Химия в кулинарии - или Кулинарная химия


Наверное согласитесь, что 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 и вместо химических названий «хлорид натрия» или «сахароза» на кухне звучат более привычные слова «соль» и «сахар». Однако сам процесс приготовление блюда по кулинарному рецепту смело можно сравнить с методикой проведения химического эксперимента.


«Процесс проникновения химии в кулинарию» началось давно. Однако изучением проблем, связанных с пищей всерьёз начали заниматься в XVIII-XIX столетиях, в том числе и многие известные учёные химики. Так, Антуан Лоран Лавуазье обнаружил зависимость качества мясного бульона от его плотности, а Антуан Огюст Пармантье предложил способы консервации продуктов питания. Увлёкшись анализом мясного сока, выдающийся немецкий химик Юстус фон Либих изобрёл так называемый мясной экстракт, известный нам под именем «бульонные кубики». Он также разработал молочные смеси - предшественники современного детского питания.


Справедливости ради наверное следует признать, что особенно за прошедшие десятилетия химия в немалой степени изменила ассортимент питания человека. Современные химики научились «вырабатывать» молоко, сыр и другие продукты из сои, а на основе белков куриных яиц и пищевого желатина полвека назад впервые получили даже искусственную зернистую чёрную икру.


Однако несмотря на неоценимую пользу, которую химия приносит человечеству, в мире процветает и хемофобия - боязнь химии. А парадоксальность этого феномена состоит ещё и в том, что каждый из нас в той или иной степени соприкасается с химией в быту и даже тогда когда хлопочет на кухне. Несмотря на это о некоторых космических явлениях, или реакциях, протекающих на Солнце, мы зачастую знаем 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 блюда.


Природу химических процессов, происходящих при приготовлении пищи, человек реально начал понимать относительно недавно. Так французский химик Луи Камилл Майяр изучая возможность синтеза белков при нагревании, получил вещества, которые, как оказалось, определяют цвет и запах многих готовых блюд (о реакции Майяра мы вам уже рассказывали). Однако реакция Майяра - это не один, 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 соединений, молекулы которых содержат первичную аминогруппу (аминокислоты, пептиды и белки). Образующиеся продукты претерпевают реакции, затем при взаимодействии с другими компонентами пищи происходят дальнейшие превращения, создающих 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. При реакции Майяра образуются как интенсивно окрашенные, так и бесцветные продукты, которые могут быть вкусными и ароматными или, напротив, прогорклыми и неприятно пахнущими, могут быть как антиоксидантами, так и ядами. А это значит, что реакция Майяра может как повышать питательную ценность пищи, так и делать её опасной для употребления.


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 растений обусловлен присутствием упомянутых соединений. «Экспериментируя» 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.


И со вкусовыми эффектами всё тоже не 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 кто-то вообще сочтет его безвкусным. Некий химик в шутку предлагал своим гостям попробовать раствор этой соли (ее до сих пор предприятия пищевой промышленности используют её в качестве консерванта) и неудержно смеялся, когда после его дегустации между гостями разгорался спор, потому что 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 кулинария». Фундаментальную задачу молекулярной гастрономии её создатели (профессор физики Оксфордского университета Николас Курти и французский физикохимик Эрве Тис) видели в исследовании различных процессов, происходящих при кулинарной обработке пищевых продуктов, и применении полученных результатов для приготовления оригинальных яств

см. Необходимые ингредиенты и материалы для Молекулярной кухни

Основные технологии молекулярной кулинарии

Одним из впечатляющих результатов синтеза кулинарии и естественных наук также 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.
Помимо этого, оказывается,что 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 -эффективный природный пенообразователь, являющийся смесью полисахаридов и получаемый из красных и бурых морских водорослей,
Однако, несмотря на множество изысканий и открытий перед наукой, в т.ч. и химией, в кулинарной области по-прежнему остаётся немало неизученных вопросов. И научное понимание процессов кулинарной обработки продуктов необходимо не только для традиционной кухни, но и для развития новых технологий приготовления пищи.

Назад
Write Close