Nem gondoltam volna, hogy egy kis kapcsos fehér por ennyi buborékot és folyást tud okozni. Az eredmény egy szuper ropogós, enyhén édes/könnyen kesernyés rágcsálnivaló. Fogalmatok sincs miről beszélünk? Ez mézeskalács, ami cukorból & szódabikarbónából készül. A mézeskalács készítésekor a cukrot és a cukorszirupot addig főzöd, amíg szép barna nem lesz. Ekkor a rendkívül forró cukorkeverékhez szódabikarbónát adsz. Ettől a cukrok látványos módon buborékosodnak és felfújódnak.
Noha a szódabikarbóna hozzáadása minden bizonnyal a mézeskalács készítésének leglátványosabb része, a mézeskalács készítésében sokkal több kémia is szerepet játszik. A halvány cukrok gyönyörű barna állagúvá alakítása rengeteg kémiai reakciót foglal magában. Ezt a barnulást nevezzük karamellizációnak, és ez a bejegyzés témája. Egy kis kemény kémia ma.
Mi a karamellizáció?
A karamellizáció egy barnulási reakció az élelmiszerekben, más szóval a reakció során barna színű molekulák keletkeznek. A karamellizáció a Maillard-reakcióhoz hasonlóan egy példa a nem enzimatikus barnulási reakcióra. Ez azt jelenti, hogy a barnulás enzimek beavatkozása nélkül megy végbe. Az enzimek katalizálhatnak bizonyos kémiai reakciókat, mint például a banán barnulásakor. A karamellizálás során a cukrok barna színűvé és aromássá alakulnak át.
A karamellizálás hőmérséklete
A karamellizáláshoz magas hőmérséklet szükséges. Az a hőmérséklet, amelyen ez bekövetkezik, különböző tényezőktől függ. Az első és legfontosabb a cukor típusa. A hagyományos cukor (szacharóz) és a szőlőcukor 160 °C-on kezd karamellizálódni. A maltóz, amely meglehetősen gyakori összetevője a kukoricaszirupnak, ezzel szemben csak 180°C-on karamellizálódik, míg a fruktóz 110°C-on képes karamellizálódni.
Karamellizációs reakciómechanizmus
A normál cukor használatakor a reakciómechanizmus első lépése ennek a diszacharidnak két monoszacharidra történő bomlása. Ezeknek a cukroknak egy része kisebb molekulákra, gyakran aromákra bomlik. A folyamat során sok aroma keletkezik. A diacetil egy nagyon gyakori, más példák kevésbé ismert vegyületek: szinténhidroxi-metilfurfurál (HMF), hidroxi-acetilfurán (HAF) vagy furanonok, mint a hidroxi-dimetilfuranon (HDF) és a dihidroxi-dimetilfuranon (DDF).
Egy nagy rész azonban részt vesz a reakciókban, hogy nagy barna molekulákat képezzen. Ezek a monoszacharidok először egy diszacharidot képezve reagálnak. Ezek tovább reagálnak nagyobb molekulákká. Ezt nevezzük oligomerizációnak. Ebben a folyamatban három fő színes szerkezet alakul ki:
- Karamellán (C12H12O9)
- Karamellán (C36H18O24)
- Karamellán (C24H26O13)
A kémikusok még mindig nem értik teljesen, hogyan alakulnak ki ezek, és azt sem, hogy a molekulák valójában hogyan néznek ki.
A savak és bázisok hatása a karamellizációra
Amint az előző bekezdésben írtam, a mézeskalácsot 150°C-ra kell melegíteni, hogy szép törékeny legyen. Most azonban rájöhetsz, hogy ez még mindig a karamellizálódási hőmérséklet alatt van, ami helyes. Vannak azonban más módszerek is a karamellizáció felgyorsítására. Az egyik mód a jelenlévő savak vagy bázisok mennyiségének módosítása. Ahogy a szódabikarbónáról szóló különszámomban már megtanultad, a szódabikarbóna bázisként reagálhat. Ha szódabikarbónát adunk valamihez, az lúgosabbá (vagy kevésbé savassá) válik. Azzal, hogy kevésbé savassá és egyértelműen lúgossá tesszük, a karamellizáció eléggé felgyorsul! Miután szódabikarbónát adtam a mézeskalácsomhoz, a színe egyértelműen sötétedett, és tökéletes aranyló mézszínt kapott.
A szódabikarbóna nagyszerű tulajdonsága az is, hogy feldobja a terméket! A szódabikarbóna gázt képez (lásd a másik bejegyzésemet a témában) és légbuborékokat hoz létre a cukorszirupban. Ez azért nagyszerű, mert egy ilyen hőmérsékletre felmelegített szilárd cukoroldat nagyon kemény és nehezen fogyasztható lesz. De a sok légbuborék miatt könnyen megtörik, és az evés egyáltalán nem okoz gondot!
Végül, de nem utolsósorban, ha nem tiszta cukrot, hanem keveréket használsz (mint a kukoricaszirup esetében), a szennyeződések is felgyorsíthatják a reakciót. Az én mézeskalácsom 150C-on kezdett világosbarnára színeződni, még mielőtt sütőport adtam volna hozzá.
Miért működik a sütőpor?
Oké, ha olyanok vagytok, mint én, akkor most felteszitek magatoknak a kérdést. Most tanultam meg, hogy a szódabikarbóna egy savval reagálva gázt (szén-dioxidot) tud képezni. Viszont mi nem adunk a mézesmadzaghoz savat, akkor miért működik mégis?! Nagyszerű kérdés, tetszik a gondolkodásod. Én (még) nem találtam meggyőző választ. De szerintem a következő történik.
Először is, a szódabikarbóna (nátrium-bikarbonát) nem egy nagyon stabil vegyület, elég könnyen reagálhat gázképződésre. Ha a hőmérséklet olyan nagyon magas (mint a mézesmadzag esetében) ez a reakció esetleg a sav nélkül is végbemehet, valószínűleg stabilabb, hogy az összetevő mindenképpen gázzá alakul. Másodszor, ilyen magas hőmérsékleten a cukor már a karamellizáció előtt elkezd kissé bomlani, és a kukoricaszirupból származó szennyeződések is jelen lesznek. Úgy gondolom, hogy legalább némi sav jelen lesz, ami segít még jobban katalizálni a reakciót.
Mézeskalács recept
A mézeskalácshoz csak néhány hozzávaló és lépés szükséges. Jó szórakozást!
Ingredients
- 100g cukor
- 45g kukoricaszirup
- 1/2 teáskanál sütőpor
Instructions
- Mix the sugar and corn syrup in a pan and add a small layer of water (a pontos mennyiség nem igazán számít, ha többet adsz hozzá, egyszerűen tovább fogsz főzni, hogy újra felforrald az egészet).
- Főzzük a keveréket 150 Celsius-fokosra (hőmérővel tényleg a legjobb).
- Vegyük le a keveréket a tűzről, és keverjük bele az összes szódabikarbónát egyszerre. Tegyük ezt gyorsan, és vigyázzunk, a nagyon forró(!) cukorszirup nagyon buborékosodni fog.
- Rögtön öntsük hőálló felületre (én sütőpapírral borított tepsit használok), és hagyjuk kihűlni.
- Mihelyt kihűlt, könnyen szilánkokra kell törnie.
További olvasmányok
Kíváncsi vagy a mézeskalácsra? A guardian írt egy nagyszerű cikket a mézeskalácsról, sok mélyreható részlettel. Az általam használt receptet az ő inspirációjukból merítettem. Rengeteg tudományos cikket is írtak a karamellizálásról és hasonlókról, akit érdekel, nézze meg itt és itt.
Sciencegeist a karamellás reakciók kémiájáról.
Food-info.net a karamellizálásról