Молекулярний борщ

Світлини борщу від закарпатської подружньої пари фотографів – Євгена та Олени Кудрявцевих – з’явилися у Червоному гіді Мішлен та у свіжому номері журналу CHEF – одному з топових світових видань про кухню. Якщо сказати коротко, то це дуже потужно. Але ми розповімо про історію цих знімків, а також – про молекулярний борщ, який популяризує українську кухню на всю планету. У Червоному гіді Мішлен та у відомому гастрономічному глянці CHEF вийшло інтерв’ю з топовим українським шеф-кухарем Юрієм Ковриженко. Текст супроводжується фотографіями борщу – класичного і молекулярного. Ці світлини зробили Євген та Олена Кудрявцеви. Ми зателефонували Юрію та Євгену, аби розпитати про їхній тандем у фудфотографії, промоцію української кухні по всьому світу, а також про тонкощі борщу, розкладеного на молекули.

Юрій – визнаний у світі і популяризує українську дипломатичну кухню в різних країнах. Він працює з програмою “Кулінарна дипломатія” Міністерства закордонних справ України. У межах цього проєкту спільно з командою представляє українську кухню на прийомах посольств України.

За словами Ковриженка, перші кроки української кулінарної дипломатії відбувалися у Сінгапурі, його надихнув тодішній посол України в Сінгапурі Дмитро Сенік. Спеціально до презентації готувалася ідея молекулярного борщу. Відтак була зроблена фотосесія традиційного українського борщу та молекулярного. Зйомки Кудрявцеви проводили у Львові. Юрій запросив саме їх, бо давно знайомий з Євгеном, ще з часу співпраці в Луганську.

«Я попросив Євгена, аби ми зробили порівняльну фотосесію страв класичної української кухні та оновленої. Ці фотографії пішли в гід Мішлен, там є інтерв’ю зі мною і якраз ці фото молекулярного борщу.

Борщ від Ковриженка вже скуштували в різних куточках світу: у Сінгапурі, Південній Кореї, Туреччині, Єгипті, Австрії, Італії. У Сінгапурі були презентації під час World Gourmet Summit – найбільшого гастрономічного саміту в Азії. Протягом трьох тижнів Юрій із командою розповідав про українську кухню і показував її 250 тисячам учасників.

Власне, як створюється молекулярний борщ.

«Спеціальними техніками робиться концентрат борщу – це все природно, не хімія. Потім перед подачею його заливають гарячим бульйоном, і він за консистенцією стає як звичайний борщ».

Євген Кудрявцев мовить, що для зйомки цих страв потрібні звичні навички фудфотографа. Молекулярний борщ був сфотографований на білому полотні, немов картина. На білий фон лився борщ, неначе фарба художника.

«На цьому холсті “малювалася” молекулярна кухня. Ми розклали борщ на молекули», – каже Євген.

Розпочати наш урок я хочу віршем Віталія Криницького:

…Із страв славетних українських

    Є найсмачніша страва – борщ.

    В нім – міць сім’ї, країни гордість,

    Якщо той борщ – насправді борщ.

Сьогодні наш  урок –  непростий урок. Ми поєднаємо предмет «Технологія приготування їжі з основами товарознавства» та предмет «Фізика і астрономія» для того, щоб довести та показати практично, що фізика нам край необхідна для досконалого вивчення інших предметів і навпаки не можна вивчити  технологію приготування їжі не знаючи фізики.

Сьогодні на уроці ми:

1. Спробуємо розгледіти в борщі весь великий та цікавий розділ фізики «Молекулярна фізика й термодинаміка»

2. Дізнаєтеся, що ж таке «Молекулярна кухня»?

3. Навчитеся технології приготування борщу та як цей процес пов’язаний з фізикою

4. Розглянемо цікаву фізичну задачу про борщ

Отже, тема нашого уроку: «Молекулярний борщ».

Почнемо з невеликого опитування. Пригадаємо необхідні нам фізичні поняття які нам потрібні для приготування борщу.

Що ж таке «Молекулярна кухня»?

Молекулярною кухнею називають модну тенденцію в кулінарії, що позначає різні страви з незвичайними властивостями і комбінаціями компонентів.

Молекулярна кухня— наукова дисципліна, пов’язана з вивченням фізико-хімічних процесів, які відбуваються під час приготування їжі.

Термін “молекулярна гастрономія” ввели в 1992 році французький хімік Ерве Тис, який стверджує що тепер поживні речовини можуть бути вилучені з фруктів і овочів, що б створити нову систему харчування, яка буде дешева і цілюща. та  англійський фізик Ніколас Курті, який здійснив переворот у філософії їжі, придумавши нову технологію обробки продуктів. Йому приписують вислів: «Біда нашої цивілізації в тому, що ми в змозі виміряти температуру атмосфери Венери, але не уявляємо, що діється всередині суфле на нашому столі».

Так, спочатку нібито «несерйозна» ідея про молекулярну кухню, стала справжньою науковою і кулінарною дисципліною, яка дозволила по-новому відкрити світ смаку і відчуттів від їжі.

Хочу доповнити, що в процесі впливу на продукт руйнуються молекулярні зв’язки речовини, а потім виникають нові. При цьому між різними продуктами можуть існувати несподівані молекулярні зв’язки, які використовуються у створені страви.

Фізика приготування борщу

                      Готуємо борщ за рецептом:

                      1кг яловичини

                      500г картоплі

                      300г свіжої капусти

                      400г буряка

                      200г моркви

                      3ст.л. томатної пасти        

                      1ч.л. оцту 6%                                           

                      2-3 зубчики часнику

                      2-3 лаврових листки

                      сіль

                      перець

                      рослинна олія

                      зелень за смаком

         М’ясо залити водою, варити 1 годину 30 хвилин.

       Які фізичні явища ми бачимо?

1. Ми беремо два різних тіла: воду та м’ясо (Вода – рідину. Рідина — конденсований агрегатний стан речовини, проміжний між твердим та газоподібним. М’ясо – тверде тіло. Твердими називають такі тіла, які зберігають об’єм і форму навіть під час дії на них інших тіл (сил). Причиною такої стійкості є характер руху і взаємодії молекул: вони не можуть змінювати положення своєї рівноваги, здійснюючи малі коливання. Енергія і амплітуда коливань тим більша, чим вища температура тіла).

2. Змінюється температура цієї системи від кімнатної до температури кипіння.

3. Для того, щоб вода випаровувалась повільніше під час варіння, потрібно зменшити вогонь (зменшується температура та швидкість руху молекул води, відповідно випаровування буде відбуватися повільно. Це означає, що швидкість руху молекул і температура пов’язані між собою. Чим більша швидкість руху молекул тіла, тим вища його температура).

Пояснення: Кипі́ння — швидке випаровування рідини, яке виникає при нагріванні рідини до точки кипіння. Кипіння можливе не тільки під час нагрівання рідини в умовах постійного тиску. Зниженням зовнішнього тиску при постійній температурі можна викликати перегрів рідини та її закипання.

Процес пароутворення в рідині (перехід речовини з рідкого в газоподібний стан), з виникненням межі поділу фаз при утворенні та зростанні в рідкій фазі бульбашок насиченої пари, всередину яких відбувається випар рідини)

4. М’ясо змінює свій колір, масу та стає м’яким.

(Відбувається процес дифузії. Дифузія – це процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Якщо говорити простою мовою – це змішування. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовин одна між одною. Дифузія відбувається в трьох середовищах: в газах,в рідинах,в твердих тілах.

Дифузія в газах відбувається швидше за все, вона займає всього кілька секунд або хвилин. Дифузія в рідинах може займати від декількох хвилин до декількох годин. Дифузія в твердих тілах протікає з плином кількох років. Але ці процеси можна прискорювати за допомогою підвищення температури або при зовнішньому впливі.  Саме дифузія в газах дозволяє нам чути аромат борщу).

  Демонстрація процесу дифузії на прикладі з водою

5. Потім м’ясо нарізаємо невеличкими шматочками.

Відбувається деформація (Деформація — це зміна форми або розмірів тіла. За величиною деформації можна судити про величину прикладеної сили  м’яса та за допомогою ножа ми долаємо сили притягання між молекулами м’яса)

   Шматочки м’яса додаємо в бульйон, де смак м’яса змішується зі смаком бульйону (відбувається дифузія).

    Цибулю дрібно покришити. Моркву натерти на середній тертці. Капусту нашинкувати тонкою соломкою. Буряк нарізати також тонкою соломкою.

Під час нарізання овочів змінюється їх форма, тобто овочі деформуються і долаються сили притягання між молекулами за допомогою ножа і терки.

    Буряк тушкувати на рослинній олії.

При цьому буряк деформується, стає м’який. Буряк змішується з олією, а висока температура прискорює процес дифузії, а саме осмосу (молекули олії проникають через пористі перегородки в буряк).

Додати оцет і томатну пасту (якщо паста густа, додати трохи води), тушкувати 5-7 хвилин.

У цих діях спостерігаємо явище дифузії та зміну агрегатного стану речовини (густу пасту, за допомогою води,  робимо рідкою. aggregatum — з’єднане, сполучене) — стан речовини за певних умов, насамперед, температури та тиску. Згідно з термодинамічними уявленнями речовина може перебувати в трьох агрегатних станах: газуватому, рідкому та твердому. Цю тему ви вивчали на уроці фізики у 8 класі).

     На рослинній олії пасерувати цибулю, додати моркву і протушкувати.

Використовуючи високу температуру, спостерігаємо явище дифузії, деформації овочів.

    Картоплю нарізати кубиками або брусочками, додати у бульйон та посолити.

Цим ми змінюємо форму картоплі – спостерігаємо явище деформації твердого тіла. Коли кристали солі розчиняються у бульйоні (рідина була ненасиченою, а стала солоною). Розчинення солі є яскравим прикладом дифузії (молекули солі взаємодіють з молекулами бульйону і картоплі).

   Коли бульйон закипить, додати капусту. Варити на невеликому вогні 5 хвилин.

Капуста, під час варіння, стає м’якою (деформується), а також спостерігаємо процес кипіння та випаровування рідини. Температура кипіння рідини – це температура, при якій тиск її пари дорівнює зовнішньому тиску, що діє на рідину. Температура кипіння різна для різних рідин і залежить від прикладеного до них зовнішнього тиску. Наприклад, температура кипіння води при стандартному атмосферному тиску становить 100°C (212°F).

Коли рідина нагрівається, її температура підвищується, і молекули всередині рідини починають рухатися все швидше і швидше. Коли температура рідини наближається до точки кипіння, енергії молекул стає достатньо для подолання сил, що утримують їх разом у рідкій фазі, і вони виходять у газову фазу. Цей перехід від рідини до газу відомий як кипіння.

Під час кипіння рідина поглинає тепло з навколишнього середовища, яке називається теплотою випаровування. Ця теплова енергія потрібна для розриву міжмолекулярних зв’язків між молекулами в рідкій фазі та подолання атмосферного тиску, що діє на поверхню рідини. У результаті температура рідини залишається постійною під час кипіння, доки вся рідина не перетвориться на пару.

   Додати буряк, варити ще 10 хвилин, щоб наситити бульйон своїм смаком.

Спостерігаємо забарвлення бульйону у червоний колір (знову відбувається процес дифузії).

   Додати цибулю і моркву, лавровий лист, перець.

Таким чином  насичується  колір борщу та покращуються смакові якості.

   Додати часник, видавлений через часникочавку.

Відбувається деформація часнику та дифузія.

   Борщ прибрати з вогню та настояти 20 хвилин, щоб страва стала насиченою смаковими якостями усіх інгредієнтів. Готовий борщ розлити по тарілках, додати сметану та зелень і смачного!

Висновок.

 Коли ми готуємо борщ, то на кожному кроці використовуємо  явища та закони молекулярної фізики. А саме – явище дифузії, долаємо сили взаємодії між молекулами, деформуємо овочі, використовуємо температурний режим, спостерігаємо явище випаровування та кипіння…

Психро́метр (від дав. -гр. ψυχρός — холодний) або гігро́метр психрометри́чний — прилад для вимірювання температури та вологості повітря.

φ (фі) – фізична величина, яка показує, наскільки водяна пара близька до насичення, і дорівнює поданому у відсотках відношенню абсолютної вологості до густини насиченої пари за даної температури:

φ =  ∙ 100%

Розглянемо цікаву задачу про борщ

  Допустима вологість у приміщенні, де зберігається цибуля для борщу, не повинна перевищувати 70%. Чи виконується умова, якщо покази термометрів психрометра показують 18°С та 14°С?

За психометричною таблицею по вертикалі знаходимо 180С, таку яку термометр психометра показує найвищу температуру, а по горизонталі Δt = 4 0С, змінна температура, яку ми обчислили за умовою задачі, на перетині стовпця та рядка отримаємо відносну вологість повітря φ= 64%.

Закріплення знань. Вправа на дошці

Jamboard. Посилання розміщено на дошці Padlet.

За допомогою тестового завдання перевіримо, які знання ви отримали на уроці.

Домашнє завдання: пройти на платформі Всеосвіта веб квест “Молекулярний борщ”. Посилання розміщено на дошці Padlet.

Матеріал розробили:

Ольга КОВТОНЮК

викладач фізики і астрономії.

Юлія МІЛЬЧЕВСЬКА

викладач спецпредметів.

2024