torstai, lokakuu 29, 2020

Food Science: Vol 2. – Sokeritiikka

Artikkelin kuva saattaa hämätä. Tämän artikkelin keskeisin asiasisältö ei ole herkut vaan ruskistuminen, mitä ei kuitenkaan tapahdu ilman sokeria. Loistava tapausesimerkki sekä ruskistumisen että sokerin ymmärtämiseen on peruna ja tärkkelys. Siispä aloitamme perunasta ja etenemme kohti sokeria, joka on kuitenkin läsnä joka paikassa missä asioita ruskistetaan.

Perunan ja tärkkelyksen tiedettä

Perunatärkkelys lähikuvassa.

Monesti olen ihmetellyt, mitä perunan sisällä tapahtuu kun se kypsyy ja mikä käytännön ero on erilaisilla perunalaaduilla.

Otin asiakseni selvittää. Perunan kypsennyksessä pelataan tärkkelyksellä ja vedellä. Ja sokerilla, sillä tärkkelys on käytännössä pitkäketjuista sokeria. Kun tärkkelys kuumenee, se turpoaa ja alkaa imeä nestettä itseensä. Jauhoiset perunat, mitä myydään punaisissa pusseissa, sisältävät runsaasti tärkkelystä ja vain vähän kosteutta. Kypsennettäessä niiden tärkkelys imee melkein kaiken nesteen perunasta, minkä takia lopputulos on jauhoinen ja helposti mureneva. Vastaavasti kirjon toisessa päässä olevat vihreän pussin perunat ovat vähätärkkelyksisiä ja runsaasti kosteutta sisältäviä. Niiden tärkkelys ei riitä kaiken kosteuden imemiseen ja peruna jää sisältä kiinteämmäksi. Tämä siis keitettäessä kun lämpö tulee joka puolelta tasaisesti.

           Tärkkelyksen takia perunassa on niin paljon energiaa. Ruuansulatusentsyymit alkavat pilkkoa tärkkelystä sokeriksi jo suussa. Tätä voi testata pureskelemalla perunaa vaikka minuutin ajan, eron makeudessa huomaa helposti. Sama koskee kaikkia tärkkelyspitoisia raaka-aineita. Parhaat uuniranskalaiset kannattaa leikata jo edellisenä iltana ja pitää yön yli jääkaapissa, jotta pinnan tärkkelykset ehtivät hajota sokereiksi jotka sitten ruskistuvat rapeiksi uunissa. Upporanskalaiset ovatkin sitten jo korkeampaa tiedettä niinkuin Heston Blumenthal on meille osoittanut.

Ranskalaisia tai oikeastaan mitä tahansa upporasvassa paistettaessa käy niin, että raaka-aineessa oleva kosteus höyrystyy joutuessaan kosketuksiin kuuman öljyn kanssa, mutta kaikki höyry ei pääse karkuun ja muodostaa perunan ympärille höyrypatjan joka estää öljyä olemasta kosketuksissa raaka-aineeseen. Niin perverssiä kuin se onkin, oikein käytettynä rasvakeitin höyryttää perunat eivätkä ne jää rasvaisiksi.

           Paistettaessa pannulla homma toimii niin, että lämpö tarttuu ensimmäisenä perunan pintaan ja pinnassa oleva tärkkelys turpoaa ensimmäiseksi ja sinetöi kosteuden perunan sisälle vähän samalla tavalla kuin upporasvassa. Pannulla kosteutta haihtuu kuitenkin enemmän.

Paistettaessa tapahtuva perunan ruskistuminen johtuu itse asiassa sokerista. Tärkkelys on käytännössä ketjuttuneita sokerimolekyylejä eli polysakkarideja. Joutuessaan hapelle alttiiksi tärkkelys alkaa hajota sokereiksi (tarkemmin ottaen glukoosiksi), jotka pannuun jouduttuaan ruskistuvat maillard-reaktion ja karamellisoitumisen ansiosta.

Maailman parhaat ranskalaiset

Hestonin tyyliin kolmesti kypsennetyt ranskalaiset.

Molekyyligastronomi Heston Blumenthalin legendaariset kolmesti kypsennetyt ranskanperunat perustuvat siihen että maksimoidaan perunassa ruskistuvan tärkkelyksen pinta-ala että siihen saadaan mahdollisimman paljon makua. Ensin Blumenthalin reseptin mukaan perunat keitetään pisteeseen jossa ne ovat hajoamaisillaan. Tällöin perunoihin tulee halkeamia niinkuin Norjan rantaviivaan, mikä lisää pinta-alaa.

Sen jälkeen perunat jäähdytetään ja kuivataan joko pakastimessa tai adsorbtiokuivurissa, eng. desiccator, joka muuten on sen mittakaavan keittiöväline että en usko että itselläni on moiselle adsorbtiokoneelle käyttöä. Pakastaminen kun ajaa saman asian. Tärkeintä on se että perunasta saadaan poistettua mahdollisimman paljon kosteutta, sillä kosteus on rapeuden vihollinen.

Toisessa kypsennyksessä peruna uppopaistetaan 130 asteessa viiden minuutin ajan. Öljy pääsee tunkeutumaan syvälle perunan vuonoihin ja tällöin perunan pintasolukkoon jääneen tärkkelyksen ketjut hajoavat sokereiksi (glukoosiksi). Glukoosi sulaa perunan pintaan kiinteäksi kuoreksi joka kestää paremmin kolmannen kypsennyksen ja suojaa perunan sisusta liialta kuumuudelta. Välissä perunat luonnollisesti taas kuivataan, ettei kosteus pääse sulattamaan sokerikuorta ja muuttamaan perunoita epäilyttäväksi öljyiseksi sotkuksi.

Sokeri karamellisoituu kuumentuessaan.

Kolmannessa kypsennyksessä perunat uppopaistetaan 180 asteessa 7 minuuttia, minkä aikana sokerikuori kuumenee nk. hard crack-vaiheeseen mikä on tuttu esimerkiksi kovista Werther’s Originals – karkeista ja pinnan glukoosin karamellisoituu. Käytännössä viimeinen vaihe oikeastaan karamellisoi sokerikuoren mutta ei enää varsinaisesti vaikuta perunan jo kypsiin sisäosiin. Samalla pinnalla tosin tapahtuu myös Maillard-reaktio.

Ruskistuminen johtuu kahdesta erillisestä mutta yhdessä esiintyvästä reaktiosta. Karamellisaatiosta ja siitä että sokereiden ja aminohappojen välillä tapahtuu yli 130 asteen kuumennuksessa maillard-reaktio. (Maillard-reaktiota tapahtuu myös alemmissa lämmöissä, mutta huomattavasti hitaammin.) Maillardin reaktioyhtälö ei lukion kemialla aukea, sen verran monimutkaisesta prosessista on kyse. Reaktiossa sokerit joka tapauksessa reagoivat aminohappoihin ja muuttuvat rusehtaviksi väriaineiksi ja noin miljuunaksi eri makuaineeksi. Sitten on vielä erikseen karamellisoituminen, joka tapahtuu sokereille pelkästään lämmön vaikutuksesta ja tuottaa kinuskin makua sokeriin.

Maillard-reaktion takia paahdettu leipä on hyvää.

Usein karamellisoituminen tapahtuu samaan aikaan maillard-reaktion kanssa, mutta ranskalainen keittiökoulukunta tietää joka tapauksessa ruskistaa kaiken ennen kypsennystä. Voinkin.

Yksi ranskalaisen keittiön suurimpia salaisuuksia on ruskistettu voi. Vähän hankala tehdä, mutta ihan mieletöntä tavaraa. Siinä voita paistetaan niin kauan että voin maitoproteiineissa tapahtuu maillard-reaktio ja laktoosi eli maitosokeri karamellisoituu. Voi alkaa maistua ihan toffeelle.

Puhumattakaan siitä jos paahtaa valkosuklaata. Siinä maidon laktoosi ja suklaan ruokosokeri karamellisoituvat ja maitoproteiinissa tapahtuu maillard-reaktio. Uskomatonta miten suklaasta voi tehdä uunissa paistamalla parempaa. Pelkässä sokerissa ei maillard-reaktiota tapahdu, mutta sen verran korkeaa magiaa karamellisoituminen on että käsitellään sitä vielä erikseen.

Jos haluaa lukea lisää perunasta, kannattaa lukea artikkeli Gastrodontti tutkii: Peruna

Lyhyt sokerioppi

Sokeri on todella mielenkiintoinen raaka-aine. Sen lisäksi että sitä lisää ripauksen suolaisiin ruokiin ja leivonnassa se on välttämätön. Sokeri on siinä määrin mystinen ainesosa että sitä täytyy vähän selvittää ennen varsinaista karamellisoitumista.

Jokaiselle tuttu sokeri on kemian näkökulmasta hiilihydraatti, jonka molekyylit koostuvat yhdestä tai kahdesta rengasmaiseta sokeriyksiköstä eli sakkaridista. Monosakkaridit eli yhdestä rinkulasta koostuvia ovat esimerkiksi glukoosi ja fruktoosi, disakkarideja eli kahdesta rinkulasta koostuvia ovat tutummat sakkaroosi (ruokosokeri), maltoosi (mallassokeri), laktoosi (maitosokeri) ja trehaloosi (sienisokeri, josta en ollut ikinä aiemmin kuullutkaan). Disakkarideissa rinkuloita yhdistää yksi happiatomi joka sekin hajoaa ruuanvalmistuksessa tai viimeistään ruuansulatuksessa joten samanlaisia sokereita ne kuitenkin lopulta ovat.

Glukoosimolekyyli 3d-graafikon silmin.

Maku eri sokereihin tulee siitä kun sakkaridirenkaisiin on kiinnittynyt kaikenlaista muuta sälää. Eri sokereilla on erilaisia ominaisuuksia mitä tulee kiteytymiseen, makeuteen ja sitomiskykyyn. Sokerileivonta on käytännössä sitä että eri sokereita pilkotaan eri muotoisiksi sokereiksi ja niiden ominaisuuksia muokataan halutuiksi. Aiheesta täytyy kirjoittaa oma postauksensa sillä teema on aika laaja.

Karamellisoituminen on edelleen huonosti ymmärretty monimutkainen kemiallinen prosessi jossa tapahtuu kemian näkökulmasta katsottuna todella paljon kaikenlaista jännää. Sokerien anomeerit hakevat kemiallista tasapainoa, sakkaroosi invertoituu fruktoosiksi ja glukoosiksi, tapahtuu kondensaatioreaktioita, molekyylien sisäisiä sidoksia muodostuu, aldoosit isomeroituvat ketooseiksi ja paljon muuta sellaista mitä minä en ymmärrä koska edes kemistit eivät täysin ymmärrä.

Karamellisoituminen yksinkertaistettuna.

Lyhyesti voisi sanoa: Ruokaa valmistettaessa karamellisaatiossa on kyse raaka-aineiden luonnollisisten sokereiden pyrolyyttisestä (lämmöstä johtuvaa) hajoamisesta. Maillard-reaktiossa taas on kyse entsymaattisesta hajoamisesta.

Käytännön kannalta on hyödyllistä tietää että jokainen sokerityyppi karamellisoituu eri lämpötilassa. Ruokosokerin karamellisaatio alkaa 160 asteessa. Mystisesti sakkaroosi myös hajoaa tässä vaiheessa glukoosiksi ja fruktoosiksi. Glukoosin reaktio alkaa myös 160 asteessa mutta fruktoosin jo 110 asteessa. Ruokosokerin hajotessa siis fruktoosi karamellisoituu suuremmassa määrin kuin glukoosi, joka vasta aloittelee bileitä. Sen takia karamellisoitunut sokeri on makeaa, koska kun fruktoosi on karamellisoitunut, seoksessa on vielä runsaasti glukoosia.

Tieto kannattaa pitää mielessä jos karamellisoi aineksia jossa on enemmän fruktoosia kuin glukoosia. Hedelmät kaikkinensa, maissi, kaali, sipulit, tomaatti, parsa ja kesäkurpitsa muutamia mainitakseni. Laktoosi muuten karamellisoituu vasta 203 asteessa ja tästä syystä valkosuklaa pitää karamellisoida uunissa. Hankalaa siitä tekee se, että ruokosokeri palaa 200 asteessa. Siksi valkosuklaamassaa pitää sekoittaa puolen minuutin välein.

Poltetun sokerin maku peittää alleen huonon absintin maun.

Historiallisena viitteenä sokerin polttamisesta absintin kanssa täytyy mainita. Meillä monilla on mielikuva palavasta sokeripalasta absinttilasin päälle asetetulla lusikalla. Tämä on lähinnä nykyaikainen baaritemppu. Absintin kulta-aikaan 1920-luvulla siihen sortuivat ainoastaan sellaiset jotka tyytyivät halpaan ja heikkolaatuiseen absinttiin. Poltetun sokerin paha maku peitti alleen paskan absintin vielä pahemmat sivumaut.

Nykyisin sillä pahimmassa tapauksessa hajotat absinttilasin, sytytät koko kämpän ja ainakin saat lasin täyteen veteen liukenematonta palanutta sokeria joka liimautuu kiinni lasiin.

Todellinen absintin ystävä valuttaa jäävettä tipoittain sokeripalan läpi ja ihailee efektiä mikä tapahtuu kaikissa anisviinoissakin, kun sokerivesi värjää juoman maidonvalkoiseksi. Sokeri on kuitenkin olennaista koska absintti sellaisenaan on kitkerää ja sokeri leikkaa kaikkein kitkerimmän maun.

Sipulin ja sokerin kemialliset häät.

Rikkihappo se on kun sipulissa silmiä kirvelee

Sipulin kuullottamisella on tavallaan myös sama syy mutta eri aiheet. Sipulissa on sokerin lisäksi kyse rikkiyhdisteistä. Sipuli kasvaa rikkipitoisessa maaperässä ja imee kasvaessaan proteiinirakenteeseensa rikkiä. Sipulin pilkkojalle se tarkoittaa kyyneliä, sillä solurakenteen rikkoutuessa vapautuu kaasua joka reagoi kyynelnesteen kanssa muodostaen, ihan oikeasti, rikkihappoa. Tähän auttaa vain se ettei päästä kaasua silmiinsä. Terävä veitsi auttaa, sillä siisti viilto rikkoo solurakennetta kaikkein vähiten. Tästä syystä sipulin pilkkominen vesinoron alla auttaa. Virtaava vesi vie kaasun pois silmistä.

Kuitenkin sipulin rikkiyhdisteet ovat makuaineiden esiasteita, jotka reagoivat muiden makuaineiden kanssa muodostaen uusia makuaineita todella monella eri tavalla. Eri sipulilajikkeet sisältävät eri määriä sokeria. tästä päästään taas karamellisoitumiseen. Sokerin määrä on käsittääkseni kääntäen verrannollinen rikkiyhdisteiden määrään, mikä selittää sen miksi toiset sipulit voi syödä vaikka raakana, mutta toiset taas on aivan liian kiukkuisia. Sipuli on järjettömän monipuolinen ruoka-aine.

Käristetty sipuli on osa suomalaista ruokakulttuuria.

Sipulin luontainen sokeripitoisuus tekee siitä ihanan aineksen. Jos sen vaan kuullottaa kevyesti niin sen makeus jää sipuliin ja maku on miellyttävän mieto ja hivenen makea. Jos taas haluaa kääntää vivut kaakkoon ja käristää sipulin, silloin rikkiyhdisteet muodostavat taas uusia yhdisteitä ja osa sokerista karamellisoituu.

Henkilökohtainen lempparini on kuitenkin sipulin redusointi. Sipulia kuullotetaan matalalla lämmöllä niin kauan että sen sisältämä vesi on haihtunut ja rikkiyhdisteet ovat likimain haihtuneet. Siinä vaiheessa sen sokeripitoisuus on paljon korkeampi ja karamellisoituminen ja maillard-reaktio tekevät sipulista mielettömän makuista. Iso sipuli muuttuu ruokalusikalliseksi ruskeaa mönjää josta tulee aivan jumalainen kastike.

Karamellisoitu sipuli balsamicolla on jumalaista.

Ranskalaisen keittiön Jimi Hendrix-luokan kokkijumala Auguste Escoffier on sanonut kastikkeista: ”Opettele redusoimaan sipuli ja loppu seuraa itsestään”. Etenkin jos siihen yhteyteen vielä paahtaa valkosipulia.

Valkosipulin kanssa käy vähän toisin. Valkosipulia on vaikea redusoida. Sillä on paha tapa palaa ihan saatanallisen pahan makuiseksi. Tämä siitä syystä että valkosipulissa on niin olematon vesipitoisuus ja matala sokeripitoisuus (joka on vielä kaikenlisäksi fruktoosia) että se ei oikein karamellisoidu vaan kylmästi vaan palaa.

Valkosipuli vaatii pitkää lämpöä ja maillard-reaktiota. Uuniin 45 minuuttia 150 astetta, niin lämpö riittää toimimaan katalyyttina maillard-reaktioon mutta ei vielä polta sibaletta. Paahdettuna valkosipulista häviää kokonaan äkäinen rikkiyhdisteen maku ja jäljellä on vaan intensiivinen ihanuus. Sopii loistavasti redusoidun sipulin kanssa.

Musta valkosipuli on taianomaista.

Sitten on vielä musta valkosipuli. Otetaan valkosipulia ja laitetaan se kuukaudeksi 60-90 asteen lämpöön kosteuskontrolloituihin oloihin. Usein mustasta valkosipulista puhutaan että se on fermentoitua valkosipulia. On se näinkin. Valkosipulissa tapahtuu tuona aikana mikrobiologista toimintaa joka voidaan laskea fermentoitumiseksi, mutta olennaisempi osa magiasta tapahtuu maillard-reaktion avulla. Se mikä saa sipulin ruskistumaan saa kuukaudessa valkosipulin muuttumaan pikimustaksi maillard-ihanuudeksi.


Ruuanlaitto on todellakin alkemiaa. Keittiössä tiede muuttuu taiteeksi.

Kuvat:
Teilweise_karamellisierter_Würfelzucker.png – Robin Müller / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
Potato_starch_microphoto.jpg – Алексей Кабанов / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) – Wikimedia Commons
Dalton’s-sulphuric-acid.jpg – John Dalton / Public domain
Loput Gastrodontti ja DepositPhotos

Katso myös

Gastrodontti tutkii: Pinaatti

Pinaatti. Se on vihannes. Maailman lapsien tasapuolisesti vihaama pakkovihreä, rakastettu rautaisannos ja Kippari-Kallen voimien salaisuus. Harvempi kuitenkin tietää että Kippari-Kallen rautaisten voimien lähteenä pidetään pinaatin A-vitamiinia eikä suinkaan rautaa. Saksalaisen tiedemiehen...

Maustematka Intiaan

Tämänpäiväinen ruuanlaittorupeama oli yksinkertaisempi joten aikaa riittää elinympäristön tutkimiseen. Voisin puhua siis Intiasta, missä kuukin on kummempi. Intian keittiöissä käytetään paljon meille totisen vieraita aineksia ja mausteita. Netistä kun louhii reseptejä,...

Gastrodontti tutkii: Maissi

Tänään syödään puuroa. Oikeastaan maissipuuroa eli polentaa. Sana polenta nimittäin tulee latinan pulmentum-sanasta joka tarkoitti muinaisten roomalaisten pääasiallista ravintoa, randompuuroa. Roomassa se useimmiten tehtiin kuorituista ohranjyvistä, jotka...

Gastrodontti tutkii: Pastamuotojen lyhyt oppimäärä

Ajattelin kirjoittaa tämänpäiväisen saarnan aiheesta pasta ja sen eri muodot. Helppo homma, ajatteli Gastrodontti, senkun vain käännän ja referoin wikipediasta kaikista eri pastoista kirjoitetut artikkelit lyhennettyyn muotoon. Voi miten väärässä...

Pesto ja muut Välimeren öljy- ja yrttikastikkeet.

Öljyistä kastiketta.   Pesto alkaa olla vähitellen suurelle yleisölle tuttu pastakastike. Sitä saa jo Pirkka-purkeissakin ja siitä tietää että ollaan Pihtiputaan mummon...

Latest articles

Zaru Soba – japanilainen helleruoka ja oodi tattarille

Zaru Soba on kaikessa yksinkertaisuudessaan kylmiä nuudeleita dippikastikkeella. Kuulostaa erilaiselta, mutta pienellä pohjustuksella niissä on järkeä ja tarina joka johdattaa taas kauas...

Gastrodontin juustot: Mistä vuorijuustot tulevat

Vuorijuustot ja Metzler Ziegenheubergkäse Tämän sanahirviön takana on siinä määrin herkullinen juusto että siitä...

Fettucine Alfredo – yksinkertaisesti jumalaista pastaa

Yksinkertainen on kaunista. Tämä mieletön pasta syntyy kolmesta raaka-aineesta. Ensiksi kuitenkin varoituksen sananen. Tämä ruoka ei ole terveellistä, joten nautitaan kohtuudella ettei...

Food Science: Vol 3 – Makufysiikka

Seuraa pitkä artikkeli ruuan mausta. Pituudessa mennään Long Play-mittakaavaan, joten ota hyvä asento ja tutustu makuaistin ihmeelliseen maailmaan. Asiaa pyöritellään kuin hyvää...

Raimukoshō – Ihana grillilisuke Japanista

Japanilaisissa ruuissa parasta on se, kuinka melkein jokaiseen liittyy joku legenda. Niin myös tämän ihanan tulisen, happaman ja suolaisen lisukkeen alkuperän tapauksessa....

JÄTÄ VASTAUS

Please enter your comment!
Please enter your name here