Текст книги "Ингредиенты: Химия и алхимия гастрономического творчества"

Текучесть

Когда вы встряхиваете, перемешиваете или наливаете любую жидкость, молекулы содержащихся в ней веществ перемещаются туда-сюда. Мелкие молекулы делают это легче, так что состоящие из них вещества являются более жидкими. Молекулы воды очень маленькие и подвижные по сравнению с другими веществами, так что чистая вода – одна из самых текучих жидкостей у вас на кухне. Если добавить в воду другие вещества, они создадут препятствия и барьеры на пути молекул воды. По сравнению с чистой водой хумус – это сильно пересеченная местность.

Любые вещества, мешающие молекулам воды перемещаться, делают раствор более густым.

Любые вещества, мешающие молекулам воды перемещаться, делают раствор более густым. Чем равномернее распределены препятствия, тем плотнее жидкость. Яичный соус получится гуще, если белки в нем будут размешаны равномерно, а не сбиты в комочки. Хорошо взбитая заправка для салата становится жиже, когда жиры отделяются, образуя масляную пленку. Углеводы делают лимонное повидло более густым, если выделяются из фруктов при долгом кипячении. Пенка на эспрессо тем гуще, чем мельче пузырьки, а сахарный сироп станет максимально вязким, когда весь сахар растворится в воде. Минеральные вещества, например соль, тоже способны делать жидкость более густой, но, чтобы вы заметили эффект, вам понадобится такое количество соли, что раствор станет совершенно отвратительным на вкус.

Молекулы встают настолько плотно, что в растворе больше ничто не может двигаться – даже вода.

Если чистая вода – одна из самых текучих жидкостей на кухне, то что же наблюдается на другом конце спектра? При изменении баланса между водой и другими веществами в растворе (или уменьшении температуры – см. раздел «Твердая, жидкая и газообразная»), он становится все гуще… и гуще… пока процесс не прекращается. Молекулы встают настолько плотно, что в растворе больше ничто не может двигаться – даже вода. Именно из-за этого еда становится хрустящей. Картофельные чипсы, фрукты сухой заморозки, пахлава, леденцы, утка по-пекински, корочка на хлебе, жареный лук – все эти продукты мы любим как раз за это. Когда вы откусываете кусочек такой пищи, молекулы никуда не могут ускользнуть от ваших зубов, поэтому сопротивляются, пока корочка не ломается. Тогда вся структура нарушается, и возникает тот самый восхитительный хруст. Вода – враг хруста; она позволяет прочим веществам скользить и перемещаться, так что кусок пищи не ломается, а лишь сгибается. Жаря во фритюре куриные крылышки или картофель, выпекая вафли или пиццу и кипятя сироп для леденцов, мы удаляем воду и/или добавляем другие ингредиенты. Любой способ приготовления чего-либо хрустящего предполагает, что баланс сместится в сторону уменьшения количества воды и увеличения количества других веществ. Все, что позволяет воде проникнуть обратно в пищу, – это шаг в противоположном направлении, поэтому хрустящие продукты становятся мягкими, если их оставить во влажной среде.

Вода / Текучесть

Любое вещество, оказывающееся на пути воды, делает раствор более густым. Создайте воде побольше препятствий, и она сможет полностью прекратить свое движение.

Кислоты и основания

Молекулы воды состоят из двух частей – кислотной и основной. В любом продукте содержатся миллионы молекул воды и, следовательно, огромное количество таких половинок. В чистой воде одинаковые количества обеих половинок соединяются вместе и уравновешивают друг друга, поэтому вода абсолютно нейтральна. Но в большинстве продуктов баланс между кислотными и щелочными половинками сдвинут в ту или иную сторону. При преобладании кислотных частей пища получается кислой, при преобладании основных – щелочной. Мы измеряем соотношение между кислотными и основными частями в единицах pH. Эта величина может быть от нуля до четырнадцати. Нейтральная вода имеет показатель pH, равный семи; более низкие значения означают повышение кислотности, более высокие – щелочности. Все, что мы добавляем к пище для понижения pH, – это кислота, для повышения – основание.

Вкус пищи зависит от ее pH. Кислоты придают ей кислый вкус, основания – мыльный или слегка горьковатый. Каждая из кислот имеет собственные оттенки вкуса, однако все равно все они кислые – и молочная кислота сливочного масла, и уксусная кислота, и яблочная кислота, содержащаяся в вишне. Вкус оснований описать сложнее, потому что мы практически не едим продуктов с pH выше семи. Среди немногих исключений – белок старых яиц и некоторые сорта голландского какао-порошка. Скользкие и горькие продукты с высоким pH похожи на многие природные яды, поэтому они вызывают у нас скорее отторжение, чем желание распробовать оттенки вкуса.

Кислоты и основания влияют на структуру других веществ. Крайние значения pH приводят к весьма серьезным изменениям. Кислая среда с низким pH заставляет белки в сметане или маринованной рыбе слипаться и формировать плотную сеть, придающую продуктам жесткость, а щелочная среда с высоким pH оказывает сходное воздействие на лапшу рамен или «столетние яйца». Кислоты и основания вызывают распад углеводов: этим объясняется эффект, который как пищевая сода (основание), так и кислота (уксус) оказывают на любые продукты – от маринованных огурчиков до бланшированной брокколи. Они также влияют на процесс соединения сахаров с белками при реакции Майяра: высокий pH делает их более хрупкими и хрустящими, так что тесто для крендельков традиционно смазывают раствором соды, чтобы придать им характерный темно-коричневый цвет и нужную текстуру. Тот же самый трюк можно проделывать и с другими продуктами: корнеплоды, бекон, сыр и все, что содержит сахара и белки, будет поджариваться и покрываться темной корочкой быстрее, если мы сделаем их более щелочными. Даже небольшие колебания pH влияют на то, как разлагаются и начинают пахнуть жиры, а сильные изменения способны превратить их в мыло. Изменяя pH, легко изменить растворимость минералов, что может повлиять на цвет красного мяса и зеленых овощей. При нейтрализации определенных кислот определенными основаниями выделяется газ: именно так ведут себя пищевая сода и уксус в тесте для пончиков или в модели вулкана на школьной научной ярмарке.

Молекулы воды состоят из двух частей – кислотной и основной.

Вода / Кислоты и основания

Чистая вода состоит из двух частей: кислоты и основания.

Когда баланс между двумя частями смещается, мы получаем кислую или щелочную пищу, которая меняет свой вкус, текстуру, запах и цвет из-за воздействия на другие вещества.

Рост

На всем, везде и всегда есть микробы, бактерии, дрожжи, плесень и прочие живые существа, не видимые невооруженным глазом. Думать об этом не слишком приятно. Но для того, чтобы жить, микробам нужна вода – и мы можем лишить их ее различными способами. Не считая уничтожения микробов при помощи температуры (см. посвященную ей главу), консервация пищи всецело связана с водой.

Еще наши древние предки выяснили, что высушивание пищи – замечательный способ сохранить ее надолго. Объяснение этому явлению очень простое: в сухой пище меньше воды. Когда мы удаляем из продуктов воду, страдающие от жажды микробы теряют способность расти и размножаться. На любой достаточно сухой поверхности – персиках, сушеном мясе, грибах, креветках, розмарине или чечевице – микробы выглядят словно увядшие цветы, склонившиеся над растрескавшейся иссохшей почвой.

Удаление из продуктов воды – не единственный способ защитить их от микробов. Замораживание оказывает на них сходное воздействие, даже если в процессе заморозки в пище сохраняется вода. Микробы обитают на поверхности, высасывая воду изнутри продуктов. Они не могут жить в замороженной груше или сорбете, потому что вода внутри них заперта в твердой структуре льда, она неподвижна и недоступна для питья.

Чтобы жить, микробам нужна вода – и мы можем лишить их ее различными способами.

Вода в засахаренных или засоленных продуктах хоть и остается жидкой, но слишком занята растворением сахаров и минералов, чтобы обращать внимание на микробы. На принципе связывания воды с минералами и сахарами основана консервация продуктов: поэтому моряки и изобрели соленую рыбу и каперсы, поэтому мы можем без риска для жизни есть мед, которым Клеопатра поливала свой завтрак, и поэтому цукаты не превращаются в рассадник разноцветной плесени.

Если вы не можете их победить, отравите их. Микробы любят нейтральную воду, и изменение pH – в любую сторону – разрушает белки, нужные микробам для того, чтобы двигаться, питаться и размножаться. Крайние значения pH убивают микробов, останавливая механизмы их существования. Так как продукты с очень высоким pH часто невыносимы на вкус, обычно мы используем другой конец спектра, добавляя кислоту. Кислота доступна нам из двух источников: мы можем применить кислые продукты, такие как фруктовые соки и уксус, либо получить ее благодаря производящим кислоты микробам, которых мы призываем на помощь в процессе ферментации. Такая химическая стратегия позволяет кислым пикулям, йогурту, кимчи, маринованной рыбе и мясным закускам сохраняться гораздо дольше, чем их нейтральным собратьям.

Вода / Рост

Для роста микробам нужна вода, которой очень много в большинстве сырых продуктов. Заморозка, засахаривание или засаливание, сушка и изменения pH не дают микробам расти, так что пища сохраняется дольше.

Сахара

Фактически сахара – это одна из разновидностей углеводов (см. главу о них), но они играют такую значительную роль в кулинарии и ведут себя настолько иначе, что заслужили отдельного упоминания. Скажите «сахар», и большинство представит себе мороженое, мед, конфеты, торт или фрукты. Эти ассоциации проистекают из самого знаменитого свойства сахара – сладости. Но сахара не просто сладки на вкус: для хорошего жареного цыпленка или квашеной капусты они не менее важны, чем для булочек с корицей или кленового сиропа. Включая сладость, у сахаров есть шесть основных функций в кулинарии:

• Они сладкие.

• Из-за них пища темнеет.

• Они кристаллизуются.

• Они растворяются.

• Они делают жидкости более густыми.

• Они ферментируются.

Сладость

В пищевых продуктах можно обнаружить не один десяток различных сахаров, но в наибольших количествах встречаются пять из них: глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза и лактоза. Все они сладкие, но в разной степени. Если расставить их по степени сладости, получится такая картина:

Колебания степени сладости определяются тем, как каждый из сахаров взаимодействует с нашими вкусовыми сосочками на языке, которые работают словно маленькие ручки. Они изучают мир через прикосновения – хватают сахар, ощущают его форму и посылают сигналы в мозг. Сладость, заключенная в этом послании, отчасти зависит от различий в форме молекул сахаров. Сообщения от фруктозы и сахарозы звучат для мозга громче, чем от других сахаров.

Это открывает для нас целый ряд удивительных возможностей. Если вам не нужно, чтобы блюдо было сладким, однако вы хотите воспользоваться другими пятью полезными свойствами сахаров, используйте, например, мальтозу. Если вы стремитесь максимально увеличить сладость, добавив минимум сахара, возьмите фруктозу. Спросите у любого производителя газировки.

Наши вкусовые сосочки хватаются за содержащиеся в пище сахара и передают информацию о сладости, которая различна для разных типов сахаров.

Потемнение

Поджаренная пища с темной корочкой очень вкусная. Поэтому нам так нравятся сосиски гриль, крем-брюле, кофе, жареный лук и прочие лакомства. И все это было бы невозможно без сахаров. Потемнение происходит, когда сахара разогреваются настолько, что начинают переполняться энергией. При достаточно большом ее количестве они взрываются. Каждый микроскопический кусочек сахарной шрапнели затем разрывается снова, и осколки врезаются друг в друга, формируя новые соединения. Этот каскад реакций преобразует сладкий, бесцветный и ничем не пахнущий сахар в более глубокое и сложное сочетание вкуса, цвета и аромата. Потемнение – это взрыв сахарной сверхновой.

При приготовлении пищи может возникать потемнение двух типов – карамелизация и реакция Майяра. Для их запуска требуются немного разные условия. Карамелизация происходит с чистыми сахарами, а для реакции Майяра необходимо наличие белков. Но поскольку практически во всех продуктах содержится хотя бы небольшое количество белка, карамелизация происходит редко, за исключением тех случаев, когда мы намеренно нагреваем чистый сахар, чтобы получить карамель. Как только вы захотите сделать тянучки вместо карамели и добавите какой-нибудь простой продукт, например сливочное масло, его молочные белки запустят каскад несколько иных взрывов – реакцию Майяра.

При реакции Майяра белки (и аминокислоты, звенья белковой цепи, – см. главу о белках) ведут себя как более летучая жидкость, способствуя скорейшему воспламенению сахаров. Дополнительный толчок от белков позволяет реакции происходить при меньшем количестве тепла, чем требуется для карамелизации. Однако, вопреки традиционному мнению кондитеров, ни тот ни другой способ потемнения не имеет конкретной температуры запуска. Как и все процессы, описанные в этой книге, реакции потемнения зависят и от времени, и от температуры (см. посвященную ей главу). Потемнение ассоциируется у нас с грилем, фритюром и прочими высокоградусными приспособлениями, но такая температура требуется только для того, чтобы потемнение происходило быстро. Однако оно возможно и при более низких температурах, просто процесс будет медленнее. Вероятно, вы не захотите ждать потемнения при низкой температуре, когда станете готовить обед, однако это прекрасный способ получения более глубокого вкуса. Помидоры, изюм и инжир, сушащиеся на солнце, темнеют за несколько дней. Для потемнения бальзамического уксуса, мисо и рыбного соуса в более прохладных условиях требуются месяцы. Некоторые из сахаров в нашем собственном организме прямо сейчас темнеют, но настолько медленно, что мы даже не способны этого заметить.

Карамелизация происходит с чистыми сахарами, а для реакции Майяра необходимо наличие белков.

Другое важное отличие между двумя типами потемнения состоит в том, что карамелизации подвержены все сахара, а реакция Майяра не может проходить с сахарозой. Из-за своей структуры сахарозе с трудом удается связываться с белками, для этого ей нужно разложиться на глюкозу и фруктозу. Это значит, что сахарный песок, который мы добавляем в маринады, тесто или соусы, темнеет не так охотно, как кукурузный сироп, меласса, мед, фруктовый сок, молоко или другие продукты, содержащие бессахарозные сахара.

Сахара / Потемнение

При карамелизации молекулы сахара распадаются на различные фрагменты, создавая сложный коктейль вкуса, запаха и цвета.

Кристаллизация

У кулинаров сложные отношения с кристаллизацией сахаров. Получение кристаллов в помадке и леденцах становится целью, а вот в ирисках и мороженом они совсем не нужны. К счастью, правила кристаллизации просты.

Как и кристаллизация воды, кристаллизация сахара связана с организацией молекул. Кристаллизация преобразует неорганизованную толпу растворенных сахаров в равномерные ряды, составляющие совершенный кристалл. Каждый из типов сахаров кристаллизуется отдельно, вытесняя все остальные молекулы на периферию. Если в сахаре слишком много примесей, они мешают молекулам сахара формировать ровные ряды, и кристалл не образовывается.

Использование примесей для предотвращения кристаллизации сахара лежит в основе большинства удачных рецептов сладостей. Для изготовления карамели, ирисок и конфет на палочке требуется кипячение сахара с водой до формирования густого концентрированного сиропа. Когда воды остается слишком мало для растворения сахаров, смесь становится идеальной средой для роста кристаллов, которые разрушают текстуру и гладкий внешний вид конфет. При добавлении различных типов сахаров возникает хаотичная смесь не подходящих друг к другу кусочков, нарушающих порядок, необходимый для кристаллизации. Поэтому для большинства рецептов конфет требуется смесь сахаров, например, сахарный песок (сахароза) и кукурузный сироп (глюкоза) или мед (фруктоза и глюкоза). Другие вещества – углеводы, белки и жиры – также могут мешать кристаллизации сахаров, поэтому мы добавляем в соусы, конфеты, повидло или начинку для пирогов сливки, масло, фруктовое пюре или крахмал, чтобы наши блюда имели равномерную, лишенную кристаллов структуру.

Как и кристаллизация воды, кристаллизация сахара связана с организацией молекул.

Создание препятствий на пути сахарных кристаллов – не единственный способ помешать их формированию. Мы также можем контролировать зарождение мельчайших кристалликов. Каждый кристалл начинает расти от центра, которым может быть все, что угодно, – от стенки кастрюли до проволоки венчика или какой-то нерастворенной частицы. Кристалл сахара начинает нарастать вокруг такого центра кристаллизации, как жемчужина в раковине моллюска. Если вы не хотите, чтобы сахар кристаллизовался, используйте чистую посуду, равномерно растворяйте все ингредиенты и не перемешивайте блюдо без надобности. Размер, форма и материал посуды имеют не меньшее значение, так как неравномерный нагрев также способен инициировать процесс кристаллизации. Горячие участки могут поджарить сироп, так что образуется корка со множеством центров формирования кристаллов, а более холодные – создать тихую гавань для их роста. Даже лучшие повара испытывают трудности с приготовлением карамели, если емкость не соответствует конфорке по размеру.

Сочетание температуры и активности перемешивания позволяет нам контролировать размер кристаллов – от больших и грубых до маленьких и тонких.

После зарождения кристаллов характер их роста зависит от температуры и перемешивания. В горячем растворе кристаллам сложно формироваться: молекулы сахаров очень быстро перемещаются в нем во всех направлениях, постоянно сталкиваясь и отскакивая друг от друга. По мере остывания сахара успокаиваются достаточно для того, чтобы начать объединяться в кристаллы. Медленное остывание дает кристаллам время для роста, а при скором остывании их рост минимален. Перемешивая пищу, мы разбиваем формирующиеся кристаллы. Сочетание температуры и активности перемешивания позволяет нам контролировать размер кристаллов – от больших и грубых до маленьких и тонких. Когда мы оставляем леденцы в покое или, наоборот, перемешиваем и растягиваем помадку, карамель или ирис, пока они остывают, мы добиваемся того, чтобы кристаллы получились именно той величины, что нам нужна. Для леденцов нужны большие и красивые кристаллы, медленно растворяющиеся во рту, а в сливочной помадке, карамели или ирисках они должны быть очень мелкими.

Сахара / Кристаллизация

Концентрированные сахара одного типа формируют кристаллы вокруг центрального «зародыша», но если мы добавляем другие сахара, организованная структура нарушается и смесь остается однородной.

Растворение

При растворении сахара в воде каждую молекулу сахара окружают несколько молекул воды. Они взаимно притягиваются друг к другу и остаются вместе, можно сказать, пойманные в единое силовое поле. Находящаяся в этом поле вода оказывается занята – вся ее энергия уходит на поддержание связи с сахаром, и она не склонна вступать во взаимоотношения с другими молекулами.

Свободная, несвязанная вода способствует процессам, которые часто являются нежелательными в кулинарии. Она позволяет расти и процветать микробам, из-за чего пища портится и может стать опасной для нашего здоровья. Кроме того, она содействует формированию плотных сетей из молекул белка, создавая грубую и жесткую текстуру. Сахара помогают положить всему этому конец. Растворенный сахар ревностно опекает воду, не подпуская ее к микробам, таким образом консервируя пищу. Также сахара мешают объединению белков за счет воды, так что именно им мы должны быть благодарны за то, что наши меренги не становятся зернистыми, в заварном креме не образуется комочков, а бисквит остается мягким.

Присоединяясь к воде, сахара не только мешают ей интересоваться другими веществами, но и помогают поддерживать ее физическую форму. В присутствии сахаров вода хуже кристаллизуется. Связанная с сахарами вода замерзает при более низкой температуре и образует более мелкие, медленнее растущие кристаллы льда. Благодаря этому мы можем регулировать текстуру мороженого, сорбета и других подобных блюд. Если сахара слишком мало, текстура оказывается более грубой, с отдельными льдинками, а если его слишком много – возникает густая жижа, неспособная нормально замерзнуть. Сахар также мешает воде испаряться. Добавленный в тесто, рассол или какую-то другую смесь веществ, он не дает воде «убегать» во время приготовления или хранения. Использование сахара для связывания воды – один из секретов сохранения влажности продуктов, будь то печенье с патокой, праздничный торт, сушеные финики или куриные ножки. С той же целью применяются и минеральные вещества (см. соответствующую главу). Однако концентрация соли в пище, превышающая приблизительно 2 %, неприятна на вкус, так что, если нужно занять чем-то большое количество воды, почти всегда мы полагаемся на сахара.

Свободная, несвязанная вода способствует процессам, которые часто являются нежелательными в кулинарии.

Сахара / Растворение

Сахара связывают воду, не давая ей испаряться, замерзать, взаимодействовать с другими веществами и способствовать росту микробов.