Наука и кулинария. Физика еды. От повседневной до высокой кухни

До этого момента мы обсуждали приготовление пищи как способ деактивировать белки и сделать их неработающими. Мы узнали про уничтожение микробов в продуктах с помощью пастеризации, которая заставляет белки разворачиваться и коагулировать. Однако в кулинарии бывают такие моменты, когда нам нужно, чтобы белки работали именно так, как это бывает в живом организме, и можно было изменить продукт полезным способом. Вспомним из главы 1 два способа изменения пищи: мы можем трансформировать ее текстуру, можем трансформировать вкус и запах. Затем в главе 2 мы показали, что нагрев способен сделать и то и другое: он может изменить текстуру, заставив яичные белки развернуться, и может изменить вкус и аромат за счет карамелизации и реакции Майяра.

Работающие белки тоже могут делать и то и другое. Создающие вкус и аромат белки расщепляют крупные молекулы на мелкие (как и при нагреве) и дают новые вкусоароматические сочетания. Это настолько интересный процесс, что мы посвятим всю главу 7 обсуждению поразительных букетов, которые можно получать за счет ферментации.

Здесь мы в основном сосредоточимся на двух вариантах того, как белки могут воздействовать на текстуру продуктов: они могут либо разрывать молекулы, либо сшивать их друг с другом. Как вы понимаете, организму часто нужно делать и то и другое. Переваривание пищи требует расщепления молекул. Заживление раны – их сшивания. Эти функции выполняют особые белки, которые также можно использовать в кулинарии.

РИСУНОК 4

Ренин, также называемый химозином или сычужным ферментом, позволяет юным млекопитающим переваривать молоко. Он также является необходимым компонентом сыроварения, где его функция заключается в том, чтобы отсечь часть казеинового белка. Казеин – основной белок молока, и в естественном состоянии он существует в виде мелких взвешенных структур – мицелл. Целостность мицелл в основном обеспечивают отрицательные заряды на молекулах казеина, которые распределяются по поверхности на максимальном удалении друг от друга, стабилизируя тем самым шарообразные мицеллы. Когда ренин удаляет отрицательный заряд, мицелла распадается и казеин частично коагулирует в более крупные сгустки, которые захватывают молекулы жира и в конце концов становятся слишком крупными, чтобы оставаться во взвешенном состоянии. Невооруженным глазом это воспринимается как створаживание, то есть молоко разделяется на сгусток (калье) и сыворотку. Поскольку получать сычужный фермент от молодых телят сложно, а выход его невелик, в большинстве производств сыр сейчас изготавливают с помощью полученного путем ферментации химозина, выделяемого бактериями, грибами или дрожжами, в геном которых добавлен ген, отвечающий за производство ренина. Полученный белок затем отделяют, так что в конечном продукте модифицированных микробных ДНК не остается.

Разрезающие белки: ренин, песто и пектиназа

Ренин

Многие люди едят сыр каждый день, но многим ли известно, что в большинстве случаев для изготовления сыра необходим фермент, называемый ренином? Вспомните: в нашем рецепте рикотты мы добавляли лимонный сок, чтобы молоко створожилось. Положительные заряды лимонного сока нейтрализовали белки казеина, заставляя его кластеры распадаться. Ренин действует сходным путем. Он разрывает одну из связей в молекуле казеина таким образом, что отрицательный заряд исчезает, что заставляет кластеры казеина распадаться и коагулировать. Это первый этап производства сыра. Дальше можно изготовить самые разнообразные сыры.

Песто

В кулинарии мы порой приветствуем действие ферментов, а иногда они нам ни к чему. Вы когда-нибудь готовили песто? Видели, как ярко-зеленые измельченные листья буреют, становясь неаппетитными? Как можно этого избежать? Или, говоря о том же, как не позволить нарезанным яблокам, бананам или авокадо измениться точно таким же образом?

Во всех этих случаях потемнение вызывают особые ферменты. В норме во фруктах и овощах эти ферменты находятся в отдельных компартментах (участках) клетки. Когда вы отрезаете или откусываете кусок, ферменты высвобождаются и контактируют с другими молекулами, а также с кислородом. В результате появляются крупные коричневые соединения, видимые невооруженным глазом: мы воспринимаем это как неаппетитное потемнение. Обычно эти ферменты и молекулы находятся в разных компартментах клетки без доступа кислорода и не реагируют друг с другом.

ПЕСТО И ДЕНАТУРАЦИЯ БЕЛКОВ