Главная I Научные интересы I Научные работы I Молекулярная гастрономия – стимул для инновационных исследований различных аспектов, связанных с процессом питания
Ким И.Н. – Проректор по научной работе и инновационным технологиям, ФГБОУ ВО "Приморская сельскохозяйственная академия", Приморский край, Уссурийск, kimin57@mail.ru
Мегеда Е.В. – Руководитель проектов, Amandus Kahl GmbH & Co. KG, Москва, emegeda@gmail.com
Аннотация
Усиливающаяся в последние годы конкуренция на рынке производителей продуктов питания предъявляет все большие требования к качеству и потребительской привлекательности пищевых продуктов. Необходимость постоянного улучшения органолептических свойств продукции, в свою очередь, определяет высокие требования к профессиональным знаниям технологов предприятий. Сегодня не вызывает сомнений, что пищевая промышленность испытывает значительный дефицит специалистов, владеющих системными и коммерчески применимыми знаниями как самого органолептического анализа, так и механизмов молекулярных преобразований и процессов, влияющих на формирование сенсорных свойств пищевых продуктов.
Современная научная дисциплина «Молекулярная гастрономия» имеет значительный потенциал для систематизации знаний о механизмах химических и физических изменений, протекающих в продукте при технологической обработке, и их влиянии на формирование органолептических свойств продукции. Нам видится востребованным и своевременным включение данной дисциплины в образовательный процесс вузов для подготовки кадров в рамках направлений «Продукты питания животного происхождения» и «Продукты питания из растительного сырья». В рыбной промышленности подготовку технологов по данной дисциплине можно осуществлять в рамках профилей «Технология продуктов из водных биологических ресурсов» и «Пищевая биотехнология гидробионтов». Эта дисциплина может быть включена как при подготовке бакалавров в рамках данных профилей, так и в образовательную программу по подготовке магистров.
DOI: https://doi.org/10.37663/0131-6184-2021-2-108-114
ResearchGate: Molecular gastronomy - an incentive for innovative research of various aspects related to the nutrition process
Введение
В настоящее время для исследования продуктов питания сенсорный анализ целенаправленно и успешно применяется на всех пищевых производствах. В частности, на предприятиях создаются группы специально отобранных и квалифицированных дегустаторов, которые описывают внешний вид продукта, его запах, вкус, текстуру и послевкусие, а также оценивают степень изменения отдельных его свойств в процессе хранения [1].
Многочисленные данные, полученные в результате органолептических исследований на предприятиях, используются в большинстве случаев для оценки текущего состояния продукта (соответствие/несоответствие отдельных показателей установленным требованиям), и в меньшей степени применяются для внесения изменений в технологический процесс с целью комплексного управления органолептическими свойствами готовой продукции. Это зачастую обусловлено отсутствием у специалистов глубоких системных знаний о механизмах химических и физических изменений, протекающих в продукте при технологической обработке, их влиянии на формирование органолептических свойств продукции. Восполнение теоретических пробелов в ближайшее время становится крайне важной задачей для перевода специалистов пищевой промышленности на новый профессиональный уровень, отвечающий современным и перспективным запросам рынка.
Очевидно, что образование должно соответствовать времени и действительности, поскольку его основная задача – готовить и воспитывать специалистов, которые будут способны отвечать на вызовы окружающего мира. Современный мир меняется очень быстро, что связано с такими факторами, как динамичное развитие научно-технического потенциала в ключевых областях знаний, переход ведущих мировых государств в постиндустриальную эпоху. Различные факторы образовательной системы не всегда позволяют ей соразмерно и своевременно реагировать на внешние изменения, ввиду сложности их интерпретации и внедрения.
Современная наука, как саморегулирующаяся система, уже готова предложить решение вышеуказанной проблемы – специалистам достаточно лишь внимательно изучить глобальные тенденции. В частности, уже более трех десятилетий назад сформировалась и продолжает активно совершенствоваться отдельное научное направление — молекулярная гастрономия.
Молекулярная гастрономия – самостоятельная научная дисциплина
Молекулярная гастрономия — это новый раздел науки о продуктах питания, посвященный исследованиям физических и химических преобразований компонентов, протекающих в процессе приготовлении пищи, а также сенсорных ощущений, связанных с ее употреблением [3, 4, 11, 15, 17, 18, 19]. Термин «молекулярная и физическая гастрономия» был впервые предложен в 1988 году физиком из Оксфорда Николасом Курти и французским химиком из Национального института агрономических исследований Эрве Тисом [18]. Официальная презентация научной дисциплины «Молекулярная и физическая гастрономия» состоялась в 1992 г. в рамках международной конференции «Наука и гастрономия» в Италии. Новая дисциплина была определена как «научная деятельность, заключающаяся в поиске механизмов явлений, происходящих во время приготовления и употребления блюд». Практическое применение дисциплины было направлено на внедрение передовых научных знаний для совершенствования кулинарных практик в процессе приготовлении блюд.
Первоначально молекулярная гастрономия ассоциировалась с применением в кулинарии передовых научных методов и устройств используемых обычно в лабораториях, таких как роторные испарители, фильтры из пористого стекла, ультразвуковые датчики и т.д. [18]. Также стали применяться те ингредиенты, которые обычно не использовались ранее в кулинарии, но часто применялись в пищевой промышленности, например, альгинат натрия, лактат кальция, фенолы, извлеченные из виноградного сока, ароматизаторы, аскорбиновая кислота и т.д.
В конце 1990 и начале 2000 гг. многие шеф-повара с мировым именем стали идентифицировать свой стиль приготовления пищи как «Молекулярная гастрономия», заявив, что применяют научные принципы в своей работе, что, в свою очередь, принесло этому направлению еще более широкую известность и популярность [3, 4, 17]. Применение принципов молекулярной гастрономии привело к изобретению и тестированию новых методов для подготовки, приготовления, подачи и сочетания пищевых продуктов, в частности, таких, как мгновенная заморозка с использованием жидкого азота, использование табака в качестве пищи, «прожарка» в сахаре, использование вакуума для приготовления муссов, безе и др. [18].
Молекулярная гастрономия получила широкое развитие во Франции, где в 2006 году Французской академией наук был создан Фонд пищевых наук и культуры (Fondation Science & Culture Alimentaire). В Канаде и Франции введены новые учебные программы для кулинарных школ, которые включают знания, полученные в области молекулярной гастрономии. В 2005 году во Франции был создан Институт перспективных исследований вкуса, гастрономии и кулинарного искусства (Institute for Advanced Studies on Flavour, Gastronomy and the Culinary Arts) с целью популяризации гастрономических знаний, включая молекулярную гастрономию. Университеты в различных странах, в частности, в Нидерландах, Дании и Аргентине, учредили профессорские должности по этой дисциплине.
В последние годы к исследованиям в области молекулярной гастрономии подключается все большее количество ученых, а спектр охватываемых в дисциплине вопросов выходит за рамки применения только инновационных ингредиентов и способов, и только на кухне, как это прослеживалось на этапе зарождения дисциплины [3]. Эти выводы подтверждаются растущим количеством публикаций во многих странах, в частности, в США, Франции, Ирландии, Ливане, Великобритании, Дании и Испании.
Научная значимость молекулярной гастрономии
К настоящему времени наибольшую известность в области молекулярной гастрономии приобрели научные работы таких ученых, как Эрве Тис, Николас Курти, Гарольд МакГи и Питер Бархам и многие другие [3, 4, 11, 17].
Один из основоположников молекулярной гастрономии французский химик Эрве Тис в своих исследованиях подбирал наиболее подходящую температуру для приготовления яиц (около 65 °C), при которой яичный белок уже коагулируется, а желток еще не доходит до этой стадии. Особого внимания заслуживают работы ученого по применению электрических полей для улучшения качества копченого лосося, а также рецепты Chocolate Chantilly, в которых исследователь преодолевает низкую смешиваемость шоколада и воды.
Венгерский физик Николас Курти использовал микроволновую печь для создания необычного кулинарного блюда Frozen Florida, представляющего собой вариант классической запеченной Аляски, отличающегося холодной поверхностью и теплым содержимым [11].
Известный американский писатель в области пищевых наук Гарольд МакГи опубликовал одну из первых книг о научно-обоснованной кулинарии под названием «О науке и кулинарии» (On Food and Cooking) [3]. Это была первая и наиболее известная попытка предоставить широкой публике научные знания о еде и приготовлении пищи.
Один из наиболее полных обзоров по молекулярной гастрономии был опубликован Питером Бархамом, английским профессором физики и молекулярной гастрономии, в соавторстве с другими исследователями [3]. В своей работе ученые приходят к выводу, что молекулярная гастрономия имеет серьезные перспективы для развития во многих направлениях.
Отчетливой тенденцией последних лет является сотрудничество ученых и поваров в области молекулярной гастрономии и рост числа их совместных публикаций [3,4, 5, 7, 8, 16, 21]. Так, например, исследователь Мартин Йеоманс совместно с известным английским шеф-поваром Хестоном Блюменталем изучали влияние ожиданий потребителей на продукты с неправильной маркировкой, которые на самом деле являлись новыми блюдами (мороженое с копченым лососем) [21]. В работе сообщалось о корреляции между гедонистическими и сенсорными оценками, и подтверждалось, что неточные ожидания относительно вкуса пищи могут привести к сильной отталкивающей реакции. Другое исследование с участием Блюменталя показало, что добавление натуральных ингредиентов, содержащих умами, во время приготовления мяса может усилить ощущение соленого вкуса и вкуса умами [7]. Еще в одном совместном исследовании изучалась сенсорная разница, наблюдаемая между внешней и внутренней мякотью томатов, что объяснялось более высокой концентрацией глутаминовой кислоты и других соединений, которые придают вкус умами [16].
Итальянский ученый Давиде Касси и шеф-повар Этторе Боккиа, основатель итальянской молекулярной кулинарии, опубликовали книгу «Импровизированное мороженое и другие гастрономические изобретения» [5]. Другой широко известный испанский шеф-повар Ферран Адриа участвовал в научной работе по исследованию способа инкапсуляции с использованием сфер альгината натрия, который является основой принципа «сферификации» — одного из наиболее впечатляющих применений молекулярной гастрономии [8].
Такое сотрудничество демонстрирует потребность поваров понимать явления, наблюдаемые на кухне, с более глубокой научной точки зрения. С другой стороны, эта тенденция также свидетельствует о том, что исследователи стремятся применять научные знания и подходы в решении конкретных практических задач, связанным с приготовлением пищи.
Эксперты ресторанной индустрии не только участвуют в совместных исследованиях методов молекулярной гастрономии с учеными, но и активно применяют эти методы в своей кулинарной практике. В частности, шеф-повар Блюменталь использовал такие инновационные методы, как приготовление мяса при низкой температуре в течение длительного времени, а также «мороженое с беконом и яйцом» [4]. Другой шеф-повар Ферран Адриа для приготовления блюд применял жидкий азот, технику сферификации, а также использование «воздуха» (очень легкая пена). Он также был одним из первых поваров, которые применили промышленные добавки к ресторанным блюдам. В другой работе кулинарных экспертов был представлен итальянский классический рецепт с улучшенными сенсорными и питательными свойствами, полученный с использованием технологии низкотемпературного приготовления – су-вид («sous-vide»). Известны также и другие инновационные подходы в кулинарии, в частности, лазерная карамелизация, пудинги быстрого приготовления, высушенные распылением, резкие сочетания ароматов, вкусов, текстур и ингредиентов, и т.п. [4, 17].
Читать полный текст статьи на ResearchGate
Список литературы
1. Ким Г.Н. Сенсорный анализ продуктов из рыбы и беспозвоночных. / Г.Н. Ким, И.Н. Ким, Т.М. Сафронова, Е.В. Мегеда- СПб.: Лань. - 2014. - 512 с.
2. Abang S., Chan E.-S., Poncelet D. Effects of process variables on the encapsulation of oil in ca-alginate capsules using an inverse gelation technique // J. Microencapsul. - 2012. - Vol. 29. - P. 417-428.
3. Barham P., Skibsted L.H., Breide W.L.P., Frøst M.B., Møller P., Risbo J., Snitkjær P., and Mortensen M. Molecular gastronomy: A new emerging scientific discipline // Chemical Reviews. - 2010. - № 110. - Р. 2313-2365.
4. Caporaso N., Formisano D. Developments, Applications and Trends of Molecular Gastronomy among Food Scientists and Innovative Chefs // Food Reviews International. - 2016. - Vol. 32. - No. 4. - P. 417-435.
5. Cassi D., Bocchia E. Il gelato estemporaneo e altre invenzioni gastronomiche. - Sperling & Kupfer. - 2005. - 235 p.
6. Chandrapala J., Oliver C., Kentish, S., Ashokkumar M. Ultrasonics in food processing // Ultrason. Sono-chem. - 2012. - Vol.19. - P. 975-983.
7. Dermiki M., Mounayar R., Suwankanit C., Scott J., Kennedy O.B., Mottram D.S., Gosney M.A., Blumen-thal H., Methven L. Maximising umami taste in meat using natural ingredients: Effects on chemistry, sensory perception and hedonic liking in young and old consumers // J. Sci. Food Agric. - 2013. - No. 93. - P. 3312-3321.
8. Fu H., Liu Y., Adrià F., Shao, X., Cai, W., Chipot, C. From material science to avant-garde cuisine: The art of shaping liquids into spheres // J. Phys. Chem. B. - 2014. - Vol. 118. - P. 11747-11756.
9. García-Segovia P., Andrés-Bello A., Martínez-Monzó J. Effect of cooking method on mechanical proper-ties, color and structure of beef muscle (M. pectoralis) // J. Food Eng. - 2007. - No.80. - P. 813-821.
10. Iida Y., Tuziuti T., Yasui K., Towata A., Kozuka T. Control of viscosity in starch and polysaccharide solutions with ultrasound after gelatinization // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2008. - Vol. 9. - P. 140-146.
11. Ivanovic S., Mikinac K., Perman L. Molecular gastronomy in function of scientific implementation in practice // UTMS J. Econ. - 2011. - No. 2. - P. 139-150.
12. Jayasooriya S.D., Torley P., D’arcy B.R., Bhandari B.R. Effect of high power ultrasound and ageing on the physical properties of bovine semitendinosus and longissimus muscles // Meat Sci. - 2007. - Vol. 75. - P. 628-639.
13. Jeong K O H, Shin S.Y, Kim Y.-S. Effects of sous-vide method at different temperatures, times and vacuum degrees on the quality, structural, and microbiological properties of pork ham // Meat Science. - 2018. - Vol. 143. - P. 1-7.
14. Mielby L.H., Frøst M.B. Expectations and surprise in a molecular gastronomic meal // Food Qual. Prefer. - 2010. - Vol. 21. - P. 213-224.
15. Myhrvold N., Smith R.M. Modernist Cuisine; Taschen: Cologne, Germany, 2011.
16. Oruna-Concha M.-J., Methven L., Blumenthal H., Young C., Mottram D.S. Differences in glutamic acid and 5’-ribonucleotide contents between flesh and pulp of tomatoes and the relationship with umami taste // J. Agric. Food Chem. - 2007. - No.55. - P. 5776-5780.
17. Spence C. Gastrophysics: The New Science of Eating. - Penguin. - 2017. - 336 p.
18. This H., Rutledge D. Analytical methods for molecular gastronomy // Anal. Bioanal. Chem. - 2009. - Vol. 394. - P 659-661.
19. Vega C., Ubbink J., Van der Linden, E. The Kitchen As Laboratory: Reflections on the Science of Food and Cooking. - Columbia University Press: New York. - 2012. - 336 p.
20. Wansink B., Van Ittersum K., Painter J.E. How descriptive food names bias sensory perceptions in res-taurants // Food Qual. Prefer. - 2005. - Vol. 16. - P. 393-400.
21. Yeomans M.R., Chambers L., Blumenthal H., Blake A. The role of expectancy in sensory and hedonic evaluation: The case of smoked salmon ice-cream // Food Qual. Prefer. - 2008. - No.19. - P. 565-573.
Обновлено 18.01.2022 22:01