Физика специальности Технология продукции общественного питания. Химические процессы, происходящие при готовке пищи Какие химические реакции происходят при приготовлении пищи
Все эти методы не случайно помогают избавиться от слез при нарезке лука:
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
Рис. 1.3. Строение крахмального зерна:
1 - строение амилозы; 2 - строение амилопектина; 3 - крахмальные зерна сырого картофеля; 4 - крахмальные зерна вареного картофеля; 5 - крахмальные зерна в сыром тесте; 6 - крахмальные зерна после выпечки
При нагревании от 55 до 80°С крахмальные зерна поглощают большое количество воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строение, а следовательно, анизотропность. Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его образования называется клейстеризацией. Таким образом, клейстеризация - это разрушение нативной структуры крахмального зерна, сопровождаемое набуханием.
Температура, при которой анизотропность большинства зерен разрушена, называется температурой клейстеризации . Температура клейстеризации разных видов крахмала неодинакова. Так, клейстеризация картофельного крахмала наступает при 55-65°С, пшеничного - при 60-80, кукурузного - при 60-71°, рисового - при 70-80°С.
Процесс клейстеризации крахмальных зерен идет поэтапно:
* при 55-70°С зерна увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют оптическую анизотропность, но еще сохраняют слоистое строение; в центре крахмального зерна образуется полость ("пузырек"); взвесь зерен в воде превращается в клейстер - малоконцентрированный золь амилозы, в котором распределены набухшие зерна (первая стадия клейстеризации);
* при нагревании выше 70°С в присутствии значительного количества воды крахмальные зерна увеличиваются в объеме в десятки раз, слоистая структура исчезает, значительно повышается вязкость системы (вторая стадия клейстеризации); на этой стадии увеличивается количество растворимой амилозы; раствор ее частично остается в зерне, а частично диффундирует в окружающую среду.
При длительном нагревании с избытком воды крахмальные пузырьки лопаются, и вязкость клейстера снижается. Примером этого в кулинарной практике является разжижение киселя в результате чрезмерного нагрева.
Крахмал клубневых растений (картофель, топинамбур) дает прозрачные клейстеры желеобразной консистенции, а зерновых (кукуруза, рис, пшеница и др.) - непрозрачные, молочно-белые, пастообразной консистенции.
Консистенция клейстера зависит от количества крахмала: при содержании его от 2 до 5% клейстер получается жидким (жидкие кисели, соусы, супы-пюре); при 6-8% - густым (густые кисели). Еще более густой клейстер образуется внутри клеток картофеля, в кашах, блюдах из макаронных изделий.
На вязкость клейстера влияет не только концентрация крахмала, но и присутствие различных пищевых веществ (сахаров, минеральных элементов, кислот, белков и др.). Так, сахароза повышает вязкость системы, соль снижает, белки оказывают стабилизирующее действие на крахмальные клейстеры.
При охлаждении крахмалосодержащих продуктов количество растворимой амилозы в них снижается в результате ретроградации (выпадение в осадок). При этом происходит старение крахмальных студней (синерезис), и изделия черствеют. Скорость старения зависит от вида изделий, их влажности и температуры хранения. Чем выше влажность блюда, кулинарного изделия, тем интенсивнее снижается в нем количество водорастворимых веществ. Наиболее быстро старение протекает в пшенной каше, медленнее - в манной и гречневой. Повышение температуры тормозит процесс ретроградации, поэтому блюда из крупы и макаронных изделий, которые хранятся на мармитах с температурой 70-80°С, имеют хорошие органолептические показатели в течение 4 ч.
Гидролиз крахмала. Крахмальные полисахариды способны распадаться до молекул составляющих их Сахаров. Процесс этот называется гидролизом, так как идет с присоединением воды. Различают ферментативный и кислотный гидролиз.
Ферменты, расщепляющие крахмал, носят название амилаз. Существуют два вида их:
α-амилаза, которая вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных соединений - декстринов; при продолжительном гидролизе возможно образование мальтозы и глюкозы;
β-амилаза, которая расщепляет крахмал до мальтозы.
Ферментативный гидролиз крахмала происходит при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др. В пшеничной муке обычно содержится β-амилаза; мальтоза, образующаяся под ее влиянием, является питательной средой для дрожжей. В муке из проросшего зерна преобладает α-амилаза, образующиеся под ее воздействием декстрины придают изделиям липкость, неприятный вкус.
Степень гидролиза крахмала под действием ».
И действительно - при какой температуре правильно жарить мясо? Как сделать так, чтобы молоко дольше не скисало? Как работают дрожжи? И самый главный вопрос, которым задается любой начинающий кондитер после нескольких первых провалов, - как испечь прекрасный торт и не потерпеть оглушительное поражение? Вы давно держали поваренную книгу, которая действительно отвечала бы на все эти вопросы? Если да, то авторами были или Эрве Тис, или Гарольд МакГи - два других известных популяризатора модернистской кухни, вдохновившие Адриа и компанию на гастрономические эксперименты с химией и физикой кухонных процессов. Нет, действительно: из года в год пользователи кулинарных форумов ломают копья по поводу простейших вещей - допустим, как правильно сварить яйцо всмятку и не промахнуться? И копья продолжают ломаться, потому что не так много людей знают, что белок и желток сворачиваются при разных, но вполне конкретных температурах.
Molecular Cuisine Starter Kit
Физика, химия и биология, пришедшие на помощь гастрономии, - это, в общем-то, и есть молекулярная кухня. Если вы положите яйцо в воду с температурой 64ºC, то через 35 минут получите идеальное яйцо всмятку невероятной кремовой консистенции; да, для этого нужен прибор под названием термоциркулятор - вообще это погружной водогрей с водяной помпой и микропроцессором, ничего сложного, - но яйцо будет получаться раз за разом, без отказа. Физика, химия и никаких шансов на провал.
Последняя волна интереса к модернистской гастрономии связана с недавним выходом пятитомника «Modernist Cuisine » - бывший технический директор Microsoft Натан Мирволд, мультимиллионер и энтузиаст кухонного дела, потратил несколько лет, чтобы при помощи десятков людей написать самое исчерпывающее пособие по технологиям приготовления еды; это тема отдельной дискуссии, но тысячестраничные тома в подробностях описывают центрифуги и роторные эвапораторы, жидкий азот и пароконвектоматы, изолят пшеничного протеина и предварительную желатинизацию риса. Год назад та же команда выпустила все еще увесистый, но не настолько деморализующий томик «Modernist Cuisine at Home », который все эти экзотические методики проецирует на домашнюю кухню. Это первая в истории иллюстрированная поваренная книга для дома, объясняющая, что на самом деле происходит с вашей едой, пока вы ее готовите.
Cuisine Innovation Mini Discovery Kit For Molecular Gastronomy
И вот что выясняется. Во-первых, модернистская кухня - это способ готовить быстрее, точнее и увереннее. Хотите, чтобы стейк всегда выходил сочным и мягким? Отрегулируйте печку и обзаведитесь цифровым мясным термометром. Во-вторых, без гаджетов не обойтись: весы, сифон, вакуумизатор, терка-микроплан, погружной блендер, скороварка, горелка для карамели - но все вместе поставит вас перед выбором «новый айфон или заново переоборудованная кухня». В-третьих, для самых интересных рецептов понадобятся пищевые добавки - да-да, те самые страшные пищевые добавки, от которых вырастают рога и вторая пара грудей, - но здесь всякому скептику стоит подойти к холодильнику и внимательно изучить содержимое любимого йогурта, а затем перейти в ванную комнату и то же самое проделать с любимой зубной пастой. Более опытные скептики могут провести увлекательный вечер на PubMed , после чего «ксантановая камедь», которая встречается нам несколько раз в день в косметике, йогуртах и промышленных соусах под маркировкой E415, перестанет казаться чем-то кошмарным и станет лучшим другом на кухне: этот бесцветный и безвкусный полисахарид практически не усваивается организмом (и выводится из него), зато превращает практически любую жидкость в густой соус буквально за секунды. Или взять агар-агар: при помощи небольшой кастрюли и погружного блендера можно за пару минут сделать полноценный бешамель из твердого сыра и молока - легко, без муки и долгих помешиваний. И так практически по всему списку: экстракты водорослей, родственники поваренной соли, ферментированные продукты, яичный белок и желток в виде порошка - короче, ничего такого, чего бы мы не ели на протяжении тысячелетий, просто собранное в виде вытяжки, эссенции или экстракта.
Букет негативных мнений по поводу молекулярной гастрономии - естественная человеческая реакция на все новое и неизведанное. Советскому человеку желание положить сырую рыбу на кусочек вареного риса и немедленно съесть их вместе показалось бы противоестественным и неприятным. Микроволновые печи проделали тот же путь: эксплуатировать безусловно опасный магнетрон внутри бытового прибора еще в прошлом веке казалось чем-то из ряда вон выходящим, но теперь это общепринятый способ дешево и быстро погреть любую еду из холодильника (и даже приготовить кое-что интересное - было бы желание). Молекулярную гастрономию ждет тот же путь: постепенно все смягчатся, потом примут, а там и полюбят. В качестве иллюстрации - несколько простых и безотказных рецептов для дома, объясняющих, почему это здорово и быстро.
1
Секрет варки пасты
Гибрид двух разных советов - Эрве Тиса и Гарольда МакГи, но сначала развенчаем несколько мифов. Во-первых, считается, что нужно много воды. Нет, не нужно. Во-вторых, считается, что нужно класть пасту в кипящую воду. Нет, не нужно. В-третьих, чтобы паста не слиплась, принято добавлять масло. Нет, его можно добавить позже, уже на тарелке: французские учёные™ из Institut National de la Recherche Agronomique опытным путем выяснили, что от масла в кастрюле толку никакого.
Самый быстрый способ сварить пасту - взять глубокую сковородку и сварить пасту прямо в ней, почти как лапшу - но с вариациями: воду, в отличие от азиатской лапши, все же нужно посолить.
Еще поможет делу варка не в воде, а в бульоне: чем больше белка в воде, тем меньше полисахарида амилозы теряет крахмал, гранулы которого входят в состав любой пасты.
Даже если у вас нет бульона, добавьте немного уксуса или столовую ложку лимонного сока - это практически не повлияет на вкус, но предохранит пасту от слипания. Дело в том, что белки в слегка подкисленной воде в районе pH 6 становятся электрически нейтральными, поэтому образуют пленку, которая обволакивает крахмал и не дает ему выбраться наружу и склеить пасту, даже если вы ее уже переварили.
2
Sous vide дома
Су-вид - это способ низкотемпературной готовки еды в вакууме, известный с конца XVIII века. Особенно хорошо выходят рыба и мясо: для того чтобы полностью свернуться, разным видам белков нужны температуры в 50-70 градусов Цельсия, но совсем не ад духовки или гриля. Вакуум тоже не нужен: надо как-то отделить еду от воды, в которой она варится.
Берете пакеты Ziploc или любые плотные пищевые пакеты с клапаном сверху.
Кладете туда небольшие кусочки сырого охлажденного лосося, который подходит для суси, - мы не хотим рисковать, если вы не сможете хорошо термически обработать блюдо.
Туда же можно отправить любые специи по вкусу (травы, лимон, соевый соус, мирин - что угодно, только не свежий чеснок).
Туда же нужно положить две столовые ложки любого растительного масла; чем нейтральнее, тем лучше.
Медленно погружайте открытые пакеты клапаном вверх в небольшую кастрюлю, в которую льется горячая проточная вода; воздух из пакетов при погружении выходит, когда он дойдет до клапана - закрываете пакеты без воздуха и оставляйте в этой проточной водяной бане примерно на 40 минут.
Если есть термометр, отрегулируйте проточную воду до 53ºC, если нет - она все равно будет примерно такой температуры, пять градусов в любую сторону погоды не сделают.
Когда лосось видимо приготовился (а это от 40 минут до часа с небольшим), вынимайте его из пакетов и кладите на тарелку. И все. Если есть горелка для карамели, можно пройтись ей по поверхности - или довести кусочки на очень горячей сковородке, потратив буквально по 15 секунд на одну сторону.
3
Прозрачный бульон
Лучший способ быстро приготовить вкуснейший и достаточно прозрачный бульон - завести скороварку и не забывать рубить ингредиенты на маленькие кусочки; целая луковица в супе - это лень повара и не до конца извлеченный вкус. Однако есть вполне научный способ очистить любой уже готовый бульон без мучительного многоэтапного процеживания и получить то, за чем безуспешно гоняются миллионы домохозяек по всему миру.
Нужно добавить немного агар-агара (два грамма на литр жидкости) в кипящий бульон, тщательно растворить его там (погружной блендер - хороший вариант), дать остыть и поместить результат в морозилку, лучше - в каком-то плотном пакете.
Via Shutterstock, www.thinkgeek.com, www.russums-shop.co.uk.
