Кулинария

Желеобразователи и загустители

Желатин

Желатин – прозрачное клейкое вещество, смесь белковых веществ животного происхождения.

«Механизм» образования

Если в течение длительного времени готовить мясо или рыбу во влажной горячей среде, большое количество коллагена из соединительной ткани разрушается и растворяется в окружающей жидкости, образуя желатин. Когда окружающая жидкость имеет высокую температуру, у молекул воды и желатина достаточно энергии, чтобы они могли свободно перемещаться относительно друг друга.

Если раствор убрать с огня и охладить, молекулы желатина потеряют энергию, будут двигаться медленнее и начнут принимать изначальную форму, как и в соединительной ткани, оборачиваясь друг вокруг друга и образуя тройную спираль. По мере перекрытия отдельных спиралей постепенно образуется непрерывная сеть. Эта сеть является достаточно сильным препятствием для молекул жидкости. Так образуется желе.

Если жидкость, содержащую желатин, быстро охладить (например, поместив в морозильную камеру), то молекулы потеряют энергию и прекратят стремительно перемещаться относительно друг друга. Как правило, в таком случае образуется довольно слабая структура с произвольным распределением связей, в результате желе становится очень непрочным.

Однако, если желе оставить застывать при комнатной температуре, молекулы теряют энергию постепенно и охотно образуют правильные спирали, соединяясь с другими молекулами желатина. Полученное таким образом желе будет крепче.

Концентрация молекул желатина в растворе должна составлять не менее 1 % от общего веса желатинизируемой жидкости, тогда желе получится упругим и нежным. Однако трудно предугадать, какое количество желатина выйдет из куска мяса, так как каждый кусок мяса содержит различное количество коллагена. Для получения более крепкого желе, например для десерта, нужно увеличить концентрацию до 3 %.

Желатин продается в самых различных формах в зависимости от его чистоты. Листовой желатин типа «золото» имеет наиболее высокую степень очистки и часто используется в желе, в котором застывание затруднено из-за восстановления сахара и жиров.

Листовой желатин типа «серебро» имеет более низкую степень очистки, поэтому при его применении концентрацию нужно увеличивать.

Желе на основе желатина плавится при температуре около 36 °C. Это одна из причин популярности желатина: желе будет таять во рту, освобождая содержащуюся в нем жидкость, что и придает желе на основе желатина его исключительные вкусовые свойства.

Стабильность желатина

Соль и кислота в равной степени влияют на прочность желе на основе желатина, взаимодействуя с молекулами желатина.

Молоко, сахар и алкоголь в умеренном количестве увеличивают прочность желе. Не всегда на основе желатина можно сделать желе из раствора, насыщенного этанолом, так как желатин не растворяется в жидкости с содержанием этанола выше 40 %. Поэтому для приготовления желе из растворов с таким высоким содержанием алкоголя лучше использовать другие желеобразователи.

Некоторые фрукты, например киви, инжир, папайя или ананас, содержат в своих клетках ферменты, расщепляющие белок. Эти ферменты расщепляют желатин, снижая его способность к образованию желе.

Если вы хотите сделать желе с этими фруктами, используйте небелковые желеобразователи или проведите тепловую обработку фруктов или фруктового сока, чтобы «денатурировать» ферменты, то есть сделать их неактивными.

Агар-агар, альгинат, каррагинан

Свойства и особенности применения

Агар-агар – желеобразователь, который получают из красных водорослей. Как он действует?

Агар-агар нагревают в желатинизируемой жидкости до температуры кипения. Когда жидкость убирают с огня, длинные молекулы агар-агара теряют энергию и образуют сеть, которая задерживает молекулы жидкости аналогично действию желатина. Желе из агарагара застывает около часа.

Агар-агар образует желе, температура плавления которого около 80 °C. На кухне этому можно найти различные способы применения: кубики желе из агар-агара можно подавать с горячей ароматной жидкостью (например, бульоном) или использовать листы желе для сервировки маленьких равиоли – при подаче их.

Его высокая температура плавления имеет как преимущества, так и недостатки: желе на основе агар-агара не тает во рту и его вкусовые свойства отличаются от свойств желе на основе желатина, он имеет специфический привкус.

Желе на основе агар-агара являются термообратимыми: они тают при нагревании, но при охлаждении снова обретают форму.

Рекомендуемая концентрация для приготовления геля на основе агар-агара составляет 1 % агар-агара от общего объема раствора.

Так как желе на основе агар-агара термобратимы, то, если желе не застыло как следует, его можно подогреть, добавив некоторое количество агар-агара. При повторном охлаждении желе снова примет нужную форму.

Из-за этого свойства рекомендуется использовать наименьшее количество агар-агара.

Если применять его в избытке, он придает гелю слегка зернистую текстуру. Таким образом, если желе не застыло, ему можно придать форму повторно.

Желе на основе агар-агара могут застывать, даже если в них добавлены соль, сахар и кислоты (если уровень pH не слишком низок), поэтому его можно использовать для различных видов комбинированных сладких и несладких желе. Впрочем, они имеют недостаток: полученное желе легко ломается, оно не такое упругое, как желатиновое. Однако его упругость можно повысить путем добавления сорбитола или глицерола (его чаще называют глицерином) к основе желе. Но имейте в виду, эти вещества оказывают слабительное действие.

Так как раствор нужно кипятить, чтобы растворить агар-агар, для приготовления желе с содержанием сырых продуктов (например, со свежей петрушкой, устрицами, гаспаччо и т. д.) создается ряд трудностей. Однако эту проблему можно решить, растворив нужное количество агар-агара в кипящей воде, затем добавив раствор к жидкости с сырыми продуктами.

Это сохранит «свежий» вкус сырых продуктов. Однако нужно принимать во внимание: желе застынет очень быстро, и с ним будет трудно что-то сделать.

Альгинат

Альгинат – желеобразователь, полученный из бурых водорослей. Он состоит из длинных нитей молекул, которые, в свою очередь, состоят из двух основных элементов: глюконовой кислоты и маннуроновой кислоты.

Альгинат, добавленный к жидкости, выступает в качестве загустителя. В присутствии ионов кальция смесь, содержащая альгинат, образует желе. Ионы кальция встраиваются между отдельными нитями альгината и соединяют их. Нити альгината (зигзагообразные линии) образуют сеть (кругов) вокруг имеющихся ионов кальция.

Способность определенных видов альгинатов к желати-низации зависит от относительных пропорций глюконовой и мануроновой кислот в них (например, альгинаты с высоким содержанием глюконовой кислоты более эффективные желеобразователи).

Так как альгинат имеет уникальное свойство желати-низироваться в присутствии кальция, в пищевой промышленности его используют для приготовления поддельной икры. Раствор, содержащий альгинат, медленно капают из пипетки в большую емкость с водой, содержащей высокую концентрацию ионов кальция, – оболочка капли при контакте с кальцием мгновенно образует желе, в то время как содержимое капли-шарика, избежавшее контакта с кальцием, остается жидким.

Если шарик съесть немедленно, то, как только внешний желированный слой разрушится, жидкость, содержащаяся внутри шарика, резко выльется, вызывая удивительное ощущение «взрыва» во рту, что очень похоже на ощущения при раскусывании икринки лосося. Однако шарики не способны сохранять полученную консистенцию в течение долгого времени. Кальций медленно диффундирует в центр шарика (даже после удаления из кальциевого раствора), и шарики полностью желатинизируются.

Концентрация альгината в растворе должна составлять от 0,5 % до 1 % от общего объема раствора. Несмотря на то что более высокая концентрация вызовет быстрое образование шарика, это приведет к существенному сгущению жидкости и снизит «взрывное» воздействие во время еды.

Концентрация кальция в растворе, в который выпускают шарики пипеткой, должна составлять от 1 % до 5 %. Наиболее часто используемые источники кальция: кальция хлорид и кальция лактат, оба они являются растворимыми солями кальция.

Желе на основе альгината обладают удивительной способностью выдерживать нагрев до температуры 150 °C без плавления. Это означает, что шарики можно класть в кипящую жидкость или на горячий кусок рыбы, и они не будут таять. Однако растаявшее желе не может восстановить свою форму в отличие от агар-агара – желе на основе альгината не являются термообратимыми.

Преимущества растворов на основе альгината

Растворы, содержащие альгинат, не нужно нагревать, чтобы растворить его. Это означает, что его можно легко использовать в отличие от агар-агара для приготовления «сырых» желе (желе с включениями сырых продуктов). Однако альгинат не очень хорошо растворяется в холодной воде, поэтому смесь нужно очень хорошо размешать для растворения и полной гидрации альгината.

Работая с альгинатом, рекомендуется использовать миксер, постепенно добавляя альгинат в раствор. Часто рекомендуется добавлять к альгинату сахар. Если альгинат смешать с достаточным количеством сахара, при добавлении в жидкую смесь он будет распускаться более равномерно.

Растворы для приготовления шариков-икринок не должны содержать соли. Альгинаты получают из водорослей в натриевой форме в присутствии соли. Это означает, что альгинат будет стремиться остаться в натриевой форме и не сформирует желатинизированный наружный слой.

Кальций может придавать икринкам слабый вкус, поэтому время их нахождения в растворе нужно ограничить (как только наружный слой станет достаточно крепким, чтобы сохранить форму икры, их нужно удалить из раствора). Икринки перед употреблением нужно промывать в чистой воде.

Как уже отмечалось, свойство раствора альгината образовывать шарики связано с его способностью мгновенно желатинизироваться при контакте с кальцием. Это затрудняет получение твердого желе (как из агар-агара и желатина), потому что желе застывает сразу, а нам необходимо некоторое время, чтобы залить его в соответствующий контейнер. Эту проблему можно решить с помощью секвестрантов (анионообменных смол), добавленных к раствору кальция. Это на время сдержит кальций в растворе, позволяя залить желе в соответствующий контейнер, а затем кальций постепенно высвободится, и желе растечется в форме равномерно.

Кроме того, следует избегать использования водопроводной воды или любого продукта на основе молока, поскольку они содержат значительное количество кальция, который может спровоцировать раннее и неравномерное застывание желе, что приведет к образованию комков. Поэтому лучше всего использовать чистый овощной или ягодный сок, в них почти отсутствуют примеси натрия или кальция, способные помешать шарикам сформироваться.

Как уже говорилось, основные недостатки шариков-икринок из альгината заключаются в том, что они не могут образоваться в присутствии соли. Если нужны соленые шарики, альгинат можно заменить низкометилированным пектином, он также является желеобразователем в присутствии кальция.

Каррагинан

Каррагинан – это желеобразователь, который добывается также из красных морских водорослей. Профессиональные повара называют его «ирландским мхом».

Как и другие желеобразователи, упомянутые выше, он используется в кулинарии для приготовления желе в основном из продуктов на основе молока. Это происходит благодаря тому, что каррагинан очень хорошо образует желе при контакте с белками и ионами кальция в молоке и сливках, поэтому с помощью очень небольшого количества порошка можно получить очень прочное желе. Именно поэтому он так популярен в пищевой промышленности.

Чтобы приготовить молочное желе на основе каррагинана, нужно добавить его в количестве 0,5 % от общего объема жидкости к ароматизированным молочным смесям (например, молоко, приправленное ванилью и перцем чили, или кофе). Каррагинан можно применять с добавлением как соли, так и сахара, без ущерба для последующего образования желе.

Для того чтобы приготовить желе, необходимо нагреть смесь до 70 °C, постоянно помешивая, чтобы растворить и размешать «ирландский мох». Смесь нужно перемешивать, а не взбивать, так как взбивание молока при нагревании вызовет попадание пузырьков воздуха, которые впоследствии могут остаться в желе.

Аналогично агар-агару при снятии с огня молочной смеси с каррагинаном его длинные молекулы прекратят быстрое движение и образуют сетку из белков молока и ионов кальция, захватывая свободную воду и образуя желе.

Интересное свойство

Желе на основе каррагинана являются достаточно упругими и имеют склонность к тиксотропии (возможность произвольно восстанавливать свою структуру после механических воздействий на нее). Это означает, что, если желе размешать, оно восстановит форму после прекращения размешивания.

Кроме того, желе на основе каррагинана можно нагреть примерно до 60 °C, прежде чем оно начнет таять.

Существуют ли в кулинарии заменители желатина?

Несмотря на то что все эти желеобразователи, полученные из водорослей, имеют полезные свойства, их нельзя рассматривать как полноценные заменители желатина. Так как их основой являются углеводы, а не белки, желе, полученное с их помощью, как правило, имеет несколько зернистую структуру. Это происходит из-за того, что молекулы углеводов слипаются, если желеобразователь не достаточно разошелся в жидкости, и желе не будет таять во рту.

Тем не менее их главное преимущество состоит в том, что полученные желе сохраняют форму в теплой среде (например, при приготовлении летом или использовании в жарких странах) и могут использоваться в блюдах, содержащих фрукты, такие как папайя, киви и ананасы, которые содержат протеазы, препятствующие образованию желе на основе желатина.

Загустители

Привычные загустители

Как упоминалось выше, белки и углеводы могут выступать в качестве загустителей.

Длинные молекулы крахмала и длинные нити денатурированного белка препятствуют движению молекул воды, понижая их текучесть, поэтому жидкость густеет.

Каким же образом длинные нитеобразные молекулы сгущают жидкость?

Белки, чаще всего использующиеся в качестве загустителей, – это либо белки крови (сгущение кровяной колбасы), либо белки яичных желтков (сгущение сладкого яичного крема).

Однако белки – это очень деликатный загуститель. Если соус нагреть слишком сильно, присутствует риск соединения белков и образования комков, они могут придать сгущаемому соусу комковатую зернистую текстуру.

Пищевым ингредиентом, содержащим углеводы и наиболее часто используемым как загуститель, является мука. Однако использование муки как загустителя имеет некоторые недостатки. В частности, мука не растворяется в холодной воде: это видно, если добавить каплю воды в муку: она скатывается.

Когда муку высыпают в горячую воду, она образует комки, внешний слой комков муки клейстеризуется, что не позволяет воде проникнуть внутрь комков (это, конечно, происходит, но очень медленно). Для того чтобы растворить гранулы мучного крахмала в воде, нужно либо очень медленно засыпать муку в горячую воду, либо нагревать смесь из муки и воды, постепенно добавляя все больше и больше воды. В обоих случаях молекулы амилозы из гранул крахмала растворяются в горячей воде, и молекулы воды встраиваются между молекулами амилопектина в гранулах крахмала, вызывая их набухание. Под микроскопом легко увидеть эти набухшие гранулы. Кроме того, мука содержит значительное количество белков, которые отвечают как за необходимую для вкусовых качеств реакцию Майяра, так и за нежелательное образование пленки и повышенный риск подгорания.

Новые загустители

Традиционные загустители постепенно вытесняются более гибкими и простыми в использовании загустителями, такими как не содержащая белков мука или экстракты морских водорослей. В обоих случаях сгущение производится путем ферментации.

Мука без содержания белков (диетическая мука)

Мука без содержания белков имеет ряд преимуществ: она не образуют комков и пленки при выпекании, а тесто получается не такое плотное, как для хлеба (из-за отсутствия клейковинной сети). Однако отсутствие белков сокращает число реакций Майяра, которые влияют на вкус и аромат. Можно купить пшеничную муку без содержания белков, но из-за ее слегка «мучного» вкуса предпочтительнее мука из других злаков.

Кукурузный и рисовый крахмал получают одинаковым способом, перемалывая зерна растений (аналогично изготовлению пшеничной муки). Эта мука, как правило, содержит крупные гранулы крахмала с достаточно сильной структурой, которым требуется довольно высокая температура, чтобы клейстеризоваться. Она также содержит относительно большое количество амилозы, что позволяет ей довольно быстро сгущаться при высвобождении амилозы и застывать при охлаждении. Кукурузный и рисовый крахмалы не содержат белков, поэтому являются более чистыми и более эффективными загустителями по сравнению с пшеничной мукой.

Картофельный крахмал отличается от зерновых крахмалов, поскольку этот крахмал получают из корнеплодов, или клубней. Крахмальные зерна крупнее, они поглощают больше воды и высвобождают крахмал при более низких температурах. Кроме того, молекулы амилозы гораздо длиннее, чем в зерновых крахмалах, поэтому более эффективны при сгущении. Благодаря своей способности сгущаться довольно быстро, они часто добавляются в соусы в последнюю минуту.

Это вызвано тем, что картофельный крахмал сгущается сразу и не требует предварительного обжаривания в жире с целью улучшения вкуса (в отличие от крахмала из пшеничной муки, который имеет сильный мучной вкус и, как правило, заранее обжаривается для его улучшения).

Однако поскольку гранулы картофельного крахмала более хрупкие, они же и легче разрушаются. Поэтому соус, сгущенный картофельным крахмалом, будет быстрее разжижаться. Для улучшения дисперсии картофельного крахмала в соусе и предотвращения появления комков, крахмал целесообразно предварительно смешать со сливочным маслом, оно при таянии способствует дисперсии крахмала в соусе.

Все эти загустители необходимо нагревать, чтобы вызвать сгущение. Это ограничивает их использование в соусах, которые не подвергаются тепловой обработке. Пюре из свежих овощей или гаспаччо, например, нельзя сгустить с помощью упомянутых выше реагентов без предварительной подготовки. Это привело к увеличению интереса к загустителям, эффективным в холодной среде, в том числе альгинатам и декстринам.

Альгинаты

Как указано выше, большинство желеобразователей в определенных условиях будут действовать в качестве загустителей. Например, альгинаты в отсутствие кальция будут выступать как загуститель. Небольшого количества альгината (0,4 %) достаточно, чтобы сгустить соус без нагревания, однако, для полного растворения альгината необходимо сильное перемешивание в миксере, что отнимает довольно много времени. Если перемешивать смесь недостаточно сильно, молекулы альгината могут объединяться и образовывать комки,  придающие соусу нежелательную текстуру.

Декстрины

В последнее время приобрела популярность группа соединений, называемых декстринами. Эти соединения получаются из растений и представляют собой сложные углеводы, состоящие из различных молекул сахара (полисахариды). Они используются в качестве загустителей, эмульгаторов, а иногда и желеобразователей, и улучшают консистенцию продуктов.

Эти декстрины, включая гуммиарабик (экстракт древесины акации), гуаровую камедь (экстракт семян фасоли), камедь рожкового дерева (экстракт семян рожкового дерева) и ксантановую и геллановую камедь получают с помощью определенных бактерий брожения.

Среди этих декстринов наиболее интересны гуаровая камедь и геллановая камедь.

Гуаровая камедь сгущает любой жидкий соус при очень низкой концентрации (0,5 %) в течение нескольких минут. Ее можно добавлять в соус в присутствии кислоты, соли и сахара, это не влияет на ее сгущающие способности – она не изменяет вкус соуса. С ее помощью ароматный жидкий бульон в течение нескольких минут можно превратить в густой соус, который идеально подходит для украшения блюд на тарелках перед подачей на стол.

Геллановая камедь также очень интересна. Она действует в качестве загустителя при добавлении к холодной жидкости и образует прозрачное желе, с хорошим ароматом, растворяясь при нагревании, в отличие от всех других желеобразующих агентов (которые, как правило, тают при нагревании).