Keukentechniek
De onzichtbare scheikundige opbouw van voedsel We kunnen de opbouw van ons voedsel ook door de ogen van een scheikundige bekijken. Zoals we al weten, bestaat elke plantaardige en dierlijke cel uit verschillende stoffen, zoals water, voedingsstoffen, kleurstoffen en smaakstoffen. Elke stof in een cel is opgebouwd uit heel kleine, niet zichtbare moleculen die weer opgebouwd zijn uit atomen. De eigenschappen van moleculen
Als je een zoutkorreltje fijn stampt tot poeder, dan smaakt dat poederdeeltje nog steeds naar zout. Ook een heel klein druppeltje water blijft water. Maar het poederdeeltje zout bestaat uit nog veel kleinere deeltjes zout. Het allerkleinste deeltje zout noemen we een zoutmolecule. Een molecule is het allerkleinste deeltje van een stof, dat nog alle eigenschappen van die stof heeft. Moleculen zijn heel klein, zo klein dat je ze met een gewone microscoop niet kunt zien. Alle stoffen bestaan uit moleculen en moleculen van eenzelfde stof worden bij elkaar gehouden door een onderlinge aantrekkingskracht. Tussen de moleculen van een stof zitten hele kleine ruimten. Deze ruimten noemen we intermoleculaire ruimten (inter = tussen). Hoewel er ruimte tussen moleculen zit, vallen stoffen niet zomaar uit elkaar. De moleculen zijn soms zelfs moeilijk uit elkaar te krijgen. Een korreltje zout kun je moeilijk breken. Dat komt omdat zoutmoleculen elkaar aantrekken. De kracht waarmee moleculen van eenzelfde stof, bijvoorbeeld zoutmoleculen, elkaar aantrekken, noemen we cohesie.
Illustratie 7-3 Moleculen met intermoleculaire ruimten
Het komt ook voor dat moleculen van verschillende stoffen elkaar aantrekken. Water blijft aan je huid hangen en deeg kleeft aan een roller. De kracht waarmee moleculen van verschillende stoffen elkaar aantrekken, noemen we adhesie. Zo zie je, dat je als kok ook in de keuken te maken hebt met de aantrekkingskrachten van stoffen.
Deeg aan deeghaak
Behalve cohesie en adhesie hebben moleculen nog een eigenschap: ze trillen of bewegen. Hoe warmer een stof wordt, hoe sneller de moleculen zullen bewegen. Wanneer de stof weer kouder wordt, gaan de moleculen langzamer bewegen. In keukens maken we daar bij het koken en koelen van voedsel vaak gebruik van. De eigenschappen van atomen
Moleculen zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes, die we atomen noemen. Zout heeft andere eigenschappen dan water. Dat komt omdat zoutmoleculen uit andere atomen zijn opgebouwd dan watermoleculen. Een molecule keukenzout bestaat uit een atoom Natrium (Na) en een atoom Chloor (Cl). De scheikundige formule van keukenzout is: NaCl. Een molecule water bestaat uit twee atomen waterstof (H) en één atoom zuurstof (O). De scheikundige formule van water is H2O. Mensen hebben lang gedacht dat atomen de allerkleinste deeltjes waren. Knappe koppen hebben echter ontdekt dat atomen uit nog kleinere deeltjes bestaan. Ieder atoom blijkt een kern te hebben met positief elektrisch geladen deeltjes en neutrale deeltjes. Om de kern heen zitten negatief geladen deeltjes. Deze negatief geladen deeltjes om de kern noemen we elektronen. Ze vormen een elektronenwolk om de kern van een atoom.
1
Keukentechniek
De onzichtbare opbouw van voedingsstoffen
Model van een atoom (boven) en van een molecuul (onder) met twee atomen. Rond de kern van het atoom cirkelen elektronen, zoals planeten rond de zon.
In de keuken en in onze spijsvertering gebeurt van alles met ons voedsel en onze voedingsstoffen. In deze paragraaf zullen we aandacht besteden aan de onzichtbare opbouw van: 1. Water. 2. Koolhydraten. 3. Vetten en oliën. 4. Eiwitten. 5. Mineralen. 6. Vitaminen. 1. De onzichtbare opbouw van water Als kok moet je iets van de onzichtbare opbouw van water weten, omdat zuiver water nauwelijks voorkomt. Bijna altijd zijn er stoffen in water opgelost, maar we weten vaak niet wat er precies in ons drinkwater zit. Je kunt bijvoorbeeld aan het kraanwater niet zien of het hard of zacht is. Dat kun je na verloop van tijd wel aan de aanslag op kranen zien.
Illustratie 7-4 Model van een atoom, binding van twee atomen
Moleculen ontstaan als twee atomen dicht bij elkaar in de buurt komen. Dan kunnen de twee elektronenwolken elkaar overlappen. De twee elektronenwolken smelten dan gedeeltelijk samen. Suikermoleculen, bijvoorbeeld, zijn opgebouwd uit drie verschillende soorten atomen: 12 atomen waterstof, 22 atomen koolstof en 11 atomen zuurstof. Maar dat is een nogal omslachtige manier om suiker te beschrijven. In de scheikunde gebruiken we daarom voor het gemak de afkortingen: Waterstof = H, Koolstof = C en Zuurstof = O. Zo krijgt een molecule suiker de scheikundige naam: C12H22O11. De 45 atomen in de suikermolecule zijn aan elkaar gebonden. De bindingen tussen de atomen in moleculen zijn vaak zeer sterk. Stoffen met een sterke atoombinding, zoals bijvoorbeeld zout, zijn moeilijk te ontleden. Je hebt dus veel energie nodig om de atomen van zo’n molecule uit elkaar te halen. Zulke stoffen noemen we stabiel. Er zijn ook stoffen met een zwakke atoombinding zoals eiwitten in bijvoorbeeld vlees en melk. Die noemen we instabiel.
2
Als kok moet je weten wat voor soort stoffen er in water zitten, omdat die stoffen invloed kunnen hebben op het kookproces. Vooral de zuurgraad van het water is daarbij van belang. Waardoor die beïnvloed wordt, zullen we hieronder uitleggen. Zoals hierboven al gezegd, bestaat een molecule water uit drie atomen, namelijk twee waterstof en één zuurstof. Zuren zoals bijvoorbeeld azijnzuur, bevatten ook waterstofatomen - ook wel protonen genoemd, die in water in oplossing kunnen gaan. Die protonen van verschillende moleculen kunnen zich heel sterk concentreren. Als er in het water stoffen zitten waarvan de protonen zich sterk concentreren, krijgt het water een zure smaak. Maar als er in het water veel stoffen zitten die protonen opnemen of neutraliseren, noemen we die basen (bijvoorbeeld soda en zeep). Er is een methode bedacht om de verhouding tussen zuren en basen in water en andere oplossingen te meten. We meten dan de concentratie van opgeloste waterstofatomen in water of in die andere oplossingen. De zuurgraad drukken we uit met een getal, de pH-waarde. De zuurgraad van water en oplossingen Zuren zijn belangrijk in de keuken. Ze kunnen de taaie eiwitten van het bindweefsel in vlees afbreken. Bij het afhangen of besterven van vlees vormt zich een zuur, dat ervoor zorgt dat het vlees malser wordt. Sommige voedseloplossingen, zoals azijn en citroensap, smaken zuur. Maar niet alle zure oplossingen zijn even zuur. De maat van zuurte noemen we de zuurgraad. De zuurgraad van een oplossing kunnen we met een getal uitdrukken, dat we de pH (spreek uit: pee haa) noemen.
Keukentechniek
Voor het meten van de pH zijn de volgende afspraken gemaakt. Een neutrale oplossing, zoals zuiver water, heeft een pH van 7. Hoe zuurder een stof, hoe lager de pH. Wanneer de pH hoger wordt dan 7, dan noemen we de oplossing basisch. Hieronder zie je een schema. 1
2
3
4
5
6
7
zure oplossingen
8
9
10 11 12 13 pH
basische oplossingen
neutrale oplossingen
Zuren zijn te herkennen aan een zure geur en smaak. Oplossingen met een pH van 5 of 6 noemen we zwak zuur. Je kunt het zuur nog niet op je tong proeven. Keukenazijn, dat is vier procent azijnzuur in water, heeft een pH-waarde van 2,5. Citroensap heeft een pH van 2,3. Sterke zuren kunnen zelfs schade aan de slijmvliezen van mensen veroorzaken. Basen smaken naar zeep. Van een oplossing met pH van 8 of 9 proef je de zeepachtige smaak nog niet. Water bevat altijd wel wat calcium- en magnesiumzouten. Water met veel van deze zouten noemen we hard. De hardheid van water is van belang bij de bereiding van voedsel. Hard water heeft de volgende nadelen: – Er ontstaat ketelsteen op de wanden van pannen en elementen. – De smaak is kalkachtig. – De kleur en structuur van groenten worden beïnvloed.
– Fructose of vruchtesuiker komt vooral voor in rijpe vruchten en honing. – Galactose is een bouwsteen van melksuiker en komt in zuivere toestand niet voor. De bekendste monosacchariden hebben moleculen met 24 atomen (6 atomen koolstof, 12 atomen waterstof en 6 atomen zuurstof). De scheikundige formule is dan ook C6H12O6. In glucose, fructose en galactose zijn de atomen in een ring met elkaar verbonden. De manier waarop ze zijn verbonden, is verschillend. Hierdoor hebben deze monosacchariden verschillende eigenschappen. b. De dubbele suikers Dubbele suikers of disacchariden zijn opgebouwd uit twee enkelvoudige suikers of monosacchariden. Ze bestaan dus uit twee monosaccharide-ringen. De belangrijkste dubbele suikers/disacchariden zijn saccharose, maltose en lactose. – Saccharose, ook wel suiker, kristalsuiker of sucrose genoemd, komt voor in suikerbieten en suikerriet. Elke molecule saccharose is een verbinding van een glucosemolecule met een fructosemolecule. – Maltose, ook wel moutsuiker genoemd, ontstaat bij het brouwen van bier. Een molecule maltose is opgebouwd uit twee glucosemoleculen. – Lactose, ook wel melksuiker genoemd, komt voor in melk. Een molecule lactose is een verbinding van een molecule glucose en een molecule galactose.
Er bestaat tijdelijke en blijvende hardheid van water. 2. De onzichtbare opbouw van koolhydraten Koolhydraten zijn stoffen waarvan de moleculen zijn opgebouwd uit koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen. De koolhydraten verdelen we in drie groepen, waarbij we uitgaan van de opbouw van de moleculen: a. De enkelvoudige suikers of monosacchariden (mono = één). b. De dubbele suikers of dissachariden (di = twee). c. De meervoudige suikers of polysacchariden (poly = veel). a. De enkelvoudige suikers De bekendste enkelvoudige suikers of monosacchariden zijn glucose, fructose en galactose. – Glucose of druivesuiker komt veel voor in zoete vruchten. Het is een witte, vaste stof met een zoete smaak, die goed oplost in water. We noemen glucose ook wel druivesuiker of dextrose.
Illustratie 7-5 Mono- en dissacchariden
3
Keukentechniek
De dubbele suikers zijn oplosbaar in water. Lactose lost langzamer op dan saccharose en maltose. Roomijs, waarin te veel melk en dus te veel lactose is verwerkt, geeft een zanderig gevoel op de tong. Dit komt door lactose-kristallen die nog niet zijn opgelost. Enzymen in ons maag-darmkanaal In ons maag-darmkanaal worden de dubbele suikers gesplitst in monosacchariden. Hiervoor gebruiken we de enzymen van onze verteringssappen. Bij het koken kun je disacchariden splitsen door zuren toe te voegen. Bij het maken van jam gebruik je kristalsuiker en vruchten. In die vruchten zitten vruchtezuren. Deze zuren breken tijdens het koken de kristalsuiker af in glucose en fructose. Dit mengsel van gelijke delen glucose en fructose is minder zoet en wat kleveriger dan kristalsuiker. c. De meervoudige suikers De meervoudige suikers bestaan uit heel grote koolhydraat-moleculen. In een molecule meervoudige suikers zitten heel veel ringen van enkelvoudige suikers aan elkaar gekoppeld. We noemen ze ook wel macro-moleculen. De belangrijkste meervoudige suikers zijn cellulose, pectine en zetmeel. – Cellulose, of celstof, komt voor in alle plantecellen en geeft de plantecellen stevigheid. Cellulose lost niet op in water. Cellulose is opgebouwd uit glucose-moleculen, die zo aan elkaar zitten dat de enzymen in ons maag-darmkanaal ze niet kunnen splitsen. Cellulose in het voedsel is daarom onverteerbaar. Het levert ons dan ook geen energie. Het kan wel vocht binden en geeft daardoor vulling aan de darminhoud. Cellulose noemen we daarom voedingsvezel en die is weer nodig voor een goede stoelgang. – Pectine komt voor in de celwanden van groenten, graan, bessen en peulvruchten. Het is een bindmiddel tussen de plantecellen. Pectine lost niet op in koud water, maar wel in heet water. Enkele andere meervoudige suikers in de celwand worden bij verhitting langzaam afgebroken. Hierdoor wordt groente zacht bij het koken. Bij het maken van jam zorgt het vrijgekomen pectine met de zuren voor de indikking. – Zetmeel komt voor in knollen (aardappelen), zaden (granen), peulvruchten en in wortels (cassave). Het is in korrels in plantecellen opgeslagen. Zetmeelmoleculen bestaan uit hechte ketens van glucosemoleculen. Bij normale temperatuur zijn zetmeelmoleculen niet oplosbaar in water, waardoor ze als reserve-energie in de plant worden opgeslagen. De bindingen tussen de glucose-moleculen van zetmeel worden gemakkelijk gesplitst door de enzymen in ons maag-darmkanaal. Zetmeel speelt in de keuken een grote rol als verdikkings- en bindmiddel, bijvoorbeeld in sauzen, soepen, puddingen. Deze gerechten moeten door verhitting en afkoeling worden bereid.
4
Fotosynthese Zetmeel is het eindprodukt van de fotosynthese. In de groene delen van planten worden koolzuurgas en water omgezet in glucose en zuurstof. De benodigde energie in dit proces komt van het zonlicht (foto = licht, synthese = samenvoegen). Door de moleculen glucose aan elkaar te koppelen vormt de plant zetmeelketens en zuurstof. Via de fotosynthese komen plant en dier - en dus ook wij - aan de nodige energie. Ook steenkool, aardolie en aardgas zijn ontstaan uit planten die ooit met zonne-energie zijn opgebouwd.
Illustratie 7-6 Zetmeelkorrels
Zetmeel zit als korrels opgeslagen in plantecellen. De grootte van de korrels, de lengte van de zetmeelketens in de korrel en de structuur van de korrels verschillen per plantesoort. Zetmeel kan van verschillende delen van planten afkomstig zijn. Zo is aardappelzetmeel afkomstig uit de wortel en tarwemeel uit het zaad. Je moet opletten, dat de verschillende soorten zetmeelverdikkingsmiddelen verschillende bereidingen vereisen. Ze hebben allemaal een eigen specifieke verhittingstemperatuur, een eigen verdikkingscapaciteit en een eigen specifieke soort binding (helder/ blind). 3. De onzichtbare opbouw van vetten en oliën Eetbare vetten bestaan uit vetmoleculen. Een vetmolecule is een grote molecule en bestaat uit een verbinding tussen glycerol en drie vetzuurmoleculen.
Illustratie 7-7 Opbouw van een vetmolecule
Vetzuren kun je je voorstellen als een lange ketting koolstofatomen met waterstofatomen. De lengte van de koolstofketting kan variëren. Door het verschil in lengte krijg je verschillende vetzuren. Er komen dan ook veel verschillende vetzuren voor, onder andere verzadigde en onverzadigde vetzuren. We zullen nu iets vertellen over verzadigde vetzuren, enkelvoudig onverzadigde en meervoudig onverzadigde vetzuren.
Keukentechniek
We zullen nu iets vertellen over verzadigde vetzuren, enkelvoudig onverzadigde en meervoudig onverzadigde vetzuren. Bij een verzadigd vetzuur zijn aan elk koolstofatoom in de ketting twee waterstofatomen gebonden. Er kunnen nergens meer waterstofatomen bij. Het vetzuur is ‘verzadigd’. Voorbeelden van verzadigde vetzuren zijn: – Boterzuur, dat in boter voorkomt. – Palmitinezuur, dat in palmolie voorkomt.
Illustratie 7-8 Een verzadigd vetzuur
Bij onverzadigde vetzuren zijn niet aan alle koolstofatomen in de ketting twee waterstofatomen gebonden. De keten is niet ‘verzadigd’ met waterstofatomen. Er kunnen nog waterstofatomen bij: – Bij enkelvoudig onverzadigde vetzuren is nog één plaats in de keten vrij voor waterstofatomen. Het bekendste enkelvoudig onverzadigd vetzuur is oliezuur en dat komt het meest voor in olijfolie. – Bij meervoudig onverzadigde vetzuren kunnen waterstofatomen op meerdere plaatsen in de keten worden opgenomen. Het meest voorkomende meervoudig onverzadigd vetzuur is linolzuur, dat in zonnebloemolie, maïsolie, dieetmargarines en Becel-produkten voorkomt. Essentiële vetzuren Een aantal meervoudig onverzadigde vetzuren kan het lichaam zelf niet maken. We noemen ze daarom ook wel essentieel (= onmisbaar). Deze onmisbare vetzuren moeten we dus via het voedsel binnen krijgen. Linolzuur is zo’n onmisbaar vetzuur. Linolzuur en een aantal andere meervoudig onverzadigde vetzuren hebben nog een andere functie. Ze kunnen het cholesterolgehalte van je bloed verlagen. De kans op een hartinfarct is groter als het cholesterolgehalte van je bloed hoog is. Veel vet in je voeding - en vooral veel verzadigd vet - verhoogt het cholesterolgehalte in je bloed en dus de kans op hartkwalen. Het is dus goed om matig te zijn met vet. Als je vet gebruikt, moet je zoveel mogelijk tijdens de bereiding blijven werken met vetten die uit enkel- en meervoudig onverzadigde vetzuren bestaan.
Linolzuur, een meervoudig onverzadigd vetzuur. Op vier plaatsen kan nog één waterstofatoom gekoppeld worden (zie pijltjes) Illustratie 7-9 Een meervoudig onverzadigd vetzuur
Vetbederf kan op twee manieren ontstaan:. 1. Vetbederf door hydrolyse (hydro = water, lyse = afbreken). Hydrolyse is afbraak door inwerking van water. Het vet of de olie wordt dan afgebroken tot glycerol en vetzuren. Enzymen die door schimmels en bacteriën gevormd worden, versnellen de hydrolyse. Deze vorm van vetbederf kan altijd voorkomen. In de keuken is contact met water niet te vermijden. Bovendien zijn vetten en oliën vaak emulsies met water. 2. Vetbederf door oxydatie. Oxydatie is een reactie met zuurstof. Vetzuren verbinden zich met zuurstof uit de lucht en worden ranzig, vooral als er micro-organismen (schimmels, gisten) aanwezig zijn. Bij hydrolyse komen vetzuren vrij en wordt het vet of de olie gauw ranzig. Daarom moet je produkten vóór het frituren goed afdrogen. Oliën kunnen zelfs bij aanwezigheid van micro-organismen oxyderen zonder eerst door hydrolyse gesplitst te zijn. Ook sommige metalen kunnen de oxydatie versnellen. Je kunt de oxydatie van vetten en oliën op de volgende manieren vertragen: – Door vetten en oliën koel en donker te bewaren. – Door de flessen, waarin je vetten of oliën bewaart, af te sluiten zodat er geen zuurstof meer bij kan komen. – Door het contact met bepaalde metalen (bijvoorbeeld koper) te vermijden. – Door gebruik te maken van anti-oxydanten. Dit zijn stoffen die oxydatie tegengaan. 4. De onzichtbare opbouw van eiwitten Eiwitten zijn opgebouwd uit kleinere moleculen, aminozuren geheten. Aminozuren bestaan uit koolstof-, waterstof-, stikstof- en zuurstofatomen. In de meeste voedingsmiddelen zitten zo’n twintig verschillende aminozuren. Met behulp van enzymen worden in plant en dier aminozuurmoleculen aaneen geregen tot grote eiwitmoleculen. In deze eiwitmoleculen komen aminozuren in allerlei combinaties waarin de volgorde, de hoeveelheid en de delen kunnen verschillen, voor. De werking van een eiwit wordt bepaald door de vorm. Draadvormige eiwitten hebben een andere functie dan spiraalvormige eiwitten. Je begrijpt nu wel dat er heel wat verschillende eiwitten zijn.
5
Keukentechniek
b. Spiraalvormige eiwitten Spiraalvormige eiwitten komen vooral voor in produkten als melk, eieren en granen.
Illustratie 7-10 Aminozuren en eiwit
Sommige aminozuren bevatten ook zwavelatomen. In de eierdooier en in het eiwit zit zwavel. Dat ruik je heel goed wanneer eieren gaan rotten of te sterk worden verhit. Door ontleding van de eiwitten komt dan de zwavelverbinding zwavelwaterstof vrij. Hoe maakt het lichaam eiwitten? De eiwitten die je eet, worden in je maag-darmkanaal afgebroken tot aminozuren. In je cellen worden deze aminozuren opnieuw gekoppeld. Het lichaam maakt zo de eiwitten die het nodig heeft. In een eiwitmolecule zijn de aminozuren in een keten aan elkaar gekoppeld. De keten kan recht zijn of opgerold in een spiraal. Zo kunnen we de eiwitten verdelen in twee groepen: a. Draadvormige eiwitten. b. Spiraalvormige eiwitten. a. Draadvormige eiwitten Draadvormige eiwitten komen in grote hoeveelheden voor in bindweefselrijke produkten zoals stoofvlees. Deze aminozuren liggen in een rechte keten. Voorbeelden hiervan zijn actine, myosine, collageen en elastine, die in spieren voorkomen. Vlees bestaat voor een groot deel uit spieren en spieren bestaan weer uit lange, dunne cellen, die we spierfibrillen noemen. Een aantal spierfibrillen bij elkaar vormt een spiervezel. Bundels van spiervezels worden bij elkaar gehouden door een dun laagje bindweefsel en een aantal van deze bundels vormt samen een spier. Om de spier zit een kapsel, dat ook uit bindweefsel bestaat. De spier hecht zich aan het bot met pezen, die ook weer bestaan uit bindweefsel. De ‘draadjes’, die je soms in vlees proeft, zijn de langgerekte spiervezels. Hoe dunner de spiervezels, hoe fijner de structuur van het vlees en hoe malser. Je kunt gemakkelijker kauwen in de lengterichting van de draad dan dwars op de draad. Taai vlees moet je daarom recht op de draad snijden.
6
Illustratie 7-11 Opbouw van een spier
Bij deze eiwitten is de lange keten van aminozuren opgerold tot een spiraal. Voorbeelden zijn: – Melkalbumine in melk. – Ei-albumine in het eiwit. – Gluten in tarwe. Oplosbaarheid in water Niet alle eiwitten zijn oplosbaar in water. De kracht van de cohesie en het vermogen om bruggen tussen de wateratomen te slaan, bepalen dat. De eiwitten in spierweefsels en tarwe kunnen veel water opnemen zonder zelf op te lossen. Eiwitten kunnen ook van vorm (structuur) veranderen. Dit proces noemen we denaturatie. Door verhitting of kou, mechanische bewerking, of onder invloed van stoffen als zuren, zout en alcohol kan de vorm en de werking van de eiwitten veranderen.
Keukentechniek
Door verhitting worden eiwitten hard en gaan ze stollen. Dit verschijnsel noemen we stollen of coaguleren. Eiwitten kunnen door verhitting minder vocht vasthouden. Vlees, bijvoorbeeld, stoot tijdens de verhitting vocht af. Je moet vlees daarom niet direct na bijvoorbeeld bakken of braden aansnijden maar tien minuten of een kwartier laten rusten. We noemen dit het ontspannen van vlees; de eiwitten ontspannen zich, houden het vocht in het vlees beter vast waardoor het vlees weer zacht en mals wordt. De denaturatie van eiwitten zorgt er ook voor dat de eiwitafbrekende enzymen beter hun werk kunnen doen. Daardoor is gegaard vlees beter verteerbaar dan rauw vlees.
Verandering van de zuurgraad (pH) in eiwit zal het denaturatieproces versnellen. Het stijf worden van eiwit bij het opkloppen van eiwit zal sneller plaatsvinden doordat toevoeging van zuren (bijvoorbeeld citroenzuur) leidt tot het uitrollen van de eiwitketens van de eiwitten. Het toevoegen van azijn bij het pocheren van een ei berust op het sneller denatureren van de ei- witten, die vervolgens door de hitte sneller coaguleren. De inwerking van alcohol op eiwitten kan denaturatie tot gevolg hebben bij de bereiding van bijvoorbeeld consumptie-ijs op basis van melk, room en eigeel. Eiwitten kunnen gaan klonteren waardoor stolling optreedt.
Eiwitdenaturatie
5. De onzichtbare opbouw van mineralen In de keuken gebruik je keukenzout of NaCl. Behalve keukenzout bestaan er nog vele andere zouten. Ook in ons voedsel komen veel zouten voor. Die noemen we ook wel mineralen. Zo zitten er in groenten, melk, vlees en vis veel mineralen. De moleculen van mineralen hebben een sterke atomaire binding, waardoor ze moeilijk te ontleden zijn. Er is een heel hoge temperatuur, van wel enkele honderden graden, nodig om de moleculen uit elkaar te laten vallen en dergelijke temperaturen bereik je in de keuken niet. Mineralen worden daarom door het koken niet beïnvloed. Veel mineralen kunnen in water oplossen.
Illustratie 7-12 Denaturatie van eiwit
Bij temperaturen onder de 0° C kunnen de eiwitten in melk en eieren denatureren. Bevroren melk kan na het ontdooien geschift zijn. Door het cutteren van vlees (eiwitten) in combinatie met koelen en het toevoegen van zout zijn eiwitten beter in staat andere eiwitten en stoffen (onder andere vocht) aan zich te binden. Bij het maken van farcen is het noodzakelijk dat de hoofdcomponent (vlees/vis) zo koud mogelijk wordt verwerkt. De bereiding van een farce enkel en alleen op basis van de eigen ‘vlees’eiwitten geeft het beste eindresultaat. Door het kneden van deeg of het stijfkloppen van het eiwit zullen eiwitten denatureren. Door het toevoegen van kokende suikerstroop aan opgeklopt eiwit tot een pâté-bombe, ontstaan uit deze gedenatureerde eiwitten gecoaguleerde eiwitten. Coagulatie van eiwitten is altijd een onomkeerbare reactie, in tegenstelling tot denaturatie. Bij denatureren kunnen eiwitten zich in hun oorspronkelijke structuur terugvormen. Dit is bijvoorbeeld zichtbaar bij het teruglopen van eiwitschuim. Gecoaguleerd eiwit blijft nadat het eiwit is afgekoeld vast (gekookt ei).
6. De onzichtbare opbouw van vitaminen De vitaminen verschillen in zoverre van de drie belangrijkste voedingsstoffen (koolhydraten, vetten en oliën en eiwitten) dat we er kleine hoeveelheden per dag van nodig hebben. Vitaminen vervullen zeer specifieke functies in de stofwisselingsprocessen in het lichaam, zoals het reguleren van de groei, vervangen van de weefsels en de celactiviteiten in het algemeen. Vitaminen zijn dus belangrijke voedingsstoffen. Als kok moet je weten in welke voedingsstoffen, welke vitaminen voorkomen. Daarnaast is het belangrijk dat je als kok weet wat er met vitaminen gebeurt tijdens het bereiden van produkten. De vitaminen zijn in te delen in twee groepen: a. De in vet oplosbare vitaminen. b. De in water oplosbare vitaminen. De oplosbaarheid van de vitaminen staat in nauw verband met de voedingsmiddelen waar de vitaminen in voorkomen. Voedingsmiddelen die veel water bevatten, kunnen grotere hoeveelheden van de vitaminen B-complex en C bevatten, terwijl in vetrijke produkten grotere hoeveelheden A, D, E en K voorkomen.
7
Keukentechniek
a. In vet oplosbare vitaminen De vitaminen die oplosbaar zijn in vet zijn de vitaminen A, D, E en K. Deze vitaminen zijn nagenoeg ongevoelig voor hoge temperaturen en zullen bij de bereiding niet uit het voedsel verdwijnen. Bij de toepassing van de natte kooktechnieken zonder vet zoals koken, in water blancheren en stomen (technieken met vloeistof tot 100° C) - gaan deze vitaminen niet verloren omdat er maar weinig vitaminen in het kookvocht terecht komen. Bij het braden of bakken van vlees waar vet uit druipt en waarbij vetstoffen gebruikt worden, zal een deel van deze vitaminen oplossen en daardoor verloren gaan. b. In water oplosbare vitaminen De vitaminen die oplosbaar zijn in water zijn de vitaminen B-complex (meerdere vitaminen B) en C. De in water oplosbare vitaminen gaan gemakkelijk tijdens het wassen en schoonmaken verloren. Een aantal van deze vitaminen is ook gevoelig voor hitte. Bij bereiding in kookvloeistoffen gaan ze dan ook verloren. Om deze vitaminen tijdens het bereiden te bewaren, moet je met enige zorg te werk gaan. Produkten die de vitaminen B en C bevatten, moet je kort voor het verwerken schoonmaken en voorbereiden. De bereiding van de produkten (gaar maken) wordt zo snel mogelijk uitgevoerd. Voor het behoud van de vitaminen moeten deze produkten direct na de bereiding worden geconsumeerd. Voor meer specifieke informatie over vitaminen verwijzen we naar het boek Voedingsleer en Hygiëne. De onzichtbare werking van enzymen
Enzymen zijn onzichtbare zorgenkindjes in de keuken. Als kok moet je alle moeite doen om de onzichtbare werking van enzymen in voedsel te voorkomen. Enzymen zijn eiwitachtige stoffen in plantaardig en dierlijk weefsel. Ze worden door levende organismen aangemaakt en bestaan uit eiwitachtige verbindingen. Elk enzym bestaat uit een eiwitdeel en een nieteiwitdeel. Elke levende cel maakt wel honderd verschillende enzymen. Enzymen hebben een belangrijke taak in het leven van planten en dieren. Ze activeren en versnellen allerlei organische processen zoals het afbreken en omzetten van stoffen, zonder dat ze daarbij zelf veranderen. Een bekend enzym in het menselijk lichaam is ptyaline (ook wel amylase genoemd), dat in ons speeksel zit en zetmeel omzet in maltose en tweevoudige suikers. Als je brood lang genoeg kauwt, merk je dat aan de zoete smaak in je mond.
8
Als plantaardige produkten zijn geoogst of dierlijke produkten geslacht, blijven de enzymen hun werk doen. Ze kunnen daardoor de structuur, de kleur of de smaak van het voedsel aantasten. Voedselbederf wordt voor een groot deel veroorzaakt door enzymen van bacteriën, die het voedsel als brandstof gebruiken. Als kok moet je proberen om de werking van enzymen dus uit te schakelen. Dat is niet zo eenvoudig, omdat er veel soorten enzymen zijn. Elk enzym heeft een speciaal werkingsgebied en activeert een bepaalde scheikundige stof. De namen van enzymen worden afgeleid van de stof die ze activeren. De enzymnaam ‘ase’ wordt aan de werkingsstofnaam toegevoegd. Enkele voorbeelden: – Protease breekt proteïnen (eiwitten) af. – Saccharase breekt saccharose (suiker) af. Als je enzymen wilt uitschakelen, zul je dus eerst moeten weten hoe ze leven en werken. De werking van enzymen wordt vaak beïnvloed door de temperatuur en de zuurgraad. Je stelt bijna alle enzymen in voedsel door verhitting buiten werking. Als je de puree van een kiwi of ananas voor het maken van een bavarois niet eerst verwarmt, zullen de enzymen uit deze vruchten de eiwitten in de compositie afbreken waardoor het gaat schiften. Maar niet alle enzymen worden bij dezelfde temperatuur buiten werking gesteld. De meeste enzymen zijn binnen het temperatuurgebied tussen 0 tot 70° C werkzaam. Ze hebben de grootste werking bij een temperatuur van omstreeks 35° C en worden inactief boven de 75° C. Als kok moet je proberen enzymen bij het koken zo kort mogelijk in het temperatuurgebied te houden waarbinnen ze actief zijn. Voor de bereiding moet je proberen hun werking te vertragen door gerechten bij lage temperaturen te bewaren. De meeste enzymen hebben ook een zuurgraadgebied. Vaak is hun werking in het neutrale gebied rondom de pH 7 het sterkst. Je kunt de werking van bepaalde enzymen verkleinen door de zuurgraad te verhogen en door bijvoorbeeld azijn of citroensap aan een appelsalade toe te voegen.
