Ordet gastronomi kommer från grekiskans gastros, mage, och betecknar läran om sambandet mellan mat och kultur. Tyngdpunkten ligger inte i att äta maten, utan mer i att besvara frågorna hur, vad, när och framför allt varför i samband med mat. Det handlar om matens och måltidens vetenskap, hantverk och konst. Att studera livsmedels beståndsdelar och reaktioner vid tillagning på en molekylär nivå är därför inget mer dramatiskt än läran om mat, sett ur kemistens och fysikerns perspektiv, men kunskapen och resultaten använder vi i våra kök varje dag.
Vi strävar efter att belysa fysisk-kemiska förändringar i ätbara material under tillagning och sensoriska fenomen som förknippas med att de äts. (Hervé This)
Att begreppet molekylär gastronomi myntades av den ungerska fysikern Nicholas Kurti (1908-1998) och den franska kemisten Hervé This som under 1990-talet stod värdar för olika workshops i samband med ett årligt seminarium på Sicilien, med fokus på vetenskap och matlagning.
Redan vid de första seminarierna på Sicilien fascinerades deltagarna över ägg. Äggets struktur, konsistens och smak samt de olika former ägg förvandlas till när de kokas, steks eller vispas. Det här ledde till att Hervé This och den franska kocken Pierre Gagnaire, för att koka det perfekta ägget, studerade hur äggets proteiner beter sig. Kedjor av aminosyror, som först är hopkurade, vecklar ut sig vid upphettning och bildar till sist ett tredimensionellt nätverk av långa molekyler. I detta nätverk finns tusentals vattenmolekyler fastlåsta. Om ägget är perfekt kokat, d v s på 64 grader i en timme, har det en krämig vita och en krämig gula.
Litet karikerat kan man särkåda molekylär gastronomi från tre olika håll:
1. att teoretiskt förstå kemins och fysikens lagar inom gastronomin, läsa formler och förstå hur t ex proteiner, kolhydrater och fetter är uppbyggda, d v s få en inblick i livets beståndsdelar.
Molekylärgastronomer försöker förstå vad smak, doft och upplevelse av mat egentligen är. Vårt smaksinne är uppbyggda av olika receptorer som samverkar med varandra. För att uppnå en perfekt balanserad och smaksatt rätt måste kocken vara beredd på att bryta mot generationer av beprövade metoder och recept. Upplevelsen av vad som är gott är nämligen inte begränsad till endast smak och doft utan man bör också beakta våra termiska och mekaniska sensorer eller receptorer. Mat handlar alltså mycket om konsistens och temperatur, vid sidan om klassisk, kemisk upplevelse av bl a kryddighet.
Stora genombrott inom gastronomin gjordes redan på 1600-talet då man började förstå kemiska processer i matlagningen och de publicerades i dåtidens kokböcker. Det sker alltjämt nya upptäckter i bl a hur människan upplever smak. Sedan slutet av 1990-talet har en amerikansk professor i biokemi, David Julius med olika forskarteam studerat hur människan reagerar på smärta, inte sällan i samband förtärandet av livsmedel. De har studerat hur människan reagerar på bl a chili, vitlök, sichuanpeppar och pepparmynta och försöker förstå varför en del föredrar starka kryddor som förorsakar smärta och hur man vänjer sig vid allt högre doser allt efter man äter starkt kryddad mat.
I studiet kring chili och dess verksamma ämne, capsaicin började forskarna med att isolera det budbärar-RNA som finns i de nervceller (neuroner) som upptäcker kryddighet i munnen och utförde en transkription med korresponderande DNA som modell. Genom cellodling sökte de efter bindningar mellan capsaicin och DNA-modellens proteiner. De lyckades identifiera den genetiska koden för capsaicin, VRI. Fortsatta studier visade att VRI är ett membranprotein, som reglerar passagen av joner mellan cellers in- och utsidor. VRI har också fyra subenheter och en bindning med capsaicin öppnar membranproteinets kanal. Julius och hans team visade att capsaicin, som är fettlösligt, binder sig till VRI-kanalen, antingen på nervcellens yta eller inne i den. Dess affinitet för feta substanser förklarar därför varför vatten inte släcker elden i munnen, medan en bit bröd gör det.
Att man vänjer sig vid starka kryddor beror på två faktorer. Den första innebär att VRI-kanalen inte bara binder sig till capsacin, utan också triggar tillförseln av kalciumjoner i nervcellen, som utlöser en impuls när dess elektriska nivå når toppen i cellen. En bidragande orsak är också att de som älskar starka kryddor och äter dem regelbundet förlorar en del sensoriska nerver på samma gång.
Med hjälp av biokemi och forskning på molekylär nivå lär vi oss förstå hur människan är funtad och kan förklara varför vissa reaktioner sker när vi äter, men samtidigt ge råd för hur man minskar eller förebygger smärtsamma reaktioner, bismaker, allergiska reaktioner eller bara katastrofala tabbar vid matbordet eller framför spisen.
2. att praktiskt applicera dessa lagar i våra hushåll, d v s såtta och klotta med kemiska tillsatser eller stirra på ett ägg som kokar i flera timmar.
Är det inte underligt att vi känner bättre till temperaturen i atmosfären kring Venus än vad som händer i en sufflé? (Nicholas Kurti)
Molekylärgastronomer fascineras också över hur råvaror är uppbyggda och hur de reagerar t ex rörelse, syrning och temperatur. Runt om i världen används alltjämt metoder och tekniker som är flera tusen år gamla, men det är först på senare tid som man kunnat kartlägga t ex vad det är som gör att en sås av fermenterad fisk lämpar sig i wokade rätter eller att ägg som kokat i 18 timmar kan vara en delikatess.
Temperatur
När vi ställer oss framför spisen använder vi begrepp som att laga mat eller att koka ihop någonting. Har man det skralt ställt försöker man koka en soppa på en spik. Med koka menas tekniskt att man överstiger kokpunkten för det man tillreder, för vatten är denna 100 grader C. Men väldigt mycket vi gör i köket kan tillredas på betydligt lägre temperaturer, och betydligt högre också. En äggvita koagulerar vid 63 grader C, medan en tandoori gärna skall vara omkring 450 grader för att vara effektiv. Temperaturer är alltså viktiga och kombinationer av mjölk eller vätska, ägg, socker, mineraler (t ex salt) och mjöl diskuteras ofta bland matkemister, eftersom små förändringar i mängd och temperatur kan ge så väldigt olika resultat.
En crème brûlée som saknar mjöl bör gräddas på låg värme, under 100 grader, för att proteinerna skall koagulera långsamt, medan en quiche, som innehåller mjöl, måste gräddas på över 100 grader. Om crème brûléen kokar blir den grynig, om quichen inte kokar blir den rinnande. Det beror på att amylas i äggulan bryter ner stärkelsen som finns i mjölet. Om quichen dessutom inte har tillräckligt med mjöl i krämen blir quichen rinnig när den svalnar.
Hantverkarna laborerar också med väldigt låga temperaturer. Vanliga hjälpmedel är kolsyreis eller torris och flytande kväve, d v s kväve i flytande form, som framställs genom destillation av flytande luft och betecknas LN2. Flytande kväve kokar vid -196 grader C. Världsrekorden i att göra glass lyder på 10,34 sekunder (flytande glass) och görs med flytande kväve. Ett spektakulärt sett att göra glass vid bordet, men inte särskilt ekonomiskt lönsamt. Se klippet där Strömsös kock Paul Svensson gör glass med hjälp av flytande kväve.
Torris eller kolsyreis är olika former av koldioxid i fast form. Torris är kolsyresnö som har pressats ihop till block eller pellets. Torris smälter inte vid atmosfärstryck, det vill säga flytande koldioxid bildas inte. Istället sker sublimering till gasform vid en temperatur på –78,5 °C. Torris blir alltså våt såsom fruset vatten. Av kolesyreis kan man t ex göra fizzig sorbet som kittlar i munnen.
Teknik och praktik
Det är tacksamt att sväva ut och göra matteater med kemiska tillsatser. Stefan Wennström, universitetslektor vid Grythytte akademien i Sverige betonar dock att det är de grundläggande kunskaperna man har störst nytta av i vardagen. Man måste känna till vad som händer i råvaror när de tillagas, t ex denaturering av proteiner. När är t ex havskräftan som bäst tillredd, när släpper proteinerna taget, vid vilken temperatur hålls köttet saftigt och hur länge?
Osmos: Vad händer om jag lägger en fiskfilé i en rimningslag? Vad händer med gurkan i en inläggning?
Färg: Hur påverkas klorofyllet i granna grönsaker när man kokar dem? Vad händer med kronärtskockan om den får ligga framme på bordet?
Förklistring: Vad är stärkelse och vilka är dess egenskaper? När och hur sväller stärkelsen och bildar gelé i sig?
Karamellisering: När och hur bryts socker (sackaros) ner av värme (över 165 grader C). Hur skiljer sig och reagerar olika sockerarter från varandra? Hur skiljer de sig i fråga om smak, doft och färgämnen? Vad är den komplicerade Maillardreaktionen, där aminosyror och kolhydrater reagerar med varandra vid upphettning och ger färg, doft och smak?
Konsistens
Inom molekylär gastronomi arbetar man mycket med geléer, sfärer och skum.
Gelé: En gelé är ett tredimensionellt nätverk som byggs upp av långa kejdor av proteiner; polypeptider eller långa polysackarider. Nätverket anses vara fast, och runt omkring nätverket finns en vätska som hindras av nätverket att rinna ut. En gelé är alltså någonting mellan fast och flytande.
Det finns olika gelmedel som kocken kan laborera med. Mest känt är proteinet gelatin, med låg smältpunkt vid 35 grader C, d v s det smälter i munnen, men vanliga, även bland veganer, är den vegetariska polysackariden agar-agar, men även karragen och alginat som utvinns ur röda respektive bruna alger samt förtjockningsmedlet xantangummi, (Xanthomonas campestris).
Mera sällsynt är gellangummi, (Pseudomonas elodea), som tål hög värme. Det kan hyvlas, grillas och stekas utan att det smälter. Det finns också metylcellulosa som stelnar vid höga temperaturer, till skillnad från de andra proteinerna som stelnar vid låga temperaturer. Man kan t ex göra en glassbas som man vispar metylcellulosa i och sedan doppar ner den i varmt bad. Då får man en glassboll som är varm.
Kvanthopp experimenterar med geléer
Sfär: En sfär är en gelé med ovanlig form. I videoklippet (länken ovan) testade redaktionen att göra en sfär av yoghurt med hjälp av alginat och kalciumsalt. Alginat är en polysackarid som utvinns ur alger, t ex kelp. Det har negativa natriumjoner och när det kommer i kontakt med kalciumsaltet, som är positivt laddat, korsbinds polysackariderna och det bildas en gel. Man kan också lösa ett kalciumsalt i råvaran och doppar ner det i ett alginatbad och då får man en sfär där man har en hinna och ett flytande innehåll.
Med alginat i råvaran som doppas i ett kalciumbad bildas en sfär, eller tvärtom. Man kan också lösa ett kalciumsalt i råvaran och doppa ner det i ett alginatbad och då får man en sfär där man har en hinna och ett flytande innehåll. Vi försökte göra en sfär av yoghurt och kaviar av hallonsylt och agar-agar.
Hushållsversionen: Ta en saft som är vattenbaserad och gelatin eller agar-agar. Värm vattenlösningen och lös upp gelatinet ordentligt. Droppa sedan vattenlösningen i iskall matolja och gelémedlet stelnar i oljan.
Skum: Ett skum är gasbubblor som är finfördelade i flytande eller fast medium. Det består av 98-99% procent luft, ger en smakexplosion som försvinner snabbt. Skum ger också volym och färg
Du får ett fint, men inte särskilt hållbart, skum genom att t ex vispa en äggvita hårt och snabbt. Lägger du till en halv tesked syra (t ex citronsaft) blir skummet stabilare genom syran ökar antalet kvävejoner i äggvitan som förhindrar svavelgrupper att söndra nätverket av proteiner, vatten och fetter. För att skapa stabila skum (och emulsioner), måste man tillsätta ytaktiva ämnen som är bra på att bilda skum t ex sockerestrar eller lecitin, som finns i bl a äggula. Gemensamt för dessa ämnen är att de är hydrofila och hydrofoba, d v s består av delar som tycker om vatten respektive fett som inte löses i vatten.
Populärt bland kockar och konditorer är isomalt eller s k kreativt socker (sockeralkohol) som används för att skulptera saker. Transglutaminas eller köttlim, d v s lysin och glutaminkan användas för att t ex limma fisk på kött. Med maltodextrin och fetter kan man skapa olika pulver eller snö.
3. att religiöst dyrka professionella kockar med denna inriktning, en trend som faktiskt håller på att förvandlas till något nytt.
Vetenskapen och hantverket möts i våra kök varje dag, men det är en handfull kockar och restaurangägare världen över som gjort molekylär gastronomi till en riktig sport och gett hantverket en aura av elitism. Mycket riktigt har denna elit flera stjärnor i Michelin-guiden och köken kombineras många gånger av självständiga laboratorier med imponerande maskinparker där man kan utföra otaliga invecklade experiment.
De mest kända innovatörerna är: bröderna Ferran och Albert Adriá som till för något år sedan hade restaurangen El Bulli utanför Barcelona. I Storbritannien finns Heston Blumenthal med The Fat Duck, i Frankrike Pierre Gagnaire, i USA Homaro Cantu med Moto, Thomas Keller med The French Laundry, Wylie Dufresne med wd-50, Grantz Achtz med Alinea samt den spanskfödde José Andrés med ett flertal restauranger i Washington och på västkusten. I Sverige har docent i livsmedelsteknologi, Per-Olof Hägg vid Lunds universitet utmärkt sig genom böckerna Den tekniske kocken 1 & 2.
Upplevelsen av maten som helhet är större än bara smaken. (Ferran Adriá)
Det är upplevelsen som driver dessa kockar. De vill upptäcka, förvåna och roa. Den som sett Ferran Adriá i matprogram på tv minns kanske hur han brukar mysa vid bordet och fnittra när någon av gästerna eller programledarna smakar på en av de många kreationer som serveras till bordet.
Heston Blumenthal roade sig själv, sin personal och sina gäster i en serie televiserade middagar under namnet Hestons gästabud där han tillredde middagar utifrån olika historiska tidsperioder; medeltid, viktoriansk tid, romarriket och tudor, men också en gotisk skräckfest, en middag med inspiration från olika sagor, en Titanicmiddag och en chokladfabriksfest á la Willy Wonka.
En person som bör nämnas är den amerikanske författaren och läraren Harold McGee, som blivit känd för att skrivit den feta matbibeln, On food and cooking, the science and lore of the kitchen, som är ett heltäckande gastronomiskt verk med allt från historiska fakta och mytologier till analyser inom kemi och fysik. Det är inte en kokbok med recept, utan en tegelsten på 800 sidor som vetenskapligt besvarar de flesta frågor du kan ha om mat. Här finns hänvisningar till ursprungliga metoder och tekniker, tagna ur mycket gamla källor, t ex det första nedtecknade glassreceptet från 1682, Neige de fleurs d’orange, Snö av orange blommor, möjligen med smak av ringblomma.
Molekylär gastronomins framtid
Den molekylära gastronomin är i förändring. Spanska El Bulli har stängt och blivit en stiftelse för att Ferran Adriá vill ta utvecklingen ett steg vidare framåt. Att driva forskningslaboratorium och restaurang samtidigt är inte särskilt billigt eller lönsamt.
Forskningen kring mat, med betoning på smak och upplevelse fortsätter. Nu pratar man om food pairing, om att para ihop olika råvaror. Det gör man genom gaskromotografi där man separerar kemiska föreningar med varandra, och masspektrometri som separerar molekyler från varandra utifrån deras förhållande mellan massa och laddning.
Om det i en råvara A finns en smakmolekyl och man hittar den i råvara B också kan de kanske passa ihop. T ex vit choklad och kaviar passar som hand i handske, båda innehåller trimetylamin.