учене на наука чрез храна - учене на храна чрез наука
от Ерик Фоолади
15 март 2009 г.
Шоколад част 1: 3 - защо се прихваща само с малко вода,. и какво да направя по въпроса
Ревизиран на 2 юни 2015 г.
(Важно: Вижте последния набор от коментари за критика, която вероятно изисква сериозна ревизия на текста и фигурите).
Ако само малко количество вода попадне в топящия се шоколад, то става напълно зърнесто и твърдо - захваща/изважда. Наистина няма решение на проблема. Ако обаче се добави още малко вода, шоколадът изведнъж отново става течен. Как така?
В три скорошни публикации в шведския блог за храна Matmolekyler („Хранителни молекули“) Малин обсъжда физиката на шоколада. В третия възникна въпросът какво всъщност се случва, когато малко вода кара шоколада да стане на зърнесто и защо добавянето на още малко вода решава проблема. Това ме накара да започна да се оглеждам в моята „стандартна“ база за литература за храни: Corriher, McGee, Belitz/Grosch/Shieberle, Barham, Pedersen, Dahlgren. Въпреки че Corriher се доближи най-много, никой от тях нямаше отговор на въпроса на Малин: "има ли емулсия масло във вода или нещо подобно?". И накрая, Бекет наистина получи отговора, може би не много изненадващ, тъй като името на книгата е „Науката за шоколада“. Въпреки това, беше необходимо сериозно търсене дори в тази книга в допълнение към няколко научни статии. Следователно, очаквам да напиша още няколко публикации за шоколада, тъй като съм се задълбочил в темата.
Изглежда, че шоколадът не е лесен носител за работа и според книгите по темата трябва да следвам много специфични указания, за да избегна провала. Отложих го от страх да не успея. Решението на проблема: започнете с неуспех нарочно!
Проблемът
Всичко започва, когато се опитвате да разтопите шоколада. (Кук) книги казват:
- шоколадът трябва да бъде издълбан или нарязан на малки парченца
- използвайте слаб огън, за предпочитане водна баня или двоен котел, като разбърквате непрекъснато
- никога не попадайте вода в шоколада (нито от водната баня, нито от влажна техника)
- (като алтернатива може да се използва микровълнова фурна, макар и внимателно)
Имам присъща нужда да правя нещата възможно най-лесно и използването на метода на двойния котел ме кара да полудявам в очакване на последните битове да се стопят. За мен водната баня се равнява на пръскане на топла чешмяна вода в кухненската мивка. В това отношение точки 2-3 създават проблем, тъй като попадането на вода в шоколада води до следното:
Всъщност, за да се случи, е необходимо толкова малко вода, че парата от врящ тиган може да е достатъчна, за да накара шоколадът да стане зърнест. Когато това се случи, няма начин да се върнете към чистия шоколад. Той обаче е напълно подходящ за други цели като шоколадов сос, ганаш, пиене на какао и др. Алтернативи на използването на водна баня или принцип на двоен котел. Вместо водна баня или двоен котел, обикновено използвам микровълновата фурна или дори разтопявам шоколада директно в тенджерата, като използвам слаб огън и бъркам непрекъснато (трябва да бъдете много внимателни). Обичам обаче саботажни експерименти. Когато рецептите непременно ми казват да не правя нещо, малкото момче се събужда и аз го приемам. И в това е смисълът в тази публикация: какво се случва, когато шоколадът се прихване?
За да разберете какво се случва, трябва да знаете какво е шоколадът .
По принцип шоколадът е такъв
- какаова мазнина (какаово масло) - отблъсква вода
- захарни частици - обичащи водата
- какаови частици - донякъде неясни *
- лецитинов емулгатор - водоотблъскващ и водолюбив
- (за млечен шоколад: млечна мазнина и/или млечен прах)
 |
| Схематичен чертеж на горните снимки Вляво: чист шоколад. Вдясно: шоколад след добавяне само на малко вода |
Какво се случва, когато водата попадне в шоколада?
В твърда форма чистият шоколад е относително стабилна система, практически без вода (0,5-1,5% тегловни). Когато шоколадът се разтопи, стабилната дисперсия се предизвиква. Ако само малко количество вода (или пара) попадне в шоколада, водните молекули образуват капчици, тъй като не искат да се смесват с мазнините. Тъй като водата и захарта обичат да се смесват, захарните частици се навлажняват от водата. Резултатът е „ефектът на захарната купа“, точно както когато няколко капки вода се разлеят в захарна купа. Малките захарни частици в шоколада стават влажни и се прилепват заедно, давайки по-големи бучки (агломерати). Резултатът е нехомогенна смес между тези захарни агломерати и сместа от какаови мазнини. Те няма да се смесят равномерно, защото захарта е станала водна (лецитинът вероятно не е в състояние да стабилизира толкова големи количества хидрофилни съставки). Тъй като захарта е основна съставка в шоколада, всичко става зърнесто. Съдържанието на вода от 3-4 тегловни процента е достатъчно, за да накара шоколадът да се възползва. Тъй като шоколадът може да съдържа сом вода, критичното количество добавена вода може да бъде само 1,5% от теглото (1/3 чаена лъжичка на 100 g, справка Afoakwa et al.).
Добавете още малко вода и всичко отново е „наред“
Ако шоколадът е заловен, наистина няма начин да се върнете към оригиналния шоколад. Ако обаче се добави още малко вода, зърнестата маса магически отново става копринено гладка. Това, което се случва, е, че емулсията се обръща; като има предвид, че мазнината е била непрекъснатата фаза в шоколада, сега водата е непрекъснатата фаза и мазнината се разпределя/„разтваря” във водата:
Определено обяснение на това всъщност беше доста трудно да се намери и единственият литературен източник, който изрично посочва това, всъщност е книгата на Бекет (Науката за шоколада. Afoakwe също заявява това, но се позовава на книгата на Бекет). Той пише, че за постигане на такава фазова инверсия са необходими около 20% тегловни вода спрямо шоколад, докато Corriher пише, че имате нужда от минимум 1 супена лъжица вода на 56 g (2 oz) шоколад. Това приблизително се равнява на 30% 20% от теглото. Имайте предвид, че това е общото количество вода; ако се използва сметана, масло или друга съставка, съдържаща вода, този принос се брои.
Тъй като шоколадът съдържа много емулгатори, тази емулсия може да бъде доста стабилна и добра отправна точка за много чудни неща като пиене на какао, шоколадов сос, ганаш/трюфели, пяна/мус ("шоколадова шантилия") или дори шоколадова майонеза.
Какво може да се преподава/научи
- дисперсии: емулсии и твърди дисперсии
- разтвори/разтворимост, хидрофилни и хидрофобни свойства
- експериментални и готварски умения (работа с шоколад)
- умения за наблюдение (какво да търсите в експеримент)
* Забележка: Някои източници (Rowat et al., 2011, и тези ppt слайдове от Naveen Sinha) заявяват, че какаовите частици са хидрофилни (обичащи водата) и че емулгаторът ги заобикаля, а не (или точно толкова), колкото захарните частици . Не успях да потвърдя това и по този начин го нарисувах като нито обичащ водата, нито отблъскващ водата. Намерих обаче няколко статии, в които се посочва, че какаовите частици всъщност съдържат мазнини (сочи към отблъскване на водата, виж Do et al., 2011) и че емулгаторът се прикрепя предимно към захарните частици (Vernier, цитиран в Svanberg et ал., 2011).
Референции, научни трудове
Справки, книги със съответна информация по темата
Бекет: Науката за шоколада (1. изд.). Кеймбридж: Кралско общество по химия 2000.
Belitz, Grosch & Schieberle: Хранителна химия (3. изд.). Берлин: Springer 2004.
Dahlgren, Ö .: Laga mat - hur man gör och varför. Стокхолм: Liber utbildning, 1994.
McGee, H .: McGee за храните и готвенето. Лондон: Hodder and Stoughton 2004.
Corriher, S .: Cookwise. Ню Йорк: Уилям Мороу 1997.
Pedersen, T .: Kemien bag гастрономия. Копенхаген: Nyt Nordisk Forlag 2005.