Matlaging er vitenskap

Vi tar en titt på de kjemiske prosessene som finner sted på kjøkkenet når vi lager maten vår.

Vi tar en titt på kjemiske prosesser som skjer på kjøkkenet når vi lager mat.

Den mest interessante kjøkkenkjemien kan vi se når vi baker. Da bruker vi oftest fire basisingredienser – mel, fett, sukker og egg – og endrer kjemien ved varmebehandling. Slik forvandles disse ingrediensene til luftige kaker, seige cookies eller sprø paier og terter.

Hevemidlene danner luftbobler, og når disse luftboblene blir varmet opp, utvider gassen seg og gjør at kaker, brød og suffleer hever seg. Disse luftboblene kan lages på to måter. Kjemiske midler, som bakepulver og natron (bikarbonat), reagerer med vann og danner karbondioksidgass. Denne reaksjonen skjer svaert raskt, og mengden hevemiddel må justeres nøye. For mye gjør at boblene sprekker, for lite gjør at kakerøren eller deigen blir for tett og hindrer at det dannes bobler.

For å få langsommere heving med mer smak brukes ofte bakegjaer (ølgjaer). Gjaer er en enkeltcellet organisme fra soppfamilien. Først trenger gjaeren oksygen og danner bobler med karbondioksid. Når det er tomt for oksygen, begynner gjaeren å lage etanol gjennom fermentering, noe som likner veldig på øl som brygges, men den alkoholen som dannes i brøddeigen, fordamper i ovnen.

Å lage bobler er én ting, men å få dem til å vare krever mer innfløkt kjemi. Brød blir oftest laget av hvetemel som inneholder partikler med stivelse omgitt av to viktige proteiner: glutenin og gliadin. Når det blandes med vann og eltes, tverrbindes gluteninet og danner nettverk med gliadinet. Det danner et nytt, tøyelig protein: gluten. Gluten er et «superprotein» eller proteinkompleks, som danner tøyelige forbindelser som holder stivelsesmolekylene sammen. Hemmeligheten bak lett, luftig brød ligger i å danne massevis av

elastiske bobler. Jo mer deigen eltes og strekkes, jo sterkere blir glutennettverket.

Egg opptrer på en liknende måte som gluten i mel, og er et proteinbindende middel som holder oppe luftboblene og holder kakene sammen.

I motsetning til brød må pai- og tertedeig vaere «kort» og smuldrete, så bakerne prøver å redusere glutenproduksjonen, noe som igjen gir deigen en litt gummiaktig konsistens. Det gjøres ved å gni smør inn i melet og gi stivelsesmolekylene et lag med fett. Det er med på å hindre at glutenin og gliadin kommer i kontakt med vann.

Konsistensen i bakervarene kan også endres med sukker. Når man rører smør og sukker sammen, gjør de skarpe kantene i sukkerkrystallene at det dannes luftbobler – og miksen får en lys, kremaktig gulfarge. Disse boblene utvider seg på samme måte som dem som dannes av hevemidler, og gir kaker en luftig konsistens. For å få en tettere konsistens i småkaker brukes ofte smeltet fett og oljer, fordi muligheten for å danne bobler ved siden av sukkerkrystallene blir mindre.

Sukker trekker også inn fuktighet fra luften, noe som kan ha betydelig innvirkning på vanninnholdet i bakervarer. Brunt sukker trekker til seg mer vann enn hvitt, og finmalte sukkertyper tiltrekker seg mer vann enn den kornete typen. Hvis du eksperimenterer med forskjellige sukkertyper i en oppskrift, kan det endre det endelige fuktinnholdet og dermed også konsistensen.

Kjemi begrenser seg imidlertid ikke til baking. Kjemiske reaksjoner avgjør smaken på kjøtt, som består av rundt 70 % vann. Resten er for det meste proteiner og fett.

Avhengig av hva slags kjøttstykke det er, så inneholder kjøtt ulike mengder kollagen – et fiberaktig protein som finnes i hud, sener og bindevev. Jo høyere kollageninnholdet er, jo seigere er kjøttet.

De dyreste kjøttstykkene fra yngre dyr inneholder lite kollagen og blir raskt gjennomstekt. Muskelproteinet myosin denatureres (brytes ned) ved lave temperaturer – f.eks. 50 grader – og begynner å danne tverrforbindelser som støtter opp strukturen i kjøttet. Nå begynner vannmolekylene mellom proteinene å lekke ut, men kjøttet holder seg saftig og mørt. På 60 grader begynner de røde pigmentene i muskelen – myoglobin – å denatureres og danner et hemikrom som gir varmebehandlet rødt kjøtt en brungrå farge.

Enda mer oppvarming fører til at kollagenet krymper og trekker seg sammen, og vannet blir presset ut og gjør kjøttet seigt og tørt. Hvis temperaturen økes enda mer – til f.eks. 70 grader – blir kjøttet enda seigere, men kollagenet oppløses og danner gelatin. Selv om kjøttfibrene er mer skjøre, fungerer gelatinet som et smøremiddel og gir langtidsstekt kjøtt en myk konsistens.

Varme er ikke den eneste måten vi kan bryte ned kollagen på, og kjøtt kan mørnes både fysisk og kjemisk. Marinader inneholder vanlige, kulinariske kjemikaler som forstyrrer forbindelsene mellom kollagentrådene – det kan

variere fra syrer som sitronsaft til enzymer som bromelin.

Et annet strålende eksempel på kjøkkenkjemi kaller vi emulsjonsprosessen. Olje og vann kan ikke blandes, men for å lage sauser som majones og bechamel må kokken finne en måte å forene dem på. Når olje og vann kommer sammen, flyter oljen på toppen og danner et samspill med vannet som har høy overflatespenning. For å kunne bryte denne spenningen kan man benytte seg av mekanisk kutting. Man kan riste beholderen hvis man har tett lokk, eller vispe kraftig i en kjele. Da brytes oljen opp i mindre og mindre bobler som blander seg med vannet. Dette er derimot bare en midlertidig løsning, og etter en stund vil vannet og oljen igjen skille lag igjen.

Majones er teknisk sett vannholdige eggeplommer og fettholdig smør, som er blandet til en myk, lysegul pasta i en permanent emulsjon. Eggeplommene inneholder et emulgeringsmiddel som heter lecitin, og det løser seg opp både i fett og vann. Lecitin danner forbindelser mellom eggeplommen og smøret, noe som holder majonesemulsjonen sammen i en stabil struktur. Man kan bruke mel på en liknende måte; det finmalte kornet binder smøret til vaesken.

Aromaen på mat bestemmes av en kombinasjon av flyktige komponenter som kommer ut i luften og påvirker sansenevronene i nesen. Hver matvare kan ha hundrevis av slike molekyler, men forskere som studerer smakskombinasjoner, har sett at hvis kun én av dem matcher, så passer matvarer sammen. Teknikken brukes til å forutse smaken på helt nye matkombinasjoner.

Molekylaer gastronomi tar matvitenskapen til et helt nytt nivå. En hel skare med kokker og forskere ser på mat med fysikerens og kjemikerens briller, og så kommer de sammen for å finne nye smakskombinasjoner og tilberedningsmåter som er basert på vitenskap. Med flytende nitrogen, sprøyter, sentrifuger og ultralydmaskiner finner de opp nye måter å lage mat på. Nicholas Kurti er en av grunnleggerne av denne vitenskapelige disiplinen, og han sier: «Det er trist for vår sivilisasjon at samtidig som vi kan måle temperaturen i atmosfaeren rundt Venus, så vet vi ikke hva som foregår inni suffleene våre.»