Люди с давних времен использовали науку на кухне, чтобы добиться нужного им результата, просто процесс приготовления пищи не рассматривался с научной точки зрения. Парижский гастроном-физик Эрве Тис начал свой физико-химические эксперименты над едой еще в 80-х годах ХХ века. С помощью различных пищевых добавок, техник и инструментов он придавал типичным блюдам нетипичный вкус, вид и текстуру. В итого всех этих изысканий и родилась молекулярная гастрономия, которая получила свое развития и до сих пор остается на вооружении лучших ресторанов в мире.

Есть такой миф.

Многие считают, что молекулярная кухня строится только на применении пищевых добавок или жидкого азота. В реальности, молекулярная кухня построена на применении точных научных фактов (будь то температура жарки, время варки и т.д.), которые позволяют добиться результата, опираясь на научные открытия в области физики и химии кулинарии. Молекулярная, или модернистская кухня - это научный подход к приготовлению пищи. Это "надстройка" над классической кулинарией.

Превращаем суп в пирожное.

Чтобы лучше понять все процессы в молекулярной кухне рассмотрим самые распространенные техники:
Текстуризация – использование желирующих, эмульгирующих, вспенивающих и других пищевых добавок (агар, геллановая камедь, соевый лецитин, альгинат натрия и лактат кальция и т.д.), чтобы придать любому жидкому и нежидкому блюду текстуру желе, пены, порошка, сферы, чтобы использовать его в создании модернистского блюда. Простыми словами - поменять привычную текстуру на непривычную, сохранив вкус и аромат, но не форму.

Охлаждение – техника, где используется жидкий азот, которая позволяет моментально замораживать продукты, чтобы их текстура была намного нежнее. Например, заморозка мороженого жидким азотом, чтобы избежать образования крупных кристаллов льда. А еще холодные закуски и десерты готовят на антисковороде, замораживая продукт на поверхности -32С.

Су вид (Sous Vide) – эта прорыв в кулинарии конца ХХ и начала XXI веков. Желаемый продукт упаковывается в вакуумный пакет, откачивается воздух и помещается в ванну с водой температурой от 30°С до 95°С, чтобы готовить продолжительное время при строго фиксированной температуре, которая не меняется хотя бы на 2°С. Сейчас су вид уже активно используется во многих домах, чтобы готовить как в ресторане и хоть на неделю вперед.
Но зачем это? При готовке в вакууме все полезные свойства продукта сохраняются. Продукт готовится очень медленно при невысокой температуре, не испытывая резких перепадов температур. Он приобретает нежнейшую текстуру и сохраняет свой вкус. Для приготовления используются термостаты су вид и вакуумные упаковщики.
Кремеры (сифоны) используются, чтобы вспенить любую жидкость при помощи оксида азота (N2O) или сделать нежнейшие кремы, муссы, пены из почти любых ингредиентов. Один из самых базовых и крутых инструментов на современной кухне.
Гомогенизация - это создание идеально однородной массы, например, мороженого. Для этого используются различные виды гомогенизаторов: Пакоджеты, ультразвуковые гомогенизаторы или термомиксеры. Подробнее вы можете почитать в этой статье.
Дистилляция - это процесс извлечения ароматов и вкусов из различных жидкостей, пасты и т.д. Для этого используют роторные дистилляторы, ультразвуковые гомогенизаторы и центрифуги. А потом повара и бармены делают уникальные коктейли, соусы и другие блюда.
Лиофилизация (сублимация) - высушивание фруктов, ягод и овощей в вакууме при низкой температуре. Чтобы сохранить цвет, вкус и аромат продуктов с специальном аппарате - сублиматоре. Для идеальных закусок, десертов и супов.
Окуривание - поверхностное холодное копчение для придание блюдам и напиткам аромата "с дымком". Для этого повара и бармены используют портативные окуриватели.
Кто сейчас этим занимается?
Ярким представителем молекулярной гастрономии является Ферран Адриа (ресторан El Bulli в Испании). Он открыл также лабораторию при ресторане, где проводил множество экспериментов. Он удостоился 3-х звезд Мишлен и звание лучшего ресторана в мире.

Еще один яркий представитель и последователь Эрве Тиса – Хестон Блюменталь. Открыв в 1995 году свой первый ресторан «The Fat Duck» («Жирная утка», Англия), через 9 лет он получил 3 звезды Мишлен, а еще через 1 год был признан лучшим рестораном в мире, оставаясь на протяжении 5-ти лет в тройке лучших. Сам Блюменталь говорит, что его кулинария – это научный подход к приготовлению пищу и использование инноваций, чтобы пробудить в публике необыкновенные чувства и эмоции (например, подача морепродуктов, когда играют звуки моря).

А как же Россия?

И у нас нашлись последователи модернисткой русской кухни в лице Владимира Мухина, который управляет рестораном «White Rabbit», в котором подается современная русская кухня из сезонных продуктов. По состоянию на 2021 год ресторан занимает 26-ое место среди лучших ресторанов в мире!

https://moleculares.ru/info/recepty/chto_takoe_molekulyarnaya_kkhnya/

Приготовление мармелада, муссов, желе, зефира не представляется возможным без использования пищевых загустителей. Вкус всех этих изделий также зависит и от их качества.Используя загустители, вы получаете изделия с необходимой консистенцией, при этом сохраняя и улучшая структуру десерта.При изготовлении десертов используется много различных типов натуральных загустителей. Наиболее популярными являются желатин, агар-агар, крахмал и пектин.
К популярным загустителям относятся:

• агар-агар;
• пектин;
• желатин;
• крахмал;
• камеди – ксантановая, гуаровая, рожкового дерева;
• альгинат натрия.

Камедь плодов рожкового дерева (Е410)
Добывается из бобов стручка рожкового дерева, E410
Камедь рожкового дерева обладает большой вязкостью и полностью растворяется только в горячей воде при температуре 85°С.При использовании камеди рожкового дерева во время охлаждения продукта образуется структурированный, однородный гель. При смешивании с ксантановой камедью, каррагинаном и другими эмульгаторами камедь рожкового дерева усиливает их желирующие свойства, благодаря чему, находит широкое применение при производстве мороженого, молочных продуктов, плавленых сыров.
Гуаровая камедь (Е412)
Она содержится в семенах гуара (бобового дерева).Чаще всего гуаровую камедь используют при производстве йогуртов, творожных масс, пудингов. Она обеспечивает им нужную консистенцию, приятную текстуру и исключает их кристаллизацию даже при длительном хранении.Сосредоточимся на том, что эта добавка снижает аппетит и эффективно снижает повышенный уровень насыщенных жиров и холестерина в организме. Довольно часто Е412 добавляют в диабетические препараты, чтобы замедлить усвоение сахара, поэтому, если вы занимаетесь ПП десертами, смело берите этот загуститель на заметку.
Ксантановая камедь (Е415)
Является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов, E415.
Данный тип камеди увеличивает вязкость жидкости при добавлении вещества в очень малом количестве (обычно меньше 1%). В отличие от других загустителей, ксантановая камедь обладает стабильными свойствами в очень широком диапазоне температур (от -18 oС до 120 oС) и кислотности (от 2 до 12 pH).
Желатин — ингредиент, который изготавливают путем переработки костей, кожи и соединительной ткани животных или рыб. Он бывает говяжьим или свиным и рыбным. При этом пищевая добавка практически не имеет вкуса и запаха.
Желатин обладает желирующими свойствами и поэтому активно используется в производстве кондитерских изделиий: молекулы желатина хорошо притягивают воду, поэтому он сильно набухает при контакте с водой; при нагревании набухший желатин растворяется, а при охлаждении этой желейной массы белковые нити желатина удерживают жидкость в стабильном виде.
Ага-агар -данный продукт получают из определенных видов морских водорослей путем выпаривания, замораживания и обезвоживания. В водорослях имеются белковые вещества, а также грубые волокна, углевод и вода, которые в совокупности дают загущающий эффект. Они также насыщены кальцием, железом и йодом. Агар-агар является низкокалорийным продуктом, он представляет собой смесь полисахаридов, не всасывается в кишечнике, но способствует очищению организма.Наиболее популярным вариантом агар-агара является агар с силой 900 bloom. Такой агар в 4 раза сильнее желатина и способен легко образовывать плотное желе в различных растворах. Этот белый порошок растворяется только в горячей воде (от 90 С), при снижении температуры ниже 35-40 С он застывает, образуя крепкий гель. Агар-агар готов к многократному нагреванию и охлаждению без потери своих свойств.
Где применяется агар-агар? Наиболее часто агар-агар используют при приготовлении кондитерских изделий, но помимо кондитерки его используют и для производства других изделий. Например, крахмал можно использовать для приготовления:

• мармелада;
• зефира;
• фруктовых и ягодных желе;
• мороженого (препятствует кристаллизации);
• для осветления соков;
• мясных и рыбных студней;
• соусов к мясным блюдам.

Крахмал - это загуститель природного происхождения, который представляет собой смесь натуральных полисахаридов. Его добывают из зерен кукурузы, клубней картофеля, зерен пшеницы и риса.
При приготовлении десертов чаще всего используется картофельный, кукурузный или пшеничный крахмал.
Для чего используют этот ингредиент?

• применяется в производстве желе, соусов, подливок;
• в качестве связующего, фиксирующего массу мясных изделий;
• используются для изготовления крема и глазури в кондитерском производстве;
• крахмал является стабилизатором — удерживает влагу.

Пектин — это полисахарид, который содержится во всех овощах и фруктах.
Больше всего пектин содержится в яблоках и цитрусовых. Также стоит отметить, что наиболее высокий процент пектина
содержится в кожуре и семенных коробочках данных фруктов.
Пектин имеет зарегистрированную маркировку в качестве пищевой добавки - Е440.
Пектин применяется не только для загущения жидкости, но также его можно использовать в качестве влагоудерживающего, желирующего агента и стабилизатора.
Главной особенностью этого загустителя является минимальное время его нагрева. В результате получившиеся блюда будут иметь больше полезных свойств.
Для успешной работы с пектином необходимо следовать рекомендациям:

• Не используйте пектин, если суспензия содержит 30% сухих веществ. Процесс сгущения просто не начнется.
• Пектин вводят в предварительно разогретую смесь одновременно с сахаром (если это предполагается рецептурой). Благодаря этому растворение всех компонентов будет происходить одновременно.
• Смесь с добавлением пектина следует доводить только до точки кипения. Не нужно кипятить смесь.

https://chocodel.com/news/zagustiteli_i_stabilizatory_chto_sleduet_o_nikh_znat

Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в продуктах глубокие физико-химические изменения. Эти изменения могут приводить к потерям питательных веществ, существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изменять их цвет, приводить к образованию новых вкусовых и ароматических веществ.
При промывании, замачивании, варке и припускании продукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться растворимые вещества.Процесс этот называется диффузией, и подчиняется закону Фика. Согласно этому закону скорость диффузии зависит от площади поверхности продукта. Чем она больше, тем быстрее происходит диффузия. Это необходимо учитывать при хранении очищенных овощей в воде или их промывании, варке. Так, площадь поверхности клубней (среднего размера) 1 кг картофеля составляет примерно 160-180 см, а нарезанного брусочками – более 4500 см2, т. е. в 25-30 раз больше. Соответственно из нарезанного картофеля будет извлечено растворимых веществ больше, чем из целых клубней, за один и тот же период хранения. Поэтому не следует хранить в воде или варить основным способом предварительно нарезанные овощи.
Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и окружающей среде. Концентрация растворимых веществ в продукте может быть очень значительной.Так, концентрация сахаров в свекле составляет 8-10 %, моркови – 6,5, брюкве – 6%. При погружении овощей в воду: экстракция растворимых веществ вначале идет с большой скоростью из-за разницы концентраций, а затем постепенно замедляется и при выравнивании концентраций прекращается. Концентрационное равновесие наступает тем быстрее, чем меньше объем жидкости. Этим объясняется то, что при припускании и варке продуктов паром потери растворимых веществ меньше, чем при варке основным способом. Поэтому для уменьшения потерь питательных веществ при варке продуктов жидкость берут с таким расчетом, чтобы только покрыть продукт. И наоборот, если надо извлечь как можно больше растворимых веществ (варка говяжьих почек, отваривание некоторых грибов перед жаркой и т. д.), то воды для варки должно быть больше.
Диффузия растворимых веществ осложняется особенностями структуры пищевых продуктов. Растворимые вещества, прежде чем перейти в варочную среду с поверхности продукта, должны продиффундировать из глубинных слоев. коэффициент внутренней диффузии обычно много меньше, чем внешней. Следовательно, скорость перехода растворимых веществ в варочную среду определяется не только разностью концентраций в продукте и в’ окружающей среде, но и скоростью внутренней диффузии.Таким образом, уменьшить переход питательных веществ из продукта в варочную среду можно, не только сократив объем жидкости, взятой для варки, но и замедлив внутреннюю диффузию растворимых веществ в самом продукте. Для этого необходимо создать в продукте значительный градиент (перепад) температуры, для чего сразу погрузить его в горячую воду. В этом случае в результате термомассопереноса влага и растворенные в ней вещества перемещаются из поверхностных слоев вглубь продукта (термическая диффузия). Термическая диффузия, направленная противоположно потоку концентрационной диффузии, снижает переход питательных веществ в варочную среду. Если надо извлечь как можно больше растворимых веществ, продукт при варке закладывают в холодную воду.
Осмосом называется диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения концентрационной диффузии и осмоса одна и та же – выравнивание концентрации. Однако способы выравнивания резко отличаются друг от друга:
Диффузия осуществляется перемещением растворенного вещества, а осмос – перемещением молекул растворителя и возникает при наличии полупроницаемой перегородки. Этой перегородкой в растительных и животных клетках служит мембрана. В кулинарной практике явление осмоса наблюдается при замачивании повядших корнеплодов, клубней картофеля, корней хрена с целью облегчения очистки, снижения количества отходов. При замачивании овощей вода поступает внутрь клетки до наступления концентрационного равновесия, объем раствора в клетке увеличивается, возникает избыточное давление, называемое осмотическим или тургором. Тургор придает овощам и другим продуктам прочность, упругость.
Если поместить овощи или фрукты в раствор с высокой концентрацией сахара или соли, то наблюдается явление, обратное осмосу, – плазмолиз. Оно заключается в обезвоживании клеток и имеет место при консервировании плодов и овощей, при квашении капусты, солении огурцов и др. При плазмолизе осмотическое давление внешнего раствора больше, чем давление внутри клетки. В результате происходит выделение клеточного сока. Потеря его ведет к уменьшению объема клетки, нарушению нормального протекания физических и химических процессов в ней. Подбирая концентрацию раствора (например, сахара при варке фруктов в сиропе), температурный режим варки и ее продолжительность, можно избежать сморщивания плодов, уменьшения их объема, ухудшения внешнего вида.
https://foodteor.ru/lektsii-po-distsipline-obshchestvennoe-pitanie/16-lekcii-po-tehnologi-prigotovlenii-pishhi/297-diffuzija-i-osmos.html

Под понятием "сила муки", мы подразумеваем две вместе взятые способности: водопоглотительную и газоудерживающую. "Сильной" считается мука, которая хорошо поглощает жидкость теста при замесе, и затем хорошо удерживает углекислый газ, образовавшийся в тесте при брожении, позволяя тем самым конечному продукту иметь хороший обьём и хорошую пористость. Мука считается "слабой", когда её адсорбирующая способность и способность формировать клейковину при замесе невелики, тесто из этой муки плохо удерживает газ при брожении, и конечный продукт не отличается высоким обьёмом и хорошо развитой пористостью. Мука, имеющая промежуточные характеристики между двумя вышеописанными примерами, считается "средней по силе".
Для производства каких продуктов необходима "сильная" мука, а для каких "слабая"?
Для правильного выбора муки мы должны учитывать вид изделия и способ его производства. Нужно помнить, что тесто из сильной муки поглощает больше воды, образовывает лучший клейковинный каркас и даёт более развитый и более пористый, более воздушный и более лёгкий мякиш, более тонкую корочку, тем самым как тесто из "слабой" муки и продукты из неё обладают противоположными характеристиками. В связи с этим, для изделий, которые должны иметь высокий обьём, лёгкий и воздушный мякиш, или же для изделий длительного брожения, необходимо использовать "сильную" муку. Например, сильная мука рекомендована для продуктов на опаре длительного брожения (например, итальянская бига), для изделий с применением натуральных дрожжей, для таких изделий как чиабатта, розочка, панеттонэ и для слоёных дрожжевых изделий. Для других же изделий, таких как гриссини, фокаччия, хлеба линии рустик, а тем более для кондитерских недрожжевых изделий (типа песочного теста) рекомендуется использовать слабую муку. Мука же средней силы может служить для приготовления большинства хлебов, приготовленным с не особо длительным брожением.

Почему для муки важно знать содержание белка и что такое клейковина?

Белок муки - это часть зерна, имеющая особую важность и знать его количественное содержание в зерне необходимо чтобы классифицировать как само зерно, так и полученную из него муку. Например, в муке предназначенной для изготовления песочного теста содержание белка должно быть низким (т.к. при замесе не должна образовываться клейковина), между тем как мука, предназначенная для продуктов длительного брожения должна иметь повышенное содержание белка. В муке содержатся различные типы белка. Самые важные из них - это те, которые участвуют в образовании клейковины. Клейковина в тесте образуется при замесе посредством соединения вместе белковых фракций, нерастворимых в воде и в растворах солей. Клейковина являет собой компактную, эластичную и пористую массу, способную поглотить в себя как жидкости теста, так и газ (например, углекислый газ, образующийся при брожении теста). Клейковинный каркас должен обладать определённой упругостью и растяжимостью, чтобы удержать газ, образующийся при брожении. Именно благодаря растяжению клейковинного каркаса, тесто увеличивает свой обьём при брожении. Поэтому от количества и от качества клейковины зависит поведение теста на всех стадиях производства, а также качественные показатели готового продукта.

Что такое W муки?

Показатель W - это число, измеренное при анализе муки при помощи инструмента "Alveograf Chopin". В ходе этого анализа тесто, предварительно замешанное из анализируемой муки, воды и соли, проверяют на силу, упругость и растяжимость. Показатель W характеризует силу муки: чем выше это число, тем сильнее мука. Значения могут варьироваться от 100-150 для муки, предназначенной для песочного теста до 500 и выше для особо сильной муки, предназначенной для изготовления изделий длительнго брожения. Так же, как и все остальные реологические значения, параметр W не является единственной оценкой для качественного анализа муки, ма рассматривается в купе со всеми остальными параметрами, полученными от измерения теста из заданной муки на других приборах, как фаринограф, эстенсограф и амилограф фирмы “Brabender”.

Что такое параметр P/L?

Парметр P/L - это отношение между упругустью и растяжимостью теста, определяется вместе с W на приборе альвеограф "Chopin". Обычно, сбалансированной считается мука, имеющая индекс P/L от 0,6 до 0,7 единиц. Между тем как мука, имеющая значение P/L ниже 0,5, считается слишком растяжимой, и, наоборот, выше значения 0,9 - слишком упругой. Но это значение, имея конечно же важную роль в качественной оценке муки, не должно рассматриваться отдельно от всех других показателей, а лишь дополнять общую оценку муки, исходя из данных, полученных на фаринографе и эстенсографе, и, учитывая также содержание клейковины и число падения.

Что подразумевается под термином "стабильность муки"?

Стабильность муки - это характеристика, измеренная в ходе анализа муки на приборе "Farinograf Brabender", и являет собой время, измеренное в минутах, в ходе которого тесто не теряет свою консистенцию при постоянном воздействии на него тестомесильного органа. Стабильность напрямую связана с силой муки: чем сильнее мука, тем выше её стабильность. Так же, как и для других показателей, это значение дополняет другую информацию о качественной оценке муки, полученную в ходе анализов продукта на других лабораторных приборах.

Что такое Falling Number или индекс Hagberg?

Falling Number (или число паденя) определяет амилолитическую активнисть муки, которая должна быть разумеется сбалансированной. Мука имеющая низкую амилолитическую активность (когда число Falling Number превышает 400 секунд) даёт конечный продукт с плохо развитым и суховатым мякишем. Наоборот, мука, имеющая высокую амилилитическую активность (когда значение превышает 200 секунд) даёт ещё более сильные дефекты: хлеб имеет более тёмную окраску корки, имеет влажный и залипающийся мякиш и низкую расползающуюся форму. Мука, имеющая низкую амилолитическую активность, может быть откорректирована с помощью использования белого солода, или же увеличения его дозы в тесте. Между тем как муку, имеющую слишком высокую амилолитическую активность, очень сложно откорректировать, но можно будет лишь чуть улучшить, увеличивая кислотность теста, используя спелое тесто, опару или же натуральные дрожжи, для того чтобы инибировать тем самым слишком активные амилилитические ферменты.

Что такое микотоксины?

Микотоксины (такие как афлатоксины, ократоксина А, зераленон, вомитоксин и другие) являют собой токсичные вещества натурального происхождения, наиболее часто встречающиеся в пищевых продуктах. Это метаболиты некоторых видов грибковых паразитов, которые могут размножаться в больших количествах во многих пищевых продуктах (таких как кофе, какао, специи, фрукты, сухофрукты, злаковые и другие). Их развитие может происходить как при выращивании продукции на полях, так и после сбора, если урожай сохраняется в плохих условиях, особенно пагубно влияют высокая температура и высокая влажность. По причине потенциальной опасности для здоровья человека, возможное присутствие микотоксинов в пишевых продуктах и в кормах для животных контролируется, и Европейское сообщество выпустило ряд директив по этому поводу, в которых обозначены максимально допустимые значения микотоксинов по всем типам продуктов, включая также злаковые и полученные из них продукты. Микотоксины отличаются высокой термостабильностью, и поэтому не разрушаются при термической обработки пищи.

https://food.redoro.ru/shopblog/poleznaya-informacia/poleznaia-infa-muka