Karamelizācija
Karamelizācija ir ogļhidrātu ķīmiskas pārveidošanās process, kas notiek karsējot. Ogļhidrātiem karamelizējoties, rodas tā saucamais karamels[1] — amorfs, stiklains dzeltenas vai brūnas nokrāsas produkts, kas satur dažādas cukura destrukcijā radušās vielas, gan mazmolekulāras, gan polimēras. Līdzīgi kā Maijāra reakcija, arī karamelizācija pieder pie nefermentatīvajām pārtikas nobrūnēšanas parādībām, taču karamelizēšanās notiek daudz skarbākos apstākļos, nekā Maijāra reakcija — karamelizācija ir pirolītisks process, kura laikā nenotiek reakcija ar aminoskābēm. Tādēļ ūdeni saturoši ogļhidrātu maisījumi nekaramelizējas, kamēr vien iztvaikojošais ūdens neļauj sasniegt karamelizācijas temperatūru. Karamelizāciju plaši izmanto kulinārijā, lai piešķirtu pārtikas produktiem raksturīgo karameļu krāsu un aromātu. Viena no karamela aromātu veidojošām vielām ir gaistošs savienojums diacetils, kam ir svaigam sviestam līdzīga smarža.[2] Karamela garša ir salda, bet stiprāk karsētam (grauzdētam) karamelam — rūgtena. Turpinot karsēšanu, notiek pārogļošanās, produkta krāsa kļūst tumšbrūna līdz melna, garša rūgta — šāds produkts nav ēdams, jo satur kaitīgas un pat kancerogēnas vielas. Karamela dzeltenbrūno krāsu rada trīs polimēru grupas ar empīriskajām formulām C24H36O18 (karamelāni), C36H50O25 (karamelēni) un C36H50O25 (karamelīni).
Karamelizācijas reakcijas ir ļoti sarežģītas un nav vēl pilnīgi izpētītas, jo tajās veidojas simtiem dažādu vielu, kuru sastāvs atkarīgs no procesa izejvielām un apstākļiem. Karamelizācijas laikā notiek šādi reakciju veidi:
- vienkāršo cukuru anomēro (lineāro) un ciklisko formu pāreja,
- saharozes inversija līdz fruktozei un glikozei,
- dažādas kondensācijas reakcijas,
- iekšmolekulāru šķērssaišu veidošanās,
- aldožu izomerizācija par ketozēm,
- dehidratācijas (ūdens atšķelšanas) reakcijas,
- fragmentācijas reakcijas,
- nepiesātinātu polimēru veidošanās.
Process ir stipri atkarīgs no temperatūras. Parasti karamelizāciju veic temperatūrās no 120 līdz 200°C. Katram cukura veidam ir savs karamelizācijas sākšanās punkts. Cukura piemaisījumi, piemēram, brūnajā cukurā palikusī melase, ievērojami paātrina karamelizāciju.
| Vienkāršais ogļhidrāts | Temperatūra |
|---|---|
| Fruktoze | 110 °C, 230 °F |
| Galaktoze | 160 °C, 320 °F |
| Glikoze | 160 °C, 320 °F |
| Saharoze | 160 °C, 320 °F |
| Maltoze | 180 °C, 356 °F |
Ja karamelizācijā ir iesaistīts disaharīds saharoze, tā vispirms sadalās monosaharīdos fruktozē un glikozē.[4] Pēc tam rodas tādi termiskās degradācijas produkti kā furfurols, 5-metilfurfurols, 5-hidroksimetilfurfurols, pienskābe, levulīnskābe u.c.
Karamelizācijas reakcijas ir jutīgas arī pret vides pH — vieglāk tās notiek stipri skābos (pH zem 3) vai stipri sārmainos (pH virs 9) apstākļos.[5] Neitrālā vidē karamelizācija notiek vislēnāk.
Izmantošana
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Karamelizāciju izmanto daudzu pārtikas produktu pagatavošanā:
- dažāda veida karameles, tai skaitā cukurgailīši, kā arī citu veidu konfektes, piemēram, "Gotiņa",
- karameļkrēms — krēms ar sabrūninātu cukuru, tai skaitā crème brûlée (olu krēms, pārkaisīts ar cukuru, kas brūnināts ar uguni),
- karameļpudiņš — pudiņš ar sabrūninātu cukuru,
- dulce de leche vai confiture de lait — karamelizēts, saldināts iebiezināts piens,
- karameļu mērce — mērce, kas satur karamelu,
- karamelizēti sīpoli, ko izmanto tādos ēdienos kā franču sīpolu zupa (lai sīpoli karamelizētos, jāgatavo 30 līdz 45 minūtes),
- karamelizēti kartupeļi,
- karamelizēti bumbieri,
- kokakolas dzēriena raksturīgo tumšbrūno krāsu dod karamelizēts cukurs,
- latik — salds sīrups no cukura un kokosriekstu piena, ko izmanto vairākos filipīniešu desertos,
- dodol — īrisa veids, kas izgatavots no niedru cukura, rīsu miltiem un kokosriekstu piena, kura izcelsme ir Indonēzijā.
Karamelizācijas reakciju produktus izmanto arī kā pārtikas krāsvielas. Bez vienkāršās saharozes karameles (E150a) izšķir vēl sulfīta karameli (E150b), amonija karameli (E150c), un amonija sulfīta karameli (E150d).
Skatīt arī
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Atsauces
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu] |
Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: karamelizācija |
- ↑ Karamels - tezaurs.lv
- ↑ Dennis Miller. Food Chemistry: A Laboratory Manual. Wiley-Interscience, 1998. ISBN 978-0471175438.
- ↑ Caramelization (angliski)
- ↑ Woo, K. S.; Kim, H. Y.; Hwang, I. G.; Lee, S. H.; Jeong, H. S. (2015). "Characteristics of the Thermal Degradation of Glucose and Maltose Solutions". Prev Nutr Food Sci 20 (2): 102–9. doi:10.3746/pnf.2015.20.2.102. PMC 4500512. PMID 26175997.
- ↑ Villamiel, M., del Castillo, M. D., Corzo, N. «4. Browning Reactions». In Hui, Y. H., Nip, W-.K., Nollet. L. M. L., Paliyath, G., Simpson, B. K. Food biochemistry and food processing. Wiley-Blackwell, 2006. 83–85. lpp. ISBN 978-0-8138-0378-4.