Jak działa gastronomia molekularna

Nawet jeśli twoje kulinarne kwalifikacje ograniczają się do gotowania makaronu i wylewania sosu pomidorowego w puszkach, niewątpliwie słyszałeś o swoich zasadach gotowania i opowieściach starych żon. Przygotowywanie makaronu ma trzy dobrze znane zasady: dodaj oliwę z oliwek do wody do gotowania, aby zapobiec jej przywieraniu, wyrzuć makaron na ścianę, aby sprawdzić, czy jest gotowy i spłucz makaron po ugotowaniu i odcedzeniu. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy te uświęcone tradycją techniki działają? Dlaczego działają lub nie działają? Czy istnieje fizyczna lub chemiczna podstawa tego, co dzieje się z jedzeniem podczas gotowania?

Oto rodzaje pytań fizykochemik Hervé This zaczął zadawać w latach 80. XX wieku, zainspirowany katastrofą sufletów we własnej kuchni. Przepis na suflet serowy , którego przestrzegał, zawierał ścisłe instrukcje: Dodaj po dwa żółtka na raz. To jednak dodało wszystkich żółtek razem i poniosło konsekwencje.

Zamiast rezygnować z sufletów, Ten zaczął je studiować, analizując konwencjonalną mądrość, aby zobaczyć, co zadziałało, a co nie. Wkrótce zaczął kolekcjonować „precyzyjności kulinarne” – zasady takie jak ta, którą podano powyżej przy przyrządzaniu sufletu – dla różnych potraw. Gdy to zrobił, To zaczęło zdawać sobie sprawę, że systematyczne, naukowe badania nad przygotowywaniem żywności zostały w dużej mierze zignorowane.

Postanowił to zmienić. We współpracy z Nicholasem Kurti, emerytowanym profesorem fizyki na Uniwersytecie Oksfordzkim, dwóch fizyków uruchomiło nową dyscyplinę: gastronomię molekularną . Początkowo pole to przyciągnęło niewielu wielbicieli. Następnie, gdy obaj pokazali, że zrozumienie nauki o gotowaniu może prowadzić do niesamowitych kreacji kulinarnych, szefowie kuchni i smakosze zaczęli się ślinić. Dziś kilku znanych szefów kuchni zajęło się gastronomią molekularną, aby przygotować pozornie dziwaczne dania, które są szokująco pyszne. Rozważ owsiankę ślimaka , którą jeden z gości opisał jako „kolejno pikantne, słodkie, ślimakowe, chrupiące i cierpkie… nie mniej niż magiczne” [źródło: The Independent]. Albo lody z jajecznicą i bekonem z nitro. To tylko niektóre z pyszności, jakie czekają na gastronomię molekularną.

Ale czym właściwie jest gastronomia molekularna? Czy to nauka? Jeśli tak, to w jaki sposób nauka może zrewolucjonizować to, co powszechnie uważa się za artystyczne przedsięwzięcie? Ten artykuł odpowie na wszystkie te pytania, badając każdy aspekt gastronomii molekularnej – narzędzia, techniki i składniki.

Zanim wbiegniesz do kuchni (lub laboratorium), zacznijmy od podstawowej definicji, aby zrozumieć, jak gastronomia molekularna wypada na tle innych powiązanych dziedzin i przedsięwzięć.

1. Gastronomia molekularna: sztuka kontra nauka
2. Koloidy i gotowanie
3. Sferyfikacja, błyskawiczne zamrażanie i inne sztuczki MG
4. Gotowanie z ciekłym azotem, maszynami próżniowymi i strzykawkami
5. Przepis na Molekularną Gastronomię Redux
6. Zostań Gastronomem Molekularnym

Gastronomia molekularna to stosunkowo nowy termin, który wywołał wiele zamieszania i kontrowersji. Część zamieszania wynika z próby nadania współczesnego charakteru znacznie starszemu słowu. Tym słowem jest gastronomia , która od XIX wieku opisuje sztukę wybierania, przyrządzania, podawania i delektowania się wyśmienitym jedzeniem . Jeśli przygotowywanie jedzenia jest formą sztuki, to musi to być czynność wymagająca umiejętności twórczych i wyobraźni, a nie wiedzy technicznej. A jednak gastronomia, podobnie jak, powiedzmy, astronomia i agronomia, wydaje się opisywać rygorystyczną, naukową dziedzinę badań.

W 1989 roku Nicholas Kurti i Hervé This postanowili celowo podkreślić naukowe elementy gotowania, ukuli termin gastronomia molekularna i fizyczna . Dodanie słów „molekularny” i „fizyczny” rzuca gotowanie w nowym świetle . Nie była to już magia i artyzm, ale molekuły podlegające dobrze znanym procesom, które opisują zachowanie wszystkich ciał stałych, cieczy i gazów. Nagle „sztuka” wybierania, przygotowywania, serwowania i cieszenia się dobrym jedzeniem stała się „nauką” robienia tego.

W ten sposób opisał gastronomię molekularną i fizyczną jako fizykę i chemię stojącą za przygotowaniem dania, a on zaczął testować naukową poprawność zasad gotowania i opowieści starych żon w środowisku badawczym, które było częściowo kuchnią, częściowo zaawansowanym technologicznie laboratorium. Zorganizował również pierwsze Międzynarodowe Warsztaty z Gastronomii Molekularnej i Fizycznej w 1992 roku i przedstawił pierwszy doktorat z gastronomii molekularnej i fizycznej na Uniwersytecie Paryskim w 1996 roku.

Nie wszyscy przyjęli pole. Niektórzy krytycy skarżyli się, że nowa dziedzina nadmiernie kładzie nacisk na naukowe procesy gotowania i nie uwzględnia niematerialnych aspektów rzemiosła, takich jak intuicja szefa kuchni czy spontaniczność. Inni po prostu mówili, że jest to zbyt trudne i skomplikowane dla przeciętnego kucharza w przeciętnej kuchni. Jednym z takich krytyków był William Sitwell, redaktor Waitrose Food Illustrated. Sitwell twierdzi, że współczesna interpretacja gastronomii jest poza zasięgiem większości miłośników jedzenia i domowych kucharzy. Nawet Heston Blumenthal, który odniósł wielki sukces w dziedzinie gotowania, zakwestionował trafność tego terminu.

W 1998 roku, po śmierci Nicholasa Kurti, Hervé This oficjalnie zmienił nazwę raczkującej dziedziny z gastronomii molekularnej i fizycznej na po prostu gastronomię molekularną. Zaczął też łagodzić swoją ściśle naukową definicję dziedziny. Dziś to potwierdza, że ​​gotowanie to coś więcej niż tylko nauka i technologia. Obejmuje to również sztukę i miłość – elementy, które nie da się tak łatwo opisać przez zachowanie atomów i cząsteczek. W tych nowych ramach gastronomia molekularna jest lepiej definiowana jako „sztuka i nauka” wyboru, przygotowywania, podawania i delektowania się jedzeniem. Inni wolą bardziej wymyślną definicję, taką jak nauka o pyszności, która sugeruje, że percepcja i emocje są tak samo ważne w gotowaniu jak fizyka i chemia.

Emocjonalna strona gotowania może być trudna do oszacowania, ale nauka jest coraz lepiej rozumiana z każdym dniem. Zaczniemy teraz zgłębiać niektóre zagadnienia naukowe.

To nie jest nauka o żywności

Gastronomia molekularna to nie to samo co nauka o żywności , która zajmuje się analizowaniem składu chemicznego żywności i opracowywaniem metod przetwarzania żywności na skalę przemysłową. Gastronomia molekularna korzysta z wielu tych samych zasad naukowych, takich jak stosowanie emulgatorów, ale na znacznie mniejszą skalę. Pod tym względem gastronomię molekularną można uznać za gałąź nauki o żywności.

Chemicy dzielą całą materię na trzy grupy: pierwiastki, związki i mieszaniny. Pierwiastek taki jak węgiel , wodór czy tlen nie może być rozłożony na inne substancje. Związek składa się z dwóch lub więcej pierwiastków połączonych chemicznie w określonej proporcji . Związki – np. woda , amoniak i sól kuchenna – mają właściwości odrębne i odmienne od ich elementów składowych. Wreszcie, mieszanina jest kombinacją substancji, które nie są połączone chemicznie i w rezultacie mogą zostać oddzielone środkami fizycznymi, takimi jak filtracja lub sedymentacja.

Wszystkie gotowe potrawy są przykładami mieszaniny znanej jako koloid. Koloid to materiał złożony z maleńkich cząstek jednej substancji, które są rozproszone, ale nie rozpuszczone w innej substancji. Mieszanina tych dwóch substancji nazywana jest dyspersją koloidalną lub układem koloidalnym . Załączona tabela przedstawia niektóre z najważniejszych rodzajów koloidów, z którymi można się zetknąć podczas gotowania.

Opisane powyżej układy koloidalne obejmują tylko dwie fazy lub stany skupienia – gaz i ciecz lub ciało stałe i ciecz. Czasami, zwłaszcza w przygotowywaniu żywności, zaangażowane są więcej niż dwie fazy. Taki układ koloidalny jest znany jako złożony układ rozproszony lub CDS . Klasycznym przykładem są lody, które powstają przez ubijanie mieszanki mleka, jajek, cukru i dodatków smakowych podczas powolnego schładzania. Ubijanie rozprasza pęcherzyki powietrza w mieszaninie poprzez spienianie i rozbija duże kryształki lodu. Rezultatem jest złożona substancja zawierająca ciała stałe (tłuszcze mleka i białka mleka), ciecze (woda) i gazy (powietrze) w co najmniej dwóch stanach koloidalnych.

To aid in the description of complex disperse systems found in food preparation, Hervé This devised a method -- a CDS shorthand, if you will -- that could be used for any dish. His method abbreviates phases with letters and uses symbols and numbers to represent processes and sizes of molecules, respectively. For example, the shorthand for aioli sauce, a mayonnaiselike emulsion of olive oil flavored with lemon juice and garlic, would be written as:

O[10-5, 10-4] ÷ W[d > 6 x 10-7] 

O[10^-5, 10^-4] ÷ W[d > 6 x 10^-7] 

The O stands for "oil," the W for "water." The forward slash means "dispersed into." The numbers indicate sizes of the molecules. Showing molecule sizes is important because the size of solid particles in a colloid helps determine its properties. The particles dispersed in milk range from 3.9 x 10^-8 to 3.937 x 10^-5 inches (1 x 10^-7 to 1 x 10^-4 centimeters) in diameter.

After developing his system, Hervé This undertook a thorough analysis of French sauces. Most cookbooks will tell you that there are hundreds of French sauces, which are generally classified into white sauces, brown sauces, tomato sauces, the mayonnaise family and the hollandaise family. This discovered that all the French classical sauces belong to only 23 groups based on the type of CDS used to make the sauce. Not only that, This found that it was possible to move backward from a formula to a brand-new sauce never before prepared in any kitchen. In other words, you can use This' CDS system to invent new recipes from scratch.

­Understanding colloids is just the beginning. Molecular gastronomists take advantage of other scientific principles to prepare world-class dishes. We'll cover those next.

­Molecular gastronomists use ­special techniques, ing­redients and cooking principles to encourage certain chemical reactions to occur. These reactions, in turn, produ­ce startling new flavors and textures. One popular technique is cooking meat sous vide, a French term that means "under vacuum." Here's how it works: First, you pour water in a pan and heat it to a low temperature. The exact temperature varies depending on the type and thickness of the meat, but it never exceeds the boiling poin­t of water (212 degrees F, 100 degrees C). For steak, the water temperature will be about 140 degrees F (60 degrees C). Next, you place your meat, along with seasonings, into a heat-safe plastic bag, seal it and place it in the hot-water bath. The meat ­cooks slowly in the heated water and retains its moisture. After approximately 30 minutes, you remove the meat from the bag and place it in a hot frying pan. Sear the meat briefly on each side before serving. When you cut into the meat, you will find it to be juicy, tender and delicious.

An­other interesting technique is spherification, which involves making liquid-filled beads that, to use the words of a writer at Gourmet magazine, "explode in the mouth with a pleasingly juicy pop" [source: Abend]. Ferran Adrià, the chef of El Bulli Restaurant in Spain, first developed the technique and has since perfected it for a variety of dishes. Spherification relies on a simple gelling reaction between calcium chloride and alginate, a gumlike substance extracted from brown seaweed. For example, to make liquid olives, you first blend calcium chloride and green olive juice. Then you mix alginate into water and allow the mixture to sit overnight to remove air bubbles. Finally, you delicately drop the calcium chloride/olive juice mixture into the alginate and water. The calcium chloride ions cause the long-chain alginate polymers to become cross-linked, forming a gel. Because the calcium chloride/olive juice mixture enters the alginate in the shape of a droplet, the gel forms a bead. The size of the bead can vary dramatically, making it possible to create jelly-shelled equivalents of everything from caviar to gnocchi and ravioli.

Flash freezing can also be used to create fluid-filled fare. It's simple: Expose food to extremely low temperatures, and it will be frozen on the surface, liquid in the center. The technique is typically used to develop semifrozen desserts with stable, crunchy surfaces and cool, creamy centers. At Chicago's Alinea restaurant, chef Grant Achatz uses flash freezing to create a culinary delight consisting of a frozen disk of mango purée surrounding a core of roasted sesame oil. As a San Francisco blogger and food lover relates, the dish arrives with instructions: "We were instructed to allow the whole thing to melt away on our tongues. An extraordinary dance of sweet, tangy, salty, icy, creamy, oily ..." [source: Gastronomie].

Flavor juxtaposition is one of the most important tenets of molecular gastronomy. Hervé This says juxtaposition can be used to intensify a more flavorful ingredient by pairing it with a much less flavorful ingredient. Or, you can combine two dominant flavors, such as chocolate and orange, to reinforce the taste of both. Either way, understanding the molecules responsible for flavors is helpful. Molecular gastronomists have learned that foods sharing similar volatile molecules -- those that leave food as a vapor and waft to our nose -- taste good when eaten together. This concept has led to some unusual flavor pairings, like strawberry and coriander, pineapple and blue cheese, and cauliflower (caramelized) and cocoa.

­If you wan­t to test some of these techniques, you'll need the right equipment. On the next page, we'll review some essential tools of the molecular gastronomist.

­The recipe for liquid olives, which calls for 1.25 grams (0.04 ounces) of calcium chloride, 200 grams (7 ounces) of green olive juice, 2.5 grams (0.09 ounces) of alginate and 500 grams (18 ounces) of water , sounds more like the materials list of a high school chemistry experiment and hints at one important piece of equipment every molecular gastronomist must have: a scale. A good digital scale is indispensable and can even be used for nonculinary tasks, such as evaluating nutritional content or even calculating postage.

Here are some other tools you might need to master molecular gastronomy:

Of course, you'll need to have a well-stocked spice rack to accompany your high-end gadgets. We've already discussed alginate and calcium chloride -- the two chemicals needed for spherification. Another important gelling agent is methylcellulose, which congeals in hot water, then becomes liquid again as it cools. Emulsifiers are a must for maintaining a uniform dispersion of one liquid in another, such as oil in water. Two popular emulsifiers are soy lecithin and xanthan gum. Finally, more and more molecular gastronomists are turning to transglutanimase, a chemical that causes proteins to stick together. Because meat is protein, chefs can do inventive things with transglutaminase, such as removing all fat from a steak and gluing it back together or fashioning noodles from shrimp meat.

­Now we're ready to put everything together. In the next section, we'll present three recipes for a molecular gastronomy-inspired meal.

­It's not the goal of molecular gastronomists to reduce cooking to a collection of dry c­alculations and lifeless formulas. Rather inventive cooks are trying to make their­ creations e­v­en tastier, with the help of a new technique or by tweaking an old favorite. Let's see how they might ­transform this traditional meal.

­Caviar, the classic upscale hors d'oeuvre, is prepared from the eggs of certain fish species. With a little kitchen chemistry, you can enjoy a new­ kind of caviar -- apple caviar -- first developed by Ferran Adrià, the chef of El Bulli Restaurant who experimented with spherification.

Here's the basic recipe; you can find detailed instructions on the StarChefs Web site. Gather one-and-a-quarter pounds of golden apples, along with some alginate, baking soda, water and calcium chloride. Puree the golden apples, freeze for half an hour and then skim off the impurities and strain. Next, add the alginate to the apple juice while heating. Remove from heat and add the baking soda. Now prepare a calcium chloride solution by dissolving calcium chloride in water. Finally, use a syringe to add your apple juice mixture to the calcium chloride solution one drop at a time. As you do, you should see beads, or "caviar," form. Cook for a minute in boiling water, strain and rinse in a cold-water bath.

For the main course, we're going to have duck à l'orange. The classic French recipe directs you to roast the bird in an oven for about two hours. Roasting browns the meat and adds flavor through a series of chemical changes known as Maillard reactions. These reactions cause sugars and amino acids in the meat to cross-link. This, in turn, creates the compounds responsible for the pleasing color and flavor. Unfortunately, cooking meat at high temperatures also has some negative effects. Most notably, the muscle fibers contract and shorten, forcing out water and making the meat tougher.

A molecular gastronomist overcomes this by taking advantage of microwave technology. When meat is prepared in a microwave , it warms to 212 degrees F (100 degrees C) and remains at that temperature as long as it contains water. Microwaving meat is faster and more efficient than roasting, but doesn't produce the beneficial Maillard reactions. To get the best of both worlds, molecular gastronomists would brown the meat first in a skillet, inject Cointreau (an orange-flavored liqueur) into each piece with a syringe, then finish the cooking in the microwave.

Homemade vanilla ice cream is last. The best ice cream has abundant air bubbles and small ice crystals, which makes the finished product light and smooth. Traditionally, you would place your ingredients in an automatic ice cream maker to churn and freeze the mixture. Churning folds air into the material and breaks up ice crystals. But there's a limit to how cold an average machine can get. Most rely on your kitchen freezer, which reaches a temperature of 0 degrees F (-18 degrees C). A molecular gastronomist uses a simpler technique: He or she pours liquid nitrogen directly into the ingredients, which will flash freeze the mixture and create extra-small ice crystals that result in the smoothest ice cream possible.

If you're dying to make this classic dessert in a cutting-edge way, start with a basic recipe, like this one from the Food Network. After you've prepared the ice cream mixture, don your safety glasses and gloves and add liquid nitrogen while stirring with a wooden spoon. Stop when the ice cream reaches your desired thickness.

­Up n­ext, we'll talk about some chefs who have embraced molecular gastronomy.

­

Anyone can learn and apply the techniques of molecular gastronomy to basic dish­es and preparations. If we re-examine one of the pasta-cooking rules we presented in the introd­uction, you can see h­ow the application of a little science can save time and energy. Adding oil to boiling water does not, in fact, prevent pasta from clumping. Why? Because oil and water don't mix, which means the oil stays on the surface, far from the cooking noodles. Instead, add a tablespoon of something acidic, such as vinegar or lemon juice. A weak acid inhibits the breakdown of starch and reduces stickiness.

­

­For many people, this will be the extent of their hands-on involvement with molecular gastronomy. But that doesn't mean they won't appreciate the products of molecular gastronomy. Luckily, there are several chefs around the world who readily embrace physics and chemistry in the kitchen. The accompanying table lists some of the most renowned chefs who apply the principles and techniques of molecular gastronomy. But be forewarned: If you decide to visit one of these restaurants, you'll need to make reservations weeks or even months in advance. You should also be prepared to pay handsomely -- $200 a head or more -- for the experience.

Jeśli po zjedzeniu posiłku w jednym z tych hotspotów kuchni molekularnej zdecydujesz, że chcesz sam zostać awangardowym szefem kuchni, są opcje. Kilka uczelni wprowadza programy gastronomii molekularnej dla studentów studiów podyplomowych. Na przykład University of Nottingham nawiązał współpracę z Hestonem Blumenthalem, aby stworzyć ścieżkę doktorską. Trzyletni program studiów zapewnia unikalną mieszankę nauki i gastronomii, z pomysłami i wynalazkami opracowanymi w laboratorium, które są testowane i udoskonalane w Fat Duck. Kilka szkół gotowania włącza do swoich kursów również kuchnię molekularną. We Francuskim Instytucie Kulinarnym w Nowym Jorku studenci mogą zapoznać się z technikami sous vide , hydrokoloidami i innymi zastosowaniami żywności i technologii.

Tak czy inaczej, jako student gotowania lub jako miłośnik dobrego jedzenia, gastronomia molekularna z pewnością otworzy nowe perspektywy – i obudzi Twoje podniebienie na nową definicję pyszności.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków

­