• Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

    Шпак Оксана и Мизинова Алёна

    Взаимосвязь химических процессов и технологий приготовления блюд в молекулярной кулинарии

    Шпак Оксана, Мизинова Алёна

    ГБОУ СО НПО «ПЛ № 8» группа 36«Повар, кондитер», г. Саратов

    Научные руководители: Дорожкина Светлана Владимировна, мастер производственного обучения и Булатова Татьяна Витальевна, преподаватель химии

    Любая наука не стоит на месте, вместе с ними и технологии. Сегодня инновации охватила все сферы жизни человека, не обошли вниманием и кулинарию. Кулинария - это деятельность, которую надо знать со всех сторон.

    В нашей работе мы выдвигаем гипотезу: Современное развитие кулинарии невозможно без знаний химии и биологии.

    Свое исследование мы начали с опроса учащихся II-III курса лицея по профессии «Повар, кондитер». В опросе приняли участие 42 человека. На основании полученных данных можно сделать следующие выводы. Большинство респондентов уверены, что современный повар должен знать основы химии, так как без этого невозможно быть высококвалифицированным специалистом в своей сфере деятельности. Так же ¾ опрошенных имеют представление о молекулярной кулинарии и большая часть из них получила эти знания в лицее, участвуя во внеклассных мероприятиях.

    Молекулярная кухня, или молекулярная гастрономия - направление исследований, связанное с изучением физико-химических процессов, которые происходят при приготовлении пищи. Она изучает механизмы, ответственные за преобразование ингредиентов во время кулинарной обработки пищи, а также социальные, художественные и технические составляющие кулинарных и гастрономических явлений в целом (с научной точки зрения).

    При приготовлении пищи используются многие из операций, применяемые в химии: взвешивание, измельчение, смешивание, нагревание, растворение, фильтрование.

    Заниматься молекулярной кулинарией повсеместно вряд ли удастся. Во-первых, не каждый гость способен принять такие новшества и заставить себя даже попробовать столь необычные блюда, во-вторых, это слишком дорогое удовольствие. Оборудование для такой кулинарии стоит тысячи и даже миллионы долларов, не каждому ресторану это по карману.

    Изучив теоритические и практические аспекты данной темы мы сделали следующие выводы: можно с уверенностью сказать, что гипотеза подтверждена полностью, химия, биология 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 самыми поверхностными знаниями в химии.

    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.

    Скачать:

    Предварительный просмотр:

    Здравствуйте! Я являюсь обучающейся профессионального лицея №8 города Саратова Шпак Оксана!Тема моей исследовательской работы

    ВЗАИМОСВЯЗЬ ХИМИЧЕСКИХ

    ВВЕДЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЛЮД В МОЛЕКУЛЯРНОЙ КУЛИНАРИИ

    Я выбрала эту тему потому что она меня заинтересовала в ходе моего участия в бинарном уроке и во внеклассных мероприятиях проводимых по этой тематике в лицее.

    Любая наука не стоит на месте, вместе с ними и технологии. Сегодня инновации охватила все сферы жизни человека, не обошли вниманием и кулинарию. Кулинария - это деятельность, которую надо знать со всех сторон. Мы постараемся объективно рассмотреть взаимосвязь кулинарии и химии.

    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.

    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 работ.

    1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ КУЛИНАРИИ
    В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

    1. ВЗАИМОСВЯЗЬ МОЛЕКУЛЯРНОЙ КУЛИНАРИИ С ХИМИЕЙ

    Свое исследование я начала с опроса учащихся II-III курса лицея по профессии «Повар, кондитер». В опросе приняли участие 42 человека. Были получены следующие результаты.

    Существовании молекулярной кулинарии?

    4) В каких условиях возможно приготовление блюда молекулярной кухни?

    На основании полученных данных можно сделать следующие выводы.

    Большинство респондентов уверены, что современный повар должен знать основы химии, так как без этого невозможно быть высококвалифицированным специалистом в своей сфере деятельности.

    Так же ¾ опрошенных имеют представление о молекулярной кулинарии и большая часть из них получила эти знания в лицее, участвуя во внеклассных мероприятиях.

    Во втором подразделе своей работы я рассмотрела особенности, достоинства ее особенности и недостатки молекулярной кулинарии.

    Молекулярная кухня, или молекулярная гастрономия - направление исследований, связанное с изучением физико-химических процессов, которые происходят при приготовлении пищи. Она изучает механизмы, ответственные за преобразование ингредиентов во время кулинарной обработки пищи, а также социальные, художественные и технические составляющие кулинарных и гастрономических явлений в целом (с научной точки зрения). Это продуманный подход к приготовлению еды на основе современных знаний, которые дает нам фундаментальная наука, обобщившая различные кулинарные феномены, происхождение в истории приготовления пищи, плюс современные инновационные технологии.

    В результате работы с различными источниками информации я узнала, что существует мнение:молекулярную кулинарию придумали вовсе не на Западе, а в Советской Союзе.

    Не смотря на то, что молекулярная кулинария считается новым направлением, но такие известные нам уже давно лакомства как пастила, зефир, сахарная вата, докторская колбаса и искусственная икра, готовятся по той же технологии.

    В России молекулярной кухней занимается ресторатор Анатолий Комм, который экспериментирует с европейскими кулинарными технологиями на исконно русских блюдах вроде борща, селедки под шубой и бородинского хлеба.

    Примеров мировых гастрономических ресторанов можно привести немало. Самый знаменитый - лондонский «Жирная утка», где повар Хестон Блюменталь потчует гостей своими авторскими блюдами: печенью с жасмином, бананом с петрушкой и клубникой с засахаренным сельдереем.

    Начнём с того, что при приготовлении пищи используются многие из операций, применяемые в химии: взвешивание, измельчение, смешивание, нагревание, растворение, фильтрование. Оборудование в химии и кулинарии тоже имеет сходства.____________

    Основные приёмы молекулярной кухни:

    • обработка продуктов жидким азотом,
    • эмульсификация (смешение нерастворимых веществ),
    • сферификация (создание жидких сфер),
    • желирование,
    • карбонизация или обогащение углекислотой (газирование),
    • вакуумная дистилляция (отделение спирта).

    Для выполнения блюд в молекулярной кухни используются химические вещества:

    • 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.

    Во второй главе моей работы я исследовала практические аспекты
    взаимосвязи химии, биологии и кулинарии

    Результаты моих практических исследований я продемонстрирую вам в виде таблицы «Взаимосвязь химических процессов и технологий приготовления блюд»

    1 Для демонстрации опытов я использовала один из наиболее применяемых в кулинарии продуктов: куриный белок.___________

    2 В ходе второго опыта я установила 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 используется и химические и физические свойства веществ, например опыт «Башня плотности»

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Изучив теоритические 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 ре-зультате 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 кули-нарные 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.

    1. Разложение соды.

    Как сода делает пышными наши пироги и булки? И стоит ли ее предварительно гасить в ложке? Реакция тут очень простая — термическое разложение соды на воду и углекислый газ.

    Некоторые хозяйки предварительно гасят соду уксусом — зачем? Говорят, чтобы избежать появления привкуса соды, если та частично не разложится. Но ведь и эффект ее при этом пропадает. Пузырьки выделяются раньше времени, еще до попадания в тесто. Поэтому гасить соду уксусом до внесения в тесто нет смысла. Зато вместо этого в тесто можно дабавить так называемый пекарский порошок: сухую смесь соды и лимонной кислоты. Тогда тосто получится пышным и хорошо пропечется. И никакого привкуса соды.

    2. Денатурация белков.

    Это явление мы наблюдаем каждый раз, когда готовим яичницу, тушим мясо или рыбу или взбиваем белки. «Денатурация» — химическое или температурное изменение пространственной структуры белков. Происходит под воздействием как температуры, так и низкого уровня PH.

    Формула белка не меняется, но расположение молекулы становится другим. Именно поэтому яйцо из прозрачного делается белым; рыба или мясо тоже меняют цвет на более светлый. Вкус, конечно, тоже меняется. Кстати, и желудку денатурированный любым способом белок переварить становится проще.

    3. Деструкция белка.

    А еще во время рождения наших любимых блюд на плите происходит не только денатурация, но и деструкция белка. Именно на этом основано приготовление бульонов, желе, мармелада, заливного и холодца.

    В состав мяса входит также структурный белок коллаген, который придает жесткость мясопродуктам. И соответственно, требует длительных приемов обработки. Коллаген в процессе термодеструкции, под действием высокой температуры, переходит в глютин.

    С практической точки зрения важно понимать, что бульон получается вкуснее, когда в нем больше глютина, а ему надо дать вывариться из мяса или рыбы. Особенно хорошим источником этого вещества являются кости и хрящи — там много коллагена, который, разлагаясь при кипячении до глютина, и придает бульонам ту сытность, за которую мы их и ценим.

    4. Карамелизация сахара.

    Почему расплавленный сахар становится по-особому вкусным? Все дело в процессе, который называется «карамелизация». Этим термином пищевые технологи обозначают выделение сахаров из продуктов при готовке и, самое главное, реакцию окисления этих сахаров. При соединении с кислородом там образуются сотни разных веществ (некоторые даже не изучены как следует), и появляется тот самый божественный вкус.

    То же самое происходит в овощах при запекании в духовом шкафу и при обжарке, пассеровании в растительном масле. Зная об этом, можно сделать сладкой без лишнего сахара, например, морковь. Как только выпарится сок, оставшиеся в ней сахара карамелизуются и придадут продукту новый приятный вкус.

    5. Реакция Майяра

    Но главное волшебство в продуктах происходит в том случае, если карамелизация сочетается с реакцией Майяра, при которой появляется поджаристая корочка на мясе или хлебе при их нагревании в печи или на сковородке.

    Проще говоря, в продукте во время такой реакции взаимодействуют белки и сахара — как точно это происходит, науке до конца непонятно. Но повара уже взяли на вооружение данные ученых о том, что запускается реакция Майяра уже при температуре 60 градусов — на этом основана модная низкотемпературная готовка. Которая щадит витамины, но создает привычный вкус.

    Именно реакции Майяра мы обязаны тем, что так аппетитно выглядят (и не только выглядят) зажаренные продукты. Причем аромат кажется приятным даже в том случае, если ради опыта соединяются всего-навсего белок сырого яйца и очищенная глюкоза.

    Доктор химических наук Александр Рулёв, академик Михаил Воронков (Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН).

    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.


    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