5 kwietnia
DZIEŃ KARMELU
Złoty, a słodki! Piękny, roślinny i pyszny! Jego Wysokość Karmel! Ukłońcie się ładnie, ale uważajcie na ślinotok. Dziś jego dzień, więc pozwólcie mu się dziś opanować. Poznajcie się bliżej – dr Joanna Orzeł z Instytutu Chemii spieszy z prezentacją.
„Kartka z kalendarza” to cykl artykułów, które powstawały z okazji różnych nietypowych świąt. Autorami prezentowanych materiałów są studenci, doktoranci i pracownicy Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ.
Fot. archiwum prywatne
Osobiście karmel kojarzy mi się ze sceną pochodzącą z filmu Amelia. Główna bohaterka, grana przez Audrey Tautou, zasiada nad swoim ulubionym deserem – Crème Brûlée i stukając łyżeczką w warstwę karmelu, właśnie rozpoczyna słodką ucztę. Choć ze względu na swój słodki smak i pochodzenie karmel wykorzystywany jest głównie do produkcji słodkości, proces, w którym powstaje jest nieodzowny również podczas gotowania, pieczenia czy produkcji smakołyków wytrawnych.
Z chemicznego punktu widzenia
Ale zacznijmy od początku. Czym jest karmel? Jest to produkt otrzymywany w wyniku procesu odwadniania cukrów w podwyższonej temperaturze. W jego trakcie zachodzą reakcje izomeryzacji i polimeryzacji. Efektem są natomiast produkty o dużej masie cząsteczkowej, dzielone na trzy klasy związków: karmelany (C24H36O18), karmeleny (C36H50O25) oraz karmeliny (C125H188O80). Proces zachodzi w kilku etapach. W zależności od tego, czy używamy cukru płynnego, czy też drobnokrystalicznego możemy obserwować etap topienia, odparowania wody, a następnie pogłębienia koloru karmelizowanej słodyczy. Zastosowana temperatura i użyty rodzaj cukru wpłyną na właściwości finalnego produktu. Wystudzony karmel staje się przeźroczystym ciałem stałym podobnym do barwionego szkła. Obserwuje się kolory od bezbarwnego-przeźroczystego przez żółtawy do ciemnobrązowego. W wyższych temperaturach uwalnia się także charakterystyczny zapach, za który odpowiadają przeróżne substancje chemiczne, jak przykładowo diacetyl, hydroksymetylofurfural czy hydroksyacetylofurfuran. Im wyższa temperatura tym ciemniejszy karmel zostanie otrzymany. Na ostateczny kształt procesu ma również wpływ zastosowany cukier. Przykładowo obróbka fruktozy wymaga użycia około 100˚ C, natomiast dla cukru stołowego – sacharozy potrzeba aż 170˚ C. Z tego powodu, jeżeli zdecydujecie się na samodzielną produkcję karmelu, nie oblizujcie łyżki ani nie wkładajcie palca do bulgocącej cieczy. Może się to skończyć poważnymi oparzeniami!
Produkcja czas start!
Ze względu na swoja barwę i aromat karmel używany jest w produkcji żywności słodkiej i wytrawnej, wytwarzanej domowo w zakładach rzemieślniczych oraz wielkich koncernach. Jest dodatkiem cenionym przez cukierników, gdyż w formie płynnej daje możliwość stworzenia fantastycznych, często zaskakujących w formie, ozdób używanych do dekorowania ciast i deserów. Używany jest jako barwnik i aromat do produkcji: słodkości jak ciasta, lody czy cukierki, napojów bezalkoholowych np. typu cola czy energetyków, napojów alkoholowych np. whisky i brandy czy wytrawnych sosów np. sojowego i ostrygowego. Jest też dodatkiem używanym w produkcji sztucznego miodu. Na liście składników żywności możemy znaleźć go pod kodem E150. Ciekawostką może być fakt, że przemysłowo stosowany jest karmel amoniakalny (o pH zasadowym) do użycia np. w napojach zawierających fosforany oraz karmel siarczynowy (o pH kwasowym) używany np. w produkcji alkoholi.
Skutek smacznych reakcji
Powróćmy jeszcze do procesu w którym karmel jest otrzymywany. Zaliczamy go do szeregu reakcji o wspólnej nazwie karmelizacja. Są to procesy brązowienia żywności do których, obok tego prowadzącego do produkcji karmelu, zaliczamy również reakcje Maillarda i brązowienie enzymatyczne. Mogą mieć one miejsce w trakcie obróbki żywności w podwyższonej temperaturze – karmelizacja cukrów oraz reakcje Maillarda. Wówczas wytwarzane są komponenty podnoszące właściwości organoleptyczne żywności np. brązowa skórka i charakterystyczny zapach pieczywa, orzechowe nuty granoli, przypieczone mięso i wiele innych działających na zmysły i kubki smakowe efektów. W temperaturze niższej, np. pokojowej, zachodzi brązowienie enzymatyczne, którego efektem jest np. ciemnienie skórki i miąższu banana czy jabłek. Co ciekawe, ogromne koncerny produkujące żywność przeznaczają niebotyczne fundusze na badania związane z chemią procesów karmelizacji. Choć wiemy na ich temat już całkiem sporo, do tej pory niektóre ich aspekty pozostają dla badaczy zagadką.
Wszystkim smakoszom aromatycznych karmelowych słodkości życzymy udanego świętowania!