Spis treści
W artykule o pieczeniu obiecałam szczegółową opowieść o karmelizacji, zatem nadchodzi cukier w roli głównej! Czym jest karmelizacja? Jak powstaje karmel? Jakie reakcje chemiczne zachodzą? Czy każdy cukier można skarmelizować? Jakim aromatem charakteryzuje się karmel? W jaki sposób go przygotować?
![karmelizacja solony karmel sos karmelowy](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/slony_karmel-819x1024.jpg)
Źródło: Mendez, K. https://unsplash.com/photos/idTwDKt2j2o (dostęp 21.12.2020r.).
Co to jest karmelizacja?
Karmelizacja to proces nieenzymatycznego brązowienia żywności, podczas którego zachodzi szereg skomplikowanych reakcji chemicznych. Występują wówczas, gdy cukier jest podgrzewany i zaczyna się rozpadać na inne cząsteczki, które dalej będą reagować ze sobą i tworzyć kolejne związki.
Dlaczego nieenzymatyczne? Ponieważ zachodzi bez udziału enzymów. Przykładem brązowienia enzymatycznego będzie ciemnienie jabłka czy banana po rozkrojeniu. Sprawcą takiego stanu rzeczy jest oksydaza polifenolowa (więcej w artykule o białkach, a konkretnie enzymach).
![ciemnienie enzymatyczne jabłka](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/jablka_ciemnienie_enzymatyczne-683x1024.jpg)
Źródło: Grabkowska, M. https://unsplash.com/photos/oFwAj-UoBlY (dostęp 21.12.2020r.).
Reakcje chemiczne w procesie karmelizacji
Wyróżnia się kilka rodzajów reakcji, które zachodzą podczas karmelizacji cukrów:
- enolizacja,
- dehydratacja (odwodnienie),
- oksydacja (utlenianie),
- rozszczepienie (podział),
- kondensacja aldolowa.
![karmelizacja reakcje chemiczne](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/karmelizacja_reakcje_chemiczne.jpg)
Reakcje chemiczne zachodzące podczas karmelizacji cukru.
Źródło: Aguiar, Claudio & Rocha, Ana & Jambassi, Jessica & Baptista, Antônio & Lima, Roberta. (2015). Factors Affecting Color Formation During Storage of White Crystal Sugar. Focusing on Modern Food Industry. 4. 1. 10.14355/fmfi.2015.04.001
(dostęp 21.12.2020r.).
Myślę, że nie będziemy głębiej wnikać w złożone reakcje chemiczne, ponieważ jest to temat trudny, wciąż nie do końca zbadany i zrozumiały nawet przez samych naukowców 😉 Skupmy się zatem na praktycznych aspektach karmelizacji.
![karmelizacja cukierki](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/karmelizacja-768x1024.jpg)
Źródło: Stamenkowić, A. https://unsplash.com/photos/zNiuAzyKtLI (dostęp 21.12.2020r.).
Reagenty reakcji karmelizacji
Substratem wyjściowym są bezwonne, białe kryształki cukru. W wyniku wymienionych już wyżej reakcji chemicznych, których mogą być nawet setki, otrzymujemy brązowy (od jasnego bursztynowego do niemalże czekoladowego), niezwykle aromatyczny karmel. Im dłużej będziemy go podgrzewać, tym ciemniejszą barwę i bardziej intensywny zapach osiągniemy. Coraz bardziej będziemy tracić słodkość, a zyskiwać gorzkość z wyczuwalną kwaśnością.
![](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/karmelizacja_barwa_cukru-1024x680.jpg)
Źródło: https://steemit.com/steemstem/@zkalemiss/food-chemistry-vol-1-caramelization-and-caramel-pigments-e100
(dostęp 21.12.2020r.).
Rodzaj cukru
Nie tylko czas i temperatura ma znaczenie, ale przede wszystkim rodzaj cukru. Zwykle do przygotowania karmelu używany jest zwykły biały cukier, czyli sacharoza. Jak już pisałam w artykule o smaku słodkim, jest ona dwucukrem i składa się z glukozy i fruktozy. Zatem pierwszym etapem będzie jej rozpad na te cukry proste, które następnie będą przechodzić szereg reakcji chemicznych.
![karmelizacja rodzaje cukru](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/cukier_rodzaje_karmelizacja.jpg)
Źródło: ulleo. https://pixabay.com/pl/photos/cukru-cynamon-cukier-cynamonowy-3057660/
(dostęp 17.03.2021r.).
Z tego powodu karmelizacja sacharozy będzie zachodzić w wyższej temperaturze niż fruktozy czy glukozy. Przyjrzyjmy się dokładnym wartościom.
Cukier |
Temperatura karmelizacji (°C) |
Fruktoza |
105 |
Glukoza |
150 |
Galaktoza |
160 |
Sacharoza |
170 |
Maltoza |
180 |
Temperatura karmelizacji różnych cukrów.
A z czego wynikają te różnice? Oczywiście z ich budowy chemicznej. Pierwsze trzy to monocukry, czyli składające się z jednej cząsteczki cukru. Fruktoza ma znacznie niższą temperaturę karmelizacji od pozostałych, ponieważ jest pentozą, a więc zawiera pięć atomów węgla, a nie sześć tak jak glukoza czy galaktoza, które zaliczane są do heksoz. To sprawia, że szybciej zaczyna reagować od pozostałych, zatem wymaga niższej temperatury do zmian.
![syrop glukozowy](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/syrop_glukozowy.jpg)
Syrop glukozowy.
Maltoza, podobnie jak sacharoza, jest dwucukrem. Zatem najpierw będzie rozpadać się na cukry proste, czyli w tym przypadku dwie cząsteczki glukozy. Takie cukry potrzebują większej „zachęty” (wyższej temperatury), by chcieć się przemieniać. W praktyce oznacza to tyle, że szybciej zrobimy karmel z czystej fruktozy czy glukozy.
Wyjątkowy e-book z 20 przepisami na nietuzinkowe, autorskie dania: przystawki, zupy, dania główne i desery
Aromat karmelu
Chyba większość osób uwielbia zapach karmelu. A co za niego odpowiada? Przede wszystkim maślano-mleczny diacetyl. Laktony zapewniają kremowe i owocowe tony, estry zaś owocową słodkość. Charakterystycznym związkiem tego procesu jest orzechowo-chlebowy 5-hydroksymetylofurfural (HMF). Maltol odpowiada za karmelowe nuty. Kwaśny zapach jest rezultatem obecności kwasu octowego.
![](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/orzechy.jpg)
Źródło: Prado, M.P. https://unsplash.com/photos/UdUsJBeGwXo (dostęp 21.12.2020r.).
To tylko kilka aromatów, które możemy spotkać w karmelu. Jego profil zapachowy jest niezwykle bogaty i różnorodny. Poza wspomnianymi słodkimi, karmelowymi, owocowymi czy orzechowymi aromatami możemy wyczuć kwiaty, kawę, rum lub sherry.
W osobnym poście opiszę jak przygotować idealny (solony bądź nie) karmel. Czym się różni od skarmelizowanego cukru? Zawiera dodatkowo tłuszcz mleczny: śmietankę albo masło (i sól). Ten jeden składnik, który stanowi niewielką część karmelu, robi wiele zamętu. Wprowadza wiele nowych substancji smakowo-zapachowych dzięki zachodzącym reakcjom Maillarda.
![jabłka w słonym karmelu](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/slony_karmel_jablka.jpg)
Źródło: Becerra, H. https://unsplash.com/photos/UKNJTb6oWCM (dostęp 21.12.2020r.).
Samym reakcjom Maillarda poświęciłam osobny artykuł, ponieważ są to bardzo ważne procesy, które zachodzą w żywności. Niestety są też bardzo często mylone właśnie z karmelizacją. Zwykle mówi się o ładnie skarmelizowanym steku czy innym kawałku mięsa, co jest niepoprawne. W tym przypadku nie zachodzi karmelizacja, ale właśnie reakcje Maillarda.
![pieczony kurczak](https://naukanatalerzu.pl/wp-content/uploads/2021/03/pieczony_kurczak.jpg)
Źródło: Marras, A. https://unsplash.com/photos/GyV6SL_fKsI (dostęp 21.12.2020r.).
Na razie zdradzę tylko tyle, by wzbudzić Twoje zainteresowanie i apetyt na jeszcze więcej wiedzy 😉
Podsumowanie:
- Karmelizacja to proces nieenzymatycznego brązowienia żywności.
- Podczas karmelizacji zachodzi szereg skomplikowanych reakcji chemicznych.
- Karmel charakteryzuje się maślano-mlecznym zapachem z wyczuwalnymi owocowymi, orzechowymi i pieczonymi nutami.
- Istnieją dwie główne metody karmelizacji cukru: na sucho i na mokro.
Podobał Ci się mój artykuł?
Podziel się nim! 🤗
Literatura:
McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.
Gaikwad, P. (2019). Caramelization Reaction in Browning. https://www.kevaflavours.com/caramelization-reaction-in-browning/
Vincken, J.P. (2014). Molecular Gastronomy. Wageningen University & Research.
Fine Cooking Editors (2018). The Science of Caramel. https://www.finecooking.com/article/the-science-of-caramel
Pingback: Reakcje Maillarda - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu
Pingback: Idealny karmel - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealne powidła śliwkowe - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealne amerykańskie pancakes - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealne puree z dyni - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealne naleśniki - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealne gofry - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Idealna kruszonka - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Palone masło - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Ciasto dyniowe 'pumpkin pie' - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Ciasto dyniowe - przepis - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Masło klarowane - Nauka na talerzu - Marta Szumiata
Pingback: Karmelowy ser - Nauka na talerzu - Marta Szumiata