VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Молекулярная кухня
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Приготовление пищи, кулинари́я или кулина́рия (лат. Culīnāriaars «кухонное ремесло»; от culīna «кухня») — человеческая деятельность по приготовлению пищи. Включает в себя комплекс технологий, оборудования и рецептов [12].
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.
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.
Цель исследования: проведение опытов для установления взаимосвязи химических процессов с технологией приготовления блюд в молекулярной кулинарии.
Задачи исследования:
Установить взаимосвязь молекулярной кулинарии с химией.
Познакомиться с историей возникновения молекулярной кухни.
Определить особенности молекулярной кулинарии, её достоинства и недостатки.
Установить взаимосвязь химии, биологии и кулинарии.
Определить перспективы развития молекулярной кухни.
Рассмотреть возможность внедрения блюд молекулярной кухни в наш рацион.
Гипотеза: современное развитие кулинарии невозможно без знаний химии и биологии.
Объект исследования: особенности молекулярной кулинарии.
Предмет исследования: блюда молекулярной кухни.
Методы исследования: изучение вопроса с использованием научной литературы и информационных источников; обобщение и систематизация научных фактов; исследовательская работа.
Раздел 1. Теоретические аспекты молекулярной кухни
1.1. и их
Физическая и кулинарии еще в Древнем , но в 1988 г. отрасль - благодаря физику и французскому Тису.
Курти дома, а на атомную и эффекты . Однажды кусок до двухсот по — и придумал Florida ( масса , сверху). Так кухня. Тис формулы для французских , обосновав их и технологии .
«молекулярная » был в употребление в физиком из Оксфордского и химиком Тис. из них, приписывают : « нашей в том, что мы в измерить Венеры, но не , что внутри на столе».
, которые подход к , — Ферран , Арзак, , Пьер , Шуршаков, . Некоторые из них терминами « » и «кулинарная » [2].
При пищи « кухни» механизмы, за ингредиентов во обработки . В , один из в том, что для достижения готовности тепловой длительности молекуля кулинарии благодаря и ученых— , Ферран , Блюменталь, , Евгений , Комм– , впервые идею по-русски.
, они открыли, что продуктами на молекулярном . , которые эта - почти , все: запах, , . Для достижения используются , сырье, и .
1.2. Приемы, и молекулярной
приемов позволяет блюда из . Например, продукт в массу. Эта вкусовые рецепторы. позволяет жидкости и блюдо , технологии - блюдам снаружи и . С помощью можно сильно и ощущение от еды, дыму от . Сферификация капсулам в пленке, наполненным . Раскусил — вкуса [4].
мнению, для молекулярной сырье на компонентов: , , альгинат – водорослей для и превращения в ; белок в даёт структуру, чем ; глюкоза и предотвращает ; лецитин и стабилизирует ; не даёт соединяться; ( сироп) ; ксантан ( сои и ) стабилизирует и .
Необычность кухни с специального . , льдомиксеры или продукты в в замороженном ; испаритель драгоценные при 20 градусов. В получать из одного , а нож измельчает до частиц. позволяет по технологии (Су вид) «в », которой витамины, и естественный [6].
, выше мы некоторые , и оборудование для « блюд». , что почти все натуральным, а и приемы от традиционных.
1.3. к кулинарии
и химии, понять , в продуктах. , известно, что сок, в мясо , делает , а вес мяса при увеличить на , готовить его при 55 оC, а «» для рыбы – 40 оС. при 65°С за 1,5 белок нежным и , а из можно что , он становится, , как ; если в пропорции в , пена до размеров, а из можно до 20л .
Благодаря было , что ощущения во еды на вкусовые . мороженое с , одновременно , а потом к бумаге. было ? и звук, и , форма и тоже на вкус.
– и важное « кухни» – вкусов в от вкусовых . , вкусовые идеально с цветной , – с клубникой, а – с .
Молекулярная ответ и на : как при овощей их цвет. Как , важным для качество , а – содержание в ней . в ресторанах принято воду с , не превышающим 20 мг/л.
, можно , что почитатели , создавая «», учитывают те и химии, за преобразование во кулинарной .
1.4. характеристики , применяемых в
К этой добавок отнесены , ис для создания или существующих пищевых , т. е. , регулирующие или их . Применение в технологии позволяет продуктов и природы и текстурированных. В от химического и гелеобразователи могут по различным .
морских .
препараты пищевых няют , из красных и водорослей. В широко , каррагинаны и .
кислота (400) и ее (Е401-Е405) к бурых родов и (от лат. alga-), построены из β- -маннуроновой α- - кислот, в форме и в цепи связями.
получения на щелочной растворами или в виде натриевых или . При подкислении из выделяют кислоты, в с их ограниченной , как , переводят в формы. добавок, с кислотой, 5 .
Растворимость в воде от катиона в , формирующих гетерогликанов. кислоты в холодной , но в ней, связывая - количе , однако в воде и в , образуя при . Натриевые и альгиновых растворимы в с высоковязких . с двухвалентными гели или альгинаты.
альгинатов с полимерной мо, в связи, с чем имеют, как пра, молекулярную . В случае ров изменяется добавки. При повышение быть введения ионов , , связывая , приводят к молекулярной и, как , к повышению . дозировки ция может к .
Образование в растворах про с участием кальция их молекул в зонах . В с этим и прочность связаны с ко и зон кристалличности.
() Е406 - агарозы и . фракция - полисахарид, из остатков β-- и 3,6-ангидро-α-L-каррагинаны галактопиранозы, попеременно и α-(1,3)-. Агаропектин сложного , глюкуроновую и серную .
получают из водорослей , произрастающих в , Тихом и океанах. В от водорослей полисахаридов . Агар в холодной , но в ней. В горячей он коллоидный , при охлаждении прочный , стекловидным . У этот за счет ния спиралей и их от содержания ка, или кислоты. агара в 10 раз , чем у . При нагревании в способ к снижается. при рН более 4,5 и .
(Е407) полисахаридов ( под названием ), содержащихся, с в красных Chondrus , Species, и др. По химической близки к и собой гетерогликаны, построены из D-галактопиранозы со α-(1,3) и β-(1,4)- ними, т. е. из звеньев, щих (β-D- и 3,6--) галактопиранозы. В от строения щихся три основных , для обозна используют алфавита
процесс основан на их водой с из раствора. В два способа :
а) гелеобразование в с калия - для каррагинанов;
б) из — при выделении трех .
.
Желатин единственным бел природы, используется в ти. Желатин - , представляющий полипептидов с массой - и их агрегатов с до 300000, не и запаха. желатина до 18 , в том числе (26 пролин (15 - (13 - 15%), (11 - 12%), (6 - 7%), аланин (8 - и (8 - 9%).
Электрокинетические в растворе, в том точка, электроактивными -лотами. В молекулах функциональными ми, заряд, :
- аспарагиновой и ;
-NH2 -группы и ;
-NH-C- NH2,- .
Аминогруппа.
На их долю 95% всех 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, предусматривающими 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 [1].
Раздел 2. Практические аспекты молекулярной кухни
2.1. кулинария в
Во второй работы аспекты , биологии и .
продемонстрированы в .
1. Взаимосвязь и технологий
|
Название химических |
в технологии . Влияние на продукции. |
|
(Пищеварительные ) |
используют для , улучшения его , для мясных , в и кондитерском . расщепляют . - в пивоварении, пены. . Пепсин в «готовых» . , в производстве питания. |
|
тяжелых |
, яичный как противоядие для металлов. |
|
кислотами |
используется при и других . происходит белка. |
|
кипячением () |
Свертывание при обработке. На при тепловой осветление . яиц в кипящей , в , кипячении , муки, , рыбы, изделий. пищи. |
|
() |
Хлебопекарное, . Тесто, для кондитерских . набухание - , плотное по , при набухании свойства – , липкое. , котлетной . Для усвояемости каш и варки, и добавляют окончанием . Образование . |
|
Структуру хлеб ( на его качества), при кипячении , в пастилы, , , при приготовлении . |
|
|
Деструкция ( обработки) |
Для , ослабления , происходят изменения, , происходит соединений, особый и . |
|
Дегидратация |
, , размораживание , . Тепловая , зависит изделий на . |
2.2. Исследовательская часть работы
части : « почувствуем, и кто знает, суждено одним из и открыть с блюдами ».
Для проведения были использованы применяемые в продукты:
Оливковое масло «Идеал» – 200 мл.
Уксус бальзамический 50 мг.
Агар-агар – 10 г.
Молоко торговой марки «Простоквашино» – 0,5 л.
Ванильный сахар – 10 г.
Домашний клубничный джем – 100 г.
Клубника в сиропе – 100 г.
Эксперимент №1 по приготовлению «Бальзамической икры».
Используемые ингредиенты:
100 мл оливкового масла;
60 мл бальзамического уксуса;
30 мл воды;
1 ст. л. сахара;
1 саше агар-агара.
Ход опыта:
Заранее охладить миску с оливковым маслом.
Смешать в кастрюльке уксус, воду, сахар и агар-агар.
Довести смесь до кипения, прокипятить на среднем огне в течение 1 минуты.
Смесь слегка густеет.
Убрать с плиты и несколько минут, остудить.
Набрать смесь в шприц без иглы.
Держать шприц горизонтально над емкостью с охлажденным маслом
и выдавливать по капле смесь в масло. Капли не должны попадать одна на другую. На дне емкости икринки будут образовывать идеальные сферы.
Процедить икринки.
Результаты опыта представлены в Приложении 4.
Эксперимент №2 по приготовлению «Рулета из молока с клубничной икрой» [Приложение 5].
Вам потребуются:
100 мл оливкового масла.
100 мл клубничного сиропа.
1 ст. молока.
1 саше агар-агара.
Клубника в сиропе.
2 ст. л. сахара.
10 г. Ванильного сахара.
Приготовление рулета:
Смешать в кастрюльке молоко, ванильный сахар, сахар и агар-агар. Довести смесь до кипения, прокипятить на среднем огне в течение 1 минуты. Смесь слегка густеет. Убрать с плиты и несколько минут остужать.
Разлить смесь на противень. Убрать противень на 5 минут в холодильник, на остывший молочный корж намазать клубничный джем и свернуть в рулет. Украсить клубникой в сиропе и клубничной икрой.
Приготовление клубничной икры:
Заранее охладить чашку с оливковым маслом. Смешать в кастрюльке сироп и агар-агар. Довести смесь до кипения, прокипятить на среднем огне в течение 1 минуты. Смесь слегка густеет. Убирать с плиты и несколько минут остужать.
Набрать смесь в шприц без иглы. Держать шприц горизонтально над емкостью с охлажденным маслом и выдавливать по капле смесь в масло. Капли не должны попадать одна на другую. На дне емкости икринки будут образовывать идеальные сферы. Процедить икринки.
В домашних условиях можно приготовить и другие блюда молекулярной кухни: шоколад «Куллер»,«Ванильные сливки с желе и икрой из апельсина», Безе «Кристаллы ветра», «Свекольный рулет со сливочным сыром» и т.д.
Заключение
Изучив теоретические и практические аспекты данной темы, были сделаны 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.
Список литературы
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.
Томас Вилгис. Молекулярная кухня. Физика и химия утонченного вкуса (ориг.Die Molekül-Küche. Physik und Chemie des feinenGeschmacks). – Издательство Hirzel Verlag, 2017.
Хейко Антониевиц и Клаус Дальбек. Дерзкая кулинария: технологии и текстуры молекулярной кухни (ориг.Verwegenkochen: Molekulare Technikenund Texturen). – Издательство Matthaes Verlag, 2014.
Крешков А. П. Основы аналитической химии. Физические и физико-химические методы анализа. М.: Наука, том 3, 1970 – 488 с.
Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник – М.: ДеЛиПринт, 2011. – 435 с.
http://www.future-food.ru
http://www.frio.ru
http://www.su-shef.ru
[Электронный ресурс]. URL: http://www.rsci.ru/Химики-гастрономы готовят молекулярную еду 21-го века:
[Электронный ресурс]. URL: http://sunfood.com.ua/История молекулярной кулинарии:
[Электронный ресурс]. URL: http://www.ntv.ru/novosti/156254#ixzz3In4Niiec Молекулярная кухня завоевывает умы и желудки.
Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/
Приложение 1
Шоколад «Куллер».
Ингредиенты:
Куриные яйца – 7шт., желтки и белки отделяем заранее
Масло сливочное – 285 г.
Сахар – 200 г.
Черный шоколад, 70% – 340 г.
Голубой сыр, порезанный небольшими кубиками – 100 г.
Алюминиевые формочки для готовки на гриле.
Рецепт приготовления:
1. Приготовить основу – смешать взбитые сливки и размолотые кофейные зерна. Добавить голубой сыр и вымешивать до образования однородной массы - сыр должен раствориться.
В молекулярной кухне важно строго выполнять все пункты рецепта приготовления
2.Просеять муку и смешать ее с мелкими кусочками масла.
3.Залить массу в форму и убрать в холодильник.
4. Для глазировки смешать яичные желтки и сахар пока вся масса не станет белого цвета.
5. Смешать немного черного шоколада и масла в чашке и растопить в микроволновке.
6. В яично-сахарную смесь осторожно ввести шоколадно-масляную смесь и взбить до получения однородной массы.
7. Добавить муку в шоколадную смесь и перемешать.
8. На дно круглых формочек выложить массу шоколада, затем достать из холодильника первую массу, разрезать на кубики и положить сверху и закрыть шоколадной массой.
И финальный и самый ответственный момент в приготовлении молекулярного шоколада «Кулер».
9. Поставить формочки на 10 минут в духовку, нагретую точно до 190 градусов.
10. Молекулярное блюдо готово!
Приложение 2
Безе "Кристаллы ветра"
Ингредиенты для приготовления безе:
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
Продукты, используемые для приготовления бальзамической икры и рулета.
Приложение 4
Приготовление блюда «Бальзамическая икра».
Приложение 5
Приготавление блюда «Молочный рулет с клубничной икрой»
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.
CocadeVidre — кристальные кокосовые пирожные с орехами пиния.
Черничное желе с пеной вербены. Ванильные сливки с желе и икрой из апельсина.
Безе «Кристаллы ветра».