Молекулярная химия в еде. Диета за и против. Белки, жиры, углеводы. Молекулярная нуменария

Введение
Глава 1. Химия в еде
Глава 1.2. Минеральные компоненты пищевых продуктов.
Глава 1.3. Вода.
Глава 1.4. Белки.
Глава 1.5. Углеводы.
Глава 1.6. Жиры.
Глава 1.7. Витамины.
Глава 1.8. Нормы питания.
Глава 2.Пищевые диеты
Глава 3. Пищевые добавки
Глава 3.1. Основные группы пищевых добавок.
Глава 3.2. Систематика пищевых добавок. Рассмотрение их веществ, относящихся к группе риска
Глава 3.3. Консерванты.
Глава 3.4. Пищевые ароматизаторы
Глава 3.5. Пищевые красители. Цветорегулирующие материалы.
Глава 3.6. Подсластители.
Глава 3.7. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов
Глава 4. Молекулярная кулинария
Заключение
Приложение 1
Приложение 2
Список использованной литературы

Молекулярная химия в еде. Диета за и против. Белки, жиры, углеводы. Молекулярная нуменария

Альгиновые кислоты и альгинат натрия – полисахариды, состоящие из D-маннуроновых и L-гулуроновой кислот. Получают их из бурых водорослей. Альгиновые кислоты в воде не растворяются, но связывают ее; альгинат натрия хорошо растворим в воде. Используют в качестве загустителей, желирующих веществ и эмульгаторов. Применяют для изготовления мармелада, фруктовых желе, конфет, осветления соков.
В качестве желирующих веществ могут использоваться и другие продукты, в том числе фосфолипиды, например, лецитины яиц.
Стабилизаторы.
Преимущества от их использования стабилизатров заключаются в том, что с их помощью можно существенно улучшить качество и увеличить сроки хранения продуктов, расширить их ассортимент. Задачи, решаемые стабилизаторами при производстве продуктов, охватывают практически всю гамму возможностей стабилизационных систем. Они могут быть применены в качестве загустителей, для связывания воды, улучшения пенообразования, в роли пеногасителей, для предупреждения синерезиса, термического разрушения белков, а также в качестве эмульгаторов и стабилизаторов эмульсий.
Одним из наиболее важных направлений использования стабилизационных систем в молочной промышленности является производство напитков и десертов (пудингов, желе, муссов) на основе обезжиренного молока, пахты и сыворотки, являющееся хорошим примером того, как стабилизаторы открывают новые возможности в решении традиционно трудноразрешимых проблем переработки молока, в данном случае проблемы утилизации вторичного молочного сырья.
Величина рН многих фруктовых соков лежит в кислой области. Поэтому для того, чтобы вкус фруктовых напитков и десертов был более похожим на вкус соответствующих фруктов, желательно, чтобы напитки и десерты также имели кислый рН (около 4,0). Отсутствие стабилизатора молочного белка в рецептуре продуктов с такой величиной рН не дает возможности проводить тепловую обработку смеси компонентов. Со стабилизатором пастеризация не вызывает трудностей. При приготовлении фруктовых напитков и десертов на основе вторичного молочного сырья специально подобранные стабилизационные системы играют роль стабилизатора не только молочного белка, но и частиц наполнителя, предохраняя их от осаждения при тепловой обработке, а продукт - от расслоения. Помимо этого в ряде напитков стабилизационные системы используют для увеличения вязкости, с тем, чтобы вкус продукта ощущался более полно и более напоминал вкус соответствующих фруктовых соков. В десертах стабилизаторы формируют структуру и консистенцию продукта. В творожных продуктах при помощи стабилизационных систем достигаются также необходимая кремообразная консистенция и эластичность структуры. Это удается за счет введения в структуру продукта элементов, обладающих указанными свойствами. В йогурте использование стабилизаторов также позволяет добиться кремообразной консистенции.
Еще одна сфера использования стабилизационных систем - производство взбитых продуктов, включая мороженое, взбитые сливки и разнообразные десерты. В состав стабилизационных систем для мороженого входят эмульгаторы и стабилизаторы, но их роль не ограничивается эмульгированием жира и стабилизацией эмульсии. При охлаждении гомогенизированной смеси для мороженого происходит отщепление молекул эмульгатора с поверхности жировых шариков, в результате чего повышается чувствительность жировой фазы к разрушению при замораживании. Дестабилизация жира облегчает агломерацию жировых шариков, важную для построения и стабилизации конечной структуры пены мороженого. Освободившийся с поверхности жировых шариков эмульгатор выполняет роль стабилизатора, увеличивая вместе с частью стабилизационной системы, являющейся собственно стабилизатором, вязкость смеси для мороженого и обеспечивая создание в конечном продукте необходимой структуры и консистенции. Стабилизатор также замедляет рост кристаллов льда в мороженом, что необходимо для получения продукта хорошего вкуса. С помощью стабилизационных систем можно значительно снизить жирность мороженого без ухудшения его качества. Стабилизаторы вводят в смесь мороженого для улучшения структуры и консистенции. Они связывают часть свободной воды в смесях, увеличивают их вязкость и взбиваемость, повышают дисперсность воздушных пузырьков, что способствует формированию в мороженом более мелких кристаллов льда, лучшему сохранению исходной структуры продукта при хранении, увеличению сопротивляемости таянию.
Глава 4. Молекулярная кулинария.
Интенсивное развитие пищевой химии в наше время привело к настоящей революции в кулинарии и совершенно иному подходу к приготовлению еды. Сейчас ставка делается прежде всего на здоровую полезную пищу. Достижения современной молекулярной биологии, химии и физики в последнее время все чаще находят себе применение в самых разнообразных областях человеческой жизни. Особенно популярны научные разработки среди врачей-диетологов и как ни странно поваров. Во многих ресторанах мира сейчас начинает внедряться появляться молекулярная кулинария. «Готовим с умом» - пожалуй, под таким девизом работают сейчас ведущие повара. Суть этого процесса сводиться к грамотной обработке пищевых продуктов, основанная на знаниях их состава, ценности их компонентов. Наверное, каждый повар рано или поздно начинает задаваться вопросом – почему то или иное блюдо принято готовить так, а не иначе? И нельзя ли приготовить его по-новому?
Именно с таких вопросов и началась молекулярная кулинария. Повара, стоявшие у ее истоков, сочли собственный опыт недостаточным. Более того, они признали, с теми или иными оговорками, не вполне компетентной и всю кулинарную классику. И привлекли к своей работе ученых. А в этом году молекулярная кулинария стала по-настоящему актуальной.
Не так давно Москву посетил вице-президент и главный шеф-повар парижской кулинарной академии Le Cordon Bleu Патрик Мартан. Оказалось, что ведущий деятель Le Cordon Bleu, на протяжении многих лет бывшей бастионом французской классики, проявляет отнюдь не авантюрный интерес к молекулярной кулинарии.
Приведем один из его рецептов с использованием всех тонкостей молекулярной кулинарии.

Как известно, любое классическое блюдо состоит из трех частей. Это собственно блюдо – рыба, мясо, фуа-гра или что-нибудь еще; гарнир – который порой готовится намного сложнее, чем все остальное, и соус, который служит и украшением, и неким объединяющим штрихом.
Итак, ингредиенты на 4 порции - pыба тюрбо, весом 2,5 кг. Свежая фуа-гра, 1 свежий черный трюфель, 2 кг очень свежих белых шампиньонов и 1 большая головка чеснока, лук-шалот, букет гарни, очистки от грибов, пол-лимона, черенок сельдерея, белый перец горошком, 100 мл оливкового масла, соль и свежемолотый черный перец. Для гарнира – пакет пасты, форматом чуть крупнее "пенне", 500 мл жирных сливок, 7 яиц, 200 мл сваренного из тюрбо деми-гляса. Овощи – 3 больших артишока, пучок зеленой спаржи и цуккини, от которого была использована только кожица
В молекулярной кулинарии главное внимание обращается не на введение в обыденную практику необычных и экзотических продуктов, а на кулинарные техники. Причем, если в "новой" кухне принято готовить быстро и при пиковых температурных значениях, здесь очень многое делается при минимально возможной температуре и в течение довольно долгого времени.
Обычное яйцо: мы разогреваем духовку до 64ºС, кладем в нее яйцо и выдерживаем при этой температуре в течение 2 часов. Для чего? Были предприняты многочисленные эксперименты, даже серии экспериментов, чтобы выяснить, как ведет себя яйцо при различных режимах нагрева. И выяснилось, что 64ºС – та самая температура, при которой содержимое яйца приобретает консистенцию помадки. Внешне это не очень заметно, но свойства, приобретенные яйцом – уникальны. Среди прочего, им можно исключительно нежно загустить соус. Вы не добьетесь похожего эффекта ни сливками, ни смесью сливок и желтка.
Можно, в принципе, использовать сливочное масло, но количество масла, необходимое для достижения схожей консистенции, настолько велико, что мгновенно сделает наше блюдо неактуальным. Французскую кухню и так часто называют нездоровой, зачем усугублять? Важно тут одно – строго выдерживать температуру, если она будет выше хоть на градус – яйцо просто сварится.
Далее. Некоторый интерес могут представить манипуляции с артишоком. Его надо очистить до сердцевины, смазать лимонным соком, затем с помощью десертной ложечки сделать из получившихся донцев нечто, напоминающее мисочку, а потом слегка наискосок к плоскости рабочего стола нарезать их на четвертинки. Очень важно подготовить сливочное масло для артишоков. Его надо растопить (на 3 артишока надо 125 г масла), дать остыть и оставить только жир; то есть сделать то, что в Индии называется "ги". Так избавляются от балластных веществ, и процесс термообработки артишока приобретает желаемую чистоту, без посторонних химических реакций.
Итак, очищенное масло влить в сотейник, добавить артишоки. Накрыть кружком бумаги для выпечки – так исключают воздействие кислорода. Готовить на минимальном огне 20 мин. Потом добавить 3–4 ложки сливок (или сметаны), перемешать и готовить, уже не накрывая, еще 20 мин. Потом артишоки вместе с жидкостью переложить в блендер, пюрировать, а затем протереть через сито. И уже ближе к концу приготовления можно дополнительно прогреть пюре на среднем огне с 2 нарубленными луковицами шалота и горстью листьев петрушки.
В принципе, это можно подать как отдельное блюдо. Не в ресторане, конечно.
Тюрбо нас интересует вся – и филе, и кости. Ее надо стараться разделать так, чтобы куски филе имели сколь возможно ровную поверхность. Филе посолить, сбрызнуть оливковым маслом и далее запекать в духовке 40 мин. при очень низкой температуре – при 50ºС. Такой режим позволяет сохранить консистенцию сырой рыбы – да, это буквально! – но при этом она будет вполне готовой.
Кости и голову рыбы надо промыть, потом сложить в большой сотейник вместе с очистками грибов и веточками петрушки без листьев, быстро обжарить со столовой ложкой масла и залить водой. Добавить букет гарни, сельдерей. Дать закипеть и варить 20 мин. После этого часть жидкости, примерно половину, отлить в отдельный сотейник и отварить с ней пасту до состояния "аль денте". А остальной бульон мы процеживаем и продолжаем выпаривать, пока объем не уменьшится на две трети. Он должен увариться до состояния "гляс". Тогда снимите его с огня и дайте остыть. Потом смешиваем оставшиеся сливки и 2 сырых яйца. И в эту смесь вливаем деми-гляс из тюрбо, не весь, половину.
Далее берем формы для запекания, дно выстилаем кружками промасленной бумаги для выпечки, стенки смазываем маслом и закрываем полосками кожицы цуккини (если хотите – полосками порея), потом вертикально устанавливаем макароны и заливаем их соусом "руайаль". Таким образом мы, во-первых, придаем пасте новый вкус, что очевидно, и новую текстуру, что станет понятно только при подаче. Подготовленную пасту в формах надо поставить в духовку, разогретую до 120ºС. Через 20 мин, когда соус в них немного уварится, достать формы из духовки, добавить соус (но не много), накрыть фольгой и поставить в духовку еще на 20 мин, долго, но эффект того стоит.
Следующее, что нужно сделать, совсем просто. Из отваренного вкрутую и очищенного яйца, срезав верхушку, аккуратно удалить желток. Влить в него немного соуса «руайаль», положить кубики фуа-гра и трюфеля, накрыть крышечкой и поставить в холодильник остужаться. Когда яйцо остынет, его надо обвалять в муке, обмакнуть во взбитое яйцо, обвалять в молотых сухарях и обжарить во фритюре. Очень просто, но придает блюду оттенок сюрприза.
И вот пришло время яйца, приготовленного при 64ºС. Соус готовится быстро – шляпки шампиньонов и чеснок обжарить на сухой сковороде с антипригарным покрытием, влить оставшийся гляс, добавить несколько горошин белого перца, дать закипеть. Влить в блендер, пробить, добавить то самое яйцо, еще раз пробить, протереть через сито, приправить. Перед подачей еще раз взбить блендером.
Возможно, столь подробный рассказ здесь о приготовлении блюда не совсем уместен, однако аппетит, пришедший во время прочтения рецепта, убедит в пользе молекулярной кулинарии!
Заключение.
Знание биохимии, потребностей организма в тех или иных веществах привело к мощному развитию пищевой химии. Растет количество синтезированных продуктов, различных пищевых добавок. Это имеет большое значение для развития всего человечества. Возможно, с помощью достижений химии удастся решить проблему голода. Известно, что население Земли растет, естественных источников питания становиться все меньше. Ухудшается экологическая обстановка на планете, поэтому вопрос о продовольственном обеспечении населении земного шара весьма актуален.
Успехи во многих областях знаний о человеке позволят сохранить здоровье человека, увеличить продолжительность жизни, найти эффективные методы борьбы с заболеваниями.
Пища – источник жизни, красоты, здоровья! Правильное питание – залог успеха. Давайте кушать не только с удовольствием, но и с умом.

Приложение 1.
В5, пантотеновая кислота
Синтезируется микрофлорой кишечника, содержится во всех пищевых продуктах
10-12
Обезвреживает токсические соединения, биосинтез полипептидов, фосфолипидов, ацетилхолина
Дерматиты, невриты. Мышечные судороги
В6, пиридоксин
Пивные дрожжи, бобовые культуры, печень, мясо; синтезируется микрофлорой кишечника
2-4
Синтез аминокислот и биогенных аминов, поддержание функции нервной системе, образование гемоглобина
Дерматит, анемия, судороги, расстройство пищеварения
В12, цианокобаламин
Продукты животного происхождения
0,003
Синтез белков и нуклеиновых кислот, влияет на щитовидную железу и сердце, участвует в кроветворении
Анемия
РР, никотиновая кислота
Мясо, рыба, печень, хлеб
1,8
Оксидоредуктазы – реакции окисления и биосинтеза
Пеллагра (дерматит, изъязвление слизистой пищеварительной системы, поражение нервной системы)
Н, биотин
Содержится во всех продуктах, синтезируется микрофлорой
0,25
Кофермент ряда ферментов, жировой обмен, нервные процессы
дерматит
Р, биофлавоноиды
Цитрусовые, шиповник, черная смородина
50
Стабилизируют соединительную ткань, влияют на кроветворение, желчеотделение
Поражение кровеносной системы
D, кальциферол
Растительные продукты, икра, печень рыб, синтезируется в коже во время загара
0,025
Обмен солей кальция и фосфора, регуляция остеогенеза
Остеопороз (рассасывание костного вещества), рахит
Е, токоферол
Растительное масло, зародыши пшеницы, зеленые овощи
5
Антиоксидант, поддерживает свободнорадикальные процессы на постоянном уровне
Дистрофия скелетных мышц, ослабление половой функции
К, филлохинон
Зеленые листья салата, капусты, шпината, крапивы; синтезируется микрофлорой кишечника
1
Свертывание крови, биосинтез четырех факторов свертывания крови
Нарушение свертывания крови, желудочно-кишечные кровотечения, подкожные кровоизлияния
С, аскорбиновая кислота
Шиповник, цитрусовые, капуста, картофель, черная смородина
75-100
Реакции гидроксилирования, обменные процессы в соединительной ткани, регуляция свободнорадикальных реакций, антиоксидант
Цинга, анемия, сердечная недостаточность
В2, рибофлавин
Пивные дрожжи, пшеничные отруби, печень, молоко, яйца, томат, капуста, сыр, бобовые культуры
2
Окислительно-восстановительные процессы, обмен аминокислот, усвоение и синтез жиров
Задержка роста, катаракта, поражение слизистой рта, губ
Приложение 2.
Список пищевых добавок, запрещенных к применению в пищевой промышленности РФ.
Код Технологическое название Функции
E121 CITRUS RED (Цитрусовый красный) |краситель
E123 AMARANTII (Амарант) |краситель
E240 FORMALDEHYDE (Формальдегид) |консервант
E103 ALKANET (Алканет, Алканин) |краситель
E107 YELLOW 2G (Желтый 2G) |краситель
E125 PONCEAU SX (Понсо SX, Пунцовый SX) |краситель
E127 ERYTHROSINE (Эритрозин) |краситель
E128 RED 2G (Красный , блестящий FCF) |краситель
E140 CHLOROPHYLL (Хлорофилл) |краситель
E153 VEGETABLE CARBON (Уголь растительный) |краситель
E154 BROWN FK (Коричневый FK) |краситель
E155 BROWN IIT (Коричневый IIT) |краситель
E160dLYCIPENE (Ликопин) |краситель
E160fBETA-APO-8'-CAROTENOIC ACID, METHYL OR |краситель
ETHYL ESTER (Бета-апо-8'-каротиновой
кислоты метиловый или этиловый эфиры)
E166 SANDALWOOD (Сандаловое дерево) |краситель
E173 ALUMINIUM (Алюминий) |краситель
E174 SILVER (Серебро) |краситель
E175 GOLD (Золото) |краситель
E180 LITHOL RUBINE BK (Рубиновый литол BK) |краситель
E182 ORCHIL (Орсейл, Орсин) |краситель
E209 HEPTYL p-HYDROXYBENZOATE (пара-Гидрокси- |консервант
бензойной кислоты гептиловый эфир)
E213 CALCIUM BENZOATE (Бензоат кальция) |консервант
E214 |ETHYL p-HYDROXYBENZOATE (пара-Гидрокси- |консервант
бензойной кислоты этиловый эфир)
E215 SODIUM ETHYL p-HYDROXYBENZOATE (пара- |консервант
Гидроксибензойной кислоты этилового
эфира натриевая соль)
E216 PROPYL p-HYDROXYBENZOATE (пара-Гидрокси- |консервант
бензойной кислоты пропиловый эфир)
E217 SODIUM PROPYL p-HYDROXYBENZOATE (пара- |консервант
Гидроксибензойной кислоты пропилового
эфира натриевая соль)
E218 METHYL p-HYDROXYBENZOATE (пара-Гидрокси- |консервант
бензойной кислоты метиловый эфир)
E219 SODIUM METHYL p-HYDROXYBENZOATE (пара- |консервант
Гидроксибензойной кислоты метилового
эфира натриевая соль)
E225 POTASSIUM SULPHITE (Сульфит калия) |консервант,
антиокислитель
E226 CALCIUM SULPHITE (Сульфит кальция) |консервант,
антиокислитель
E227 CALCIUM HYDROGEN SULPHITE |консервант,
(Гидросульфит кальция) антиокислитель
E228 POTASSIUM BISULPHITE (Бисульфит калия) |консервант,
E231 ORTO-PHENYLPHENOL (орто-Фенилфенол) |консервант
E232 SODIUM O-PHENYLPHENOL (орто-Фенилфенола |консервант
|натриевая соль)
E233 THIABENDAZOLE (Тиабендазол) |консервант
E237 SODIUM FORMATE (Формиат натрия) |консервант
E238 CALCIUM FORMATE (Формиат кальция) |консервант
E241 GUM GUAICUM (Гваяковая смола) |консервант
E252 POTASSIUM NITRATE (Нитрат калия) |консервант,
фиксатор окраски
E263 CALCIUM ACETATE (Ацетат кальция)|регулятор кислотности,косервант, стабилизатор
E264 AMMONIUM ACETATE (Ацетат аммония) |регулятор кислотности
E281 SODIUM PROPIONATE (Пропионат натрия) |консервант
E282 CALCIUM PROPIONATE (Пропионат кальция) |консервант
E283 POTASSIUM PROPIONATE (Пропионат калия) |консервант
E302 CALCIUM ASCORBATE (Аскорбат кальция) |антиокислитель
E303 POTASSIUM ASCORBATE (Аскорбат калия) |антиокислитель
E305 ASCORBYL STEARATE (Аскорилстеарат) |антиокислитель