Niezwykłe laboratorium zwane kuchnią

Gdy mówimy, że w produktach spożywczych jest sama chemia, mamy 100% racji, i nie chodzi tu o utrwalające, konserwujące czy barwiące związki chemiczne. Wszędzie wokół nas znajdują się różne skupiska atomów, cząsteczek czy struktur, np. białka składają się z mniejszych jednostek, czyli aminokwasów tworzących długie łańcuchy, które można porównać do korali. Wszystkie te białkowe łańcuchy mają nieprzypadkową kolejność aminokwasów, za którą odpowiadają kody DNA znajdujące się w jądrze komórki. Białka bardzo upodobały sobie zwłaszcza postać podwójnej helisy - gdy są surowe.

Do zasadniczych zmian w strukturze dochodzi podczas obróbki termicznej. Jej najprostszą odmianą jest gotowanie. W zimnej cieczy nic się nie dzieje, ale wraz ze wzrastającą temperaturą zaczynają rozrywać się wiązania pomiędzy poszczególnymi "koralikami". Sznur rozpada się w temperaturze ok. 100°C, czyli przy punkcie wrzenia wody.

Jeśli chcemy przygotować mocno intensywny wywar, umieszczamy mięso już w zimnej wodzie, którą powoli ogrzewamy. Komórki zwierzęce w miarę podwyższania temperatury wody pękają, nadając wodzie specyficznego smaku. Natomiast gdy kawałek mięsa umieścimy w już wrzącej wodzie, będziemy mogli delektować się dobrze ugotowanym, soczystym mięsem. W takim wypadku bowiem białka na powierzchni gwałtownie ścinają się i utrzymują zawartość komórek, dlatego sok pozostaje zamknięty wewnątrz kawałka mięsa.

Podobne zasady dotyczą pieczenia. Nie należy wkładać mięsa do zimnego pieca. Powinno się je umieścić w nagrzanym piekarniku, a podczas smażenia - na rozgrzanym tłuszczu. Na powierzchni w ciągu kilku sekund powstaje nieprzepuszczalna warstwa ściętych białek. Utrzymuje ona zawartość wewnątrz, dzięki czemu żywność pozostaje soczysta.

Tajemnica temperatury 154°C

Skąd się bierze brązowa skórka? To nic innego jak reakcja aminokwasów z cukrami prostymi w odpowiednio wysokiej temperaturze, określana jako reakcja Maillarda. Nazwę dał jej francuski biochemik Louis Camille Maillard (1878-1936), który swego odkrycia dokonał w 1912 r. W temperaturze powyżej 154°C brązowieją mięsa, ryby i warzywa. Powstają wtedy substancje aromatyczne, które znamy dobrze z zapachów czy smaków pieczonego bądź smażonego mięsa.

Końcowy smak potrawy zależy również od sposobu przygotowania mięsa. Zawiera ono bowiem dwa główne białka: miozynę i aktynę - składniki włókna mięśniowego oraz kolagen, który wypełnia szczeliny. Po uboju mięśnie sztywnieją, dlatego mięso należy obrobić jeszcze przed stwardnieniem - albo też po jego ustaniu. Po obumarciu komórki pękają wewnętrzne formy zwane lizosomami, które zawierają liczne enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, węglowodany. Zawartość lizosomu wylewa się i enzymy zaczynają dokonywać rozkładu białek. Tłuczenie młotkiem uszkadza komórki, dzięki czemu zawartość lizosomów wycieka i mięso za sprawą enzymów mięknie.

Do krótkiego smażenia i pieczenia najlepsze są oleje. Nie powinno się ich używać do wielokrotnego smażenia, ponieważ w trakcie obróbki termicznej zwarte w nich NNKT utleniają się, w wyniku czego mogą powstać wolne rodniki szkodliwe dla zdrowia. Do długiej obróbki dopuszcza się stosowanie smalcu. Pomimo tego, że zawiera on dużo tłuszczów nasyconych, w wysokiej temperaturze nie zmienia swojej struktury. Jego zaletą kulinarną jest przyjemna woń, zaś wadą - aż 20 razy wyższa niż w wypadku olejów roślinnych zawartość cholesterolu (znacznie więcej cholesterolu ma jednak w sobie masło). Spożywać go więc mogą osoby zdrowe. W trakcie smażenia dochodzi do kolejnej ważnej i ciekawej reakcji chemicznej: utleniania. Nienasycone kwasy reagują z tlenem, uwalniane są substancje aromatyczne. Bez tego procesu przygotowane pożywienie nie miałoby żadnego zapachu.

Podczas pieczenia mięsa i innych produktów spożywczych, mogą powstawać związki rakotwórcze, m.in. aminy heterocykliczne. Im wyższa temperatura i dłuższy czas, tym więcej może ich powstawać. Ciekawostką jest, że czynnikami, które mogą unieszkodliwiać te zagrożenia, są przyprawy i zioła, a także odrobina alkoholu. Substancje zawarte w ziołach takich jak: tymianek, czosnek, oregano czy szałwia hamują wytwarzanie tych groźnych substancji. Natomiast napoje alkoholowe, np. piwo czy wino, mogą działać odtruwająco na szkodliwe heterocykliczne aminy. Naukowcy odkryli również niedawno, że krótkie rozgrzanie mięsa (2-3 minuty) w kuchence mikrofalowej przed pieczeniem czy smażeniem właściwym obniża poziom tych niebezpiecznych związków aż o 90%. Mikrofalówka pomaga więc niszczyć związki, które w wypadku dłuższego pieczenia produkowałyby substancje rakotwórcze.

W kuchence mikrofalowej do ogrzewania pożywienia używa się specjalnych właściwości mikrofal. Są one "spokrewnione" z promieniowaniem elektromagnetycznym (tak jak światło czy promieniowanie podczerwone), mają jednak niższą energię. Mikrofale są przechwytywane przez cząsteczki białek, cukrów i wody, które je ogrzewają. Działa to trochę tak, jakbyśmy wprawiali w szybki ruch magnes i obracali nim z dużą prędkością, przeciwnymi biegunami. Także cząsteczki pożywienia posiadają ujemne i dodatnie bieguny, które drgają w górę i dół, zgodnie z ruchem magnesu. Przy ogrzewaniu w mikrofalówce może jednak dochodzić do wyższej utraty witamin niż w "klasycznym" pieczeniu.

Grillowanie to bardzo zdrowa metoda obróbki żywności - do potraw grillowanych nie dodajemy tłuszczu, a podczas obróbki wytapia się jego część. Produkty przeznaczone do grillowania (mięso, warzywa) musimy jednak odpowiednio przygotować, umieszczać na tackach aluminiowych, aby podczas pieczenia i działania dymu do mięsa nie przedostawały się substancje rakotwórcze powstające podczas spalania tłuszczu. Należy również używać odpowiedniej jakości węgla z drzewa liściastego, nie iglastego, bez dodatków chemicznych. Zaleca się, aby pożywienie przed grillowaniem zamarynować dużą ilością ziół, aby skruszało i aby zniwelować ewentualne skutki powstania niebezpiecznych dla zdrowia substancji - zaleca dietetyk z Akademii Zdrowego Żywienia.

Podczas konserwacji żywności w wekach produkt spożywczy jest odpowiednio przygotowywany i umieszczany w szczelnie zamkniętym słoiku. Następnie ogrzewa się go do temperatury ok. 85°C lub wyższej. Dzięki działaniu wysokiej temperatury giną groźne mikroorganizmy, a z masy usuwany jest nadmiar powietrza, które pod wpływem temperatury rozpręża się i "ucieka". Dzięki temu zabezpieczamy żywność przed utlenianiem i psuciem. Po określonym czasie słoiki są schładzane. Dlaczego? Dochodzi do redukcji powietrza w ich wnętrzu, a ponieważ pojemnik zamykany jest za pomocą pokrywki, obniża się też ciśnienie. Wieczko pod wpływem otaczającego ciśnienia atmosferycznego jest dociskane do słoika, co zapewnia szczelność i trwałość pożywienia. Zawartość jest chroniona przed zanieczyszczeniem np. mikroorganizmami ze środowiska zewnętrznego i może być dłużej przechowywana w niezmienionej postaci.

Produkty roślinne podczas obróbki cieplnej zachowują się podobnie jak produkty pochodzenia zwierzęcego. Różnica pomiędzy nimi polega na tym, że te pierwsze są otoczone wytrzymałą ścianą z celulozy, która chroni przez czynnikami zewnętrznymi, mechanicznymi i chemicznymi, jest zatem bardziej oporna na trawienie - zwraca uwagę dietetyk z Akademii Zdrowego Żywienia. Struktura ściany komórkowej rośliny przypomina zatem swego rodzaju żelbeton. Żelazny szkielet stanowi tu celuloza, a wypełnienie - różne pochodne celulozy, białka, pektyny, polisacharydy.

Podczas gotowania produktów roślinnych dochodzi do reakcji chemicznej, w trakcie której z udziałem wody wiązania celulozowe (swego rodzaju roślinny żelbeton) rozpadają się na krótsze fragmenty. Magiczną granicą dla większość gatunków roślin jest temperatura 98°C. Podczas ok. 10 minut gotowania ściany komórkowe warzyw i owoców rozpadają się i uwalniają swoją zawartość.

"21.wiek ostrzega": Przy przygotowywaniu roślin strączkowych warto zwrócić uwagę, aby nie gotować ich w wodzie, którą wykorzystywaliśmy do ich moczenia. Podczas tego procesu uwalniają się do wody substancje toksyczne. Należy również pamiętać, aby je odpowiednio długo gotować.

Niezastąpionym w kuchni pomocnikiem człowieka stały się drożdże. Do wzrostu wykorzystują one przede wszystkim cukry proste. Podczas procesu fermentacji rozkładają glukozę na dwutlenek węgla, który spulchnia ciasto. Optymalną temperaturą fermentacji jest ok. 25°C. Gdy temperatura wzrasta, w cieście mogą się zacząć gwałtownie rozmnażać szkodliwe mikroorganizmy. Co ciekawe, gdy do ciasta dodajemy tłuszcz, otacza on skrobię, co spowalnia proces pęcznienia oraz tworzenia żelowej struktury skrobi. W wypiekach zawierających duże ilości tłuszczu, pozostaje duża ilość skrobi o niezmienionej strukturze. W taki sposób powstaje ciasto nie elastyczne, a kruche.

Małgorzata Gajewczyk

Wszystko na temat kuchni i całą masę świetnych przepisów znajdziecie na stronach Smaker.pl!