KARMELIZACJA. Karmelizacja jest znanym zjawiskiem brązowienia cukrów poprzez wystawienie ich na działanie ciepła. Najczęściej spotykana postać cukru – cukier stołowy lub sacharoza – jest dwucukrem, czyli połączeniem dwóch cukrów prostych: glukozy i fruktozy. Te dwa cukry można łatwo rozdzielić za pomocą enzymu inwertazy, co zasadniczo robią pszczoły, gdy wytwarzają miód z nektaru. Fruktoza karmelizuje się łatwiej niż glukoza, więc wypieki wykonane z miodu są zazwyczaj nieco ciemniejsze niż te wykonane z sacharozy.

Gdy syropy cukrowe są podgrzewane, przechodzą przez kilka odrębnych etapów, z których każdy ma właściwości bardzo przydatne dla cukierników. Różne cukry osiągają te etapy w różnych temperaturach. Poniższa tabela dotyczy sacharozy:

Karmelizacja cukru rozpoczyna się około 310°F. Kiedy cukier osiąga fazę lekkiego karmelu (356°F dla sacharozy), wiele złożonych reakcji chemicznych zmienia cukry proste w wiele różnych związków smakowych. Skrzepy (rozbijanie długich łańcuchów molekularnych na krótsze odcinki), zmiany układu składników molekularnych i kolejne reakcje pomiędzy powstałymi nowymi związkami zachodzą w szybkim tempie. Jednym ze związków powstających podczas karmelizacji jest biacetyl (C4H6O2), który ma ciepły, maślany zapach, ale występują w nim również śladowe ilości aż stu związków słodkich, kwaśnych i gorzkich. Złożoność powstałej w ten sposób mieszanki sprawia, że smak butterscotch jest bardziej interesujący niż zwykła słodycz cukru. Oczywiście powstaje również szereg żółtych i brązowych polimerów rozpuszczalnych w wodzie, które odpowiadają za zabarwienie karmelu. Polimery te są często stosowane jako barwniki w komercyjnych produktach spożywczych, od coli do sosu sojowego, a nawet w odmianie pumpernikla znanej jako „czarny chleb”.”

Wielu kucharzy zakłada, że wszystkie brązowienia wykonywane w kuchni są wynikiem karmelizacji, i często można spotkać przepisy opisujące „karmelizację” smażonych mięs. Jednak, że brązowienie jest rzeczywiście wynikiem innego zestawu procesów chemicznych znanych, zbiorczo, jako reakcji Maillarda. Reakcje Maillarda są podobne do karmelizacji, z tą różnicą, że polegają na interakcji cukrów i białek – konkretnie fruktozy, laktozy i jednej z form glukozy z aminokwasem lizyną – w temperaturach wyższych niż te, w których zachodzi karmelizacja. Bardziej złożone węglowodany, takie jak skrobia występująca w mące, również rozpadają się po podgrzaniu na prostsze cukry, które mogą wchodzić w interakcję z białkiem. Jest to jeden z powodów, dla których mięsa przed smażeniem są często oprószane mąką lub skrobią kukurydzianą. Ponieważ reakcja Maillarda rozpoczyna się od większej różnorodności związków chemicznych, niż jest to wymagane do karmelizacji, wynikająca z niej złożoność chemiczna jest większa. Reakcje te odpowiadają za cudownie pikantne zbrązowienie pieczonego chleba, palonych ziaren kawy i niektórych gotowanych mięs. Jeśli weźmiemy pod uwagę trzy różne profile smakowe i zapachowe wołowiny, gdy surowe, gotowane lub pieczone, satysfakcjonująco złożony smak wytwarzany przez reakcje Maillarda w pieczonym mięsie jest natychmiast widoczne.

Crème caramel, dulce de leche, i podobne desery zawdzięczają swój smak i kolor zarówno karmelizacji i reakcji Maillarda. W przypadku flanu, sos do kremu to tak naprawdę cienka warstwa twardego karmelizowanego cukru używana do wyłożenia formy przed ugotowaniem kremu – karmel rozpuszcza się w wodzie pochodzącej z ugotowanego kremu. W crème brûlée polewa karmelowa pozostaje chrupiąca, ponieważ jest przyrumieniana à la minute pod brojlerem lub małym ręcznym palnikiem. Miękkie cukierki „karmelowe” są zazwyczaj produktami na bazie mleka, które są jedynie aromatyzowane karmelem (ale nie są kruche, jak prawdziwy karmel).

Karmelizacja i reakcje Maillarda wymagają temperatur, których nie można osiągnąć, gdy obecna jest woda (temperatura wrzenia wody ogranicza temperaturę gotowania do 212°F lub mniej). Karmelizacja zaczyna się około 310°F, reakcje Maillarda nawet wyżej. Kiedy sok z drzewa klonowego jest gotowany do produkcji syropu, karmelizacja zachodzi nawet w obecności wody – ponieważ, podczas gdy średnia temperatura jest niższa niż 310°F, temperatura, w której ciecz styka się z gorącym metalem parującej patelni jest wystarczająco wysoka, aby nastąpiła karmelizacja. Podobnie, powierzchnie pieczonych mięs stają się odwodnione podczas gotowania, umożliwiając brązowienie Maillarda, podczas gdy wnętrze pozostaje wilgotne.

Reakcje te (wraz z podobnymi efektami spowodowanymi przez procesy enzymatyczne) mogą czasami prowadzić do niepożądanego brązowienia. Na przykład, gdy przygotowywane są przetwory owocowe, jasny kolor dojrzałych owoców musi być zachowany. Kwasy askorbinowy i cytrynowy przeszkadzają w enzymatycznym brązowieniu, dlatego są one zazwyczaj dodawane do owoców o niskiej kwasowości. Podobnie dwutlenek siarki zapobiega niskotemperaturowym reakcjom Maillarda, które często zachodzą, gdy węglowodany i aminokwasy występują w dużych stężeniach. Sułtanki, lub złote rodzynki, są tylko rodzynkami, w których naturalne reakcje brązowienia zostały powstrzymane przez dwutlenek siarki.

Zobacz także Cukierki i wyroby cukiernicze; Carême; Deser; Przetwarzanie żywności; Cukier i słodziki; Syropy.

BIBLIOGRAFIA

Davidson, Alan. The Oxford Companion to Food. Oxford: Oxford University Press, 1999.

McGee, Harold. On Food and Cooking; The Science and Lore of the Kitchen. New York: Scribners, 1984.

Richardson, Thomas, and John W. Finley, eds. Chemical Changes in Food during Processing. Westport, Conn.: AVI Pub. Co., 1985.

Gary Allen

.