Наука и кулинария. Физика еды. От повседневной до высокой кухни - Дэвид Вейтц

3. Переложите на бумажное полотенце, чтобы удалить излишки жира. Отставьте в сторону.

* * *

Хлорид кальция – соль, а альгинат натрия – углеводный полимер, который представляет собой длинную цепочку молекул сахара и производится из морских водорослей. Главная характеристика молекул альгинатов – их отрицательный заряд, то есть они отталкиваются друг от друга. Если мы намерены получить гель, это довольно проблематично: нам нужно, чтобы полимеры скреплялись, а не отталкивались друг от друга. Как этого добиться? Можно было бы попробовать добавить положительные заряды, используя поваренную соль, которая состоит из положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. Попав в раствор альгината в воде, ионы разделятся, и положительные прикрепятся к полимерным цепочкам и нейтрализуют их. В результате они станут отталкиваться друг от друга менее активно, чем раньше, но, скорее всего, легко скрепляться друг с другом не будут.

Оказывается, есть очень простой способ заставить полимеры сцепиться. Просто добавьте другую соль – такую, у которой не один заряд, а два. Соль с двумя зарядами может одним зарядом нейтрализовать отрицательный заряд на одной молекуле альгината, а с помощью второго прикрепиться к другой молекуле. В результате два альгинатных полимера окажутся сцепленными. Можно представить молекулу соли как человека с двумя руками, который взял за руки еще двух человек, сведя их вместе.

РИСУНОК 3

Вверху: Ионы кальция имеют два положительных заряда, что позволяет им сцепляться с отрицательными зарядами разных молекул альгинатного полимера, скрепляя два полимера друг с другом.

Внизу: Альгинатные полимеры (светлые линии) остаются гибкими, но структура в целом скреплена связями кальций – альгинат (оранжевые точки), создающими гель. Ионы кальция используются с альгинатами чаще всего, но теоретически подошел бы любой ион с двумя положительными зарядами.

В данном случае мы добавляем хлорид кальция, где кальций имеет два положительных заряда, – и альгинатные полимеры связываются в сеть. Невооруженным взглядом эти сеть и связи не видны, но результат заметен: жидкость превратилась в плотный гель. Теоретически это похоже на то, как яйцо превращается из жидкости в плотный гель благодаря связям между молекулами белка. Мы вернемся к рецепту сферификации в следующей главе, потому что он сможет проиллюстрировать еще одно важное научное понятие.

Превращения с помощью ферментов

Пока мы говорили о белках в контексте денатурации и изменения внешнего вида и текстуры продуктов, будь то при нагревании или с помощью других средств. В этих примерах белки реагировали на изменения окружающей их среды. Однако они могут также стать фактором, который вызывает изменения. Белки способны творить с продуктами то, чего иным путем просто не добиться.

Белки бывают самых разных видов и форм. Некоторые из них обладают способностью разрушать другие молекулы, а некоторые могут их скреплять. Мы называем такие белки ферментами или энзимами. Ферменты не просто способны расщеплять или связывать, они к тому же делают это очень быстро, ускоряя реакции, которые иначе шли бы намного дольше. Так, именно ферменты помогают нам переваривать съеденную пищу, расщепляя ее молекулы и в итоге высвобождая энергию, необходимую нам для жизни. На самом деле ферменты невероятно важны для всех живых организмов, так как выполняют очень важную работу: разрушают и строят молекулы в клетках.

До этого момента мы обсуждали приготовление пищи как способ деактивировать белки и сделать их неработающими. Мы узнали про уничтожение микробов в продуктах с помощью пастеризации, которая заставляет белки разворачиваться и коагулировать. Однако в кулинарии бывают такие моменты, когда нам нужно, чтобы белки работали именно так, как это бывает в живом организме, и можно было изменить продукт полезным способом. Вспомним из главы 1 два способа изменения пищи: мы можем трансформировать ее текстуру, можем трансформировать вкус и запах. Затем в главе 2 мы показали, что нагрев способен сделать и то и другое: он может изменить текстуру, заставив яичные белки развернуться, и может изменить вкус и аромат за счет карамелизации и реакции Майяра.

Работающие белки тоже могут делать и то и другое. Создающие вкус и аромат белки расщепляют крупные молекулы на мелкие (как и при нагреве) и дают новые вкусоароматические сочетания. Это настолько интересный процесс, что мы посвятим всю главу 7 обсуждению поразительных букетов, которые можно получать за счет ферментации.

Здесь мы в основном сосредоточимся на двух вариантах того, как белки могут воздействовать на текстуру продуктов: они могут либо разрывать молекулы, либо сшивать их друг с другом. Как вы понимаете, организму часто нужно делать и то и другое. Переваривание пищи требует расщепления молекул. Заживление раны – их сшивания. Эти функции выполняют особые белки, которые также можно использовать в кулинарии.

РИСУНОК 4

Ренин, также называемый химозином или сычужным ферментом, позволяет юным млекопитающим переваривать молоко. Он также является необходимым компонентом сыроварения, где его функция заключается в том, чтобы отсечь часть казеинового белка. Казеин – основной белок молока, и в естественном состоянии он существует в виде мелких взвешенных структур – мицелл. Целостность мицелл в основном обеспечивают отрицательные заряды на молекулах казеина, которые распределяются по поверхности на максимальном удалении друг от друга, стабилизируя тем самым шарообразные мицеллы. Когда ренин удаляет отрицательный заряд, мицелла распадается и казеин частично коагулирует в более крупные сгустки, которые захватывают молекулы жира и в конце концов становятся слишком крупными, чтобы оставаться во взвешенном состоянии. Невооруженным глазом это воспринимается как створаживание, то есть молоко разделяется на сгусток (калье) и сыворотку. Поскольку получать сычужный фермент от молодых телят сложно, а выход его невелик, в большинстве производств сыр сейчас изготавливают с помощью полученного путем ферментации химозина, выделяемого бактериями, грибами или дрожжами, в геном которых добавлен ген, отвечающий за производство ренина. Полученный белок затем отделяют, так что в конечном продукте модифицированных микробных ДНК не остается.

Разрезающие белки: ренин, песто и пектиназа

Ренин

Многие люди едят сыр каждый день, но многим ли известно, что в большинстве случаев для изготовления сыра необходим фермент, называемый ренином? Вспомните: в нашем рецепте рикотты мы добавляли лимонный сок, чтобы молоко створожилось. Положительные заряды лимонного сока нейтрализовали белки казеина, заставляя его кластеры распадаться. Ренин действует сходным путем. Он разрывает одну из связей в молекуле казеина таким образом, что отрицательный заряд исчезает, что заставляет кластеры казеина распадаться и коагулировать. Это первый этап производства сыра. Дальше можно изготовить самые разнообразные сыры.

Песто

В кулинарии мы порой приветствуем действие ферментов, а иногда