Что такое эмульсия в кулинарии
Эмульгатор-что это и для чего применяется? Для чего нужен эмульгатор. Зачем нужны эмульгаторы
Эмульгаторы – что это такое
Майонез, сливочное масло, шоколад, мороженое – эти продукты мы потребляем только благодаря наличию эмульгаторов. Без них они не имели бы однородной текстуры, тогда их использование сводилось бы к минимуму. Они помогают соединять в гомогенную (однородную) массу те элементы, которые в природе не смешиваются. Зачастую это бывает консистенция из воды и жира, которая превращается в нерасслаиваемую и гладкую эмульсию. Из-за различий в полярности этих двух веществ они являются взаимно нерастворимыми.
Люди путают термины эмульсия и суспензия. В чем же их различие? Первое – это раствор двух жидких несмешиваемых элементов, которые создают однородный крем при помощи эмульгаторов. Суспензия же является смесью твердого и жидкого вещества. Их состав также включает стабилизаторы, которые повышают плотность консистенции.
Суспензии применяют в лекарственных и косметических препаратах. Они могут приобретать вид непрозрачной жидкости, которую нужно растворить в воде. Твердые частицы в составе смеси имеют значительный размер – их нельзя пропустить через фильтр.
Способность эмульгаторов создавать цельную консистенцию основана на определенных активных веществах – ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение каждого элемента и позволяют составу оставаться гомогенным на протяжении длительного промежутка времени. Говоря проще, ПАВы ускоряют процесс образования однородной и нерасслаиваемой текстуры.
Процесс самой эмульгации происходит при растворении стабилизатора в дисперсионной среде, то есть в веществе, которого больше. Доводя оба элемента до одинаковой температуры, жир соединяют с водой и дожидается окончания смешивания. По итогу получается гомогенная консистенция, похожая на крем. Плотность и текстура зависит от количества соединяемых компонентов.
Разновидности эмульгаторов
Их делят на две категории: природные и синтетические. Натуральные стабилизаторы добывают с помощью экстракции их из продуктов. Наиболее популярным примером могут служить куриные яйца, а именно лецитин, которых в них содержится. Он также может быть получен из соевых бобовых.
Другими видами природных эмульгаторов считаются сапонины, желатин, пектин, холестерин, ланолин, агар и хитозан. Эти натуральные компоненты продуктов питания не вредят здоровью, так как не являются токсичными и организм может их легко расщепить.
О безвредности синтетических добавок можно поспорить: некоторых из них являются запрещенными и вызывают значительные проблемы со здоровьем. Применение каждого из этих стабилизаторов определено в стандартах ГОСТа и кодексе Алиментариуса. В них указаны рекомендации по применению эмульгаторов в пищевой промышленности. Кодекс Алиментариус присвоил синтетическим добавкам индекс E4xx, который используется для обозначения функциональных классов и группировок по технологическим признакам. Но запрет на применение некоторых не означает, что теперь их невозможно встретить в продуктах питания.Часто производители добавляют опасные пищевые стабилизаторы, несмотря на табу, с целью улучшения вкусовых качеств и внешнего вида продукции.
Очень важно знать, что именно скрывается под таинственной буквой Е с цифрами, чтоб обезопасить свой организм от вредных веществ. Давайте же разберем пищевые эмульгаторы и их применение:
Эмульгаторы в пищевой промышленности иногда принимают вид эмульгирующих солей. Эти вещества способствуют образованию эмульсий, взаимодействуя с молекулами белка определенного продукта. Самый распространенный пример таких солей – фосфаты. Они способствуют тому, что сыры при нагревании не растекаются и не разделяются на воду и масло. Благодаря фосфатам молочный продукт при нагревании может плавиться и превращаться в однородную массу. Кроме того, их также используют в приготовлении колбасных, мясных и рыбных изделий.
Что такое Е472е
Под этой кодировкой «спрятана» группа натуральных эфиров глицерина и органических кислот (Е472). Дополнительная буква «е» означает, что это сложный эфир винной кислоты. Полное название – эфиры глицерина, диацетилвинной и жирных кислот. Такое вещество получают путем реакции диацетилвинного андидрида и диглицеридов. Последние получают из растительного или животного сырья.
Главные характеристики Е 472е:
На предприятия пищевой промышленности поступает в пластиковых или стеклянных емкостях.
Из чего делают пищевую добавку Е472а
Пищевая добавка Е472а – это эфиры уксусной кислоты. Добавку получают из жирных кислот, органических кислот и глицерина. Эти эфиры имеют преимущественно растительное происхождение. Но допускается использование животных жиров.Если человек считает себя вегетарианцем или предпочитает этическое питание, то некоторые продукты, в состав которых входит Е472, могут быть для него неприемлемыми. На этикетке практически никогда не уточняется, какого рода происхождения жиры были использованы при получении добавки Е472.
Вещество получают исключительно искусственным методом. Стабилизатор Е472а получают в результате соединения уксусной кислоты с ацетагидратом. За этим следует реакция образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов (этерификация). Результатом является получение моноглицерида с увеличенным ацетангидридом. Могут иметь различные примеси, которые являются допустимыми, это:
Может иметь легкий вкус уксуса и слегка ощутимый характерный ему запах.
Где применяется пищевая добавка Е472е
Основная полезная ее функция – придание тесту необходимой пластичности, достижение однородности и вязкости готового продукта. Содержание ее в муке незначительно. Вот в каких продуктах содержится этот эмульгатор:
Этот эфир может добавляться непосредственно в тесто. Это улучшает его технологические и органолептические свойства. В испеченном продукте он не обнаруживается, потому что прошел термическое разложение.
Польза Е472е в том, что благодаря ее наличию можно получить пышные и красивые булочки, а макароны не слипаются в процессе приготовления. Именно из-за Е472е мясной фарш имеет однородную консистенцию и из него удобно готовить котлеты.
В медицине используется в составе мазей, оболочках таблеток как вспомогательный компонент. В косметической промышленности находит применение в качестве модификатора пенок, масок, кремов, лосьонов.
Обозначение эмульгаторов:
Эмульгаторы обозначаются литерами Е 322 – Е 442, Е 470 – Е 495.
Натуральные эмульгаторы:
В качестве натуральных пищевых эмульгаторов используются:
Из всех вышеперечисленных натуральных эмульгаторов современная пищевая промышленность использует только лецитин, производимый, в основном, из соевых бобов).
Синтетические эмульгаторы:
Среди синтетических эмульгаторов встречаются опасные и вредные для здоровья вещества. Многие из них запрещены для использования в продуктах питания. К сожалению, это не означает, что вредные эмульгаторы действительно не встречаются в пищевых продуктах, попадающих на полки магазинов.
По некоторым сведениям, эмульгатор Е 330 (лимонная кислота), может вызывать рак. По другим сведениям, лимонная кислота безвредна и единственной опасностью при ее употреблении может стать индивидуальная непереносимость. Также стоит обратить внимание на пищевые эмульгаторы Е 338 – 341 – они могут вызвать расстройство желудка. Эмульгатор Е 477 считается подозрительным.
Применение эмульгаторов
Когда используют
Эмульгаторы в таблице пищевых добавок занимают позиции от Е322 до Е442, а также от Е470 до Е495. В промышленности их, как правило, используют в производстве жиров и жирной продукции, некоторых напитков, десертов, молочки. Эти вещества также содержатся в некоторых сухих продуктах: супах, порошковом молоке, специях, напитках, предназначенных для растворения в воде. В этом случае добавка позволяет легко развести сухой компонент в жидкости.
Один из популярнейших эмульгаторов – Е407. Основой для него служит получаемый из красных водорослей каррагинан.
Плавленые сырки, джемы, желе, мармелады, творожные и молочные десерты почти всегда содержат в своем составе Е407. К тому же в этих продуктах каррагинан играет роль не только эмульгатора, но и загустителя.
Еще один распространенный компонент пищевых эмульсий – Е322. Именно он представляет собой натуральное вещество лецитин. Как уже упоминалось, в домашних условиях эту добавку легко получить из куриного желтка. В промышленных целях лецитин извлекают из арахиса, сои, рапса и, конечно же, яиц. Это вещество позволяет с легкостью смешивать воду и масло, создавая в итоге стойкие эмульсии. Е322 обычно содержится в майонезах, шоколаде (предотвращает кристаллизацию, сохраняет вязкость), в продуктах из какао бобов, пирожных, некоторых видах диетических десертов.
Вещество Е471 в составе пищевых продуктов встречается также довольно часто. Это эмульгатор, в основе которого содержатся моно- и диглицериды жирных кислот. Считается вполне безопасным для человека. Наши организмы воспринимают эту пищевую добавку как обычные жиры. Е471 широко используется в производстве маргаринов, в кондитерских изделиях, для приготовления кремов и начинок. Его же добавляют в тесто (для достижения однородности и увеличения объема), в мороженое, муссы, взбитые сливки и другие сладости.
Эмульгаторы в косметике
Поскольку многие косметические средства представляют собой эмульсии, для стабилизации применяют эмульгаторы:
Примеры продуктов, содержащих эмульгаторы
Современные виды промышленных эмульгаторов
На этикетке эмульгаторы обозначаются буквой Е и числовым кодом от 400 до 499. Наличие лецитина и камеди рожкового дерева многие производители прописывают словами, а не буквенно-цифровым обозначением. Законодательству это не противоречит.
Несколько слов о пользе и вреде
Противники применения «химии» призывают отказаться от эмульсирующих веществ и использовать только традиционные яичные белок и желток. Однако не следует забывать, что куриное яйцо добавляет калорий продукции и не подходит, например, для веганской выпечки. А без эмульгаторов диетическая и вегетарианская продукция будет выглядеть не очень привлекательно: вместо пухлых булочек из полезной гречневой или нутовой муки – плоские лепешки, к тому же быстро черствеющие.
Да и кремовые-глазированные изделия утратят значительную часть своей красоты и вкуса. Ведь из-за плохо соединенных компонентов кондитерские массы будут, во-первых, расплываться, во-вторых, вызывать неприятные ощущения на языке.
Что касается вреда для здоровья от рассматриваемых ингредиентов, то ситуация следующая. Лецитин в чистом виде вообще продают как средство для укрепления печени, нервной системы и пр. Камеди улучшают переваривание пищи и не дают организму усваивать холестерин. Синтетические соли пользы не несут, но и вреда тоже, поскольку не усваиваются в пищеварительном тракте.
Опасные эмульгаторы
Помимо так называемых зеленых (безопасных) эмульгаторов, существуют и вещества, к которым у исследователей есть много вопросов. Например, Е504, он же – карбонат магния, хоть и разрешен к использованию в пищевой промышленности, но при регулярном употреблении может быть вредным.
Исследователи установили, что эта пищевая добавка может вызывать серьезные нарушения в работе сердечно-сосудистой системы. Чаще всего Е504 можно найти в составе шоколадной и кисломолочной продукции, в джемах, мармеладах, кондитерских изделиях и консервированных фруктах.
Карбонат натрия (Е500) во многих странах мира попал под запрет, как вещество, вызывающее болезни желудка и печени. Эту же добавку считают небезопасной для органов дыхательной системы, а также она крайне нежелательна в рационе аллергиков. Еще одна опасная добавка – Е538 (ферроцианид кальция). Специалисты настойчиво советуют отказаться от покупки продукта, в составе которого есть это вещество. Если не желаете получить расстройство желудка и раздражение пищеварительного тракта, тогда не стоит увлекаться пищей, содержащей добавки с индексами 515 или 507. И это только небольшой список синтетических эмульгаторов, которые могут быть опасными.
Рецепты многих продуктов питания предусматривают сочетание в определенных пропорциях масла и водной основы. Без использования эмульгаторов достичь однородной консистенции при смешивании ингредиентов не получится. В домашних условиях решить проблему поможет обычное сырое яйцо, в пищевой промышленности чаще прибегают к синтетическим компонентам, многие из которых не самым лучшим образом сказываются на работе наших организмов. Помните об этом, выбирая в магазине очередное лакомство, напичканное всевозможными «Е».
Пищевая добавка Е472: влияние на организм
Как уже сказано выше, данная пищевая добавка является натуральным компонентом, который получают из разного рода жиров. Поэтому имеет смысл лишь ставить вопрос о том, что это за жиры — животного или растительного происхождения. И главный камень преткновения именно в этом. Если человек перешёл на этическое питание и принципиально исключил продукты животного происхождения, то наличие данной добавки становится для него проблемой, ведь на упаковке, как правило, не уточняется, какие именно жиры использованы в процессе получения добавки Е472.
В случае же, если человек не считает продукты животного происхождения вредными (что, однако, не отменяет их вреда) или не стремится к строгому соблюдению этического питания, то добавка Е472 вполне допустима к употреблению. Никаких статистических данных о ярко выраженном вредном влиянии на организм не обнаружено.
С другой стороны стоит отметить, что пищевая добавка Е472 применяется в качестве эмульгатора или загустителя, а это уже, чаще всего, признак сомнительной натуральности или полезности продукта. Поэтому возможность употребления этой добавки следует рассматривать в комплексе: в каком продукте и в каком сочетании она применяется. И решать вопрос её пользы/вреда стоит относительно того, в каких химических процессах она участвует. Широко распространено явление, когда та или иная безвредная пищевая добавка участвует в производстве продуктов, которые сами по себе несут вред. Это очень важный момент. Добавка Е472 также применяется не только в пищевой, но и в других видах промышленности: фармакологии и бытовой химии.
Опасна ли добавка Е472е
Она признана безопасной, поскольку не оказывает негативных последствий для человека. Пищеварительная система рассматривает ее как компонент питания и расщепляет ее. Поэтому она не имеет опасного влияния на внутренние органы. Не влияет на функционирование иммунной защиты. Не обладает токсичным действием даже при условии попадания в организм предельно допустимого количества.
Установлено, сколько Е472е можно употреблять без вредности для человека – 50 мг на килограмм веса. Это значит, что для нее нет ограничений в использовании. Признана как безопасное вещество (класс опасности 4).
Эти эфиры не обладают вредным действием, потому что имеют сходство с клейковиной пшеницы. Проверенных данных о том, что она причиняет вред аллергикам, нет. Е472е не опасна для даже самых чувствительных категорий населения. Следовательно, ее можно употреблять в процессе производства продуктов питания для детей, беременных женщин и кормящих матерей.
Эмульсификация в молекулярной кухне
Эмульсификация — это одна из технологий молекулярной кухни, смешивание нерастворимых веществ, которая используется для получения воздушных, легких и низкокалорийных соусов, шоколада и других блюд.
Для получения эмульсий в технике эмульсификации используется натуральный продукт — соевый лецитин. Он соединяет эмульсии и стабилизирует пену.
Этот продукт давно применяется в пищевой промышленности с целью улучшения качества выпечки, конфет, шоколада и т.д.
Лецитин имеет свойство соединять воду и жир, что дает отличные результаты во время приготовления различных заправок для салатов, кремов и других кулинарных изделий.
Также соевый лецитин интересно взаимодействует с жидкостями.
При добавлении лецитина и непрерывном взбивании его в соке, воде, молоке и др. на их поверхности образуется похожая на мыльную, легкая и воздушная пена. Ее можно применять для украшения различных блюд и для придания оригинальных вкусовых оттенков.
Одной из первых эмульсий было молоко. В водной среде распределяются капли молочного жира. Этот процесс часто используют для приготовления оригинальных заправок для различных блюд.
Эмульсии образуются из двух любых не смешивающихся жидкостей.
Обычно одной из фаз эмульсий является вода, а другой — вещество, состоящее из слабополярных молекул (к примеру, жидкие углеводороды, жиры).
При заморозке воздушных пенок из сока или любого другого напитка получаются объемные съедобные «скульптуры».
Некоторые секреты приготовления эмульсий были известны очень давно.
Про них писали во французской кулинарной книге еще в 1674 году.
А благодаря экспериментам современных поваров-молекулярщиков появились десятки новых рецептов. Это и бесподобные кокосовые пузырьки, и фантастическое блюдо из замороженного шоколада.
Что такое эмульсия в кулинарии
ЭМУЛЬСИИ в кулинарии
База, которую нужно знать каждому повару и кондитеру
+4 верных способа стабилизации эмульсий.
Я обещала написать про пены, но чтобы понимать устройство пен, для начала нужно хорошо понять и прочувствовать устройство эмульсий. Поэтому статья о них.
Многим она покажется унылой, потому что смешивать масло с уксусом вообще не самое веселое занятие да и визуальных эффектов, за которыми все так гонятся, вряд ли в вашем арсенале прибавится в результате.
Однако самые внимательные, я надеюсь, постараются вникнуть в эту тему хоть немножко, потому что на самом деле знания об эмульсиях невероятно важны для современного повара. Почему? Потому что эмульсии, чёрт подери, окружают нас везде.
Эмульсии – это стабилизированные однородные смеси жира и воды, они встречаются и вне модернистской кулинарии: майонез, шоколад, молоко и молочные продукты – все это примеры эмульсий.
Как правило, вода и жир не смешиваются из-за того, что молекулы жира слабополярны; чтобы образовать эмульсию, необходимо добавить эмульгатор. (См. прикрепленная картинка 1)
Масло и лимонный сок сами по себе прозрачны, но когда вы сделаете из них соус винегре (смесь оливкового масла и лимонного сока), они создают мутную эмульсию, это происходит из-за того, что свет преломляется по-разному в разных средах, как в опыте на картинке ниже (воздух и вода пример разных сред). (См. картинку 3)
По той же причине вы не должны допускать кипения при варке бульона: мелкие капельки жира, содержащиеся в нем, создадут эмульсию с водой, поскольку бурное кипение способствует разбиванию дисперсной фазы.
Структура эмульсии — это мелкие капельки жира, подвешенные в жидкости или, наоборот, мелкие капельки воды, подвешенные в жире. Капельки стремятся всплыть и объединиться, так со временем эмульсия и расслаивается. Представьте себе соус винегре (оливковое масло+лимонный сок): когда вы хорошенько его взболтали, он однородный и слегка мутный, но со временем масло всплывает, а сок оседает на дне.
ДВА ТИПА ЭМУЛЬСИЙ
Эмульсия представляет собой по структуре взвесь маленьких капелек масла в воде или взвесь маленьких капелек воды в масле.
Всякая эмульсия является дисперсной системой и состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Возьмем для примера соус винегре (смесь оливкового масла и лимонного сока). Он представляет из себя взвесь маленьких капелек масла в воде (лимонном соке), соответственно, масло — это дисперсная фаза, а вода (лимонный сок) — непрерывная дисперсионная среда.
Это частный случай эмульсии, бывает и наоборот, капельки масла являются дисперсионной средой, а вода — дисперсной фазой.
Вещества дисперсной фазы находятся во взвешенном состоянии и распространены в дисперсионной среде.
Исходя из того, что написано выше, мы можем говорить о двух типах эмульсий: прямые (масло в воде) и обратные (вода в масле).
В прямых эмульсиях вода является дисперсионной средой, а масло – дисперсной фазой, или, если проще, мелкие капельки масла взвешены в воде.
В обратных эмульсиях масло является дисперсионной средой, а вода – дисперсной фазой или, если проще, капельки воды взвешены в масле.
ПРИМЕРЫ ЭМУЛЬСИЙ
СТАБИЛИЗАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ С ПРАКТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
1. Думаю, многие уже интуитивно поняли, что эмульсия будет тем более гладкой и стабильной, чем мельче капельки дисперсной фазы. Используйте для достижения этой цели все, что есть вокруг вас — венчики, блендеры, гомогенизаторы и т. д. Чем мельче вы сможете разбить вещество дисперсной фазы, тем лучше.
2. В любом случае эмульсия будет постепенно расслаиваться. Наша с вами задача — замедлить этот процесс, как минимум, до момента подачи блюда. Самый надежный способ — использовать ПАВ (поверхностно-активные вещества). Если мы говорим об эмульсии масло в воде (винегре), используйте желтки и белки яиц, а также соевый лецитин в концентрации до 1%.
3. Если вы стабилизируете эмульсию типа вода в масле, используйте глицериды жирных кислот. Добавьте 8% глицеридов в масло и нагрейте до 60 градусов, затем остудите.
Пена из оливкового масла — пример эмульсии типа вода в масле — в огуречных роллах (см. картинку 6)
4. Вы можете добавить к эмульсии любой желеобразующий или загущающий гидроколлоид в низких концентрациях (агар, ксантан, геллан, гуар, каррагинаны и т. д.), смесь станет более густой, это замедлит движение капелек в дисперсионной среде, соответственно, эмульсия будет расслаиваться медленнее.
Полезные поварские ликбезы в группе Simple Cooking
От Марии Магиной, профессиональной энтузиастки модернистской кулинарии
Приготовление соусов, муссов и суфле
Эмульсии в кулинарии называются «соусами»
Несложный эксперимент, когда наливается масло в стакан с водой, показывает, что масло не смешивается в воде в обычных условиях: менее плотный слой масла остается над слоем воды.
Однако, придавая энергию смеси (например, путем взбивания), масло можно распределить в воде каплями с размерами, обусловленными энергией смешивания. Такие системы называются эмульсиями, от латинского слова «emulgere», что означает «надаивать молоко» (молоко и есть эмульсия).
Существуют два основных типа эмульсии, которые можно получить в зависимости от характера дисперсной и целостной форм веществ. Наиболее распространены те виды эмульсий, в которых капли жира в меньшей пропорции пребывают в более обильной водной среде.
К таким типам естественных эмульсий относятся молоко и сливки. Другого рода эмульсии те, в которых капли воды рассеиваются в масле.
Кулинарное применение эмульсий
Часто при приготовлении соусов жир (растительное или топленое масло) смешивают с жидкостью (например, лимонным соком, с бульоном или с уксусом). Так как содержание воды в подобных соусах, как правило, более высокое, чем содержание жира, эти эмульсии обычно содержат жировые капли, взвешенные в воде.
Как повысить устойчивость эмульсии?
Эмульсии непостоянны, но их «жизненный срок» можно увеличить разными средствами.
Если энергично выполнять процесс дисперсии масла в воде (взбалтыванием или взбиванием), размер жировых капель в эмульсии снизится. Но с течением времени жировые капли объединятся (буквально, слипнутся) и медленно поднимутся вверх (из-за своей низкой плотности), вызывая расслоение эмульсии.
Чтобы приготовить эмульсию, способную надолго оставаться однородной, нужно, чтобы в смеси присутствовали поверхностно-активные молекулы.
Такие молекулы состоят из гидрофобных (не растворяющихся в воде) и гидрофильных (влаголюбивых) частей. В эмульсии они, как правило, располагаются так, что их гидрофобные части погружены в капельки масла или окружают капельки масла, а их гидрофильные части контактируют с водой.
Многие продукты содержат поверхностно-активные молекулы. Существуют два основных вида молекул, которые активны и могут выступать в качестве стабилизаторов эмульсий.
Денатурированные белки
Белки, напомним, бывают двух основных видов. Некоторые из них глобулярные, другие нитевидные. Оба эти вида – цепи, структурными единицами которых являются аминокислоты. Одни из этих аминокислот являются гидрофильными, другие гидрофобными. Денатурированные белки могут выступать в качестве эмульгаторов: если белок денатурирован путем нагревания, действием кислоты или механическим воздействием, то он разворачивается. В развернутом виде он раскрывает гидрофильные и гидрофобные группы, которые позволят ему быть стабилизатором эмульсии. Примером белка такого типа, используемого для стабилизации эмульсии в бытовых условиях, является желатин, его и применяют для стабилизации ряда соусов, а наиболее часто стабилизируют им соусы для жареного мяса.
Фосфолипиды
Фосфолипиды – это молекулы, похожие на молекулы жиров триглицерида (глицирина), за исключением того, что одна из гидрофобных жирных кислот заменяется заряженной фосфатной группой, придавая молекулам гидрофильный характер.
Молекулы фосфолипидов по структуре подобны мембранам; именно эти фосфолипидные мембраны стабилизируют жировые капли в молоке и сливках. Фосфолипиды в большом количестве содержатся в яичных желтках, где они организованы в сферические структуры – мицеллы. Яичные желтки – самый распространенный источник поверхностно-активных молекул, используемых для стабилизации эмульсии в домашней кулинарии.
Приготовление стабильной эмульсии
Эмульсии на удивление неустойчивы. Если они приготовлены не в соответствии с рецептом, эмульсия не станет однородной и будет расслаиваться.
(Приведенные ниже рекомендации предназначены для стабилизации водно-масляных эмульсий, так как это самые распространенные эмульсии в приготовлении.) Чтобы обеспечить максимальную стабильность эмульсии, ее необходимо готовить следующим образом.
Постоянное помешивание также обеспечивает равномерное покрытие капель поверхностно-активными молекулами.
Изменения в смеси жира и воды
По мере добавления жира смесь постепенно густеет. Это происходит потому, что капли жира становятся все более и более многочисленными и все меньшими в размере; они начнут рассеиваться во всей жидкости и занимают почти весь ее объем, снижая тем самым двигательную способность молекул воды в водной фазе и, следовательно, увеличивая вязкость смеси. Чем больше жира добавлено, тем гуще будет эмульсия. Однако, если жира добавить больше, чем воды, может произойти обратная реакция, что нежелательно, поскольку в таком случае это обычно сопровождается разделением эмульсии.
По мере того как капли жира измельчаются меньше, смесь становится все более и более непрозрачной. Это происходит потому, что свет уже не может легко проникнуть сквозь узкое пространство между мелкими каплями (в отличие от крупных капель и больших промежутков), поэтому эмульсия приобретает молочный цвет.
Неудавшиеся эмульсии
Есть пять основных причин, по которым не получаются эмульсии.
При низких температурах жировые капли свертываются. Застывшие капли сложнее рассеять и, менее вероятно, разделить на мелкие капли путем взбивания. Поэтому они чаще всего объединяются, поднимаются на поверхность и отделяются от жидкой фазы. В теплом состоянии жир более текучий и его легче рассеять в эмульсии. Энергичное взбивание эмульсии в процессе ее приготовления не просто уменьшает жировые капли и улучшает их дисперсию, но и позволяет температуре (например, майонеза) не сильно понизиться. Ингредиенты, используемые в эмульсии, нужно заранее достать из холодильника.
Эмульсии с яичным желтком
Такие эмульсии содержат белки и фосфолипиды из яичного желтка, которые действуют как стабилизаторы смеси воды и жира.
О свежести яиц
Яйца для приготовления эмульсии должны быть свежими. Со временем молекулы фосфолипидов в яйцах распадаются на молекулы холестерина. Холестерин – плохой эмульгатор, потому что он не содержит выраженной заряженной области (как фосфолипиды) и гораздо хуже стабилизирует включенные жировые капли.
Приготовление майонезов
Чтобы приготовить майонез, яичный желток смешивают с уксусом, солью и перцем. Водной фазой майонеза являются уксус (содержит 80 % воды) и яичный желток (содержит почти 50 % воды). Основная функция яичных желтков – быть источником белков и фосфолипидов.
Когда добавляется масло, оно постепенно вводится в центр мицелл фосфолипидов, в результате образуются капли жира, окруженные фосфолипидными мембранами, которые устойчиво рассеиваются в водной фазе. В то же время денатурированные путем взбивания белки окружают капли масла и создают толстые «нити».
В одном яичном желтке достаточно молекул белка и фосфолипидов, чтобы приготовить 60 литров майонеза. Поэтому не стоит использовать весь желток, чтобы приготовить маленькую чашку майонеза. Тем не менее яичный желток дает майонезу воду, так что если взять слишком мало яичного желтка, то нужно обязательно добавить уксуса или воды.
Причины неудач при изготовлении майонезов
Существуют три основные причины, по которым не получаются такие эмульсии:
При быстром нагреве быстро движущиеся белки сталкиваются друг с другом и слипаются, образуя твердые сгустки, прежде чем они успевают изменить свои свойства. Риск образования комков можно снизить двумя способами:
Это приведет к формированию расширенной белковой сети (подобно той, что формируется, когда яичные желтки сгущают соусы), а не плотных комков.
Ключевую роль в успешном приготовлении горячей эмульсии играет контролируемый нагрев. В таком случае можно не волноваться, что температура недостаточно высока, чтобы масло оставалось жидким и легко рассеивалось, а яичные белки не коагулировали и производили комки.
Контролировать температуру легко, если нагревать соус на водяной бане. Подогревание соуса таким способом будет более постепенно и равномерно передавать тепло, чем нагрев на плите.
Мясные подливки, прованская заправка – тоже эмульсии
Мясная подливка
Мясная подливка – это пример эмульсии, которую стабилизируют денатурированные белки.
Когда готовят мясо, коллаген из соединительной ткани животного медленно распадается, превращаясь в вещество, называемое желатином. Когда мясо готовят в бульоне, желатин растворяется в окружающей его жидкости. Когда мясо обжаривают без жидкости, желатин не растворяется и осаживается на дне сквороды. Если добавить в нее кипящей воды (или вина для вкуса), предварительно удалив кусок мяса, вода растворит желатин (как и многие другие вкусные продукты реакции Майяра, минеральные соли и мясной жир, собравшийся в сковороде во время приготовления). Если эту смесь жира и воды взбить, получится стабильная эмульсия, эмульгатором которой является денатурированный белок – желатин.
Слишком жидко?
Если полученная эмульсия недостаточно плотная, причиной тому может быть кусок мяса с низким содержанием жира, поэтому в эмульсии будет заметна ярко выраженная фаза воды, а не жира, и соус получится довольно жидким. Можно добавить жир в виде сливок или сливочного масла, чтобы загустить эмульсию. Как вариант: можно добавить муки, чтобы она впитала избыток влаги и улучшила пропорции жира и воды, и получилась эмульсия с улучшенной консистенцией.
Соусы на бульоне
Как объяснялось выше, приготовление мяса в бульоне позволяет желатину, выделяющемуся из соединительной ткани, раствориться непосредственно в окружающей его жидкости. Поэтому из этого бульона можно приготовить эмульсии (в нем достаточное содержание воды и поверхностно-активных молекул) путем простого добавления сливочного масла (которое заранее готовят с мукой). С подобным соусом часто подают отварное мясо.
В процессе приготовления этого блюда используется сливочный соус, который смешивается с бульоном, вином и мукой. В этом соусе тушатся куски относительно сухой, слегка обжаренной курицы, что придает мясу особую сочность.
Эмульсии, стабилизированные белками, такие как мясная подлива и бульонный соус, следует очень осторожно подогревать. Чрезмерное тепло может вызвать коагуляцию денатурированных белков, уничтожая их эмульгирующие свойства.
Прованская заправка
Прованская заправка отличается от большинства эмульсий, описанных выше тем, что:
Для повышения стабильности эмульсии можно добавить горчицу. Хотя в горчице нет поверхностно-активных молекул (она не содержит фосфолипидов или денатурированных белков), в ней много мельчайших частиц молотого горчичного семени, которые, оказавшись между каплями воды и молекулами жира, затрудняют способность капель воды двигаться и объединяться, то есть расслаивать эмульсию.
Новые эмульсии
Все, что необходимо для приготовления эмульсии, – источник жира, воды, поверхностно-активные молекулы и тщательное приготовление. Основной источник жира в приготовлении эмульсий в домашних условиях – это растительное и сливочное масло, также можно использовать сыр или паштет из печени. Жидкость, которую добавляют в соус, – это уксус или бульон, но можно добавлять и любую водную основу: чай, кофе, апельсиновый сок.
Источник поверхностно-активных молекул – это, как правило, яичные желтки или желатин, но и любой фосфолипид или денатурированный белок может выступать в качестве эмульгатора. Это открывает возможности для приготовления невероятно большого числа различных эмульсий.
Новые эмульсии на основе денатурированного белка
Бульон, содержащий желатин, обладает сильно выраженным вкусом. Это ограничивает использование его для приготовления эмульсий, особенно сладких. Вместо бульона можно использовать любое содержащее желатин желе (например, мятное желе часто подается с жареной бараниной). Чтобы из желе получить эмульсию, растопите желе, не спеша добавляйте растительное масло или растопленное сливочное масло до получения желаемой консистенции и текстуры.
Для стабилизации эмульсии, не придавая ей «мясного» вкуса, можно использовать чистый желатин, который продается в виде пластин. Например, коньяк (как источник воды) можно смешать с топленым маслом (источником жира) и пластинкой желатина. Так мы получим сливочный однородный соус, который можно подать, например с утиной грудкой.
Денатурированный белок яичного белка
Другие денатурированные белки можно использовать в качестве эмульгаторов, что позволяет приготовить майонез без яичного желтка.
Яичные желтки заменяют яичным белком: протеины из яичного белка могут заменить фосфолипиды желтка, таким образом, тоже получится хороший майонез. Для того чтобы его приготовить, к яичному белку добавляют уксус и приправы, смесь взбивают по мере добавления растительного масла. Сочетание кислоты уксуса и механического помешивания приводит к денатурации белков в яичном белке. Белки обнаруживают свои гидрофобные и гидрофильные части, которые стабилизируют эмульсию. Такая эмульсия будет легче, чем настоящий майонез, потому что протеины яичного белка также будут стабилизовать воздушные пузырьки, включенные в смесь взбиванием, что сделает эмульсию более воздушной.
Новые эмульсии на основе фосфолипидов
Яичные желтки содержат большое количество фосфолипидов (лецитин), поэтому их часто используют для стабилизации эмульсий. Однако использование желтка может придать эмульсии довольно сильный вкус, который не подходит для приготовления всей гаммы эмульсий. Желток – особенно «хрупкая» субстанция в процессе приготовления горячих эмульсий, когда велика вероятность коагуляции белков, содержащихся в яичном желтке.
Лецитин можно легко купить как отдельное вещество и использовать для стабилизации эмульсии вместо желтка: это предотвратит образование комков в горячей эмульсии и не придаст ей яичный вкус. Важно понимать, что большое количество лецитина, добавляемого для стабилизации эмульсии, придаст соусу нежелательный цвет и вкус. Тем не менее его используют в кулинарии в приготовлении горячих эмульсий, потому что лецитин снижает восприимчивость соусов к теплу.
Яичный желток – не единственный кулинарный стабилизатор эмульсии. Все клетки растительного и животного происхождения содержат ячейки, ограниченные клеточными мембранами. Эти мембраны состоят из фосфолипидных слоев. В живых клетках эти молекулы образуют двухслойные структуры, и водолюбивые «головки» фосфолипидов могут связаться с внутренней и внешней средой клетки, которые являются водными средами, защищая свои гидрофобные части.
Теоретически рассуждая, любой овощ или мясной продукт (так как они содержат мембраны с фосфолипидами) можно активно перемешивать (чтобы сломать клеточные стенки и высвободить фосфолипиды) и, постепенно добавляя масло, получить хорошую эмульсию. Хотя часто приходится добавлять чуть больше воды, если выбранный ингредиент содержит ее малое количество.
Приготовление муссов, безе и суфле
Когда яичные белки взбиваются, в смесь попадают пузырьки воздуха. Обычно, когда воздушные пузырьки попадают в воду, они не остаются стабильно связанными со средой и поднимаются наверх из-за меньшей плотности. Однако яичные белки, которые содержат в основном воду, могут быть взбиты в мусс. Это связано с процессом разрушения белков, «обнажающих» свои гидрофильные и гидрофобные части. Подобно тому, как они стабилизируют смесь жиров и воды, гидрофобные группы денатурированных яичных белков, которые не взаимодействуют с молекулами воды, будут соединяться с окружающими пузырьками воздуха, а их гидрофильные части будут соединяться с водой. Постепенно вокруг пузырьков воздуха формируется сеть денатурированных белков, что удерживает пузырьки воздуха внутри смеси.
Не все белки, содержащиеся в яичном белке, будут разрушаться в процессе взбивания. Большинство белков, однако, может взбиваться в пену. Интересно, что желатин, когда он уже разрушен, может быть использован для стабилизации муссов. Достаточно добавить желатин к жидкости на водной основе и ее сразу можно будет взбить в мусс, потому что так же, как и у денатурированного яичного белка, гидрофобные части будут окружать пузырьки воздуха, а их гидрофильные части оставаться в контакте с окружающей водой, тем самым удерживая пузырьки внутри жидкости.
Эта информация может быть использована кулинарами для того, чтобы понимать, как взбить в мусс любую жидкость не на белковой основе, а лишь добавив туда желатин. Наконец, следует знать, что минимальная доля воды, чтобы взбить пену, составляет 5 % от пены. Содержание белков должно быть очень низким (около миллиграмма). Если говорить точнее, то при наличии достаточного количества воды и одного яйца можно взбить 1 кубический метр пены. Известен максимум использования воды при взбивании одного яйца поварами на кухне ресторана – это 15 литров.
Как повысить устойчивость муссов
Устойчивость мусса может быть повышена следующими способами:
Однако, как только стабильный мусс готов, в него можно добавлять жиры (как это делается при приготовлении тортов и суфле). Яичные белки взбиваются отдельно от яичных желтков, иначе гидрофобные части молекул лецитина будут соединяться с гидрофобными группами денатурированных яичных белков, тем самым исключив возможность образования сетей для стабилизации пузырьков воздуха.
Готовим безе и суфле
Всем известно, что безе делают из взбитых яичных белков с добавлением сахара. Полученная смесь запекается в духовке.
Суфле приготовить несколько сложнее: взбитые яичные белки добавляются к ароматной основе, и готовится уже полученная в результате смесь. Суфле или безе, помещенные в духовку, поднимаются.
Смесь со взбитыми яичными белками, помещенная в горячую духовку, всегда будет подниматься. Нагревание ведет к тому, что вода из смеси испаряется (из одного грамма воды получается около одного литра пара), расширяются и другие газы, содержащиеся в яичных белках. Так как белковая сеть, окружающая пузырьки газа все еще довольно слабая, безе будет набухать, а суфле поднимется.
Расчеты показали, что расширение газов в суфле незначительно по сравнению с тем, насколько в действительности поднимаются суфле или безе. Их значительное увеличение в первую очередь связано с испарением воды, а пары физически, значительно расширяясь, выдавливают смесь. Повышение давления из-за расширения газа компенсируется укреплением белковой сети, что достигается в результате денатурации овальбумина, который содержится в яичном белке. Как уже многократно упоминалось выше, овальбумин не разрушается под механическим воздействием, а денатурирует лишь под действием тепла.
При охлаждении суфле будет сжиматься. Это связано с тем, что содержащиеся в нем газы также будут сжиматься, пар конденсироваться, а белковая сеть в суфле столь крепкая, как у безе.
Важность точной температуры в духовке
При более низких температурах потребуется больше времени для образования внешней хрустящей корочки, при этом достаточное количество воды успеет испариться. Такое суфле будет сухое и потеряет свою нежность.
Открывать дверцу печи во время приготовления суфле крайне не рекомендуется, так как это приведет к тому, что пузырьки воздуха и пара будут сокращаться в объемах и возможно дальнейшего времени приготовления будет недостаточно для того, чтобы они вновь увеличились.
Идеальное суфле и мусс «Сабайон»
Однородность базы, в которую добавляется взбитый белок, играет очень важную роль для приготовления хорошего суфле. За основу можно взять практически любое сочетание ингредиентов (чаще всего яичные белки добавляются к сырному соусу, чтобы сделать сырное суфле). Для того чтобы суфле хорошо поднялось, необходимо соблюдать следующие правила:
Однако, если добавить слишком много воды, пузырьки воздуха не удержатся в смеси. Как мы уже знаем, чем больше текучесть жидкости, тем выше вероятность того, что воздух выйдет наружу.
Это делается из практических соображений – во время приготовления масло растает и будет выступать в качестве смазки, чтобы суфле было проще снять по окончанию приготовления.
Мусс «Сабайон»
Так как яичные желтки содержат белки, которые легко денатурируются, они могут быть использованы для приготовления муссов. Поскольку яичные желтки содержат меньше воды по сравнению с яичными белками, возможно, потребуется добавление воды, чтобы получился мусс, такой же, как при взбивании яичных белков.
Чтобы приготовить мусс из яичного желтка, так называемый «Сабайон», яичные желтки (как правило, предварительно смешанные с сахаром для улучшения вкусовых качеств) смешивают с легким вином (чтобы увеличить содержание воды в смеси). Взбивание не только увеличивает количество пузырьков воздуха в смеси, но и ускоряет денатурацию. Полученную смесь необходимо подогреть, потому что протеины в яичном желтке не разрушаются столь же легко, как в яичном белке. В процессе денатурации протеины окру жаются гидрофобными частями. Смесь необходимо нагревать осторожно, чтобы протеины в яичном желтке не образовывали связей друг с другом раньше, чем они денатурируются. Иначе в смеси будут попадаться крупные куски, а «Сабайон» по вкусу уподобится яичнице.
Иное применение яиц в кулинарии
Яйца как загустители
Если яичные желтки добавить в соус на водной основе и получившуюся смесь нагреть, то соус загустеет. Это связано с тем, что сочетание слабого тепла и перемешивания приведет к постепенной денатурации протеинов в яичном желтке. Они сгустят соус, сформировав микроскопические сгустки, которые будут рассредоточены в водном растворе соуса, что приведет к тому, что молекулы воды будут двигаться с меньшей скоростью (аналогично тому, как молекулы крахмала сгущают соусы).
Если смесь содержит большое количество денатурированных протеинов яичного желтка, последние могут начать формировать связи друг с другом и еще сильнее сгущать соус, удерживая молекулы воды.
Это еще более заметно при охлаждении соусов. Белковые молекулы обладают меньшей энергией и двигаются медленнее, а значит, более подвержены образованию связей и удерживанию молекул воды.
Тут существует одна опасность: если температура смеси будет слишком высокая, образуются комки, потому что соединения протеинов яичного желтка будут образовываться раньше, нежели белок полностью денатурирует и сможет выступить в качестве загустителя.
Если получится большое количество комков, смесь свернется и разделится на составляющие.
Если смесь нагревать слишком долго, она тоже может свернуться, потому что в сложившихся условиях денатурированные белки более подвержены коагуляции и при длительном нагревании белковая сеть будет укрепляться, а вода в результате отделится.
Существует очень тонкая грань между температурой сгущения и температурой образования комочков, и нежелательная трансформация может произойти внезапно при незначительном увеличении температуры. Таким образом, соусы, сгущенные на яйцах, нужно нагревать на медленном огне, лучше всего на водяной бане, когда тепло передается медленно посредством горячей жидкости, а не напрямую. Коагуляцию из-за перегрева можно также предотвратить, если следовать ниже приведенным рекомендациям:
Если соус, сгущенный яйцом, начинает свертываться при нагревании, комочки можно разбить, перемешивая соус миксером. Хотя кусочки свернувшихся белков останутся (и они хорошо видны под микроскопом), они окажутся настолько малы, что их не заметить невооруженным глазом, а зернистость не ощутится при еде.
Приготовление заварного крема
Рассмотрим заварной крем в качестве примера соуса, сгущенного яйцом. Его очень часто делают в домашних условиях.
Заварной крем готовят путем смешивания яиц, молока и сахара. После того как молоко нагрето, в него добавляется смесь сахара и яичного желтка, а затем полученная смесь нагревается и постоянно помешивается. Добавление горячего молока в смесь яичного желтка предпочтительнее, чем добавление яичных желтков в горячее молоко, потому что оно будет нагревать яичные желтки более равномерно, что уменьшит риск быстрой коагуляции белка и раннего свертывания.
Молоко добавляется для того, чтобы соус дольше оставался жидким и чтобы разбавить белки. Сахар добавляют, чтобы подсластить заварной крем и сократить общую концентрацию белков. В присутствии сахара белки будут окружены его молекулами, и это затруднит соединение белков между собой. В присутствии как сахара, так и молока, яичные желтки можно нагревать до более высокой температуры без риска того, что они свернутся. Кроме того, в присутствии молекул сахара вероятность образования достаточно жесткой белковой сети, из которой будут вытесняться молекулы воды, также меньше, потому что молекулы сахара не дадут белковым нитям слишком сильно приблизиться друг к другу. Это означает, что окончательная структура получится более нежной и хрупкой.
Заварной крем следует регулярно перемешивать во время приготовления для равномерного распределения тепла, а также снижения вероятности того, что протеины, содержащиеся в яичном желтке, свернутся раньше, чем будут размотаны в нити. Иногда в крем добавляют щепотку муки, чтобы уменьшить вероятность того, что он свернется. Кондитерский крем по составу похож на заварной за исключением того, что он содержит гораздо больше муки и может быть нагрет до температуры кипения без риска сворачивания. В присутствии большого количества муки гранулы крахмала, содержащиеся в креме, начинают впитывать воду и набухать, пока крем нагревается. Из гранул крахмала затем начнут выскальзывать некоторые молекулы крахмала, которые встанут на пути у молекул белков и не дадут им слипнуться.
Осветление бульонов
Смесь из сырых яиц и муки часто добавляются к бульонам, для того чтобы осветлить их.
Яичные белки, оказавшись в бульоне, соединяются с мясной и овощной белковыми сетями основы бульона, так же как и с небольшими примесями, из-за которых обычно бульон мутнеет. Сеть свернувшихся белков выступает на поверхности в виде пены, когда бульон нагревается, и ее необходимо снять. Если эту пену перемешать, сеть будет разрушена и бульон вновь помутнеет.