Агенты влияния.
Если память меня не подводит, именно с этого возраста начинают преподавать химию в средней школе. И багаж знаний о жизни обогащается шедеврами: «башмаки мои того, пропускают аш два о» и тому подобными. Но химия, в отличие от алгебры и тригонометрии (впрочем, тут для каждого свое), норовит влезть, куда ее просЮт и не просЮт всю оставшуюся жизнь.
Шо я имею в виду. Как обычно, то, что можно встретить на полке одного средней руки магазина. Вот оно все на фото.
Красочные пакетики скрывают в себе белые или почти белые порошки разной природы, структуры, вкуса и запаха и представляют несколько типов веществ, которые облегчают нам жизнь, разумеется при правильном их применении. Это различного рода загустители и разрыхлители, желеобразователи и консерванты, ароматизаторы и красители. И с химической точки зрения они относятся к разным классам веществ - чаще всего это соли, кислоты и щелочи.
Думается самые востребованные на сегодня порошки - это различные разрыхлители для теста. Задача их проста и незатейлива - чтобы мы могли без особых затрат труда и продуктов соорудить нечто поражающее на смерть сердце мужчины. Почему говорю - без затрат труда и продуктов. Потому что изначально никакое выпеченное изделие не требовало подобной химии. Все, что нужно было для создания объема уже содержалось в рецептурах старинной выпечки - насыщение воздухом и создание рыхлой пористой структуры теста происходило за счет тщательного взбивания яиц, если это бискивит, рассыпчатость песочного и сдобного теста достигалась за счет большого количества и тщательного взбивания в пышную пену сливочного масла и т.п. И практически все это ручками-ручками.
Исторически сложилось, что для экономных изобретательных хозяек, пожалуй, еще алхимия выдвинула вперед как агентов, два вещества, помогающих получить воздушное или рассыпчатое тесто с меньшим количеством яиц и жиров.
Поташ, карбонат калия (K2CO3) и кремортартар, винный камень (KHC4H4O6) пришлись весьма кстати. Поташ - для теста, содержащего кислоту от природы - кисломолочные продукты, пахту, мед, патоку, кукурузный сироп и т.п., которые в жидкой среде вступают в бурную реакцию с образованием скандала с битьем посуды углекислого газа, в итоге и разрыхляющего тесто. Схематично это выглядит так:
K2CO3 (поташ) + R-COOH (кислота) -- R-COOК (соль) + Н2О (вода) + СО2 (углекислый газ)
Если тесто не содержало естественной кислоты, в дело вступал и винный камень. Химия учит нас, что главным образом он состоит из смеси виннокаменных солей калия и кальция. Обычно в виноградном соке они находятся в растворе, по мере брожения с увеличением концентрации спирта, растворимость этих солей уменьшается, соли выпадают в осадок и увлекают с собой на дно и стенки винной бочки различные примеси - частички песка, глины, мезги и т,п. В процессе переработки и очистки осадка сначала получали сырцовый винный камень - смешанную соль, а уже из него двойной очисткой получали кремортартар, винно-каменные или «адские» сливки. Именно так переводится аптечный термин Cremor tartari.
Поташ и винный камень в жидкой среде также вступают в реакцию по схеме:
K2CO3 (поташ) + KHC4H4О6 (кремортартар) -- KС4Н4О6 (соль) + H2O (вода) + CO2 (углекислый газ)
Еще один шажочек - и промышленная химия поддержала стремление сэкономить на продуктах облегчить труд кухарок и домохозяек, что привело к появлению первых готовых разрыхлителей для теста - «бакпульверов» - сухой смеси кислых и щелочных компонентов. Как правило, в состав любого подобного порошка еще входит и нейтральный агент, отчасти служащий веществом против слипания, отчасти поглотителем влаги. Чаще всего это крахмал или мука.
В промышленном производстве оказалось выгоднее и безопаснее предложить взамен поташа пищевую соду гидрокарбонат натрия (NaHCO3). И она столь прочно заняла место щелочного агента, что до сих пор ничем не удалось спихнуть ее с этой позиции. Пищевая сода как разрыхлитель может действовать двояко. Во-первых, она разлагается при нагревании по реакции:
2NaHCO3 (сода) -- Na2CO3(соль) + H2O(вода) + CO2(углекислый газ)
И в этом случае, если добавить, скажем, в песочное тесто излишнее количество соды, за небольшое время выпечки она может не успеть термически разложиться без остатка и печенье или кекс получат неприятный «содовый» привкус. А вы будете иметь разочарование в ваших талантах.
Точно так же, как и поташ, сода реагирует с кислотами, содержащимися в тесте или добавленными туда искусственно:
NaHCO3 (сода) + R-COOH (кислота) - R-COONa (соль) + H2O (вода) + CO2 (углекислый газ)
Кремортартар - кислый компонент в составе порошка для выпечки как побочный продукт виноделия, просуществовал довольно долго, существует и сейчас. Но мы не можем ждать милостей от виноградников - в зависимости от почв и климата, урожая, качеств самого винограда производство кремортартара невозможно стабильно планировать, поэтому, вполне вероятно, его научились получать синтетическим путем. А в порошках-разрыхлителях он повсеместно уступил место другим агентам- солям пирофосфорной кислоты - пирофосфатам натрия (Na4P2O7).
NaHCO3(сода) + Na4P2O7 ( пирофосфат) -- Na3PO4 (соль) + H2O (вода) + CO2 (углекислый газ)
Как видим, принципиальная схема реакции осталась такой же, что и во времена алхимиков, поменялись только действующие лица.
Множество различных фирменных пакетиков и их доступность не отменяют развлечения для юных химиков - самостоятельно изготовить порошок для выпечки.
пропорциональный состав такого традиционного порошка:
2 части кислой виннокаменной соли
1 часть пищевой соды
1 часть крахмала или муки.
Для выпечки, в зависимости от рецепта, нужно взять 3% от требуемого по рецепту объема муки или 1,5 ч.л. (7мл) на стакан (чашку) 250мл. Технология весьма проста: добавляем порошок в муку, размешиваем, высыпаем смесь в жидкую часть теста - и будет нам щасье немедленно - прямо здесь и сейчас - в миске с тестом. Только успевай выложить в форму и поставить в духовку.
Шо ж делать? Как поставить процесс разрыхления под контроль? И тут химия оказалась на высоте - сменила агента, и придумала добавить в тесто двууглекислый аммоний([NH4]2CO3).
Аммоний, также как и сода, разлагается при нагревании:
(NH4)2CO3 (аммоний) -- 2NH3 (аммиак) + H2O (вода) + CO2(углекислый газ)
Но реакция разложения такого агента идет медленно, следовательно, можно тесто, особенно песочное, приготовить заранее. Иногда это даже необходимо для созревания, например, пряничного теста.
Реакция аммония с кислотой ничем не отличается от остальных агентов.
(NH4)2CO3 (аммоний) + R-COOH (кислота) - R-COONH4 (соль) + H2O (вода) + CO2(углекислый газ)
Домашнего применения этот агент не нашел. Во-первых, при нагревании соль аммония разлагается дальше и выделяется аммиак, во-вторых углекислый аммоний сам по себе очень летуч и требует специальных герметичных условий хранения.
И, наконец, химия сделала последний шаг в деле разрыхлителей. Нашла-таки замену медленно действующему и неприятно пахнущему углекислому аммонию - сложные соли натрия-алюминия сульфат (NaAl(SO4)2) SAS или фосфат (Na3Al (PO4)3) SAP - и появились так называемые порошки двойного действия, несущие в себе три агента-компонента - гидрокарбонат натрия, пирофосфаты натрия/кальция и сульфаты/фосфаты натрия-алюминия. Один из агентов реагирует с содой в жидкой среде сразу же, другой - чуть погодя - при нагревании. Принципиальная реакция дает следующие продукты:
NaHCO3 (сода) + Na4P2O7 ( пирофосфат) + NaAl(SO4)2 (сложная соль) -- Al(OH)3 (гидроксид алюминия)+ Na3PO4 (соль) + Na2SO4 (соль) + CO2 (углекислый газ)
Чем же удобнее такой порошок? А тем, что способен дать дополнительный объем при выпечке и пригоден для тяжелого плотного теста с большим количеством наполнителей, и теста требующего предварительной выдержки.
На сегодняшний день, если нам не по вкусу гидроксид алюминия в выпечке, есть порошки двойного действия, содержащие фосфаты кальция CaHPO4*H2O (MPM) или Ca3(PO4)2*2H2O (DPD), также вступающие в реакцию при нагревании.
Мы как всегда шли своим путем. Не было у нас готовых порошков для выпечки - ни простых, ни двойных. Мы несчастную питьевую соду «гасили» синтетическим уксусом прямо в столовой ложке,
NaHCO3 (сода) + СН3СООН (уксус) -- СН3COONa (соль) + H2O (вода) + CO2 (углекислый газ),
нагревая смесь зажигалкой любуясь пузырящейся субстанцией, и получали возможность наслаждаться либо опавшими в процессе выпечки, либо так никогда и не поднявшимися результатами своих трудов, списывая все на «плохой рецепт» и «кривые ручки».
Но была и у нас верная тропиночка в этом направлении - смесь соды и «лимонки» кристаллической пищевой лимонной кислоты (C6H8О7) была не очень распространенной, но прекрасно заменяла порошки для выпечки, которыми так любила щеголять мадам «Бурда».
NaHCO3 (сода) + R-COOH (лимонка) - R-COONa (соль) + H2O (вода) + CO2(углекислый газ)
Пропорции такого порошка для домашнего изготовления -
1 часть кристаллической лимонной кислоты,
1 часть питьевой соды,
1 часть крахмала.
Хранить смесь лучше в стеклянной или керамической плотно закрывающейся баночке, т.к. металлическая может запросто подвергнуться коррозии от кислоты. Добавить в тесто можно примерно 2 чайные ложки на 300г муки.
Шо ж нам вся эта химия дает? Читаем внимательно, что написано на пакетике: если написано - сода пищевая, крахмал и пирофосфат натрия - это обычный разрыхлитель. А если - сода пищевая, крахмал, пирофосфат натрия и, к примеру, фосфат кальция - перед нами порошок двойного действия. Выбор - за нами.
Продолжение следует.