ELTE Kémiai Intézet Empíriától a tudományig · hogy az igénybevételük során történő ku-lináris változások mechanizmusával tisztá-ban lettek volna. A fejlődés során

114 MAGYAR KÉMIKUSOK LAPJA

VEGYIPAR ÉS KÉMIATUDOMÁNY

Bevezetés

Az elmúlt néhány évszázad során a tudo-mány óriási fejlődésen ment keresztül.Mindezek ellenére a rendelkezésre álló ha-talmas tudás és szakértelem csak elenyé-sző mértékben hasznosodott a főzés éssütés tudományának megalapozásában.Ennek tudatában kíséreljük meg e dolgo-zatban azoknak az ismereteknek a körvo-nalazását, amelyek elindították a klasszi-kusnak nevezhető gasztronómiát a tudo-mánynak tekinthető molekuláris gasztro-nómia felé vezető úton. Hasznosnak lát-szik, ha előbb a fogalmak definíciójával,majd az új tudományterület keletkezésévelkezdjük. Gasztronómiának nevezzük azételek, italok szakértő ismeretét, illetve él-vezésük művészetét. De definiálják úgy is,mint az ételek, italok kifinomult élvezésétés az étkezés művészetét, tágabb értelem-ben az étkezés kultúráját is.

„Az ízlelés fiziológiája” [1] című, 1825-ben publikált munkájával Jean AnthelmBrillat-Savarint tekintik a gasztronómiaiirodalom úttörőjének. Szellemes kötetébenkitűnő receptek váltakoznak anekdotákkalés eszmefuttatásokkal. Neki tulajdonítjáka közismert mondást, miszerint „egy új fo-gás felfedezése jobban hozzájárul az em-beri faj boldogságához, mint egy új csillagé”,sőt „a mondd meg, mit eszel, és megmon-dom, ki vagy” aforizmát is.

A történelem során a főzéshez empiri-kusan kialakított és az idő múlásával cél-szerűbben és kifinomultabban változtatottrecepteket használtak a készítők (szaká-csok, háziasszonyok stb.). Közismerten éshumorosan szólva a nagymamák recept-könyvei voltak a konyha és konyhaművé-szet bibliái. Az ezekben található recepte-ket anélkül használták – és gyakorta hasz-

nálják ma is, néha meglepően sikeresen –,hogy az igénybevételük során történő ku-lináris változások mechanizmusával tisztá-ban lettek volna. A fejlődés során idővelóhatatlanul felmerül a kérdés, hogy miértviselkednek úgy az élelmiszerek, ahogy,amikor bizonyos dolgokat tesznek velük.Az a tevékenység, amelyik a konyhai nyers-anyagoktól az elkészült ételig vezető válto-zások fizikai és kémiai mechanizmusát vanhivatva megismerni, önálló tudományterü-letté, a molekuláris és jelen szerző vélemé-nye szerint szupramolekuláris gasztronó-miává fejlődött a legutóbbi körülbelül har-minc év során. A molekuláris gasztronó-mia az a tudományterület, amelyik azt kí-vánja megismerni és hasznosítani, hogyanműködik a főzés, sütés (cooking) a mole-kulák és szupramolekulák szintjén. Ugyan-azon az alapon, amin a természettudo-mány a természeti jelenségek mechaniz-musának, törvényszerűségeinek megisme-résére törekszik. És ebben is követi LouisPasteur közismert mondását: „nem létez-nek alkalmazott tudományok, csak a tu-domány alkalmazása”. Felmerül a kérdés,hogy akkor miért nem „molekuláris főzés-nek” nevezzük. Egyszerű a válasz, mert afőzés jártasság, és nem tudomány. A mo-lekuláris gasztronómia (MG) önálló tudo-mányterületté vált, amelynek jelentőségemessze meghaladja az egyszerű technoló-giai alkalmazást. Ezt az új területet nem azélelmiszertudománnyal kell azonosítani,amely az élelmiszerek előállításával, tulaj-donságaival és viselkedésével foglalkozik.

A molekuláris gasztronómiáról kezdeteióta hatalmas méretű szakirodalom jelenikmeg, ebből csak szemléltetésre sorolunkfel néhány művet [2–5].

Jelen írásban ízelítőül az MG által ta-nulmányozott néhány kiválasztott fizikaiés kémiai folyamat és jelenség körvonala-zásával foglalkozunk.

Alkotói szerint a fentieken túlmenőenaz MG még a következő nagyon jelentősalterületekre fokuszál:

Braun Tibor

Empíriától a tudományigMolekuláris és szupramolekuláris gasztronómia1

ELTE Kémiai Intézet

1 Az angol nyelvű „cooking” szónak nincs pontos magyarmegfelelője. Ezért a dolgozatban fordításként a jelentésszerinti „sütés, főzés”-t használjuk.

1. A kulináris tevékenységhez kapcsoló-dó társadalmi jelenségekre.

2. A kulináris tevékenységek művészetiösszetevőire.

3. A kulináris tevékenységek műszere-zettségére.

Ezek részleteire azonban ez az írás nemterjedhet ki. Végül feltétlenül meg kell em-lítenünk, hogy a molekuláris gasztronómianagymértékű hatást gyakorolt a világ veze-tő konyhaséfjeinek gondolkodásmódjáraés szakmai tevékenységére. Szerte a vilá-gon már számos étteremben találkozha-tunk a molekuláris gasztronómia tudomá-nyát alkalmazó neves séfek ínyenc alkotá-saival. Éttermeik rendkívül sikeresek, azok-ba igen nehéz bejutni, sokszor hónapokkalelőre érdemes asztalt foglalni, olyan hatal-mas a tudományos hátterű ínyenc ételköl-temények iránti érdeklődés a nagyközön-ség részéről.

A molekuláris gasztronómia tudományának előfutárai

Az időszámításunk előtti második század-ban egy Londonban tárolt papirusz szer-zője mérleget használt annak a megállapí-tására, hogy az erjesztett hús könnyebb-e,mint a friss hús. Azóta az idők folyamánszámos tudós érdeklődött az ételek és afőzés, sütés iránt. Különösen a minőségisűrített hús és a csontleves, azaz a vizes ol-dat, ami a hús és csont hőkezelése közbenjön létre, képezte a legnagyobb érdeklő-dést. Apicius említette ezt először a ne-gyedik évszázadban, de a húsleves készí-téséhez részletes receptek jelentek megklasszikus szövegekben és a legtöbb fran-cia szakácskönyvben is. Vegyészek a 18.század óta érdeklődtek az élelmiszerek el-készítése iránt [6]. Antoine-Laurent de La-voisier talán a leghíresebb közülük, 1783-ban a húsleves sűrűségmérését alkalmaz-ta a minőség meghatározására. Kísérletei-nek ismertetésekor írta Lavoisier, hogy„akkor, amikor a legismertebb tárgyakat, a

LXVI. ÉVFOLYAM 4. SZÁM � 2011. ÁPRILIS 115

legegyszerűbb dolgokat tekintetbe vesszük,lehetetlen nem észrevenni és nem meglep-ve tapasztalni, mennyire bizonytalanok ésmegbízhatatlanok ismereteink és hogy kö-vetkezményként milyen fontos, hogy azo-kat kísérletekkel tényként rögzítsük”. Szin-tén jelentős személyiség Rumford grófja,aki fizikusként a konyhai kultúra változá-sait tanulmányozta, és jobbításukra szá-mos javaslatot és találmányt dolgozott ki,például egy különleges kávéfőzőt a kávéhatékonyabb kilúgozására.

A molekuláris gasztronómia tudomá-nyát talán Marie-Antoine Careme, a leghí-resebb francia séfek egyike vélte előrelát-ni, amikor a 19. század elején leírta, hogy„az erőleves forráspontját nagyon lassankell elérni, mert különben az albumin ko-agulál, megkeményedik, és ezáltal meg-akadályozza az osmazom zselatinos ré-szének a szétválását”.

Említésre érdemes, hogy az osmazomotBrillat-Savarin a húsok szagmolekulájá-nak tekintette. Ez tévesnek bizonyult,ugyanis a húsok illata számos molekula je-lenlétéből ered. A korszerű szemlélet sze-rint az osmazom a hús különlegesen jóízűrésze, ami hideg vízben is oldódik; meg-különböztetendő a maradék résztől, amicsak forró vízben oldódik. Mint már a be-vezetésben említettük, a molekuláris gaszt-ronómia napjainkra önálló tudományte-rületté vált, és alkalmazásai, amit kuli-náris technológiának is nevezhetünk, úgya mindennapi, otthoni, mint az éttermikulináris tevékenységekben is jelentkez-nek.

Az új tudományterület teljes irodalmá-nak áttekintését ezen írás természetesenmeg sem kísérelheti. Ezért a következők-ben néhány kiragadott példán kívánjuk aterületet érzékeltetni.

A molekuláris gasztronómia tudományának születése

A molekuláris gasztronómia tudományá-nak a felfedezése és megalkotása két ku-tató, a magyar eredetű Kürti Miklós Mór(Nicholas Kurti) oxfordi fizikusprofesszorés a párizsi Hervé This fizikokémikus ta-lálkozásának tulajdonítható.

Az alacsony hőmérsékletek fizikájávalfoglalkozó neves Kürti professzor zsengeifjúságától kezdve a főzés hobbijának hó-dolt. 1969-ben Sir Benjamin Thompson, akésőbbi Rumford gróf által 1799-ben ala-pított Királyi Intézet (Royal Institution)170. ünnepi évfordulóján Kürtit kérték fela Rumfordról szóló emlékbeszédre. Elő-adásának címe „Fizikus a konyhában” volt.

Az előadáson hangzott el azóta elhíresültmondása: „Azt gondolom, szomorú, hogycivilizációnk le tudja mérni a Vénusz lég-körének hőmérsékletét, ám azzal nincstisztában, hogy mi megy végbe a felfújtban sütés közben.” Az előadás alatt Kürtiszámos tudományos kísérletet végzett, töb-bek között megmérte a hőmérsékletet egyfelfújt belsejében. Ugyanezen az előadásonKürti bemutatta a kacsahús hipodermikusfecskendővel történő beinjekciózását frissananászlével. Tette ezt azért, mert az ana-nászlében lévő bromelin nevű proteolitikusenzim a fehérjemolekulákat szétdarabolja,így puhítva a húst.

Kürti használta először a „Fizikai gaszt-ronómia” kifejezést 1980 májusában egyOxfordban rendezett konferencián. E kon-ferencia folytatásaként rendezték meg ké-sőbb szintén Oxfordban az „Élelmiszer ésszakácsművészet” (Food and Cookery) cí-mű szimpóziumot, amit 1985 júniusában a„Tudomány és babona a konyhában” kon-ferencia követett.

Hervé This fizikokémikusként Párizs-ban a nagymamáktól (old wives2) szárma-zó receptkönyvek tudományos hátterénekkiderítésével foglalkozott 1980 óta, hogytisztázza a főzési, sütési jelenségek me-chanizmusát és elhatárolódjon a feleslegesbabonáktól és más hiteltelenségektől, kü-lön hangsúlyt fektetve a régi bevált recep-tek, előírások pontosítására. Törekvései ki-emelik ebben a molekuláris gasztronómiajelentőségét, amit ő új paradigmának te-kint, és aminek, mint láttuk, feladata akulináris szabályok leltározása és azoknaka pontosítása, amelyek kiállják a tudomá-nyos hátterű elemzést. A kulináris művé-szetnek, mint állítja, ez csak hasznára le-het, mert így létrejön a kulináris receptekesetében a búzának az empirikus félrema-gyarázások, félreértések pelyvájától valóelválasztása. Tudományos alapú recept-gyűjteménye (adatbázisa) mára megha-ladja a 25 000 darabot. Ezekből már többszázat tudományosan pontosított. Az 1.ábra mintát mutat be This adatbázisából.

Kürti és This Párizsban találkoztak elő-ször 1986-ban, és ennek során merült felbennük a gondolat, hogy együtt hozzanaklétre és alapozzanak meg egy új „Moleku-láris gasztronómia” elnevezésű tudomány-területet. Annak érdekében, hogy az új tu-dományterületet ismertté tegyék és fej-lesszék, 1988 márciusában javasolták An-tonino Zichichi fizikusnak, az olaszorszá-gi Ericében lévő Ettore Majorana kutató-központ igazgatójának workshop-sorozatmegrendezését a kutatóközpontban. Ígykerült sor 1992-ben fizikus és kémikus No-

bel-díjasok és világhírű szakácsművészek(séfek) részvételével az első összejövetelre,amit aztán számos új követett. Kürti halá-la után, 1998-ban This lett ezek főrendező-je és igazgatója, és a konferencia nevét „Ni-cholas Kurti Nemzetközi Molekuláris Gaszt-ronómiai Konferenciá”-ra változtatta. Akonferenciasorozatot This elnökletével 1998óta mindmáig kétévente megrendezik.

Kolloidok, illetve komplex diszperz rendszerek (KDR) [7,8]

Az ismertetést talán azzal kezdhetnénk,amit manapság nemcsak a háziasszony,hanem az utca embere is tud. Ez pedig az,hogy számos étel (fogás) diszperz rend-szerekből áll. Ezeket formálisan kolloidnaknevezzük. Alapvetően a kolloidok egy adottfázis (gázbuborékok, olaj, vízcseppek vagyszilárd mikro-, esetleg nanoméretű ré-szecskék) eloszlása (diszperziója) egy má-sik folyamatos fázisban. Az emulziók, gé-lek, habok és szuszpenziók egyaránt alap-vetően kolloidok, amiknek számos példá-jával találkozunk az étkezés világában. Pél-dául a tej olaj-a-vízben emulzió, a majonézis komplex diszperz rendszer (KDR). A fel-vert tojáshabok száradáskor szilárd habbákeményednek. A dzsemek fizikai gélek. Alegtöbb étel általában ennél azért bonyo-lultabb. Például a fagylaltban a gáz (leve-gő) diszpergálódik (habosítással) és jég-kristályokat, fehérjeaggregátumokat, sza-charózt és zsírokat (kristályos vagy folyé-kony cseppecskékként) tartalmaz kon-denzált közegben.

A diszperz rendszerekre olyan, komplexdiszperz rendszereket leíró formalizmushasználható, amit 1791-ben Lavoisier veze-tett be a kémiában, majd a kilencvenes

években This alkalmazott a molekulárisgasztronómiában. A következő rövidíté-sekkel: G (gáz), O (olaj, esetleg oldott illat-anyagokat tartalmazó folyékony zsír, pél-dául olívaolaj, de olvasztott libazsír, ol-


2 Ezt a kifejezést használja az angol irodalom.

1. ábra. A francia szószok (mártások) számának növekedése a történelem folyamán [10]

200

150

100

50

01650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 Év

Szó

szok

szá

ma



vasztott kakaóvaj is stb.), W (víz, azaz bár-milyen vizes oldat) és S1, S2, S3… (bármi-lyen szilárd anyag), és jelekkel (példáuldiszpergálás valamiben: /, keverés valami-vel: +, és így tovább) képletek írhatók le fi-zikai rendszerek jellemzésére. Például akrémek (mártások, szószok) felverésénekjellemzésére a következő képlet írható:O/W+G → (G+O)/W. Ugyanezzel a forma-lizmussal új fizikai rendszerek is leírhatók,például (G+O+S1)S2 egy vizes oldatot tar-talmazó gélt ír le, amiben levegőbuboré-kok, szilárd részecskék és olajcseppecskékdiszpergálódnak [2]. Ennek a képletnek azalapján készítette el 2003-ban Pierre Ga-gnaire világhírű séf párizsi három Michelin-csillagos vendéglőjében a Faraday emléké-nek szentelt „Faraday-fésűkagylók” nevűínyencséget [8,9]. A fázisokhoz szükségesmennyiség a képletekben alsó indexkéntírható. Pédául O95/W5 egy olaj-a-vízbenemulziót jelent, azaz 95 g olajat diszpergál-va 5 g vízben. Így írva a konzerválás törvé-nyeinek is eleget lehet tenni: O95 +W5→O95 ahol Ew a képzéshez szükséges mecha-nikai energia.

Mivel a szerkezetek méretei is lényege-sek, ezeket zárójelben lehet szerepeltet-ni, például: O95 [10–6–10–5]/W5, ahol a ki-tevők a diszpergált olajcseppek alsó ésfelső méretét jelentik (nemzetközi egysé-gekben).

Természetesen a fentiek csak példák aformalizmusra, aminek számos továbbirészletezését és pontosítását dolgozták ki.

Gyakorlati alkalmazása ennek a forma-lizmusnak az, hogy hasonló képletek se-gítségével egyébként nehezen elképzelhe-tő új, diszperz rendszerek (mártások, ön-tetek, szószok) is kreálhatók, és ezeket ál-talánosítani lehet. Így például az O/W+G→ (G+O/W) képlet szerint olvadt csokolá-déból felveréssel, vízben diszpergálva „Chan-

tilly csokoládé”-nak nevezett ínyencség (cso-koládé-mousse, hab) születhet, belekeverttejszín vagy tojásfehérje nélkül. Vagy víz-ben diszpergált libamájból „foie gras Chan-tilly” (Chantilly libamájhab, mindkettő Pi-erre Gagnaire séf kreációja) készíthető.

This a müncheni Hessel mikromechani-ka-professzorral mikroreaktort készítettemulzióalapú új szószok és mártások elő-állítására a KDR-formalizmus alapján (2.ábra) [10]. Ennek az automatizált változa-tát a 3. ábra mutatja. This véleménye sze-rint [8] ez a készülék vezetékben áramlófolyadékok, porok és gázok különböző ará-nyú kombinálásával több millió új étel ké-szítésére alkalmas [11].

Utazás a lágy tojás körül

Mint annyi mindent, ezt az utaztást isKürti Miklós tette meg a kilencvenes évekelején úgy, hogy az e célra épített kis be-rendezéssel (4. ábra) megmérte egy tyúk-tojás belsejében a hőmérsékletet lágy tojásfőzése közben [12]. Mérései alapján Kürtiúj receptet javasolt a lágy tojás főzésére.Úgy találta, hogy a világszerte 100 °C to-jásfőzési vízhőmérséklet helyett 59–61 °Chőfokon körülbelül 60 percig főtt tojás ál-laga úgy a koagulált fehérje, mint a lágyankrémes jellegű sárgája miatt ideálisnakmondható.

A tyúktojás belsejében főzés közben le-zajló fizikokémiai szol-gél folyamatokatkésőbb fényszóródással, sűrűségméréssel,elektroforézissel és analitikai mérésekkelpontosították. Ultrahangvizsgálatokkal kilehetett deríteni a tyúktojás belső szerke-zetét is [13] (5. ábra).

A tojásfehérje körülbelül 67 térfogatszá-zalékát teszi ki a tojásnak. Ez négy, egy-más utáni vékony és vastag opálos réteg-ből áll.

A frissen tojt tojás pH-ja 7,6–7,9, és atartalmazott CO2-től opálos színű. A tojásöregedése CO2-felszabadulással és a pH-emelkedéssel jár. A friss tojásfehérje 62 °Cés 65 °C között koagulál.

A tojássárgája a tojásfolyadék 33%-áratehető, tartalmazza a tojás teljes zsiradék-tartalmát és körülbelül a teljes fehérjetar-talom felét. Riboflavinon és niacinon kívüla tojássárgája vitamintartalma magasabba fehérjéénél (A-, D- és E-vitaminok). Asárgája több foszfort, mangánt, vasat, jó-dot, rezet és kalciumot tartalmaz, mint afehérje. A tojássárgája pH-ja körülbelül 6,0,nem is igen változik, mert nem tartalmazCO2-t. A már említett későbbi vizsgálatokKürti tojásfőzési receptjét annyiban pon-tosították, hogy az ideális állaghoz 10 perc-nyi főzés is elegendő.

Ew

2. ábra. A This által feltalált és a mainzi Institut für Mikrotechnikben Hessel és Werner által épített mikroreaktor keverőrésze sorosan és párhuzamosan köt össze vezetékeket a KDR-formalizmus által leírható emulziórendszerek (szószok) létrehozására. A nyolc bevezetés vezethet gázokat, folyadékokat és szilárd részecskéket [9, 10]

Fedőlap

Csatlakozók

Tömítések

Bevezetések

Kifolyó

Mikrokeverőszerkezetek

Hétmikrokeverőszerkezet

Tömítések

Alaplap

Csavarok

3. ábra. A mainzi Institut für Mikrotechnik-ben szószok kikeverésére továbbfejlesztetttermosztátos készülék a mikroreaktor és a szivattyúk számítógépes működ-tetésére, ahol 100 bar nyomás és 60 l/hsebesség is elérhető [10]


Hőátadás sütéshez, főzéshez

Az ételek elkészítése során a molekulárisés szupramolekuláris jelenségek, reakcióklétrehozása energiát igényel, ami többféleúton elérheti a rendszert. Ezek közül a fo-lyadékok, a gőzök, a levegő és a sugárzá-sok hőátadása vehető igénybe. A számoslehetőség közül egyetlen olyannal szeret-nénk csak foglalkozni, ami külföldön márigen, hazánkban még alig honosodott mega háztartási ételkészítés szintjén. Jobb ven-déglőkben már Magyarországon is kezdikalkalmazni. Ez a Franciaországban kifej-lesztett „sous vide” eljárás.

A „sous vide” sütési, főzési eljárás

A francia „sous vide” kifejezés fordításavákuum alatt (vákuumban). Magyarorszá-gon vákuumsütésként vagy fonetikusan„szuvid”-sütésként ismerik, sőt a művele-ti jelölésre a „szuvidolás” is használatos. Az

Egyesült Államokban a „sous vide” helyettaz eljárást „cryovack”-nek, illetve „cryo-vacking”-nek nevezik – ami egy berende-zés márkanevéből származik. Olyan főzé-si, sütési eljárásról van szó, ahol a sütendőnyersanyagokat általában rövidebb-hosz-szabb időre vákuum alatt lezárt (lehegesz-tett) műanyag zacskóban, alacsony hő-mérsékleten (általában 60 °C körül) ter-mosztatált vízfürdőben melegítik néha 24vagy még több órán át. Számos kiváló sült-húsféle készíthető azonban akár 30 percalatt is. Tudvalevő, hogy az élelmiszerekzöme vizet tartalmaz. Míg a víz szobahő-mérsékleten 100 °C-on forr, vákuumbancsak 20 °C-on.

Az alacsony hőmérsékleten végzett hosz-szú (lassú) hússütés már a 19. század ótahasználatos volt, a jelenlegi vákuumostechnikát Georges Pralus francia séf dol-gozta ki a 70-es évek közepén, aki új eljá-rást keresett a zsíros libamáj és húsok sü-tésére. Ugyanis a hagyományos eljárás so-rán a libamáj, de a húsok is 30–50%-ossúlyveszteséget szenvedhetnek. Pralus ki-mutatta, hogy a „szuvid” eljárás során a li-bamáj és a húsok zöme alig veszít súlyá-ból, és a textúrája is javul. Az eljárást to-vábbfejlesztették, sőt nemcsak a konyhá-ban, hanem ipari méretekben is használ-ni kezdték. 1974-ben egy fagyasztott hús-sal foglalkozó konferencián, Strasbourg-ban bemutatták a „szuvid” eljárással sü-tött, alig zsugorodott marhalapockát, aminemcsak ízletes volt, hanem tárolási idejétis 60 napra hosszabbította. A „szuvid” sü-tés időtartamát három tényező határozzameg: 1. az alaphőmérséklet, amelyen azételt (hús, hal) sütni kívánjuk, 2. a nyers-anyag hőátadási jellemzői, 3. a feldolgo-

zandó adag mennyisége. Például a húsok,amelyek nem igazán jó hővezetők és nemnyújtanak túl nagy elérhető felületet, hosz-szabb kezelési időt igényelnek. Ezen felülminél nagyobb a főzőfolyadék–étel aránya „szuvid” termosztátban, annál gyorsab-ban éri el az étel minden része a kiválasz-tott hőmérsékletet.

A „szuvid” technikának számos előnyttulajdonítanak:

– az élelmiszer a műanyag zacskóbanvaló vákuumozás előtt fűszerezhető és vaj-jal vagy olajjal kezelhető;

– alacsony, ellenőrzött hőmérsékletekmegelőzhetik a túlsütést;

– mint említettük, kisebb a súly- ésszaftveszteség;

– a feldolgozott ételeknek jobban meg-marad a tápértékük.

A világon már számos helyen gyártanakjó minőségű „szuvid” berendezéseket. Ezeklényegében precíziós, önműködő termosz-tátokból, különböző méretű vízfürdőkbőlés fűtő-, illetve hőmérséklet-szabályzóbólállnak. A teljesség igénye nélkül a 6. áb-rán bemutatunk egy „szuvid” berendezést.A termosztát mellett a „szuvid” technikavákuumozó berendezést is igényel, ilyenlátható a 7. ábrán. Ez ma már mindenháztartási elektromos készülékeket forgal-


4. ábra. Kürti Miklós (Nicolas Kurti) berendezése a tyúktojás belsejében lévő hőmérséklet mérésére [12]

5. ábra. A tyúktojás ultrahangos mérésekkel kiderített belső szerkezete[13]

Vezetékek

VízfürdőHőérzékelő

Fehérje (62–65 °C-nál koagulál)

Sárgája (62–65 °C-nál koagulál, krémes marad)

Szalmonella (kipusztul 59 °C-nál)

Fűtőlap

6. ábra. Önműködő „szuvid” (sous-vide)termosztát

7. ábra. Műanyag zacskóból levegő-kiszívással vákuumozó és a zacskót lehegesztő készülék

Jégzsinór

Jégzsinór

Kutikulum

Belső fehérje

Tojáshéj

Membrán (belső, külső)

Magzati csíra

Belső, vastagfehérje

Vitelin membrán

Sárgája hólyag

Levegő

Fehérje

Külső, vékonyfehérje

Fehér sárgája

Sárgája



9. ábra. A Maillard-reakció kezdeti lépései

mazó cégnél Magyarországon is elfogad-ható áron beszerezhető.

Sajnos, nem ugyanez a helyzet a „szu-vid” termosztátok terén. Itt az árak még150 000–500 000 Ft körül járnak. Idővelezek ára biztosan csökkenni fog. Olyanínyenceknek, akik már most ki szeretnékkonyhájukban próbálni a „szuvid” techni-kát, e dolgozat szerzője egy, az EgyesültÁllamokban kidolgozott, olcsó berende-zést alkalmazott. Ez a 8. ábrán látható:egy közepes méretű műanyag hűtődoboz-

ból (5000–6000 Ft) és egy digitális hőmé-rőből (körülbelül 7500 Ft) áll. Ha a fő-zéshez, sütéshez kívánt hőmérsékletnél(60 °C) körülbelül 10 °C-kal magasabb hő-mérsékletű vizet (~70 °C) a 10 literes hű-tődobozba töltjük, aránylag kis hőveszte-ség keletkezik, és a hőmérséklet 1–2 óránkeresztül nagyjából állandó marad. Ennyi

idő alatt szerény ínyenc igényeknek meg-felelő sertés- vagy marha-steak készíthető.

A hőmérséklet hatása a húsokra

A húsizom durván 75% vízből, 20% fehér-jéből és 5% zsírból és más anyagokból áll.A húsok fehérjéje három csoportra oszt-ható: miofibrilláris (50–55%), szarkoplaz-más (30–34%) és összekötő (10–15%) szö-vetek. A miofibrilláris fehérjék (zömükbenmiozin és aktin) és az összekötő szövetfe-hérjék (főleg kollagén) összehúzódnak(zsugorodnak) melegítés hatására, míg amelegítés a szarkoplazmás fehérjéket tá-gítja. Ezeket a változásokat általában de-naturálásnak nevezik. Melegítés közben azizomszálak keresztben és hosszában hú-zódnak össze, a szarkoplazmás fehérjékaggregálódnak és gélesednek, míg az ösz-szekötő szövetek összehúzódnak és felol-dódnak. Az izomszálak 35–40 °C-nál kez-denek összehúzódni. A szarkoplazmás fe-hérjék aggregálódása és gélesedése kö-rülbelül 40 ° C-nál kezdődik és körülbelül60 °C-nál fejeződik be. Az összekötő szö-vetek összehúzódása 60 °C-nál kezdődik,de ez jelentősebben 65 °C felett követke-zik be.

A hússzálak vízmegtartó kapacitását amiofibrillumok összehúzódása és duzza-dása szabályozza. A víz körülbelül 30%-a ahúsizomban a miofibrillumok, a vastag(miozin) és vékony (aktin) szálak között

rögződik. 40 és 60 °C között az izomszálakkeresztben húzódnak össze, szélesítve aszálak közötti réseket. 60–65 °C feletthosszában kontraktálódnak, ezáltal jelen-tős vízveszteséget okoznak. Ennek az ösz-szehúzódásnak a mértéke fokozódik a hő-mérséklet növekedésével.

Itt befejezésül meg kell említenünk,hogy egyrészt a „szuvid” sütés nem bar-nítja meg a húsokat, ezért egy rövid, ma-gas hőmérsékletű sütésnek kell követnieannak érdekében, hogy a Maillard- ésStrecker-reakciók alapján a sült húsok von-zó barna színe, illetve az íz- és illathatásokkibontakozhassanak. Ez általában füstöl-gő növényi olajat tartalmazó serpenyőbenvagy konyhai lángszóróval végezhető el. Ezutóbbi propán- vagy butángázzal működ-tetett változatai 1900 °C hőmérsékletre isképesek, és így rövid pörkölés után külö-nösen szép és ízes barna pörkréteget hoz-nak létre a húsok felületén. De ugyaneztmegkapjuk alacsonyabb hőmérsékleten is(200–250 °C) füstölgő növényi olajban va-ló rövid barnítással.

Illatok és ízek a Maillard- és Strecker-reakciók nyomán

Mint közismert, ízek és illatok az élelmi-szerek termikus feldolgozásakor (sütés, fő-zés), kémiai reakciók során is képződnek.Ezek közül is kiemelkedő jelentőségűek aMaillard-, Strecker-, valamint karamellizá-lási reakciók. Ezek nemcsak a hússütés so-

8. ábra. A szerző egyszerű „szuvid” berendezése


rán kialakuló ízekért, hanem a csokoládéés kávé ízéért és illatáért, valamint azédességekben főtt, sült cukrok karamell-ízeiért, sőt még a frissen sült kenyérhéj il-latáért és ízéért is felelősek.

Hangsúlyozandó, hogy a 9. ábrán be-mutatott kezdeti Maillard-reakció kémiájahatározza meg a fent említett ízek és illa-tok kialakulását. Ezek az úgymond „mes-terséges” vagy „előidézett” ízek és illatokfeltétlenül megkülönböztetendők a való-ban természetesektől, illetve azoktól, ame-lyeket sokan „természetesnek” vélnek.Ezek feltétlenül külön kezelendők a való-ban „természetesektől”, például a citrus-gyümölcsökétől. A molekuláris és szupra-molekuláris gasztronómia egyik legjelentő-sebb feladatának tekinti a háziasszonyok,séfek és a nagyközönség előtt azoknak afinom különbségeknek a bemutatását ésmegértetését, hogy hogyan keletkeznek azízek és illatok, és hogyan lehet differenci-álni a „természetes” és szintetikus ízek ésillatok között.

Azokat a barna termékeket, amelyekaminosavak és cukrok vizes oldatának me-legítésénél keletkeznek (9. ábra), Louis Mail-lard írta le először 1912-ben. A Maillard-reakciók részletes vizsgálatok tárgyát ké-pezték azóta is [14]. Ezek a reakciók bo-nyolultak és lefutásukat nehéz előre látni.Ennek ellenére ma már megértésük elfo-gadható szintre jutott úgy a reakcióme-chanizmusok, mint az ételek (például hú-sok) barnulása, ízének kialakítása eseté-ben. További részletezésre itt sem térhe-tünk ki, de befejezésül még megjegyezzük,hogy a Maillard-reakciókban az aminosa-vak bármilyen fehérjéből keletkezhetnek ésa cukrok is eredhetnek bármilyen szén-hidrátból. A reakciók első lépéseként a fe-hérjék és szénhidrátok kisebb cukrokká ésaminosavakká bomlanak. A következők-ben a cukorgyűrűk kinyílnak és a keletke-ző aldehidek és savak az aminosavakkalreagálnak számos vegyület létrejöttével.Ezek az új molekulák azután egymás kö-zött reagálnak és létrehozzák a főbb íz- ésillatvegyületeket. A Maillard-reakcióban areduktonok és a hasadási termékek kép-ződése az aminosavak lebontásával kap-csolatos. Ez a reakció magában foglalja azα-aminosavak kondenzálását olyan Schiff-bázisból származó konjugált dikarbonil-vegyületekkel, amelyek aminosavszárma-zékokká degradálódnak, illetve egyszerű-en dekarbonileződnek. Az egy atommalkevesebbet tartalmazó Schiff-bázis azutánhidrolitikusan az eredeti aminosavnál egyatommal kevesebb szénnel rendelkező al-dehidre hasad.

Gyöngyösítés (szferifikálás) és molekuláris gasztronómiaikaviárképzés

Az általunk itt használt gyöngyösítés szóaz angol „spherification”-ből ered. Ez a fo-lyadékok különböző méretű, csepp formá-jú gyöngyökbe (membránba) való foglalá-sát jelenti. A kaviárhoz hasonló látvány mi-att ezek a mesterséges gyöngyök moleku-láris gasztronómiai kaviárként váltak is-mertté. Feltalálásuk és előállítási techno-lógiájuk kidolgozása Ferran Adrià katalánséf és molekuláris gasztronómus nevéhezfűződik. Ezt a „kaviárfajtát” általában fo-lyadékokból, gyümölcslevekből (például al-ma, körte, dinnye, szamóca stb.) vagy zöld-séglevekből (például karotta, paradicsom,cékla, olíva stb.) állítják elő: a leveket csep-pekké vagy gyöngyökké alakítják úgy, hogya cseppeket külső gélburokkal vonják be.A bevonat vagy burok gélesítési reakcióeredményeként jön létre térhálósítás kö-vetkeztében.

A nátrium-alginát alapanyaga anionospoliszacharid, az alginsav (10. ábra), amittengeri algákból vonnak ki. A nátrium-al-ginát vízben jól oldódik, viszkózus (méz-szerű) oldatot képezve.

A gélesítéses térhálósítás a nátrium-al-ginátban [(NaC6H7O6)n] jelen levő L-gluko-piranuronsav és kalcium-klorid közötti re-akció eredménye, ami a 11. ábrán bemu-tatott szerkezetet hozza létre. A gyöngyö-sítés, illetve „kaviárképzés” során a gyön-gyösítendő folyadékban (például szamó-calében) 0,7–1,0 tömegszázalék (a kon-centráció a folyadékféleségtől függ) nátri-um-alginátot oldanak és azt tű nélküli or-vosi fecskendőből vagy csepegtetőtölcsér-

ből egy körülbelül 2,5 tömegszázalékos vi-zes kalcium-klorid-oldatba cseppentik. Akalciumos oldattal való érintkezésnél azalginát térhálósódva gélesedik, a csepp kö-ré vékony alginátmembrán képződik úgy,hogy a gyöngymembrán belsejében maradaz eredeti folyadék (például gyümölcslé).Ezeket a gyöngyöket leszűrve és a gélese-dést (a folyadékféleségtől függően) hidegvízben való öblítéssel leállítva az így előál-lított „kaviár” fogyasztható.

A 12. ábrán látható Ferran Adrià séf„szamócakaviár”-ja, amely Spanyolország-ban, Németországban és a Benelux álla-mokban már kiskereskedelmi forgalombanvan, illetve a szerző által előállított „cékla-kaviárral” ízesített szendvics is.

Szupramolekuláris gasztronómia

Jelen szerző bizonyos fokú értetlenséggelvette tudomásul, hogy a molekuláris gaszt-ronómia szakirodalma a szakterület 1988.évi keletkezése óta egyáltalán nem teszemlítést, illetve nem vesz tudomást az éte-


10. ábra. Az alginsav vázlatos szerkezete.Az egyszerűség kedvéért egy α -L-gulo-piránuronsav és β -D-mannopiránuronsavheteropolimert tartalmazó részletet mutatunk be

11. ábra. α -L-Glukopiranuronsav (G) kalciumionokkal alkotott sójának vázlatos szerkezete a kalcium-alginát-membránnal körülvett gyöngyökben [18] kis átalakítással

Gyöngyösítettfolyadék

Kalcium-alginát

OHO HO

O

OO

OOO

OH

OH OHOH

mn



ÖSSZEFOGLALÁSBraun Tibor: Empiríától a tudományig. Mole-kuláris és szupramolekuláris gasztronómiaA dolgozat a molekuláris gasztronómia tu-dományának születését és célkitűzéseit írjale az empíriától az ételek sütése, főzéseközben lezajló fizikai és kémiai jelenségekjobb megértésének és felhasználásának út-ján, különös tekintettel az eddig elhanyagoltszupramolekuláris kölcsönhatásokra.

lek készítése során lejátszódó szupramole-kuláris vonatkozásokról. Érdekes módon aterület létrehozói és követői, bár számta-lan említést tesznek a gasztronómiai mű-veletek bonyolult és sokféle mechanizmu-sáról, kizárólag a kovalens kötésű mole-kulákkal foglalkoznak. E sorok írójábanfelmerült a kérdés, hogy indokolt-e ez anegligálás akkor, amikor a legutóbbi kö-rülbelül negyven év során fény derült ar-ra, hogy számos molekuláris szerkezetetszupramolekuláris kölcsönhatások tarta-nak össze; ezek a kölcsönhatások az életcsaknem minden jelenségénél fellelhetőkés a molekuláris mechanizmusok melletttekintetbe és számításba veendők [16].

Itt ennek a kérdésnek az elmélyültebbdiszkussziójára sem hely, sem lehetőségnincs, de befejezésül egy-két példát a fen-tiek alátámasztására azért megemlítenénk.E dolgozatban például előkerült az emulzi-ók szerepe és jelentősége a gasztronómiá-ban. Az ismert emulziók talán legismer-tebbje a majonéz. Ennek összetételében, sta-bilitásában a felületi feszültség, illetve a fe-lületi anyagok, így például a lecitin szupra-molekuláris kölcsönhatásokban való szere-pe vitathatatlan. De ugyanúgy szupramole-kuláris gasztronómiai kölcsönhatásokbanszerepelhetnek a kollagének, a gélek, a glo-binok, az enzimek, a laktáz, a fehérjék, apeptidek, és a gasztronómiai sütés-főzés so-rán keletkező szupramolekuláris kölcsön-hatásokra még számos példa említhető [16].

Gondolván, hogy érdekes kérdések fel-merülése esetén talán a legcélszerűbb a le-hető legilletékesebb véleményét megkérni,2010. szeptember 29-én levélben fordultamJean-Marie Lehn francia kémiai Nobel-dí-jas professzorhoz nézetét kérve a kérdés-ről. Az egyszerűség kedvéért angol nyel-ven idézzük Lehn professzor szeptember30-i levelének a témára vonatkozó részle-tét: „the mechanism … is both molecularand supramolecular, as you need both themolecule and its interactions with the re-ceptors” [17].

Utószó

Napjainkra a magyar–angol Kürti Miklósés a francia Hervé This eredeti és 1988-ban molekuláris gasztronómiaként meg-alapozott elképzelései széles körben elter-jedtek és elfogadottakká váltak. A mole-kuláris gasztronómia és remélhetőleg las-sanként a molekuláris és szupramoleku-láris gasztronómia jelentős továbbfejlő-désnek néz elébe a kulináris jelenségek jobbmegértése és alkalmazásaik terén egy-aránt. ��

IRODALOM1. J. A. Brillat-Savarin, La physiologie du gout, Paris, 1825.

Magyar kiadás: J. A. Brillat-Savarin: Az ízlés fizioló-giája, ford. Ambrus Zoltán és Ambrus Gizella, Singerés Wolfner, Budapest, 1912. (Szerző szerint a francia„gout” szónak a téma kontextusában a helyes fordí-tása „ízlelés”.)

2. H. This, Molecular Gastronomy, Exploring the Scienceof Flavor., Columbia University Press, New York,2006.

3. a. R. L. Wolke, What Einstein Told his Cook, KitchenScience Explained, W. W. Norton & Co., New York,2002. Magyar kiadás: R. L. Wolke: A tudós szakács.Akadémiai Kiadó, Budapest, 2010.

4. P. Barham, The Science of Cooking, Springer, Berlin,2000.

5. P. Barham, L. H. Skibted, W. L. Bredie, M. B. Forst, P.Möller, J. Risbo, P. Snitjaer, L. Mörch Mortensen, Mo-lecular Gastronomy: A New Emerging Scientific Dis-cipline, Chem. Rev. (2010) 110, 2313–2365

6. H. This, Food for tomorrow? How the scientific dis-cipline of molecular gastronomy could change theway we eat, EMBO Reports (2006) 7, 1062.

7. H. This, Formal Description and Formulation, Int. J.Pharmaceutics (2007) 344, 4.

8. H. This, Molecular Gastronomy, a Scientific Look atCooking, Acc. Chem. Res. (2009) 42, 575.

9. H. This, http://www.pierre-gagnaire.com (science andcooking section). Letöltve: 2010.10. 27.

10. H. This, V. Hessel, B. Werner, levélbeni személyes köz-lés, 2010.

11. T. This, Building a Meal, From Molecular Gastronomyto Culinary Constructivism, Columbia University Press,New York, 2009.

12. N. Kurti, H. This-Benchard, Chemistry and Physicsin the Kitchen, Scientific American, (1994) April,44.

13. K. J. Opielinski, Ultrasonic Parameters of Hen’s Egg,Molec. Quant. Acoust. (2007) 28, 203.

14. H. E. Nursten, The Maillard Reaction. Chemistry, Bio-chemistry and Implications, The Royal Society ofChemistry, Cambridge, 2005.

15. F. Adrià, http://www.eatmedaily.com/2009/01/spheri-cal-caviar-in-a-jar-molecular-gastronomy/. Letöltve:2010.10. 27.

16. J. L. Atwood, J. W. Steed, Encyclopedia of Supramole-cular Chemistry, Marcel Dekker, Inc., New York, vol.1, 2, 2004.

17. J. M. Lehn, levélbeni személyes közlés, 2010. szept-ember 30.

18. Bokros Attila, Pádár Petra, Szolomájer János, KupihárZoltán, Kele Zoltán, Kovács Lajos, Kémiai bemutatókísérletek, I. rész, A kémia tanítása (2010) 18(2), 3.

12. ábra. Molekuláris gasztronómiai gyöngyösítés (szferifikálás) a–c) Eszközök és oldatok a szamócakaviárhozd–e) Ferran Adria „szamócakaviár”-ja és libamájkrémes szendvics „céklakaviárral” (a szerző készítménye)

Orvosi fecskendő

Oldatcsepp

Szamócalé,1%-osnátrium-algináttal

2,5%-oskalcium-klorid-oldat

a)

b)

c)

d)

e)

Az amalgámtömés nem mérgező, de tartósÖrömmel tölt el a PreFog (Prevenciós Fogászati Szűrőprogram) sikere. Fővárosiak tucatjai állnak sorbanegyes fogorvosi rendelők előtt. Fogaik állapotának ellenőrzésére és egyúttal fogtöméseik cseréjére vár-nak. Tartós amalgámtöméseiket cseréltetik a kampányt támogató cég kompozit termékére. A csere mostingyenes. A jelszó: az amalgámtömés mérgező, a kompozit nem. A szlogen hamis! Semmiféle megbíz-ható vizsgálat nem igazolta az amalgámtömések mérgező voltát! Az amalgám nem oldható higanyve-gyület, hanem a higanynak más fémekkel alkotott ötvözete, amelyből a higany nem párolog ki, és a száj-ba kerülő szerves és szervetlen savak sem oldják ki. Tartósan, gyakorlatilag egész életünkön át bizto-sítja lyukas fogunk tömését. Ezzel szemben a cserére ajánlott kompozitok nem annyira tartósak, élet-tartamuk általában 5–10 év. Viszont esztétikusabbak. Arra is gondoljanak, hogy tíz év múlva újra a fog-orvosi székben kell ülniük, és súlyos ezresek kifizetése vár Önökre. Az ajánlat így etikus. K. T.

Documents

ELTE Kémiai Intézet Empíriától a tudományig · hogy az igénybevételük során történő ku-lináris változások mechanizmusával tisztá-ban lettek volna. A fejlődés során