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

Как шефы-профессионалы, так и домашние повара при готовке манипулируют этими двумя свойствами. Оказывается, на молекулярном уровне принципы, лежащие в основе как вязкости, так и упругости, очень схожи и могут быть объединены в два решающих. Текстура блюда всегда определяется одним из них, а иногда – сочетанием обоих.

Первого принципа мы уже касались: он состоит в том, что полимеры в пище – белки, углеводы или другие очень длинные молекулы – могут образовывать сеть, которая меняет текстуру. Мы видели это при фазовых превращениях, происходивших, когда белковые полимеры яйца денатурировали и коагулировали при нагревании, превращая яйцо из жидкости в твердый продукт. Мы также сталкивались с ним при сферификации, когда альгинатные полимеры образовывали твердый гель, обволакивавший каплю жидкости. Существует немало полимеров, способных увеличивать вязкость жидкости, делая их из водянистых густыми, как молочный коктейль. Если вы добавляете достаточно много полимеров и сеть становится прочной, жидкость может загустеть настолько, что отвердеет. А чтобы сделать и без того твердый продукт еще жестче, необходимо увеличить прочность существующей полимерной структуры. Суть в том, что упругость и вязкость регулируются с помощью полимеров. Мы вскоре вернемся к этой идее.

Второй из двух принципов, определяющих текстуру пищи, заключается в понятии, которое мы будем называть упаковкой. Упаковка точно так же, как и полимерные сети, определяет свойства и жидких, и твердых продуктов, изменяя как вязкость, так и упругость.

Упаковка

Что же такое упаковка? Вы хорошо знакомы с упаковкой в повседневной жизни: пакуете чемодан перед поездкой, складываете покупки в корзину и так далее. Вероятно, вам будет интересно узнать, что тот же принцип жизненно важен в кулинарии. Управление упаковкой ингредиентов играет решающую роль в регулировании текстуры. Играя с этой единственной «настройкой», мы можем кардинально менять текстуру блюда.

Чтобы объяснить это утверждение, давайте начнем с задачки. Предположим, вы закупились в супермаркете, но, придя домой, с ужасом обнаружили, что в шкафах не хватит места для всех продуктов. Что делать? Организованный человек может попытаться разобраться с этим так: сначала разместить на полке самые крупные предметы, а потом заполнять промежутки более мелкими, надеясь, что все уместится. Менее организованный может просто понадеяться на удачу и будет совать все на полки как попало, рассчитывая впихнуть. Как вы думаете, какой подход даст лучший результат?

Это и есть задача по упаковке: вы пытаетесь придумать, как разместить непересекающиеся объекты в трехмерном пространстве, чтобы их количество было как можно бо́льшим. Математики обожают задачи по упаковке: что может быть интереснее, чем разбираться, что влезет, а что нет?

Как мы знаем по ситуациям с упаковкой в реальной жизни, самый важный фактор – это то, сколько всего нам нужно втиснуть. Критический показатель – отношение объема ваших предметов к объему емкости, или, говоря научным языком, объемная доля. Объемная доля определяет, можно ли произвольно запихивать предметы или нужно тщательно обдумывать, куда поместить каждый. Конечно, если общий объем предметов превышает общий объем емкости, то упаковать все не получится, как бы вы ни старались. Чем больше всего мы пытаемся упаковать в одном месте, тем теснее там становится и тем меньше вариантов расположения объектов без нарушения границ. И наоборот, чем свободнее шкаф, тем больше возможностей: при вместительном шкафе и небольшом количестве покупок легко протянуть руку и передвинуть или вынуть что-то определенное, больше ничего не трогая. Если места для всех покупок едва хватает, нам придется раскладывать их определенным образом на основе их размера и формы, чтобы дверца вообще закрылась.

И какое же это имеет отношение к еде и кулинарии? Мы знаем, что все продукты состоят из множества молекул и частичек их ингредиентов. Эти молекулы и частички распределены по продукту, а свободное пространство между ними заполнено в основном водой или воздухом. И что самое главное – текстура зависит от того, насколько плотно упакованы ингредиенты. Чем больше объемная доля, тем тверже продукт.