует множество способов резать лук без слез. Например, надеть очки, жевать петрушку или положить лук в холодильник перед тем, как его нарезать.

Научное объяснение

В клетках лука содержатся вещества летучей серы, которые выпускаются в воздух, когда в них вонзается нож. На глазах появляются слезы, потому что организм пытается смыть или растворить химические вещества перед тем, как они повлияют на глаза. Слезы — естественный способ организма смыть вредные вещества.


Все эти методы не случайно помогают избавиться от слез при нарезке лука:
  • очки для плавания создают физический барьер между веществами и глазами
  • охлаждение луковицы в холодильнике перед нарезкой снижает выделение вредных веществ
  • жевание петрушки окисляет вещества серы, обезвреживая их
  • еще один способ — поставить зажженную свечку рядом с разделочной доской. Как и жевание петрушки, этот процесс тоже окислит серу, изменит ее состав так, что она больше не будет вызывать слезы.
  • можно намочить порезанную пополам луковицу холодной водой — вода вступит в химическую реакцию с серой и не даст ей выделяться в воздух
  • или под конец можно высунуть язык, пока режете лук — влага на языке впитает химические вещества в воздухе до того, как они доберутся до глаз.

    Чтобы сделать идеальный запеченный картофель в мундире, проткните кожуру вилкой несколько раз, натрите кожуру оливковым маслом, а затем — крупной солью, чтобы кожура была вкусной и хрустящей.

    Научное объяснение

    Поскольку соль не содержит воды, она любит жидкости и легко их впитывает. Соль вытянет излишек влаги из картофельной кожуры, и корочка у картофеля будет гарантированно хрустящей. Соль также используется для приготовления утки и свинины, чтобы придать хрустящую корочку.

    Чтобы сделать соус без комков, используйте кипяток и добавляйте его медленно в соус руй. Между каждым добавлением помешивайте на огне. Взбивайте венчиком когда можете, и если все-таки появятся комки, пропустите соус через сито.

    Научное объяснение

    Руй — тип соуса, сделанного из масла и муки, используется для загущения соусов. Когда жидкость добавляется в муку, гранулы крахмала внутри муки начинают разбухать, когда они достигают 64 гр С. Дальнейшее нагревание приводит к выделению крахмала из муки в жидкость, и ее загущению. Это называется «клейстеризация».

    Так что когда мука смешивается с горячей жидкостью, внешняя часть гранул крахмала становится клейкой и липкой. Затем они смешиваются с сухим крахмалом, образуя кусочки сухой муки внутри липкого шарика — «комки».

    Добавление жидкости в соус, помешивая означает, что гранулы крахмала нагреваются равномерно и разбухают вместе. В результате получается однородный соус без комков.

    Чтобы макароны не слипались, варите макароны в большом количестве кипятка. Кастрюля должна быть достаточно большой, чтобы вода могла бурно кипеть и макароны могли свободно передвигаться по кастрюле, что предотвращает слипание.

    Научное объяснение

    Макароны — крахмалистый продукт, который производят из яиц и пшеницы. Еще не отваренные макароны содержат жесткие гранулы крахмала. Когда их окунают в кипящую воду, эти гранулы начинают впитывать воду и разбухать. Некоторые гранулы крахмала вытекают из макарон в воду. Эти вытекшие гранулы также начинают разбухать, загущая воду. Если в кастрюле недостаточно воды, макароны начинают прилипать друг к другу.

    Чтобы сварить рассыпчатый рис, нужно залить рис водой так, чтобы она возвышалась на 2.5 см над рисом. Воду нужно кипятить пять минут, затем снизить огонь, накрыть крышкой и готовить на пару оставшееся время, не помешивая.

    Научное объяснение

    Крахмал — основной компонент как риса, так и макаронных изделий. Но в отличие от макарон, рис нужно варить в небольшом количестве воды. Жидкости, впитываемой крахмалом, должно быть только достаточно, чтобы она полностью впиталась в отведенное для полной готовности риса время. Тогда рис получается рассыпчатым. Макароны, с другой стороны, оставляют слегка недоваренными или «аль денте», поэтому воду не нужно отмерять так тщательно.

    Когда рис кипит в воде, тепло передается передвиганием молекул воды с помощью конвекции. Когда вода впиталась, однако, существует опасность передачи тепла напрямую к рису со дна кастрюли.

    Поэтому после первоначального пятиминутного кипячения очень важно снизить огонь до минимального и продолжать готовить на пару. Крышка помогает заключить внутри кастрюли течения воздуха, давая воздуху остыть сверху и опадать вниз, не испаряясь.

    КУЛИНАРНАЯ ХИМИЯ

    Определенные продукты нужно готовить определенными способами. Запекание мяса на открытом огне улучшает его вкус. Медленное краткосрочное отваривание овощей позволяет им оставаться хрустящими, яркими и питательными. Приготовление нежной рыбы на пару позволяет сохранить ее нежную текстуру, аромат и сочность.

    Когда продукт нагревается, он проходит три основных изменения во внешнем виде, структуре и вкусе. Это происходит из-за химических реакций, происходящих внутри продукта.

    Различные способы приготовления пищи приводят к различным реакциям, так как все они происходят при различных температурах. При этом может использоваться новый ингредиент, например, вода или масло. Все эти факторы объединенные вместе с продуктами влияют на то, как химическая реакция превратит продукты в готовое блюдо.

    Почему на продуктах появляется коричневая корочка?

    Все продукты — мясо, рыба и овощи — становятся коричневыми при температурах выше 154 гр С. Это называется реакцией Майяра. Она производит особенный цвет и вкус продуктов, приготовленных на огне, в духовке, или в масле.

    Реакция Майяра была открыта в 1912 году французским химиком Луисом Камиллем Майяром. Она происходит, когда молекулы сахара и аминокислоты (вещества, найденные в белке) нагреваются вместе. В результате реакции появляются молекулы с сильным вкусом, ответственные за коричневый цвет, запах и вкус готового мяса.

    Но не при всех способах приготовления пищи продукты становятся коричневыми. Если вы отвариваете что-нибудь в воде, температура продукта никогда не привышает температуры кипения (100 гр С). Поэтому она не достигает достаточной температуры, чтобы произошла реакция Майяра. Однако, продукты, обжаренные во фритюре, становятся коричневыми, так как масло кипит при 154 гр С.

    Как не переварить овощи

    Когда растительные продукты, например, овощи или рис, окунают в кипяток, их структура изменяется из хрустящей и жесткой в мягкую, завядшую, кашицеобразную.

    Все живущие организмы состоят из миллионов клеток, но клетки растений заметно отличаются от животных клеток. Во-первых, они содержат особую субстанцию — целлюлозу — в стенках клеток, которая делает растение жестким. Но когда клетки нагреваются, целлюлоза становится мягкой и растение вянет.

    Стенки растительных клеток в конце концов разрушаются, открывая структуру и выпуская воду и воздух. Для многих овощей это происходит в течение 10 минут при температуре 98 гр С.

    Растения также содержат внутри клеток гранулы крахмала, где они хранят энергию, полученную из солнца. Крахмал расширяется в горячей воде. Макароны и рис содержат много растительного крахмала, поэтому они увеличиваются во время отваривания.

    Яркие овощи

    Овощи также теряют аппетитный вид при температуре 66-79 гр С. Поэтому их советуют всегда класть уже в кипящую воду. Когда они готовы, их часто окунают в ледяную воду. Это охлаждает их до 66 гр С, они перестают готовиться и не теряют цвет.


    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  • Дополнительную информацию о кулинарных приемах можно прочитать в этом разделе.
  • Научные исследования о шоколаде можно прочитать в этой статье.
  • Научный опрос
  • Хестон Блюменталь «Наука кулинарии или молекулярная гастрономия».
  • История кулинарии в датах.
  • От кулинарии — к кулинохимии

    Александр Рулёв,
    доктор химических наук
    Михаил Воронков,
    академик, Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН
    «Наука и жизнь» №6, 2013

    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.

    «Никто не сделал так много для улучшения условий жизни людей, как химики», — справедливо утверждал нобелевский лауреат Гарольд Крото. Но, несмотря на неоценимую пользу, которую химия приносит человечеству, в мире процветает хемофобия — боязнь химии. Парадокс состоит ещё и в том, что каждый из живущих на земле людей — в той или иной степени химик. Например, когда проводит генеральную уборку, затевает стирку или хлопочет на кухне.

    В самом деле, современная кухня во многом напоминает химическую лабораторию. С той лишь разницей, что кухонные полки заняты баночками, наполненными всевозможными крупами и специями, а лабораторные — уставлены склянками с не предназначенными для пищи реактивами. Вместо химических названий «хлорид натрия» или «сахароза» на кухне звучат более привычные слова «соль» и «сахар». Приготовление блюда по кулинарному рецепту можно сравнить с методикой проведения химического эксперимента.

    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

    «Кухонная химия» зародилась давно. В XVIII–XIX столетиях изучением проблем, так или иначе связанных с пищей, всерьёз занимались многие известные учёные, и прежде всего французские химики (не потому ли французская кухня считается одной из самых утончённых в мире?). Основатель современной химии Антуан Лоран Лавуазье обнаружил зависимость качества мясного бульона от его плотности. Он же, проводя термохимические исследования, пришёл к выводу о важности соблюдения баланса калорий, потребляемых человеком с пищей и расходуемых им при физической активности. Его соотечественник Антуан Огюст Пармантье стал одним из основоположников школы хлебопечения, агитировал за использование сахара, полученного из свёклы, винограда и других овощей и фруктов, предложил способы консервации продуктов питания. Другой французский учёный, Мишель Шеврёль, установил состав и строение жиров. Увлёкшись анализом мясного сока, выдающийся немецкий химик Юстус фон Либих изобрёл так называемый мясной экстракт, доживший до наших дней под именем «бульонные кубики». Он также разработал молочные смеси — предшественники современного детского питания. Наконец, знаменитый французский химик Марселен Бертло экспериментально доказал возможность синтеза природных жиров из глицерина и жирных карбоновых кислот. Он полагал, что в скором будущем химия избавит человека от тяжёлого сельскохозяйственного труда, заменив привычные хлеб, мясо и овощи специальными таблетками. В их составе будут все необходимые компоненты — азотсодержащие вещества (прежде всего, аминокислоты и белки), жиры, сахара и немного приправ. Какая же скучная жизнь начнётся, когда, произнося на торжественном приёме тост, вместо бокала с игристым шампанским придётся держать в руках пилюлю!

    Итальянская этикетка мясного экстракта Либиха (1900 г.)

    Действительно, за прошедшие десятилетия химия в немалой степени изменила ассортимент «скатерти-самобранки» человека. В начале XX века, когда химическая наука переживала настоящий бум, Владимир Маяковский утверждал, что она сможет создать даже искусственную пищу:

    Завод.
    Главвоздух.
    Делают вообще они
      воздух
          прессованный
                для междупланетных сообщений.
    <…>
    Так же
      вырабатываются
            из облаков
                  искусственная сметана
                             и молоко.

    Его предсказания оказались пророческими: современные химики научились «вырабатывать» молоко, сыр, простоквашу и другие продукты из сои, а на основе белков куриных яиц и пищевого желатина полвека назад в Институте элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова впервые получили искусственную зернистую чёрную икру. Однако и сегодня о реакциях, протекающих на Солнце, мы знаем, пожалуй, больше, чем о сложнейших процессах, которые происходят, когда мы варим, жарим, тушим или запекаем что-либо.

    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.

    Однако природу происходящих химических процессов человек начал понимать относительно недавно. Как это часто бывает в науке, первый шаг в этом направлении был сделан случайно. «Сегодня мы можем провести конденсацию определённого сахара с какой-либо аминокислотой» — так в январе 1912 года французский врач и химик Луи Камилл Майяр резюмировал суть своего удивительного открытия. Изучая возможность синтеза белков при нагревании, он получил вещества, которые, как оказалось, определяют цвет и запах многих готовых блюд. Почти четыре десятилетия спустя американский химик Джон Ходж установил механизм открытой Майяром реакции и её роль в процессах приготовления пищи. Опубликованная им в «Journal of Agricultural and Food Chemistry» работа до сих пор является самой цитируемой среди когда-либо вышедших в этом журнале статей.

    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.

    Грибы, обжаренные на оливковом масле: слева — на открытой сковороде, справа — при помешивании под крышкой. Фото с сайта zapisnayaknigka.ru

    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.

    Очевидно, что, «играя» с запахами, химики могут заставить любое блюдо источать неповторимый аромат. Например, при смешивании двух частей (R)-карвона и трёх частей бутанона запах мяты исчезает, уступая место… тминному аромату.

    Со вкусом тоже всё не так просто. Известны вещества, имеющие «несколько вкусов». Например, бензоат натрия кому-то кажется сладковатым, кому-то кислым, у кого-то после дегустации во рту остаётся горечь, а некоторые вообще находят его безвкусным. Рассказывают, что некий химик любил пошутить, предлагая своим гостям попробовать раствор этой соли (до сих пор солидные компании и предприятия пищевой промышленности используют её в качестве консерванта). К радости хозяина, после дегустации этого угощения между гостями разгоралась перебранка: каждый пытался доказать, что его ощущения от напитка — самые верные.

    Четверть века назад появилась заманчивая идея разделить тот или иной продукт на составляющие его компоненты, а затем сложить из них блюдо с оригинальным букетом вкусов и запахов. Так родилась научная дисциплина, получившая название «молекулярная гастрономия». Её основателями считаются профессор физики Оксфордского университета Николас Курти и французский физикохимик Эрве Тис. Основные цели новой науки Э. Тис изложил в диссертации «Молекулярная и физическая гастрономия», которую успешно защитил в 1995 году в Университете Пьера и Марии Кюри. Среди членов жюри по присуждению ему учёной степени были нобелевские лауреаты Жан-Мари Лен (премия по химии 1987 года) и Пьер-Жиль де Жен (премия по физике 1991 года). Фундаментальную задачу молекулярной гастрономии её создатели видели в исследовании различных процессов, происходящих при кулинарной обработке пищевых продуктов, и применении полученных результатов для приготовления оригинальных яств. Иными словами, предлагали подойти к кулинарии с научной точки зрения.

    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.

    Впрочем, химики не только лучше других разбираются в процессах, происходящих при приготовлении пищи, но и, как правило, гурманы и искусные кулинары. Так, основоположник химической термодинамики Джозайя Гиббс увлекался приготовлением салатов, которые удавались ему лучше, чем кому-либо из его домочадцев. Приготовленные учёным аппетитные кушанья назывались незамысловато: «гетерогенные равновесия».

    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

    В 2009 году в издательстве Wiley VCH увидела свет книга «Что стряпают в химии: как ведущие химики преуспевают на кухне», в которой известные химики мира (в том числе и нобелевские лауреаты) поделились своими достижениями на «научной кухне» и рецептами любимых блюд кухни домашней. Профессор Геттингенского университета Армин де Майере — один из тех, кто, придя домой, не прочь сменить лабораторный халат на кухонный фартук. Область его научных интересов — химия производных циклопропана — оригинальных соединений, которые лишь на первый взгляд кажутся простыми. С читателями книги он поделился рецептом, сохранившимся у него ещё со студенческой скамьи. Он признавался, что блюдом, приготовленным по этому рецепту в мае 1960 года, ему удалось удивить свою подругу Уте Фитцнер, которая четыре года спустя стала его женой. Вот этот рецепт. Для приготовления трапезы на четыре персоны требуется: 600 г мясного фарша (свинина : говядина, 50:50), 4–5 луковиц среднего размера, 100 г жирного бекона, 50 г томатной пасты или 50–100 г кетчупа, 400 г спагетти, соль, сладкий и острый перец. Тонко нарезанный жирный бекон поджарьте на большой сковороде, добавьте мелко порезанный лук и при постоянном перемешивании обжарьте его до золотистого цвета (проведите реакцию Майяра!). Затем добавьте мясной фарш и продолжайте жарить, не забывая хорошо помешивать. Когда мясо будет готово, добавьте томатную пасту или кетчуп. По желанию можно использовать также различные приправы или острый соус. Содержимое сковороды продолжайте перемешивать, при необходимости добавляя воду, чтобы получилась кашеобразная масса. Сварите спагетти и, не давая им остыть, смешайте с полученной мясной заправкой. Блюдо подавайте горячим. Предложенная рецептура, возможно, один из первых примеров комбинаторной кухни. В самом деле, как и в комбинаторной химии, изменяя соотношения используемых в рецепте ингредиентов, можно получать разные блюда.

    PPT — ХИМИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ Химия и кулинария: что общего? PowerPoint Presentation

  • Автор: Федорчук Анастасия, 11 класс МБОУ ХМР СОШ п. Горноправдинск ХИМИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ Химия и кулинария: что общего?

  • Еда будущего с химическим вкусом Казалось бы, всё, что можно, уже приготовлено и испробовано, но кулинария продолжает развиваться. На смену стилю фьюжн в «высокой кулинарии» приходит молекулярная кулинария, изменяющая консистенцию и форму продуктов до неузнаваемости. Анализ химических процессов в ходе приготовления еды и использование новых технологий породили направление, которое можно назвать молекулярной кулинарией.

  • Гипотеза: Существует ли связь между кулинарией и химией, или продукты кулинарии получают, не применяя химических веществ

  • План Исследования 1) Познакомиться с термином «кулинария»; 2) Найти информацию о том, как химия «служит» кулинарии 3) Пролить свет на «еду будущего» — «новейшие технологии в нашем желудке» 4) Составить выводы и умозаключения.

  • Такая «вкусная» наука Кулинария (от лат. culina — кухня) — искусство приготовления пищи, а также собирательное название кушаний. По преданию, Кулина была служанкой и помощницей мифического врачевателя Эскулапа (покровителя медицины) и его дочери Гигеи (покровительницы здоровья). Кулинария — древнейшая отрасль человеческой деятельности. Одним из первых приемов тепловой кулинарной обработки была жарка на открытом огне, в золе и на раскаленных камнях Кулинария отражает коллективный опыт народа и поэтому во многом физиологически целесообразна, т. к. пища олицетворяет собой древнейшую связь, соединяющую все живое, в т. ч. и человека, с окружающей его природой.

  • Наше всё! Национальная кухня каждого народа — неотъемлемая часть его материальной культуры. Различают народную и профессиональную Кулинарию. Последняя возникла на основании народной, которую развили и усовершенствовали повара-профессионалы. Профессиональная Кулинария, с одной стороны, искусство, а с другой — наука, опирающаяся на достижения физики, химии, физиологии питания и других отраслей естествознания. Кулинарией увлекались многие известные деятели культуры: Леонардо да Винчи, С. Боттичелли, А. Дюма, В. Одоевский и др. Основоположником научной Кулинарии в России был Д. Каншин. После появления механизированных предприятий внедомашнего питания кулинария превратилась в техническую дисциплину — технологию приготовления пищи.

  • Химия-чем она полезна кулинарии? С этим интереснейшим вопросом мы обратились к нашему учителю химии и экологии, Коржевской Оксане Владимировне, и получили много ответов. Мы выбрали самые, по-нашему мнению важные.

  • Немного о… Селитре Селитра применяется при мясообработке и копчении мясных продуктов. Во-первых, она является консервантом, способствующим более длительному хранению продукта. Во-вторых (и это — главное!), помогает мясному продукту после термообработки сохранить более-менее натуральный цвет: от глубокого красного в твердокопченых колбасах, до аппетитного розового в окороках. Селитра должна быть особенная — пищевая, с высокой степенью очистки, а не та, что употребляется при изготовлении порохов или взрывчатых устройств. Важно соблюдать осторожность в дозировке. В больших, количествах и пищевая селитра может превратиться в страшный яд.Не следует думать, что на промышленных предприятиях мясопродукт перед копчением буквально замачивают в растворе селитры. Конечно, на самом деле все сложнее. Отмытое мясо перед копчением выдерживается (слегка маринуется) в растворе с более сложной композицией: с содержанием соли, уксуса, специй и пряностей и с. незначительной добавкой этой самой селитры.

  • Немного о… Глютаминате натрия Правильное название вещества, упомянутого в вопросе,- мононатриевая соль глутаминовой кислоты. Глютаминовая кислота — органическое вещество. Некоторые представители растительного мира — грибы, богатые белками, тоже содержат глютаминовую кислоту. Кстати, именно этой кислоте отдельные грибы (после их приготовления) обязаны слабо выраженным мясным вкусом и способностью улучшать. вкус других блюд. Вы уже начинаете догадываться о назначении добавок? Да, глютаминовые добавки улучшают, усиливают мясной вкус мясосодержащих блюд и, можно сказать, придают его даже тем изделиям, где мяса и в помине не было.Вреден или полезен глютаминат натрия? То, что не полезен, очевидно. Ведь он не витамин, не минеральная соль с полезными для организма микроэлементами. Он своего рода обманка для улучшения вкуса изделия. Глютаминат натрия провоцирует аппетит, он своего рода «наркотик»: съел что-то с глютаминатом, вкусно, хочется еще того же, или чего-то подобного…Если у вас появится желание попробовать применить глютаминат у себя на кухне, один совет: обязательно покупайте его только в магазинах, в отделах специй. На рынке спокойно можно покупать зелень, а с белым порошком глютамината возможны фальсификации.

  • Немного о… Коптильных жидкостях Вкусно поесть любили во все времена. Но главной целью применения копчения продуктов были не утехи гурманов, а стремление подольше сохранить, продукт. Со временем, при возникновении и совершенствовании средств консервации и появлении рефрижераторной техники акценты сместились. Конечно, сегодня копчение применяется, главным образом, для придания продукту определенного вкуса.Изобретательные люди придумали способы конденсации ароматных дымов, ведь в них содержится и влага в паровой фракции. (Ближайшие аналоги процесса конденсации — дегтеварение из березовой коры или, простите, самогоноварение.)Полученный из дыма жидкий конденсат, пройдя соответствующие очистки, пригоден к применению как очень концентрированный натуральный ароматизатор, придающий блюдам привкус копчености.Коптильные жидкости сейчас широко используются в пищевой индустрии как одна из добавок в мясной фарш для некоторых сосисок и колбас.Возможно, в этих случаях применяются синтезированные ароматизаторы с коптильным вкусом? Современная химия всемогуща…

  • Немного о… Приготовлении Повидла, джема и приготовлении компотов • Сульфитация целых плодов и ягод, пюре из них, соков и других продуктов сернистым ангидридом — более прогрессивный способ обработки. Он не связан с необходимостью получать ангидрид из серы и безопасен. Для того чтобы сульфитированные фруктовые продукты (в основном полуфабрикаты для повидла, джема, варенья, желе) были устойчивыми в хранении, технологическими инструкциями установлены допустимые нормы внесения в них сернистого ангидрида (% к массе). Целые плоды и ягоды сульфитируют в бочках, заполняя на 90% их объема, затем укупоривают, оставляя открытым шпунтовое отверстие в верхнем днище для заливки при помощи шланга рабочего раствора 1—2%-ной концентрации в количестве не более 10—15% (реже — 20%) массы плодов, или вводят в бочки сернистый ангидрид. Значительную часть фруктовых полуфабрикатов (особенно пюре) сульфитируют в крупных стационарных бассейнах, цистернах емкостью 10—25—50 т и более. Жидкий сернистый ангидрид применяют и для окуривания плодов вместо обработки сернистым газом.

  • Ученые не дремлют Кулинария, которая изменяет консистенцию и форму продуктов до неузнаваемости уже не новость. Яйцо с белком внутри и желтком снаружи, вспененное мясо с гарниром из вспененного картофеля, желе со вкусом маринованных огурцов и редиса, сироп из крабов, тонкие пластинки свежего молока, мороженое с табачным ароматом существуют не в фантастических романах, а уже в нашем времени. Возможно, пища станет «цифровой», а блюда будут «скачивать» из Интернета и «распечатывать» на специальных «принтерах».

  • Какая же она-«еда будущего»? Еда, которая нас ожидает в будущем на прилавках супермаркетов или на столиках ресторанов, внешне ничем не будет отличаться от сегодняшней еды. Однако она будет производиться, обрабатываться и готовиться иным образом. Гораздо более привлекательной станет «функциональная еда» — продукты и напитки с добавлением витаминов, минералов, полиненасыщенных жирных кислот Омега–3. Молекулярная кулинария позволит создавать принципиально новые виды еды, соединяя несоединимое. Появятся запахи и вкусы, которых не знал мир. В частности, химики и биологи швейцарского парфюмерного гиганта Givaudan, создавшие свыше 20 тысяч искусственных ароматов (300 только для одной клубники), организовали экспедиции в леса Мадагаскара в поисках молекул, из которых можно извлечь новые запахи.

  • Коротко о важном… Новые виды продуктов готова предложить и космическая отрасль. Факторы космического полета (невесомость, скученность, трудности с разогревом) предъявляют жесткие требования к продуктам питания. Но самое важное требование — сохранить свежесть и вкусовые качества продуктов на протяжении недель, а то и месяцев. В составе американского космического агентства НАСА работает Advance food technology, которое специализируется на приготовлении продуктов питания для космических экспедиций. Чтобы увеличить срок годности космической еды, специалисты проводят ее обработку высоким давлением, пульсирующим электрическим полем. Таким способом уже был приготовлен сэндвич, съедобный даже через семь лет!

  • Подведем итог: Итак, в начале нашего исследования нами была поставлена гипотеза. В конце исследования, мы можем с уверенностью сказать, что гипотеза подтверждена полностью, химия и кулинария являются примером слаженной и дружной «команды». Эта «команда» заставляет ученых напрягать мозг, а нас – пробовать и пробовать все более усложненные и более вкусные продукты. Но не стоит забывать и о «вредностях» химии – в больших количествах она может стать губительной для «первоиспытателей» – ученых, а также и для таких потребителей, как мы с вами. Но настоящие сюрпризы ждут нас впереди — рецепты, созданные в результате молекулярных исследований, генетических открытий и космических исследований. И возможно, что через десять лет применяемые технологии, используемые в научной гастрономии, вроде быстрой заморозки в жидком азоте, найдут применение и в домашней кухне. Удачи вам — в кулинарных (и в прочих!) делах,И всем — приятного аппетита!

  • Молекулярная кухня – Всё про молекулярную кухню

    Молекулярная кухняКазалось бы, всё, что можно, уже приготовлено и испробовано, но кулинария продолжает развиваться. На смену стилю фьюжн в «высокой кулинарии» приходит молекулярная кухня, изменяющая консистенцию и форму продуктов до неузнаваемости. Яйцо с белком внутри и желтком снаружи, вспененное мясо с гарниром из вспененного картофеля, желе со вкусом маринованных огурцов и редиса, сироп из крабов, тонкие пластинки свежего молока, мороженое с табачным ароматом существуют не в фантастических романах, а уже в нашем времени.

    В конце 19 века знаменитый химик Бертло предсказал, что к 2000 году человечество откажется от традиционной пищи и перейдёт на питательные таблетки. Такого не случилось, так как человеку, кроме питательных веществ, требуются вкус и аромат блюда, красота сервировки и приятная беседа за столом. Именно поэтому молекулярная гастрономия не пошла по пути создания «питательных таблеток», если не принимать во внимание пищу для космических станций. Молекулярная кухня готовится в лучших ресторанах мира, где разрабатываются рецепты чудесных блюд, которые невозможно приготовить на обычной кухне или купить в магазине. Пока это кулинарное направление не выходит за пределы дорогих ресторанов, но кто знает, чем будут питаться люди через несколько веков… Возможно, пища станет «цифровой», а блюда будут «скачивать» из Интернета и «распечатывать» на специальных «принтерах».

    Высокие технологии на кухне Термин «молекулярная кулинария» не совсем корректен, ведь повар работает не с отдельными молекулами, а с химическим составом и агрегатным состоянием продуктов. Химия и физика в последние десятилетия особенно плотно связаны с кулинарией, но основы всех современных знаний в этой области были заложены много веков назад и уже стали универсальным знанием. Например, каждому известно, что яйцо всмятку получается при сокращении времени варки, а долгое взбивание белка превращает его в пену. Квашение, брожение, засолка, копчение – первые опыты человека по изменению продуктов химическим путём. Физическая и химическая стороны кулинарии интересовали учёных еще в Древнем Египте, а в 18 веке уже появились фундаментальные научные труды, описывающие процессы приготовления пищи и способы получения новых блюд. Так, Лавуазье изучал изменение плотности продуктов после приготовления. В середине 20 века учёных больше интересовал состав продуктов и их влияние на человека. Лишь в конце 20 века появилась отдельная отрасль – молекулярная гастрономия, применившая знания из области химии и физики к продуктам.

    Основоположником молекулярной гастрономии и кулинарии были французский ученый Херв Тис (Herve This) и Николай Курти (Nicholas Kurti), профессор физики из Оксфорда. В 1999 году Хестон Блюменталь (Heston Blumenthal), шеф-повар знаменитого английского ресторана Fat Duck, приготовил первое «молекулярное блюдо» для ресторана – мусс из икры и белого шоколада. Как оказалось, эти продукты содержат похожие амины и легко смешиваются. В 2005 году в Реймсе (Франция) был открыт Институт Вкуса, Гастрономии и Кулинарного Искусства (Institute for Advanced Studies on Flavour, Gastronomy and the Culinary Arts), объединивший передовых кулинаров мира.

    Молекулярная кулинарияВся наша пища состоит в основном из воды, будь это клетки растений или ткани животных, поэтому свойства воды и водных растворов – один из важнейших вопросов молекулярной кулинарии. К кулинарии применимы все законы физики и химии. С точки зрения химии, нет ничего странного в том, что алкоголь коагулирует белок, но если перенести это знание в область кулинарии, окажется, что сырое яйцо можно приготовить, оставив его на определённое время (около месяца) в спирте или спиртосодержащем напитке. Химия и физика помогли лучше понять процессы, происходящие в продуктах, и развенчали некоторые кулинарные мифы. Например, при варке зелёных овощей вовсе не обязательно добавлять соль для сохранения вкуса и цвета; соль не усиливает кипение, а лишь добавляет в воду кислорода, растворенного в кристаллах, за счет чего образуется бурление; повышение температуры кипения при этом незначительно. Время приготовления большого куска мяса зависит не от веса, а от расстояния от его краёв до центра – чем оно больше, тем дольше мясо готовится.

    После изучения метаморфоз, происходящих с продуктами, последовали следующие шаги молекулярной кулинарии: улучшение традиционных блюд, изобретение новых блюд на основе обычных ингредиентов, изобретение новых продуктов (добавок) и эксперименты с комбинированием вкусов. Первые успешные блюда молекулярной кулинарии названы в честь известных учёных. Например, Гиббс (яичный белок с сахаром и оливковым маслом в виде геля), Ваклен (фруктовая пена), Бамэ (яйцо, приготовленное в алкоголе).

    Молекулярная кулинарияНаучный подход к кулинарии осложняется тем, что блюда должны быть не только необычными и вкусными, но и красивыми. Необходимость продавать достижения молекулярной кулинарии несколько тормозит прогресс этой отрасли науки, но в какой-то мере помогает изучать связи между чувствами человека. Например, благодаря молекулярной кулинарии было установлено, что осязательные ощущения во время еды влияют на вкусовые ощущения. Попробуйте мороженое с закрытыми глазами, одновременно поглаживая бархат, а потом прикоснитесь к наждачной бумаге. Когда мороженое было вкуснее? Консистенция и звук, «издаваемый» пищей, тоже сильно влияют на вкус. Этим пользуются производители чипсов, подчёркивая хрусткость чипсов хрустящей упаковкой.

    Кстати, Молекулярная кухня и индустрия фаст-фуда имеют отличия. Картофельные чипсы, конфеты и напитки со множеством вкусов – это достижения химической промышленности. В молекулярной кулинарии используются только натуральные ингредиенты. Поэтому блюда молекулярной кухни сбалансированы и полезны.

    Молекулярная кулинарияПовар, готовящий «молекулярные блюда», использует множество инструментов и приборов, которые разогревают, охлаждают, смешивают, измельчают, измеряют массу, температуру и кислотно-щелочной баланс, фильтруют, создают вакуум и нагнетают давление. Стандартные приёмы, используемые в молекулярной кулинарии: карбонизация или обогащение углекислотой (газирование), эмульсификация (смешение нерастворимых веществ), сферизация (создание жидких сфер), вакуумная дистилляция (отделение спирта). Для выполнения этих задач используются особые продукты:

    • Агар-агар и каррагинан – экстракты водорослей для приготовления желе,
    • Хлорид кальция и альгинат натрия превращают жидкости в шарики, подобные икре,
    • Яичный порошок (выпаренный белок) – создаёт более плотную структуру, чем свежий белок,
    • Глюкоза – замедляет кристаллизацию и предотвращает потерю жидкости,
    • Лецитин – соединяет эмульсии и стабилизирует взбитую пену,
    • Цитрат натрия – не даёт частицам жира соединяться,
    • Тримолин (инвертированный сироп) – не кристаллизуется,
    • Ксантан (экстракт сои и кукурузы) – стабилизирует взвеси и эмульсии.

    Принципы молекулярной кулинарии могут быть полезны и в повседневной жизни при работе с традиционными продуктами:

    • При запекании очень важна правильная температура. Использование специального термометра улучшит и вкус, и внешний вид выпечки, запеченного мяса и овощей. Помните, что температура у краёв духовки существенно выше, чем в центре.
    • Учитывайте теплопроводность и теплоёмкость различных материалов. Замораживайте суфле и мороженое в металлических контейнерах; размораживайте мясо на металлической поверхности, а не в микроволновке; взбивайте крем при низкой температуре. Чтобы сократить время приготовления мяса, вначале жарьте или запекайте его на сильном пламени 5-10 минут, затем накройте крышкой или фольгой и выключите пламя, чтобы тепло достигло внутренних частей, после чего доводите до готовности на слабом огне.
    • Контролируйте текстуру блюда. Нагревание делает белки жесткими, а нежная структура мяса объясняется тем, что коллаген при 70°С превращается в желатин. Суфле поднимается за счет испарения воды. Добавление холодной воды при взбивании белка сделает пену пышнее. Если мясо подержать в солёном растворе от нескольких часов до 2 суток, оно останется сочным после приготовления. Частично размороженное мороженое или мясо при повторной заморозке станет жестким из-за увеличившихся кристаллов льда. Рыба становится сочнее, если готовится с лимонным соком, а на сочность мяса положительно влияет сок ананаса. Вялую зелень можно оживить, поместив на 10-20 минут в холодную воду.
    • Помните, что вкус на 80% воспринимается носом, и только на 20% языком, поэтому в присутствии неприятных запахов даже самое вкусное блюдо покажется невкусным. Соль в небольших количествах усиливает сладость. Соль и кислота усиливают друг друга. Ваниль и корица усиливают сладость, а черный перец снижает. Капсаицин, содержащийся в перце, активизирует тепловые рецепторы и создаёт ощущение горячего. Покупайте пряности целыми и размалывайте их самостоятельно. Для ускорения процесса добавляйте сахар или соль. Добавляйте грубые специи в начале, а тонкие – в конце приготовления.
    • Продолжительное воздействие одного вкуса и запаха делает его незаметным, поэтому старайтесь использовать в готовом блюде несколько различных вкусов и запахов. (Например, редкие вкрапления лимонного желе в картофельном пюре делают вкус картофеля ярким.) Запах и текстура блюда влияют на вкус (например, мягкое мороженое с ванильным запахом кажется слаще, чем жесткое и без запаха).
    • Не полагайтесь полностью на кулинарные книги, так как в вашей местности может быть другая вода, температура, влажность, высота над уровнем моря, что не может не влиять на метаморфозы продуктов.
    • Экспериментируйте, подтверждайте или опровергайте свои гипотезы при помощи «экспериментальной» и «контрольной» групп и не забывайте записывать результаты экспериментов.

    Ольга Бородина

     

    Знакомьтесь, молекулярная кухня!

    Пробовали ли вы когда-нибудь апельсиновые спагетти, мороженое со вкусом копченой скумбрии, кофейное мясо или чай из говядины? Благодаря молекулярной кухне все эти и многие другие блюда давно существуют не только в фантастических фильмах, но и в нашей жизни. Сегодня молекулярная кухня стала одним из самых модных и экзотических направлений в высокой кулинарии. С помощью физико-химических механизмов она изменяет консистенцию и форму привычных продуктов до неузнаваемости и при этом остается полезной и вкусной. Так ли это, будем разбираться.


    Связь науки с кулинарией

    «Беда нашей цивилизации в том, что мы в состоянии измерить температуру атмосферы Венеры, но не представляем, что творится внутри суфле на нашем столе». Это изречение принадлежит одному из основоположников молекулярной гастрономии и кулинарии, физику из Оксфордского университета Николасу Курти.

    При жизни Курти очень любил готовить. И однажды ему в голову пришла интересная идея: он решил применить свои научные знания в кулинарии. Ученый начал изучать различные принципы и методы приготовления пищи, разрабатывать новые продукты и создавать удивительные блюда. Тем самым физик хотел рассказать обществу о науке и ее влиянии на повседневную жизнь.

    И он рассказал. В 1969 г. в Королевском обществе Курти выступил с докладом «Физик на кухне». Чуть позже он организовал несколько международных семинаров в Эриче (Италия) на тему «Молекулярная и физическая кулинария», на которых он продемонстрировал, как можно приготовить безе в вакуумной камере, сосиски – с помощью автомобильного аккумулятора, сделать «Запеченую Аляску» – холодную снаружи и горячую внутри – с помощью обычной микроволновой печи и многое другое. Все его речи очень впечатлили аудиторию, которая тогда и представить не могла, что молекулярную кухню в скором времени будут использовать повсеместно.

    Николас КуртиНиколас Курти

    Николас Курти. Источник: Wikimedia

    Кроме Николаса Курти, изучением взаимодействия химии, физики и гастрономии также занимался французский ученый и повар Эрве Тис. Он вывел молекулярные формулы для классических соусов, научился изменять вкус блюд с помощью физико-химических реакций и необычных способов термообработки. В 1988 г. Тис придумал и ввел во всеобщее употребление термин «молекулярная и физическая гастрономия», который сегодня активно используется.

    Но все это – теория и лишь немного практики. А когда же блюда молекулярной кухни стали дополнять привычное меню?

    В 1999 г. шеф-повар знаменитого английского ресторана Fat Duck Хестон Блюменталь приготовил первое молекулярное блюдо – мусс из икры и белого шоколада. С тех пор молекулярная кухня стала неотъемлемой частью некоторых ресторанов, а первые успешные блюда получили названия по именам известных учёных. К примеру, гиббс – это яичный белок с сахаром и оливковым маслом в виде геля, ваклен – фруктовая пена, а бамэ – яйцо, приготовленное в алкоголе.

    Полезна ли молекулярная кухня?

    С 1999 г. прошло достаточно времени. Сегодня блюда молекулярной кухни подают во многих ресторанах планеты. Люди специально приходят в некоторые заведения, чтобы попробовать, например, жидкий хлеб, твердый борщ или яйцо-помадку. Многие скажут, что это все химия, ведь в естественном состоянии эти продукты не могут быть такой консистенции. В чем-то они правы, только химия в молекулярной кухне – это химический процесс, а не что-то вредное. Все добавки здесь натуральные и полезные. Расскажем о самых популярных.

    1. Чтобы сделать желе, помимо привычного желатина, в молекулярной кухне также используют экстракты водорослей агар-агар и каррагинан;

    2. Хлорид кальция и альгинат натрия превратят любую жидкость в шарик, подобный икре;

    3. Яичный порошок – это всего лишь навсего выпаренный белок, который создаст плотную, не оседающую пену;

    4. Глюкоза – замедлит кристаллизацию и предотвратит потерю жидкости;

    5. Цитрат натрия – не даст частицам жира соединиться;

    6. Тримолин (инвертированный сироп) – не кристаллизуется, в отличие от сахара;

    7. Ксантан (экстракт сои и кукурузы) – стабилизирует взвеси и эмульсии.

    Благодаря этим и многим другим добавкам, блюда молекулярной кухни приобретают непривычные образы и вкусы. Но, чтобы все получилось, необходимо также использовать и особые технологии, о которых поговорим далее.

    Технологии в молекулярной кухне

    1. Заморозка

    Чтобы продукты не портились, их необходимо заморозить. В молекулярной кухне ответственным за этот процесс является жидкий азот, который имеет температуру 196°С. К слову, он мгновенно замораживает любое блюдо и при этом сохраняет его полезные свойства, цвет и вкус.

    2. Эмульсификация

    Эспумас, или эспума – это воздушная пенка или мусс, которые могут быть сделаны абсолютно из любого продукта, даже из картофеля, соли или мяса. Эффект эспума получают с помощью специальной добавки – соевого лецитина, взятого из предварительно отфильтрованного соевого масла.

    3. Вакуумизация

    Вакуумизация в молекулярной кухне – это тепловая обработка продуктов на водяной бане. Для этого, например, мясо укладывают в специальные пакеты и ставят на несколько часов на водяную баню при температуре 60°С.

    молекулярная кухня, желемолекулярная кухня, желе

    Источник: Pixabay.com

    4. Трансглютаминаза

    Такое вещество, как трансглютаминаза, присутствует в организмах животных и людей и принимает участие в процессах жизнедеятельности. Используя этот фермент в готовке, можно склеить белки и получить однородную структуру мясных и рыбных продуктов.

    5. Применение специальной техники

    Любой повар на своей кухне использует центрифугу, с ее помощью он, например, отделяет молоко от сливок. В молекулярной кулинарии центрифуга применяется для создания пасты и пены из обычных продуктов, таких как томат или перец.

    Другой прибор — роторный испаритель — позволяет изменять давление в процессе приготовления пищи. Поэтому самые различные жидкости начинают кипеть при низких температурах и выделять эфирные масла, которые не испаряются. Таким образом, рыбу можно наделить апельсиновым ароматом и наоборот.

    Молекулярная кухня является не только экзотической, но и полезной. Под необычным видом и вкусом, как правило, скрываются диетические продукты, которые повара-молекулярщики делят на молекулы и готовят немного по-другому. Гостям остается лишь пробовать кулинарный шедевр и догадываться об истинных ингредиентах блюда.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Исследовательская работа по химии «Молекулярная кулинария»

    Центросоюз Российской Федерации

    Нижегородский облпотребсоюз

    НОУ СПО «Нижегородский экономико-технологический колледж»

    Исследовательская работа

    Тема: «Молекулярная кулинария»

    Быкова Т.Н., преподаватель химии

    Арзамас

    2015г.

    СОДЕРЖАНИЕ

    Введение……………………………………………………………….……..3

    Раздел 1 Теоретические аспекты молекулярной кухни

    1.1 Основоположники молекулярной кухни и их приемники…………….5

    1.2 Приемы, сырье и оборудование молекулярной кухни…………………5

    1.3 Научный подход к молекулярной кулинарии………………………….7

    Раздел 2 Практические аспекты молекулярной кухни

    2.1 Молекулярная кулинария в НЭТК……………………………………………8

    2.2 Исследовательская часть работы ……………………………………….8

    2.3 Экспериментальная часть работы ………………………………………9

    Заключение………………………………………………………………….10

    Источники……………………………………………………………………11

    Приложения

    Приложение 1 «Шоколад Кулер».………………………………………..12

    Приложение 2 «Безе «Кристаллы ветра»……….…………………………13

    Приложение 3 «Вопросы для анкетирования»…………………………..14

    Приложение 4 «Взаимосвязь химических процессов и технологий приготовления блюд» …………………………………………………….15 

    Приложение 5 «Фотоотчет обэксперименте»…..………………………..16

    Приложение 6 «Фотографии молекулярных блюд»……………………..17

    Приложение 7 «Химические характеристики пищевых добавок, применяемых в молекулярной кухне»………………………………………………………………….21

    ВВЕДЕНИЕ

    Любая наука не стоит на месте, вместе с ними и технологии. Сегодня инновации охватили все сферы жизни человека, не обошли вниманием и кулинарию. Кулинария — это деятельность, которую надо знать со всех сторон. Кулинария невероятно быстро эволюционировала, превратившись на сегодняшний день во что-то ярко-технологичное, прекрасное и эстетично-полезное знание. Мы постараемся объективно рассмотреть взаимосвязь кулинарии и химии.

    Сегодня одними из главных фаворитов искусства приготовления еды стали так называемые молекулярная и органическая кухни. Симбиоз этих направлений очень интересен, перспективен и методами эмоционального воздействия на людей где-то превосходит такие виды искусств как живопись, скульптуру и музыку.

    Результаты мониторинга показали, что на предприятиях общественного питания в Арзамасе технологии молекулярной кулинарии используются крайне редко, хотя многим знакомо понятие «молекулярная кулинария». Кроме этого, необходимо понимать, что «молекулярная кулинария» — это не только пробирки и шприцы на разделочном столе повара, но и приготовление совершенно новых блюд из продуктов с применением новых знаний. А внедрение блюд молекулярной кухни в производство не всегда требует больших материальных затрат. Поэтому тема данной работы является актуальной.

    Объект исследования данной работы блюда молекулярной кулинарии.

    Предмет исследования – молекулярная кухня как сфера деятельности профессионального повара.

    Цель исследования: установить опытным путём взаимосвязь химических процессов с технологией приготовления блюд в молекулярной кулинарии.

    В нашей работе мы выдвигаем гипотезу:

    Современное развитие кулинарии невозможно без знаний химии и биологии.

    Задачи исследования:

    1. Установить взаимосвязь молекулярной кулинарии с химией.

    2. Определить особенности молекулярной кулинарии, её достоинства и недостатки.

    3. Осуществить исследование взаимосвязи химии, биологии и кулинарии.

    4. Определить перспективы развития молекулярной кухни.

    5. Рассмотреть возможность внедрения в производство блюд молекулярной кухни на предприятиях общественного питания г. Арзамаса

    Методы исследования:

    теоретические: анализ научной литературы и информационных источников в области прикладной химии и технологий общественного питания; обобщение и систематизация научных фактов.

    эмпирические: анкетирование, исследовательская работа.

    Раздел 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ КУХНИ

    1.1 Основоположники и их приемники


    Физическая и химическая стороны кулинарии интересовали учёных еще в Древнем Египте, но лишь в 1988 г. появилась отдельная отрасль — молекулярная гастрономия благодаря английскому профессору физики Николасу Курти и французскому химику Эрве Тису.

    Физик Николас Курти любил готовить дома, а на работе создавал атомную бомбу и исследовал эффекты сверхнизких температур. Однажды Курти охладил кусок теста до минус двухсот градусов по Цельсию — и придумал десерт Frozen Florida (горячая сладкая масса внутри, мороженое сверху). Так родилась молекулярная кухня. Тис вывел молекулярные формулы для всех типов французских соусов, научно обосновав особенности их рецептуры и технологии приготовления.

    Открытие молекулярной кулинарии стало возможным благодаря работам и других ученыхПьер Ганьер, Ферран Адриа, Хестон Блюменталь, Дмитрий Шуршаков, Евгений Бубнов, Анатолий Комм–русский шеф-повар, впервые воплотивший свою идею молекулярной кухни по-русски.

    Итак, именно они открыли, что между отдельными продуктами существуют связи на молекулярном уровне. Возможности, которые открыла эта кухня — почти безграничны, подвластно все: запах, вкус, цвет. Для достижения этих целей используются специальные приемы, сырье, оборудование и технологии.

    1.2 Приемы, сырье и оборудование молекулярной кухни

    Использование приемов молекулярной кухни позволяет получить необычные блюда из обычных продуктов. Например, эспумизация любой продукт превращает в пенообразную массу. Эта смесь активизирует вкусовые рецепторы. Эмульсификация позволяет слиться воедино жидкости и жирам и насытить блюдо воздухом, криогенные технологии — появиться фантастическим блюдам обжигающе ледяным снаружи и горячим внутри. С помощью сублимации можно сильно изменить вкус и ощущение от еды, благодаря ароматному дыму от сухого льда. Сферификация позволяет образоваться капсулам в тончайшей пленке, наполненным съедобными субстанциями. Раскусил — имеешь взрыв вкуса. 

    Вопреки сложившемуся мнению, для приготовления блюд молекулярной кухни используется сырье на основе натуральных компонентов: агар-агар, каррагинан, альгинат натрия – экстракты водорослей для приготовления желе и превращения жидкости в шарики; белок яйца в порошке даёт более плотную структуру, чем свежий белок; глюкоза замедляет кристаллизацию и предотвращает потерю жидкости; лецитин соединяет эмульсии и стабилизирует взбитую пену; не даёт частицам жира соединяться; тримолин (инвертированный сироп) препятствует кристаллизации; ксантан (экстракт сои и кукурузы) стабилизирует взвеси и эмульсии.

    Необычность блюд молекулярной кухни достигается с помощью специального оборудования. Например, льдомиксеры или пакоджеты взбивают продукты в однородную массу в замороженном состоянии; роторный испаритель позволяет получать драгоценные концентраты при температуре 20 градусов. В центрифуге можно получать различные субстанции из одного продукта, а лазерный нож измельчает продукты до элементарных частиц. Вакуумная печь позволяет готовить блюда по технологии Sous Vide (Су вид) «в упаковке», благодаря которой продукты сохраняют витамины, минеральные вещества и естественный вкус.

    Итак, выше мы перечислили лишь некоторые приемы, сырье и оборудование для приготовления «молекулярных блюд». Следует отметить, что почти все сырье является натуральным, а оборудование и используемые приемы сильно отличаются от традиционных.

    1.3 Научный подход к кулинарии

    Законы физики и химии, помогли лучше понять процессы, происходящие в продуктах. Например, стало известно, что ананасовый сок, впрыснутый в мясо перед запеканием, делает блюдо нежнее, а вес мяса при жаренье можно увеличить на 180%. Оказывается, готовить его необходимо при 55 оC, а «предел» для рыбы – 40 оС. Именно при 65°С за 1, 5 часа белок яйца становится нежным и упругим, а из желтка можно сделать что угодно, он становится, пластичным, как пластилин; если добавить в определенной пропорции в белок воду, пена увеличивается до фантастических размеров, а из одного яйца можно создать до 20 л майонеза.

    Благодаря молекулярной кулинарии было установлено, что осязательные ощущения во время еды влияют на вкусовые ощущения. Попробуйте мороженое с закрытыми глазами, одновременно поглаживая бархат, а потом прикоснитесь к наждачной бумаге. Когда мороженое было вкуснее? Консистенция и звук, запах и текстура, форма и цвет блюда тоже сильно влияют на вкус.

    Первое – и самое важное открытие «молекулярной кухни» – обнаружение сочетаний вкусов в зависимости от сходства вкусовых молекул. Например, вкусовые молекулы какао идеально сочетаются с молекулами цветной капусты, перца – с клубникой, а кофе – с чесноком.

    Молекулярная гастрономия дала ответ и на вопрос: как при варке овощей сохранить их зеленый цвет. Как выяснилось, самым важным для этого является качество воды, а именно – содержание в ней кальция. Поэтому в ресторанах молекулярной кухни принято использовать минеральную воду с содержанием кальция, не превышающим 20 мг на литр.

      Итак, можно сделать вывод, что почитатели молекулярной кухни, создавая свои «творения», учитывают те механизмы физики и химии, которые отвечают за преобразование ингредиентов во время кулинарной обработки продуктов.

    Раздел 2 ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ КУХНИ

    2.1 Молекулярная кулинария в НЭТК

    Во второй главе нашей работы мы исследовали практические аспекты взаимосвязи химии, биологии и кулинарии.

    Результаты наших практических исследований продемонстрированы вам в виде таблицы «Взаимосвязь химических процессов и технологий приготовления блюд».

    1. Для демонстрации опытов мы использовали один из наиболее применяемых в кулинарии продуктов: куриный белок, песок, вода.

    2. В ходе второго опыта установили при каких условиях быстрее и плотнее образуется белковая пена, что важно при приготовлении ряда блюд.

    3. В третьем опыте мы рассмотрели взаимодействие солей угольной кислоты с более сильными кислотами, например уксусной. Выделяющийся в результате реакции углекислый газ используется так же и при приготовлении мучных кондитерских изделий.

    4. Молекулярная кулинария использует и химические и физические свойства веществ, например опыт «Икра из апельсинового сока».

    2.2 Исследовательская часть работы

    Девиз экспериментальной части работы: «Давайте почувствуем себя первооткрывателями и кто знает, может кому-то суждено будет стать одним из знаменитых поваров и открыть свой ресторан с блюдами молекулярной кухни».

    2.3 Экспериментальная часть работы

    В НОУ СПО НЭТК в качестве эксперимента при выполнении исследовательской работы студенты второго курса Пудкова О. и Казаков К. приготовили блюда так называемую икру из апельсинового сока. Когда вы думаете об икре, вы можете представить себе общий вид этой ценной закуски. Создание блюда включает в себя процесс, называемый spherification. Это пищевой продукт, такой как клубничный джем или шоколадный сироп, который смешивают с альгинатом натрия, соединение, которое широко распространено в бурых водорослях и используется как эмульгатор или связующий агент. Студент Казаков Кирилл продемонстрировал процесс изготовления икры.

    «Вы можете использовать пипетку и поместить смесь в (раствор) лактат кальция,»сказал Кирилл. Студенты продемонстрировали процесс зрителям, которые обнаружили его интригующим. В итоге также была изготовлена пищевая смесь на основе хлорида кальция с альгинатом натрия, которая приняла круглую желеобразную форму, схожую с крупными икринками. Можно только догадываться, как будет развиваться молекулярная кулинария, если школьники уже сейчас могут изготавливать такую необычную еду.

    Интерес получил карамельный попкорн. Вот так поступили студенты под руководством Садовской Е.И. и Быковой Т.Н.: «Мы взяли попкорн, добавили воду, соль и сливочное масло и смешали все это с помощью блендера,» сказала Олеся. Затем была добавлена карамель, чтобы получился сладкий вкус.

    В итоге, получилось очень вкусное питье, и те, кто попробовал жидкий попкорн, сказали, что на остались очень довольны. Они обнаружили, что жидкий попкорн это весьма вкусно, хотя и необычно. «Студентам удался новый поворот в старых вкусовых и зрительных ощущениях.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Изучив теоретические и практические аспекты данной темы мы сделали следующие выводы: можно с уверенностью сказать, что гипотеза подтверждена полностью, химия и кулинария являются примером слаженной и дружной работы.

    Даже самый лучший и проверенный рецепт не гарантирует, что в результате получится отличное блюдо. Слишком много вторичных факторов влияет на конечный продукт. Для того чтобы никогда не испытывать разочарования в собственных кулинарных талантах, достаточно владеть основными знаниями в химии. Точно также, новые кулинарные направления и веяния начинаются в ресторанах, ими увлекаются гурманы и шефы-профессионалы, тщательно разрабатывая каждую деталь блюда, придумывая новые, необычные вкусовые сочетания и комбинации продуктов, экспериментируя с технологией приготовления – и в результате, эти блюда практически невозможно воспроизвести.

    Постепенно эти новые идеи, технологии и методы проникают в кулинарные книги, рецепты адаптируются и берутся на вооружение пищевой промышленностью – и, наконец, новые блюда появляются на полках продуктовых магазинов, как это произошло с блюдами «новой кулинарии» или стиля фьюжн. И возможно, что через десять лет применяемые технологии, используемые в научной гастрономии, вроде быстрой заморозки в жидком азоте, найдут применение и в домашней кухне.

    В данной работе не изучен спрос на блюда молекулярной кухни и мнение потенциальных посетителей об этом направлении, что может являться целью исследования для последующих работ.

    ИСТОЧНИКИ

    1. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. Издание 2-е, перераб. и испр. – Спб.: ГИОРД, 2009. – 640 с.

    2. Томас Вилгис. Молекулярная кухня. Физика и химия утонченного вкуса (ориг. Die Molekül-Küche. Physik und Chemie des feinen Geschmacks). – Издательство Hirzel Verlag, 2008.

    3. Хейко Антониевиц и Клаус Дальбек. Дерзкая кулинария: технологии и текстуры молекулярной кухни (ориг. Verwegen kochen: Molekulare Techniken und Texturen). – Издательство Matthaes Verlag, 2008.

    4. Крешков А. П. Основы аналитической химии. Физические и физико-химические методы анализа. М.: Наука, том 3, 1970 – 488 с.

    5. Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник – М.: ДеЛиПринт, 2001. – 435 с.

    6. www.future – food.ru

    7. www.frio.ru

    8. www. su – shef.ru

    9. Химики-гастрономы готовят молекулярную еду 21-го века: [Электронный ресурс]. URL: http://www.rsci.ru/

    10. История молекулярной кулинарии: [Электронный ресурс]. URL: http://sunfood.com.ua/

    11. Молекулярная кухня завоевывает умы и желудки: [Электронный ресурс]. URL: http://www.ntv.ru/novosti/156254#ixzz3In4Niiec

    Приложение 1

    ШОКОЛАД КУЛЕР. РЕЦЕПТЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ КУХНИ.

    ИНГРЕДИЕНТЫ:

    Куриные яйца – 7шт., желтки и белки отделяем заранее
    Масло сливочное — 285 г.

    Сахар – 200 г.

    Черный шоколад, 70% — 340 г

    Голубого сыр, порезанный небольшими кубиками — 100 г
    Алюминиевые формочки  для готовки на гриле

    РЕЦЕПТ ПРИГОТОВЛЕНИЯ:

    1. Перво-наперво, делаем основу – смешиваем взбитые сливки и размолотые кофейные зерна. Добавляем голубой сыр и вымешиваем  до образования однородной массы — сыр должен раствориться.

    В молекулярной кухне важно строго выполнять все пункты рецепта приготовления  

    2. Просеиваем муку и смешиваем ее с мелкими кусочками масла.
    3. Заливаем массу в форму и ставим в холодильник.
    4. Для глазировки  смешиваем  яичные желтки и сахар пока вся масса не станет белого цвета.

    5. Смешиваем немного черного шоколада и масла в чашке и растопим в микроволновке. 
    6. В яично-сахарную смесь осторожно вводим шоколадно-масляную смесь и взбиваем до получения однородной массы.

    7. Добавляем муку в шоколадную смесь и перемешиваем.
    8. На дно круглых формочек кладем массу шоколада, затем достаем из холодильника первую массу, режем на кубики и кладем сверху и закрываем шоколадной массой.

    И финальный и самый ответственный момент в приготовлении молекулярного шоколада кулер.

    9. Поставим формочки на 10 минут в духовку, нагретую точно до 190 градусов.
    10. Молекулярное блюдо готово!

    Успехов Вам в молекулярных экспериментах!

    Приложение 2

    БЕЗЕ «КРИСТАЛЛЫ ВЕТРА»

    Ингредиенты:

    3 яичных белка;

    90 г мелкого сахара;

    45 г сахарной пудры;

    4,5 ст.л. холодной воды.

    Безе «Кристаллы ветра» — великолепный десерт от метра молекулярной кухни, французского повара-химика Эрве Тиса. По предложенной им технологии в белок, вопреки укоренившемуся в наших умах правилу, добавляется целых 1,5 ложки воды! Не стоит бояться, как показала практика, десерту это только на пользу: безе выходит абсолютно сухим, воздушным и легким.

    Необходимо подготовить все ингредиенты, т.к. процесс приготовления непрерывен.

    Приготовление:

    1. Белки (охлажденные) вылить в глубокую миску (лучше стеклянную или металлическую) и взбить до пенки на самой низкой скорости миксера. ВНИМАНИЕ!!! Скорость миксера во время всего приготовления – минимальная!

    2. Не переставая взбивать, влить воду. Это нужно сделать, когда белок превратится в пенку, а не в пышную устойчивую пену!

    3. Взбивать около трех минут, пока белок не станет более пышным и плотным.

    4. Всыпать постепенно весь сахар, а затем, так же постепенно – сахарную пудру, не прекращая взбивание.

    5. Взбивать до густого состояния. Это не займет много времени, как только масса станет держаться, а не стекать с венчиков, можно прекратить взбивание.

    6. Противень застелить бумагой для выпечки и смазать тонким слоем растительного масла. Выложить безе ложкой или с помощью кондитерского мешка на бумагу.

    7. Автор советует разогреть духовку до 120 градусов, поставить на середину безе и держать при закрытой дверце 40 минут. Снизить температуру до 100 градусов, включить вентилятор и сушить еще 1 час с открытой дверцей.

    Приложение 3

    № п/п

    Вопросы

    Возможные варианты ответов:

    «да», «нет», «затрудняюсь ответить»

    Готовили ли Вы блюда молекулярной кулинарии?

    Знакомы ли Вы с понятием «Молекулярная кулинария»?

    Хотели бы Вы научиться готовить блюда молекулярной кулинарии?

    Как Вы думаете, перспективно ли это направление в Арзамасе?

    Вопросы для анкетирования

    Приложение 4

    Таблица 1. Взаимосвязь химических процессов и технологий приготовления блюд  

    Название химических процессов

    Проявления в технологии приготовления пищи. Влияние на качество готовой продукции

    Ферментативный гидролиз. (Пищеварительные ферменты)

    Ферменты используют для созревания мяса, улучшения его консистенции, для приготовления мясных паштетов, в хлебопекарном и кондитерском производстве. 

    Протеазы расщепляют белки. Папаин — в пивоварении, регулируют качество пены. Умягчение мяса. Пепсин используется в производстве «готовых» каш. Трипсин, в производстве продуктов детского питания

    Денатурация ионами тяжелых металлов

    Молоко, яичный белок используют как противоядие для ионов тяжелых металлов

    Денатурация белка кислотами

    Скисание молока используется при изготовлении простокваши и других кисломолочных продуктов. происходит разрыхление структуры белка

    Денатурация белка кипячением (тепловая денатурация)

    Свертывание белков при термической обработке. На свертывании белков при тепловой обработке основано осветление бульонов. Денатурация яиц в кипящей воде, в хлебопечении, кипячении молока, пассерование муки, варка мяса, рыбы, получении макаронных изделий. Улучшается усвояемость пищи

    Набухание (гидратация)

    Хлебопекарное, макаронное тесто. Тесто, используемое для мучных кондитерских изделий. Ограниченное набухание- тесто эластичное, плотное по консистенции, при неограниченном набухании ухудшаются физические свойства теста – жидкое, липкое. Приготовление омлетов, котлетной массы. Для повышения усвояемости каш и сокращения времени варки, крупу замачивают и добавляют молоко перед окончанием тепловой обработки. Образование студней.

    Пенообразование

    Структуру пены имеет хлеб (влияет на его вкусовые качества), образование пенки при кипячении молока, в производстве пастилы, зефира, суфле, при приготовлении газонаполненных коктейлей.

    Деструкция (действие тепловой обработки)

    Для размягчения мяса, ослабления клейковины теста, происходят более глубокие изменения, разрушение молекулы, происходит образование летучих соединений, которые придают особый вкус м аромат.

    Дегидратация

    Замораживание, сушка, размораживание мяса, рыбы. Тепловая переработка полуфабрикатов, зависит влажность готовых изделий на выход.

    Приложение 5

    Экспериментальная часть исследовательской работы

    сахарная пудра

    сахарная пудра

    белки

    вода

    сахарная пудра

    сахар-песок

    Фото 1. Набор сырья для безе «Кристаллы ветра»

    Фото 2. Взбивание белков

    Фото 3. Готовая масса для безе

    Фото 4. Выпекание безе

    Фото 5. Готовое безе «Кристаллы ветра»

    Приложение 6

    Фотографии молекулярных блюд

    Роллы «сельдь под шубой»

    Разработал российский шеф-повар Анатолий Комм

    Молекулярный борщ

    Холодная сметанная сфера поливается свекольной подливкой и тает в течение нескольких секунд

    Подача мясного блюда с эффектом жидкого азота

     Крем-брюле в воздушной карамельной оболочке

    Coca de Vidre — кристальные кокосовые пирожные с орехами пиния

     

     

    Черничное желе с пеной вербены  Ванильные сливки с желе и икрой

    из апельсина

    Приложение 7

    Химические характеристики пищевых добавок, применяемых в молекулярной кухне

    К этой группе пищевых добавок могут быть отнесены вещества, ис­пользуемые для создания необходимых или изменения существующих реологических свойств пищевых продуктов, т. е. добавки, регулирую­щие или формирующие их консистенцию. Применение в современной пищевой технологии таких добавок по­зволяет создать ассортимент продуктов эмульсионной и гелевой приро­ды струк­турированных и текстурированных. В зависимости от особенностей химического строения загустители и гелеобразователи полисахаридной природы могут быть подразделены по различным классификационным признакам (табл. 3 приложения).

    Полисахариды морских растений

    Коммерческие препараты этой подгруппы пищевых добавок объеди­няют полисахариды, выделяемые из красных и бурых морских водорос­лей. В пищевой промышленности широко используются альгинаты, каррагинаны и агароиды.

    Альгиновая кислота (Е400) и ее соли (Е401-Е405) относятся к полисахаридам бурых морских водорослей родов Laminaria и Macrocystis (от лат. alga — водоросль), которые построены из остатков β-D-маннуроновой α-L-гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линейные цепи (1,4)-гликозидными связями.

    Технологический процесс получения альгинатов основан на щелочной экстракции разбавленными растворами соды или щелочей в виде хорошо растворимых натриевых или калиевых солей. При подкислении экстракта из раствора выделяют собственно альгиновые кислоты, которые в связи с их ограниченной стабильностью, как правило, перево­дят в различные солевые формы. Статус пищевых добавок, наряду с альгиновой кислотой, имеют 5 альгинатов.

    Растворимость этих добавок в воде зависит от природы катио­на в мономерных остатках, формирующих молекулы рассматриваемых гетерогликанов. Свободные альгиновые кислоты плохо растворимы в холодной воде, но набухают в ней, связывая 200-300 — кратное количе­ство воды, однако растворимы в горячей воде и в растворах щелочей, образуя при подкислении гели. Натриевые и калиевые соли альгиновых кислот легко растворимы в воде с образованием высоковязких растворов. Соли с двухвалентными катионами образуют гели или нера­створимые альгинаты.

    Вязкость растворов альгинатов связана с длиной полимерной мо­лекулы альгината, в связи, с чем коммерческие препараты имеют, как пра­вило, определенную молекулярную массу. В этом случае вязкость раство­ров изменяется пропорционально концентрации добавки. При низких концентрациях повышение вязкости может быть достигнуто путем вве­дения небольшого количества ионов кальция, которые, связывая моле­кулы, приводят фактически к повышению молекулярной массы и, как следствие, к повышению вязкости. Превышение дозировки ионов каль­ция может привести к гелеобразованию.

    Образование гелевой структуры в растворах альгинатов про­исходит с участием ионов бивалентного кальция путем взаимодействия их молекул между собой в зонах кристалличности. В связи с этим гелеобразующая способность и прочность гелей непосредственно связаны с ко­личеством и длиной зон кристалличности.

    Агар (агар-агар) Е406 — смесь полисахаридов агарозы и агаропектина. Основная фракция агарозы — линейный полисахарид, построенный из чередующихся остатков β-D-галактопиранозы и 3,6-ангидро-α-L-галактопиранозы, связанных попеременно β-(1,4)- и α-(1,3)-связями. Агаропектин — смесь полисахаридов сложного строения, содержащая глюкуроновую кислоту и эфирносвязанную серную кислоту.

    Агар-агар получают из красных морских водорослей (Gracilaria, Gelidium,Ahnfeltia),произрастающих в Белом море, Тихом и Атлан­тическом океанах. В зависимости от вида водорослей состав выделенных полисахаридов может изменяться. Агар незначительно растворяется в холодной воде, но набухает в ней. В горячей воде он образует коллоидный раствор, который при охлаждении дает хороший прочный гель, обладающий стекловид­ным изломом. У агара этот процесс осуществляется за счет образова­ния двойных спиралей и их ассоциации независимо от содержания ка­тионов, сахара или кислоты. Гелеобразующая способность агара в 10 раз выше, чем у желатина. При нагревании в присутствии кислоты способ­ность к гелеобразованию снижается. Гели стабильны при рН более 4,5 и термообратимы.

    Каррагинаны (Е407) объединяют семейство полисахаридов (известное также под названием ирландский мох), содержащихся, наряду с агаром в красных морских водорослях Chondrus Crispis, Eucheuma Species, Gigartina Species и др. По химической природе каррагинаны близки к агароидам и представляют собой неразветвленные сульфатированные гетерогликаны, молекулы которых построены из остатков производных D-галактопиранозы со строгим чередованием α-(1,3)- и β-(1,4)-связей между ними, т. е. из повторяющихся дисахаридных звеньев, включаю­щих остатки (β-D-галактопиранозы и 3,6-ангидро-α-D-галактопиранозы. В зависимости от особенностей строения дисахаридных повторяю­щихся звеньев различают три основных типа каррагинанов, для обозна­чения которых используют буквы греческого алфавита [1,2,3].

    Технологический процесс получения каррагинанов основан на их экстракции горячей водой с последующим выделением из раство­ра. В промышленности используют два способа выделения:

    а) через гелеобразование в среде с хлоридом калия — для выделения гелеобразующих каррагинанов;

    б) осаждением из спирта — при выделении смеси всех трех типов.

    Основные свойства каррагинанов представлены в таблице 4 приложения.

    Желатин

    Желатин является практически единственным гелеобразователем бел­ковой природы, который широко используется в пищевой промышленнос­ти. Желатин — белковый продукт, представляющий смесь линейных полипептидов с различной молекулярной массой (50000 — 70000) и их агрегатов с молекулярной массой до 300000, не имеет вкуса и запаха. Аминокислотный состав желатина включает до 18 аминокислот, в том числе глицин (26 -31%), пролин (15 — 18%), гидроксипролин (13 — 15%), глутаминовую кислоту (11 — 12%), аспарагиновую кислоту (6 — 7%), аланин (8 — 11%) и аргинин (8 — 9%).

    Электрокинетические свойства желатина в растворе, в том числе изоэлектрическая точка, определяются пятью электроактивными аминокис­лотами. В молекулах желатина основными функциональными группа­ми, несущими заряд, являются:

    -СООН-группы аспарагиновой и глутаминовой кислот;

    -NH2 -группы лизина и гидроксилизина;

    -NH-C- NH2,-группы аргинина.

    ﺍﺍ

    NH

    На их долю приходится более 95% всех ионизированных групп же­латина.

    Желатин получают из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях животных. Технологический процесс основан на кислотной или щелочной экстракции, в процессе которой нерастворимый колла­ген превращается в растворимый желатин, с последующим выделением продукта известными технологическими приемами, предусматриваюми его очистку, высушивание и стандартизацию. В коллагене 35% кис­лотных групп находится в амидированной форме, которая преобразует­ся в кислотную в процессе щелочной обработки. Поэтому изоэлектрическая точка желатина варьирует между 9,4 (для амидированной формы) и 4,8 (для карбоксильной формы).

    Желатин растворяется в воде, молоке, растворах солей и сахара при температуре выше 40°С. Растворы желатина имеют низкую вязкость, ко­торая зависит от рН и минимальна в изоэлектрической точке. При охлаждении водного раствора желатина происходит повышение вязкос­ти с переходом в состояние геля. Это так называемый золь-гель-переход. Условиями образования геля являются достаточно высокая концентра­ция желатина и соответствующая температура, которая должна быть ниже точки затвердевания (примерно 30°С).

    При охлаждении сегменты, богатые аминокислотами различных полипептидных цепей, принимают спиральную конфигурацию. Водород­ные связи с участием или без участия молекул воды стабилизируют обра­зовавшуюся структуру. Эти связи распределены по всей длине цепи, что объясняет уникальные свойства желатиновых гелей.

    Наиболее интересным свойством желатина является образование термически обратимых гелей. В противоположность полисахаридам, гелеобразование желатина не зависит от рН и не требует присутствия других реагентов, как например, сахаров, солей или двухвалентных ка­тионов.

    Пищевые антиокислители

    К пищевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кис­лот, входящих в состав липидов Ряд соединений: лецитины — Е322; лактаты — Е325, Е326; Е327 и не­которые другие выполняют комплексные функции.

    Лецитины. Антиокислители, эмульгаторы. Лецитины являются антиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров.

    Лактат кальция — синергист антиокислителя, влагоудерживающий агент; лактат калия — синергист антиокислителя, регуля­тор кислотности. Лактаты применяются в кондитерском производстве, при производстве мороженого.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *