Физические явления при приготовлении пищи Аннотация Ежедневно мы проводим на кухне от 2 до 4 часов, а человек работающий поваром от 12 до 14 часов за смену. При этом мы редко задумываемся о физических явлениях, когда готовим завтрак, обед и ужин. А ведь именно на кухне происходит большое количество различных физических явлений, такие как: смешивание, нагревание, охлаждение, замораживание, размораживание. Я хочу поделиться некоторых физических явлений которые наблюдала на учебной и производственной практики. Кулина́ри́я — человеческая деятельность по приготовлению пищи. Включает в себя комплекс технологий, оборудования и рецептов. Какие физические процессы и явления можно встретить чаще всего на кухне? Кипение жидкости – процесс парообразования, происходящий по всему объёму жидкости при постоянной температуре. Температура жидкости после начала кипения не изменяется. Испарение – парообразование, происходящее с поверхности жидкости, это ещё один процесс, который можно обнаружить на кухне. Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости, площади ее свободной поверхности, температуры, скорости удаления паров, наличия ветра. Диффузия – это явление самопроизвольного проникновения одного вещества в другое вещество, обусловленное тепловым движением атомов, молекул, ионов и других частиц. Быстрее всего диффузия происходит в газах, чуть медленнее в жидкостях, для твердых тел нужно гораздо больше времени Смена агрегатного состояния – физическое состояние вещества, зависящее от соответствующего сочетания температуры и давления. Изменение агрегатного состояния может сопровождаться скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других физических величин Теплопроводность – способность материальных тел проводить энергию от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела. Нагревание - увеличение амплитуды и скорости движение молекул (атомов). Конвекция- перенос энергии струями жидкости или газа. При естественной холодные слои под действием силы тяжести опускаются вниз, а теплые- более легкие, под действием архимедовой силы поднимаются вверх. Пример: отопление жилых помещений батареями. При вынужденной-перемешивание слоев происходит искусственно. Пример: перемешивание кофе ложкой, чая ит. д. Температура (от лат. temperatura -- надлежащее смешение, нормальное состояние) скалярная физическая величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. Мощность - физическая величина, равная в общем случае скорости изменения энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Тепловое расширение - изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Коэффициент теплового расширения - безразмерная величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении. Плотность -- скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади (поверхностная плотность). Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки: Объём -- количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Объём тела или вместимость сосуда определяется его формой и линейными размерами. С понятием объёма тесно связано понятие вместимость, то есть объём внутреннего пространства сосуда, упаковочного ящика и т. п. Синонимом вместимости частично является ёмкость, но словом ёмкость обозначают также сосуды и качественную характеристику конденсаторов. Кипение - это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости не только с поверхности, но и внутри неё. Физика в молекулярной кухне Одним из популярных видов приготовления является молекулярная кухня, которая занимается изучением физико-химических процессов, которые происходят при приготовлении пищи. Термин «молекулярная гастрономия» был введён в употребление в 1988 году физиком Николасом Курти из Оксфордского университета и французским химиком Эрве Тисом. Первому из них приписывают изречение: «Беда нашей цивилизации в том, что мы в состоянии измерить температуру атмосферы Венеры, но не представляем, что творится внутри суфле на нашем столе». Методика приготовления блюд также свидетельствует в пользу того, что молекулярная кухня — это здоровая кухня. Примером могут служить блюда, приготовленные в сувиде. Благодаря приготовлению в вакууме без соприкосновения с кислородом и при низких температурах получается блюдо с натуральным вкусом и внешним видом, при этом сохранившее большую часть питательных веществ, разрушающихся при традиционной тепловой обработке. Среди шеф-поваров, которые отстаивают научный подход к приготовлению блюд, — Ферран Адриа, Хуан-Мари Арзак, Хестон Блюменталь, Пьер Ганьер, Дмитрий Шуршаков, Анатолий Комм. Некоторые из них предпочитают пользоваться терминами «экспериментальная кухня» и «кулинарная физика». При приготовлении пищи сторонники «молекулярной кухни» учитывают физикохимические механизмы, ответственные за преобразование ингредиентов во время кулинарной обработки пищи. В частности, один из постулатов состоит в том, что для достижения желаемой степени готовности продукта температура тепловой обработки важнее длительности приготовления. Особенности молекулярной кухни: Необычные формы и вкусовые сочетания — в гастрономическом ресторане на одной тарелке могут встретиться твердый борщ, бородинских хлеб в виде пены и мясо в форме икринок. Использование специального оборудования, отличного от традиционных методов готовки — конвекционных плит, плит шоковой заморозки, вакуумных сушильных шкафов, дегидраторов, вакууматоров, термостатов су-вид, роторных испарителей, центрифуг, гомогенизаторов, сифонов, преобразующих продукты в пену и т. д. Инновационные методы и технологии. К примеру, повара делают продукты на воде благодаря добавлению в нее специального растительного сахара, повышающего температуру кипения до 120 градусов. Часто используются способы длительной низкотемпературной термической обработки в вакууме или мгновенного охлаждения продуктов и блюд жидким азотом. Виды физических и химических обработок, применяющихся в молекулярной кухне: Эспумизация - распространенный способ превращения твердых и жидких продуктов в устойчивую воздушную пену, при этом все вкусовые свойства продукта или блюда сохраняются на 100%. Блюда, приготовленные методом эспумизации являются одними из главных визитных карточек молекулярной кухни. Наверняка многие слышали о молекулярном борще в виде желе с эспумой из бородинского хлеба. Любое блюдо, приготовленное при помощи кремера - эспума. Сферификация и желефикация - в основе этих похожих по своей сути техник лежит технология превращения продуктов в гель с помощью желатина и альгината натрия — стабилизатора, повышающего вязкость продуктов, получаемого из водорослей ламинарий. Известные всем мармелад и желе, а также искусственная икра делаются по той же самой технологии, но повара создают гораздо более разнообразные и совершенные шедевры — апельсиновые спагетти, съедобные сферы из кофе, икра из виски и т. д. Эмульсификация - в основе этой техники лежит превращение различных продуктов в жидкую эмульсию, состоящую из воды, жиров и других веществ. Фокус в том, что при помощи эмульсификации поварам удается смешивать даже нерастворимые вещества, для этого применяется соевый лицетин - натуральная и безопасная для здоровья пищевая добавка. В молекулярной кухне эмульсификацию используют, когда нужно добавить нотку аромата и придать нежную текстуру блюду без увеличения его объема. По этому способу делаются винегрет в виде соуса, различные майонезы, десерты Низкотемпературный метод - экстремально низкие температуры, достигаемые использованием жидкого азота и сухого льда, применяются при приготовлении мороженого, сорбетов, муссов, помадок и других похожих десертов. При помощи жидкого азота создаются уникальные холодные муссы, напоминающие по своей текстуре очень легкое, тающее во рту безе. Сухой лед используется не только для приготовления, но и для эффектной подачи блюда. Также широко применяется запекание продуктов при минусовых температурах. Примеры блюд из молекулярной кухни: 1. Томатный суп Исследования учёных в области ингредиентов, способных превратить еду в гель, привели к широкому использованию вещества агар-агар. Благодаря этому ингредиенту, привычный нам суп приобретает совершенно новую консистенцию. Не пробуя на вкус блюдо, никогда не догадаешься, что перед вами суп, превращенный в спагетти. Однако во рту раскрывается вкус всех продуктов, и все становится на свои места. 2. Лесная дымка Одним из часто используемых приборов в молекулярной кухне является коптильный пистолет. Сего помощью можно придать блюду запах костра и вкус "с дымком". Коптить таким способом можно все, что угодно: фрукты, чай, сигары, мороженое или цветы. Во многих ресторанах из этого процесса создают шоу, и копчение происходит на глазах посетителей в течение нескольких секунд. Одно из таких блюд представлено на фото: лосось холодного копчения с овощами и дарами леса, подается на деревянном срезе. 3. Малиновая икра с клубничной пеной и карамелью Столь необычная интерпретация фруктового десерта не может не удивить. Зачастую поварами молекулярной кухни используется взбивание продуктов в пену - эссенцию, обладающую сильнейшим натуральным ароматом. На первый взгляд может показаться, что пена не играет особой роли в блюде, но это не так. Был случай, когда посетитель ресторана молекулярной кухни заказал невзрачную белую пену, но, попробовав ее, ощутил аромат свежего ржаного хлеба и насыщенный вкус бутерброда с маслом. Нельзя недооценивать ту или иную деталь, как как все ингредиенты блюда занимают нужное место в строго измеренном количестве. Пену можно создать практически из чего угодно, в том числе из клубники. 4. Селедка под шубой Молекулярная кухня - это не только неожиданные вкусовые сочетания, но и самые обычные, известные всем людям блюда. Например, знаменитый новогодний салат с селедкой прекрасно вписывается в перечень самых вкусных блюд молекулярной кухни. Салат отличается лишь интересной подачей: все ингредиенты собраны в виде японских ролл, подающихся со свекольным соусом. Люди, попробовавшие салат в таком виде, утверждают, что при пережевывании всех ингредиентов во рту воссоздается вкус всем известного салата. 5. Пирог из тыквы и бананов Это блюдо явно не ассоциируется с привычным восприятием пирога. Глядя на него, сложно предположить, какие продукты и как использовались для приготовления. Это тот случай, когда внешний вид блюда совершенно не оправдывает вкусовых ожиданий. В вашей тарелке субстанция, смахивающая на мороженое, но оказавшись во рту, она превращается в самый настоящий тыквенный пирог. 6. Десерт на завтрак Одной из задач молекулярной кухни является удивить клиента. Получив на завтрак яичницу с беконом, не спешите добавлять соль или перец. В данном случае, несмотря на внешний вид блюда, на тарелке находится ванильный йогурт, манго и шоколад. Такой необычный тандем картинки и вкуса оставляет незабываемые впечатления. 7. Винегрет Ещё одна интерпретация известного всем овощного салата. В нем свекла предстает в виде желе, смесь овощей - в виде пенки, а заправкой к блюду служит эмульсия. Благодаря исследованиям в области смешивания воды с жирами, консистенция соуса и всего блюда является стабилизированной, сохраняя идеальный вид до съедания последнего кусочка. 8. Суп из кровяной колбасы В молекулярной кухне широко известен метод фудпаиринг. Его главным принципом является сочетание продуктов по их общим ароматическим компонентам. Например, не основываясь на привычных гастрономических сочетаниях, создали суп из кровяной колбасы и тыквы. Его консистенция, скорее, напоминает кусок мяса. Но блюдо оказывается сочным, насыщенным и оставляет послевкусие только что съеденного супа. 9. Морковный воздух и мандариновый гранит Шеф-повар молекулярной кухни способен заключить жидкость в сферу, превратить мороженое в пудру, соединить множество ингредиентов в однородное желе. Особо впечатленные молекулярной кухней люди утверждают, что пена в этом блюде легкая, словно воздух, имеющий аромат и вкус свежей моркови. А мандарин, несмотря на твердую текстуру снаружи, сочный и мягкий внутри. 10. Редиска в сливочном соусе Для любителей свежих овощей повара-ученые изобрели блюдо, которое подаётся прямо в горшке с землей. Чтобы полакомиться редиской, посетителям ресторана придётся в буквальном смысле выдернуть её из съедобной земли и обмакнуть в сливочный соус. Земля может быть изготовлена из того, что придет в голову повару, так как молекулярная кухня позволяет превратить практически любой ингредиент в съедобный грунт. Вывод: в ходе работы над исследовательской деятельностью на рабочем месте повара я определила для себя, что физика является неотъемлемой частью нашей жизни. Этой работой мне хочется показать, что физика не ограничивается стенами лабораторий. Физика и физические задачи повсюду существуют в наше мире, в котором мы живет. Литература: «Большая книга повара: Мясо, рыба, овощи»/ Марианна Манье – Морено М: Азбука- Аттикус, 2019 – 288 с. Блюда из птицы, дичи и кролика / А. С. Ратушный, С. С. Аминов, К. Н. Лобанов, О. В. Перфилова; под ред. д.т.н., проф. А. С. Ратушного»: ИТК «Дашков и К°»; Москва; 2018 – 178 с. И.Ю.Бурчакова, С.В.Ермилова «Организация процесса приготовления и приготовление сложных хлебобулочных, мучных кондитерских изделий, – М: Издательский центр «Академия», Москва; 2018 – 168 с. И.П. Самородова «Организация процесса приготовления и приготовление полуфабрикатов для сложной кулинарной продукции» – М: Издательский центр «Академия», Москва; 2018 – 168 с.
