автор: А. В. Гроздова журналистмеждународник, главный редактор журнала «Практическая диетология», член Союза журналистов России

автор: А. В. Гроздова журналист-международник, главный редактор журнала «Практическая диетология», член Союза журналистов России

Кухня в понятии большинства людей — вещь прозаическая. 

Мало кто относится к ней настолько серьезно, как, например, к работе крупного фармацевтического производства. Равно как и вопрос о процессах, происходящих при создании инъекционных растворов, для многих будет намного сложнее, чем вопрос о процессах, происходящих в кастрюле, когда в ней варится обыкновенный борщ. Не стоит недооценивать химию кухни.


Удивительно, но во время варки самого простого супа проистекают химические процессы, по своей сложности не уступающие термоядерной реакции.

И именно от этих процессов зависит, будет ли наша пища не только вкусной, но и вообще пригодной к употреблению. 

Во время кулинарной обработки, особенно тепловой, в продуктах происходят глубокие физико-химические изменения. В результате этих изменений ингредиенты блюда теряют часть своих питательных веществ, изменяется их усвояемость и пищевая ценность, меняется цвет, образуются новые вкусовые и ароматические вещества. Понимание сути происходящих процессов помогает профессиональным поварам правильно выбрать режимы технологической обработки продуктов, для того чтобы обеспечить высокое качество готовых блюд, уменьшить потери питательных веществ.

Кулинарные тайны

Природа создала прекрасные по своему составу продукты — молоко, овощи, злаки и др., необходимые человеку для жизни. Однако стоит только поместить их в кастрюлю или на сковородку, как свойства (все или только часть) начнут изменяться, и есть риск, что в обработанном виде продукты будут уже не столь питательными. И именно в этот момент мы становимся волшебниками своего питания. Только мы можем сделать так, чтобы в обработанном виде продукт стал более полезным, чем в сыром.

Как известно, от процессов, происходящих при определенных видах кулинарной обработки, зависят такие показатели, как:

  • Величина потерь питательных веществ. Например, при варке картофеля на пару теряется в 2,5 раза меньше растворимых веществ, чем при варке в воде.
  • Потери массы. Например, при варке картофеля масса уменьшается на 8 %, а при жарке во фритюре — на 50 %.
  • Усвояемость готовой продукции. Например, блюда из вареных и припущенных продуктов усваиваются, как правило, быстрее и легче, чем из жареных.

Все эти показатели напрямую зависят в первую очередь от процессов, происходящих с пищевыми веществами, входящими в состав продуктов: белками, жирами, углеводами.

Белки под микроскопом

Усвояемость белков улучшается, если они размягчены в процессе тепловой обработки (при нагревании денатурируются). Например, белки многих растительных продуктов (цельнозерновых круп, бобовых, орехов и др.) помещены в оболочки из клетчатки и других веществ, препятствующих действию пищеварительных ферментов, и из-за этого плохо перевариваются. При нагревании изменяются важнейшие свойства белка — повышается атакуемость пищеварительными ферментами.

Но не стоит забывать, что при длительной тепловой обработке содержание незаменимых аминокислот может уменьшиться. Например, в некоторых продуктах снижается количество доступного для усвоения лизина. Именно поэтому кашу лучше варить не на молоке, а на воде, чтобы белки лучше усвоились. Молоко лучше добавлять перед окончанием тепловой обработки. А чтобы сократить время варки, крупу нужно предварительно замочить.

Большое практическое значение в процессе приготовления блюд имеет способность белков связывать воду (гидратация). В растворах с малой концентрацией белка (например, молоке) белки полностью гидратированы и связывать воду не могут. В концентрированных растворах белков при добавлении воды происходит дополнительная гидратация. От нее зависят сочность готовых изделий, способность полуфабрикатов из мяса, птицы, рыбы удерживать влагу, реологические свойства теста (его консистенция) и т. д. Примерами гидратации в кулинарной практике являются: приготовление омлетов, котлетной массы из продуктов животного происхождения, различных видов теста, набухание белков круп, бобовых, макаронных изделий и т. д.

Обратный процесс — дегидратация (потеря белками связанной воды при сушке, замораживании и размораживании мяса и рыбы, при тепловой обработке полуфабрикатов и т. д.) — также важен во время обработки продуктов. От степени дегидратации зависят такие важные показатели, как влажность готовых изделий и их выход.

Не менее значимый процесс — агрегирование, т. е. взаимодействие денатурированных молекул белка, которое сопровождается образованием более крупных частиц. Внешне это выражается по-разному в зависимости от концентрации и коллоидного состояния белков в растворе. Так, в малоконцентрированных растворах (до 1 %) свернувшийся белок образует хлопья (пену на поверхности бульонов). В более концентрированных белковых растворах (например, белках яиц) при денатурации образуется сплошной гель, удерживающий всю воду, содержащуюся в коллоидной системе. Белковый гель, подвергнутый нагреванию, как правило, имеет меньшие объем, массу, большую механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем натуральных белков. Процесс агрегации частиц белка в более крупные частицы можно наблюдать во время приготовления яичницы, когда образуется «белок».

Скорость агрегирования белка зависит от рН среды. В определенной среде белки становятся менее устойчивы, что приводит к улучшению качества блюда. Например, когда маринуют мясо, птицу, рыбу перед жаркой, добавляют лимонную кислоту или белое сухое вино при припускании рыбы, цыплят или используют томатное пюре при тушении мяса, образуется кислая среда, в которой белки подвергаются меньшей дегидратации, и изделия получаются более сочными.

Широко используют белки в качестве пенообразователей при производстве кондитерских изделий (тесто бисквитное, белково-взбивное), при взбивании сливок, сметаны, яиц и др. Устойчивость пены зависит от природы белка, его концентрации, а также температуры.

Важны и другие технологические свойства белков. Например, их используют в качестве эмульгаторов при производстве белково-жировых эмульсий, как наполнители для различных напитков.

Сладкие углеводы

От физико-химических свойств углеводов сильно зависит качество приготовляемого блюда.

То, что происходит с сахарами (простыми углеводами) при тепловой обработке, мы можем увидеть невооруженным глазом. Например, мелко нарезанная для обжарки ярко-оранжевая морковь или полупрозрачный светло-зеленый репчатый лук, только что выложенные на сковороде, выглядят достаточно красочно. Но спустя некоторое время после нагрева мы видим уже другие цвета. Никакого волшебства, это всего лишь карамелизация сахаров: при нагревании выше температуры плавления происходит распад сахаров с образованием темноокрашенных продуктов. Тот же процесс мы наблюдаем и при запекании яблок, приготовлении многих кондитерских изделий, сладких блюд.

Сложный углевод крахмал отвечает, например, за качество мучных изделий. При изготовлении дрожжевого теста происходит ферментативный гидролиз крахмала (распад крахмальных полисахаридов до молекул, сопровождающийся присоединением воды). Если замешивать его с добавлением муки из проросшего зерна, то приготавливаемые изделия будут липкими, неприятными на вкус. В муке такого качества содержится альфа-амилаза — фермент, расщепляющий крахмал, под воздействием которого образуются декстрины, изменяющие вкусовые качества выпекаемого изделия не в лучшую сторону.

Важную роль выполняет фермент р-амилаза, превращающий крахмал в мальтозу. Содержится он, например, в картофеле. Мальтоза расходуется на дыхание клубней. При низкой температуре (около 0 °С) дыхание замедляется, происходит накопление мальтозы, и картофель становится сладким. Но этот подмороженный (или охлажденный) картофель не полезнее обычного. При использовании его рекомендуется выдержать некоторое время при комнатной температуре, чтобы дыхание клубней усилилось, сладковатость уменьшилась. Необходимо это для того, чтобы сократить потери питательных веществ во время варки. Активность р-амилазы возрастает при температуре от 35 до 40 °С, при 65 °С фермент разрушается. Кстати, именно поэтому не рекомендуется заливать картофель перед варкой холодной водой. Пока клубни прогреются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу, она перейдет в отвар, и потери питательных веществ увеличатся. Если же картофель залить кипящей водой, то р-амилаза инактивируется и потери питательных веществ будут меньше.

Изменчивые жиры

При тепловой обработке пищевая ценность жира изменяется. При жарке она снижается из-за уменьшения содержания в нем жирорастворимых витаминов, незаменимых жирных кислот, фосфатидов и других биологически активных веществ, а также за счет образования в нем неусвояемых компонентов и токсичных веществ.

Как объясняют технологи, уменьшение содержания витаминов и фосфатидов происходит при любом способе жарки, тогда как содержание незаменимых жирных кислот снижается лишь при длительном нагревании. Вследствие уменьшения непредельности жира из-за разрыва двойных связей снижается его биологическая ценность.

Накапливающиеся в жире продукты окисления и полимеризации вызывают раздражение слизистой оболочки кишечника, оказывают послабляющее действие, ухудшают усвояемость не только жира, но и употребляемых вместе с ним продуктов. Токсичность продуктов окисления и полимеризации проявляется при большом содержании их в рационе. При соблюдении режимов жарки вторичные продукты окисления появляются во фритюрных жирах в небольшом количестве.

Не стоит торопиться исключать из своего рациона продукты, приготовленные, например, во фритюрном жире. Чтобы замедлить процессы, происходящие при таком виде тепловой обработки, достаточно соблюсти ряд важных правил.

Во-первых, выдерживать температурный режим (160–190 °С). Если нагреть жир слишком сильно, то на поверхности продукта быстро образуется поджаристая корочка, а внутри он остается сырым. И наоборот, если жир нагрет недостаточно, то процесс приготовления затягивается, что приводит к высыханию изделий.

Для каждого вида кулинарной продукции имеется оптимальная температура жарки:

  • Фритюр с меньшей температурой применяют для жарки продуктов с большим содержанием влаги (тельного из рыбы, котлет фаршированных из кур и др.).
  • Фритюр с температурой 170–180 °С используют для жарки предварительно отваренного мяса и субпродуктов (бараньей и телячьей грудинки, мозгов, телячьих и свиных ножек и др.).
  • Для жарки пирожков, чебуреков, пончиков, крекеров и других изделий идеальна температура 180–190 °С.

Кулинары не рекомендуют нагревать жиры выше 190 °С, так как в результате сильного разложения (пиролиза) жиров резко возрастает концентрация токсичных продуктов термоокисления.

Во-вторых, важно соблюсти правильное соотношение жира и продукта: при периодической жарке — от 4:1 до 6:1, при непрерывной — 20:1. Если же количество жира в жарочной емкости будет меньше, чем необходимо, то при загрузке продукта снизится температура и процесс жарки замедлится. В результате это приведет к чрезмерной ужарке и ухудшению внешнего вида готовых изделий.

В-третьих, необходимо удалять мелкие частицы, попадающие в жир из обжариваемых продуктов.

В-четвертых, следует сократить холостой нагрев. При длительном нагреве жира без продуктов нежелательные изменения наступают быстрее. Происходит это из-за наличия в ряде продуктов веществ, обладающих антиокислительным действием (белков, некоторых аминокислот, витамина С и др.).

В-пятых, если уменьшить контакт жира с кислородом, качество жира мало изменится. В настоящее время есть кухонное оборудование, в котором под давлением ограничен доступ кислорода к продуктам (например, мультиварка).

Во время жарки продуктов основным способом с небольшим количеством жира часть жира теряется. Такие потери называются угаром. Складывается он из жира, который теряется в результате разбрызгивания (происходит в результате кипения влаги, содержащейся в жире и выделяющейся из продуктов) и потерь вследствие дымообразования.

На степень разбрызгивания жира влияет связь влаги в продукте. Так, при обжаривании сырого картофеля угар жира значительно больше, чем при обжаривании предварительно сваренных клубней. Сильный угар дают такие жиры, как маргарин и сливочное масло. К продуктам, интенсивно выделяющим влагу при обжарке, относятся полуфабрикаты, богатые белками (мясо, птица, рыба).

Одновременно с угаром жира происходит частичное его поглощение обжариваемыми продуктами. Количество впитанного жира зависит также от влажности его и продукта, характера выделяемой из него влаги. Так, продукты, содержащие много белка (мясо, птица, рыба), поглощают мало жира, так как этому препятствует влага, выделяющаяся при денатурации белков. В предварительно сваренном картофеле влага связана крахмалом, и жира впитывается больше, чем при обжаривании сырого картофеля. Чем мельче нарезка картофеля, тем больше он поглощает жира.

«Старение» белков

Почему продукты, которые хранили длительное время, но срок годности которых не истек, малопригодны для тепловой обработки?

Все дело в свойствах белков. Они способны связывать вкусовые и ароматические вещества. При длительном хранении продуктов происходит «старение» белков: снижается их способность к гидратации, в результате увеличивается время тепловой обработки, затрудняется разваривание продукта. В качестве примера можно привести варку бобовых после длительного хранения.

Химия вкуса и аромата

Вкус и аромат сырых продуктов часто изменяется после приготовления. С чем это связано?

В одном случае изменение вкусовых качеств обусловлено составом продуктов. Например, перец содержит вещества, обладающие острым вкусом, и чтобы избежать наличия его в блюде, овощ подвергают бланшированию. А некоторые сорта капусты, содержащие повышенное количество глюкозидов, придающих горечь, перед варкой ошпаривают.

В других случаях вкусовые вещества образуются благодаря ферментативному гидролизу гликозидов (группы углеводсодержащих веществ). Так, при выдерживании тертого хрена происходит гидролиз гликозида с выделением агликона, имеющего острый вкус и запах. Тот же процесс происходит и при созревании приготовленной горчицы.

Но все же на формирование вкуса в большей степени влияют процессы, проистекающие во время тепловой обработки продуктов. Например, для уменьшения потери ароматических веществ при пассеровании специи добавляют в блюда в конце приготовления. Чтобы уменьшить чрезмерно острый вкус и запах хрена (для приготовления соуса), его слегка прогревают с маслом.

Запах вареных и жареных изделий отличается от запаха сырых продуктов. В приготовленных блюдах образуются летучие вещества (альдегиды, кетоны, сероводород, фосфористый водород, свободные низкомолекулярные жирные кислоты, меланоидины, продукты карамелизации и пирогенетического распада углеводов и белков). Например, вареное мясо обладает характерным вкусом, появление которого обусловлено экстрактивными веществами. Аромат и вкус жареного мяса определен образовавшимися во время тепловой обработки веществами — меланоидинами.

Процессов, происходящих под крышкой кастрюли или сковородки, огромное множество. Понимая хотя бы некоторые из них, всегда есть шанс приготовить не только полезное, но и вкусное, ароматное блюдо.

В статье использованы материалы книг: «Технология приготовления пищи» (Н. И. Ковалев, М. Н. Куткина, В. А. Кравцова, 2003), «Рассказы о тайнах домашней кухни» (Н. И. Ковалев, В. В. Усов, М., 1991).