Gay-Lussac-Gesetz, kolloidale Lösungen und Soprom für perfekte Profiteroles

Ergänzung: Am Ende des Beitrags finden Sie aktualisierte Empfehlungen.

Wir verleihen der traditionellen Küche einen Hauch von wissenschaftlichem Wahnsinn. Heute werden wir über einige der Konsequenzen der periodischen Gleichung und des Zusammenbruchs von Gasblasen mit der Temperatur sprechen. Wir werden auch auf die Merkmale der Molekülketten der Stärke und die von ihr gebildeten kolloidalen Lösungen eingehen. Es ist nur langweilig, in Gleichungen herumzustöbern, also ist es mit dem Geschäft kompatibel. Erstellen Sie die perfekte Gewinnkontrolle. Heute haben wir zwei Hauptobjekte zum Studieren - Puddingteig und Pudding mit Schlagsahne. Natürlich werden wir all diese Schande ausschließlich zum Ruhm der Wissenschaft schaffen. Gleichzeitig werden wir die Prozesse verstehen, die nicht in Kochbüchern beschrieben sind.

War es am Ende vergebens, dass ich 28 Eier und ein paar Wochen für Experimente ausgegeben habe?

Gay-Lussac-Gesetz und was haben Profiteroles damit zu tun?

Darstellung einer linearen Beziehung zwischen Gasvolumen und Temperatur.

Das Gay-Lussac-Gesetz ist eine direkte Folge der Mendeleev-Klaiperon-Gleichungen und kann mit einer einfachen Formel formuliert werden: V = Konstante * T. Bitte beachten Sie, dass dies für Situationen mit konstantem Druck gilt . Bei konstanter Gasmasse und konstantem Druck ist das Gasvolumen direkt proportional zur absoluten Temperatur. Dementsprechend wird die Differenz des Gasvolumens bei konstantem Druck durch die folgende Gleichung beschrieben:

$$

$$\ frac {V_t-V_0} {V_0} = \ alpha (t-t_0)$$

oder

$$

$$\ frac {\ Delta V} {V_0} = \ alpha (\ Delta t)$$

wo $$$V_t$- Gasvolumen bei einer bestimmten Temperatur $$$t$in Grad Celsius und $$$\ alpha$Volumenexpansionskoeffizient:

$$

$$\ alpha = \ frac {1} {273} K ^ {- 1}$$

Warum ist dies im Zusammenhang mit Puddingteig und Kränzchen wichtig? Das Hauptproblem, mit dem alle unerfahrenen Konditoren konfrontiert sind, ist das Herunterfallen von hochporösem Gebäck. Gleichzeitig wird der Prozess des „Erhöhens“ des Tests durch das erwähnte Gesetz recht gut beschrieben. Während des Erhitzens verwandelt sich Wasser in Gas und beginnt, die Wände des Teigs zu dehnen. Die Blase erreicht einige Größen, aber mit einem starken Temperaturabfall nimmt ihr Volumen proportional ab und die Gewinnkontrolle „entleert“ sich und verwandelt sich in eine flache Pfannkuchen-Kurve. Fehlschlagen. Ich habe lange mit verschiedenen Varianten von Temperaturprofilen experimentiert und versucht, die optimalen Backparameter etwas strenger zu formulieren. Eine typische Backstarttemperatur beträgt 220 ° C. Die kritische Temperatur, nach der das Profiterol kollabierte, betrug ungefähr 150 ° C. Wenn all diese Schande auf Kelvin übertragen und gemäß der Gay-Lussak-Gleichung für isobare Prozesse berechnet wird, stellt sich heraus, dass die begrenzende Volumenverringerung, der die Wände eines halbfeuchten Profiterols standhalten können, 14-15% beträgt.

Zusammenfassend: Lassen Sie den Temperaturabfall vom Beginn bis zur endgültigen Aushärtung des Tests 70 Grad nicht überschreiten .

Hohlräume, Temperaturprofile und Viskosimetrie

Geburt und Zusammenbruch einer Gasblase

Der Prozess der Hohlraumbildung innerhalb der Profiterole erfolgt in mehreren Stufen.

Die erste Stufe ist traditionell für den Test - kochendes Wasser bildet viele kleine Blasen, die ein schaumiges Muster aus gewöhnlichem Brot bilden. Aber wir haben Öl. Viel Öl. Es erlaubt nicht, dass einzelne Schichten zusammenhalten und die Blasen beginnen zu verschmelzen.

Die zweite Stufe ist die Verschmelzung von Gasblasen. In diesem Moment entscheidet das Schicksal der Menschheit über die Form der Gewinnmitnahme. Blasen sind ziemlich groß und durch dünne weiche Wände voneinander getrennt. Die Größe dieser Hohlräume hängt von der Viskosität des Teigs und der Temperatur ab. Es ist sehr ratsam, von Anfang an bis zu diesem Punkt eine hohe Temperatur zu haben. Durch Schockerwärmung können Sie die Blase schnell "aufblasen", bis der Teig ausgehärtet ist. Bei langsamer Erwärmung hat die oberste Schicht Zeit zum Austrocknen und begrenzt die Größe des wachsenden Hohlraums auf einen starren Rahmen.

Die dritte Stufe ist die Fusion. Trennwände bleiben normalerweise bestehen, aber die Hohlräume der Blasen kommen zusammen und beginnen durch Brüche in den Membranen zu kommunizieren. Zu diesem Zeitpunkt sind Wachstum und Bildung bereits abgeschlossen, es bleibt nur noch die Form zu fixieren. In diesem Stadium senken wir die Temperatur und lassen unser Design Wasser verlieren.



Das Blasenwachstum wird durch Wandelastizität und Schwerkraft begrenzt. Wie wir später sehen werden, ist die Viskosität hier ein kritischer Faktor. Aufgrund des Gewichts des Kränzchenbogens wird die Blase abgeflacht und verteilt ihren Druck auf die Seitenwände neu. In diesem Moment werden diese sehr schwach verdünnten Bereiche gebildet, die im Endstadium einen Kollaps verursachen. Bis der Teig Zeit hat, seine Form zu fixieren, werden sie zum schwachen Glied, das die gewünschte Form nicht halten kann. Typischerweise sind diese Bereiche aufgrund ihrer Transparenz und eines helleren Schattens deutlich sichtbar. Nach langen und schmerzhaften Tests mit verschiedenen Backtemperaturprofilen, Kontrolle der Luftfeuchtigkeit in der Kammer und sorgfältiger Untersuchung der Scheiben fand ich die beste Option.

Beginnen Sie bei 220 ° C. Dies ist für die Schockerwärmung und das maximale Blasenvolumen erforderlich. Es gibt sehr ähnliche Optionen in der klassischen arabischen Küche, wenn sie Pita mit einem Hohlraum im Inneren kochen. Bei dieser Temperatur warten wir auf das Ende des Wachstums. Es ist ungefähr 12 Minuten.
Senken Sie die Temperatur auf 180 ° C. Jetzt ist der Hauptfaktor für uns der Wassergehalt in der Luft des Ofens. Profiteroles selbst verdampfen viel Wasser bis zu Sattdampf. Dies ist genau der Moment, der fast nicht beschrieben wird. Und damit die Wände die Form normal fixieren, insbesondere in dünnen Abschnitten, müssen wir sie gut trocknen. Öffnen Sie den Ofen für ein paar Zentimeter und lassen Sie den Dampf schnell ab, damit die Temperatur nicht sinkt. Sekunden 15. Die Schlüsselmarkierung ist, wenn die Gläser nicht mehr beschlagen.) Schließen Sie und beobachten Sie, wie trockene Luft das gesamte Wasser aus der Auflaufform ansaugt. Normalerweise muss dieser Vorgang 2-3 Mal wiederholt werden. Die Gesamtzeit beträgt 30-35 Minuten.

Nach einer solchen Fixierung kümmern Sie sich nicht um die traditionellen Tipps "Nicht öffnen, nicht schütteln, nicht atmen und es ist besser, sie nicht anzusehen". Von den versteckten Schurken, die auftreten können, ist die „Bodenabsaugung“ besonders nützlich. Der Rahmen ist solide und der Boden ist noch nass. Es wird gelöst, indem man einige Minuten mit einem Spatel umdreht. Oder stellen Sie es im selben Ofen auf den Grill. Ein weiterer Hinweis für eine Notsituation: Als Sie den Beginn des Zusammenbruchs von Kränzchen sahen, knallten Sie die Tür zu und schalteten den bei hoher Temperatur blasenden Ventilator ein. Während der Simulation konnte ich die Wände wieder auf das volle Volumen reduzieren. Wenn der Zusammenbruch einen kritischen Punkt überschritten hat, sind das Ergebnis Kuchen. Lecker. Aber traurig.

Unterhaltsame Viskosimetrie in der Küche

Die Form des endgültigen Backens hängt von der Viskosität ab

Nein, wir werden nicht so stark drücken und ein Viskosimeter in der Küche montieren, um die Eigenschaften des Tests in Poise und Pascalsekunden zu messen. Obwohl es interessant wäre, denke ich. Schauen wir uns diesen wichtigen Parameter genauer an. Die Viskosität des Ausgangsmaterials ist entscheidend für das Endergebnis. Einerseits ist es umso einfacher, eine Gasblase zu bilden, je flüssiger der Teig ist, da der Wandwiderstand stark verringert ist. Außerdem verschmelzen die Hohlräume in der zweiten Phase leichter zu einem großen. Andererseits führt eine geringe Viskosität zur Ausbreitung über die Oberfläche und zur Bildung glatter Pfannkuchen. Das Problem ist, dass die Wände in einem solchen Bereich keinen Hohlraum mit großem Volumen aufnehmen können. Sie stellen sich nur die Kuppel der Kathedrale vor, deren Stützen 300 Meter voneinander entfernt sind. Das gleiche Problem besteht hier nur darin, dass die Form der Kränzchen eher linsenförmig ist. Die ideale Form, die wir anstreben, hat ein maximales Volumen bei minimaler Oberfläche. Ball. Leider kann man es nur bekommen, wenn man irgendwo an der Orbitalstation backt. Um Wände mit Winkeln nahe 90 ° zu erhalten, müssen wir das optimale Gleichgewicht einhalten. Kurz gesagt, Skalen und ein gutes Auge sind erforderlich.

Es gibt übrigens die Idee, wie die Ausbreitung von flüssigem, aber leicht dehnbarem Teig verhindert werden kann. Leider gab es keine Materialien zum Testen in der Praxis. Sie können versuchen, mehr flüssigen Teig in Silikon / Aluminium-Zylinder mit einem Innendurchmesser von ca. 50 mm und einer Höhe von ca. 25 mm zu gießen. Theoretisch sollten pilzförmige Profitroller mit großem Volumen erhalten werden.

Zum Teufel mit der Physik, lasst uns in der Praxis experimentieren

Für das erste Experiment benötigen Sie folgende Materialien:

1. Wasser - 250 g
2. Butter - 150 g
3. Salz - 5 g
4. Zucker - 5 g
5. Mehl - 160 g
6. C2 Eier - 5 Stück / 250 g (Durchschnittsgewicht 50 g pro Ei)

Von Laborgeräten benötigen Sie:

1. Küchenwaage
2. Rührschüssel
3. Hand Schneebesen / Mixer / Küchenmaschine / Mixer
4. Kleine Pfanne
5. Präziser temperaturgesteuerter Elektroofen
6. Süßwarenspritze (optional)

Sie können natürlich Rübenzucker nehmen, aber wenn Perfektionismus typisch für Sie ist, rate ich Ihnen, Rohrzucker zu nehmen. Hammer auf verrückte Vermarkter, die über die besonderen antioxidativen Eigenschaften von Schilf, Vitaminen und Mineralien sprechen. Alles ist einfacher - es ist dumm lecker. Neben Saccharose gibt es im Schilf selbst viel zu essen.


Rübenmelasse (Melassefutter)

Im Gegenteil, Rüben müssen maximal von allen verwandten Aromastoffen gereinigt werden. Die ursprüngliche Melasse ist so lecker, dass selbst Schweine es satt haben. Ja, aus dieser schwarzen Aufschlämmung wird raffinierter Zucker hergestellt.



Gute Butter, Salz, Zucker in einen Topf geben und mit Wasser füllen. Erhitzen, bis das Öl vollständig geschmolzen ist.



Gießen Sie das Mehl und mischen Sie schnell. Die Masse ist glänzend und sehr plastisch.



Die Eier. Schlüsselkomponente. Es ist sehr leicht, die Messe zu verpassen. Bitte beachten Sie, dass das Rezept die zweite Klasse (C2) enthält. Laut GOST hat er ein Durchschnittsgewicht von etwa 50 Gramm pro Ei, was die Dosierung erheblich erleichtert. Unsere Aufgabe ist es, dem Test eine optimale Konsistenz zu geben. Je nach Mehl, dessen Eigenschaften sehr unterschiedlich sind, benötigen wir 220 bis 250 Gramm Eier. Fügen Sie jeweils eine hinzu und beginnen Sie nach dem vierten mit der Bewertung der Konsistenz.



Es sollte so etwas sein.



Wenn sie angelegt sind, sollte sich die Masse ausbreiten, aber sehr mäßig. Ich legte mit einem Esslöffel aus. Perfektionisten können eine Süßwarenspritze verwenden. Achten Sie auf den großen Abstand zwischen ihnen und dem Schachbrett. Für uns ist es wichtig, dass ein großes Teigvolumen nicht zu viel Wasser in die Kammerluft abgibt, da sonst Probleme beim Trocknen unserer Kränzchen auftreten.



Als nächstes backen Sie nach dem entwickelten Schema:

• 220 ° C - 10-12 Minuten. Das Kriterium für den Wechsel in den nächsten Modus ist das Aufhören von kochendem Öl auf der Oberfläche und eine konstante Größe.
• 180 ° C - 20 Minuten. Entfernen Sie dabei 2-3 Mal vorsichtig überschüssigen Dampf in eine vollständig trockene Kammer
• In der letzten Umdrehung umlegen oder auf den Rost legen, um den Boden zu trocknen

Wenn alles gut lief und sich sogar große Blasen auf der Scheibe befanden, wurde die erste Stufe des Experiments erfolgreich abgeschlossen. Sie können von der Physik zur Chemie wechseln.

Kolloidale Lösungen und ihre Stabilität

Merkmale von Polymerstärkeketten

Amylopektin


Amylose

Stärke ist eine Mischung aus linearen und verzweigten Makromolekülen von Amylose und Amylopektin. Beim Quellen in heißem Wasser entsteht eine kolloidale Lösung, deren Eigenschaften weitgehend von den Anteilen des Gehalts an Makromolekülen mit unterschiedlichen Kettenlängen abhängen. Interessanterweise können die Eigenschaften von Stärken in Abhängigkeit von der ursprünglichen Pflanzenart, aus der sie gewonnen werden, stark variieren. Die häufigsten Stärkesorten, die Sie kaufen können, wenn Sie exotische Tapiokasorten wegwerfen, sind Kartoffeln und Mais. Nehmen Sie keine Kartoffeln, es ist schlimmer für unsere Zwecke. Die Besonderheit von Mais in der sehr hohen Stabilität der resultierenden Kolloide, auch in kleinen Dosen. Für unsere Zwecke ist die Stabilität des erhaltenen Kolloids am kritischsten.

Regeln zum Mischen kolloidaler Lösungen

Wenn wir von Cremes mit einer komplexen Zusammensetzung sprechen, ist die Delaminierung die unangenehmste Folge des Mischens der Basis mit Öl oder Creme. Ein charakteristisches Symptom sind Wassertropfen auf der Oberfläche. Sicherlich haben Sie ähnliches bei nicht sehr hochwertigem Öl gesehen. Die Hauptregel für das Mischen ist, dass unterschiedliche Cremes die gleiche Temperatur haben sollten . Eis kann zum Beispiel nicht mit heißem Pudding gemischt werden. Dazu muss der Pudding zuerst abgekühlt werden. Und für Öl - im Gegenteil. Warme Butter gemischt mit warmem Pudding.

Der zweite Punkt - das Mischen sollte langsam sein . Entweder mit den Händen oder mit einem Mixer bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten. Zärtlich so.

Lassen Sie uns unserem Kolloid im Weg stehen!

In der heutigen Werkstatt für Kolloidchemie wird mit Schlagsahne der richtige Pudding hergestellt. Eine hohe Stabilität bei Temperaturabfällen und eine Lagerung von mehr als einem Tag ist ein Kriterium für den erfolgreichen Abschluss der Aufgabe. Also brauchen wir:

1. Milch - 500 g
2. C2 Eier - 2 Stück / 100 g
3. Zucker - 85 g
4. Maisstärke - 35 g
5. Natürliche Vanille in einer Schote oder in Zucker
6. Butter - 50 g
7. Creme 33% - 200 g
8. Dunkle Schokolade> 85% oder Kakaomasse - 80 g (optional)

Von Laborgeräten benötigen Sie:

1. Küchenwaage
2. Rührschüssel
3. Hand Schneebesen / Mixer / Küchenmaschine / Mixer
4. Kleine Pfanne
5. Süßwarenspritze (optional)

Bitte beachten Sie, dass Vanille natürlich sein muss. Vanillin in der Hitze. Nein, keine Chemophobie, synthetisches Vanillin unterscheidet sich nicht von demselben Vanillin in der Schote. Aber der ganze Müll in industriellen Aromen spart in allem. Wenn Vanillin ein bedingtes Aroma von 85% natürlicher Vanille ausmacht, wird niemand Geld für die Synthese von weiteren fünfzig Substanzen ausgeben, die die restlichen 15% des Ergebnisses ergeben. Und in einer sanften Creme - das ist entscheidend. Das Aroma dieser Schote ist sehr unterschiedlich subtil Nuancen, es ist viel reicher und vielseitiger. Als Kompromiss kann ich Ihnen raten, Vanillezucker einzunehmen. Bitte beachten Sie, dass die Zusammensetzung Zucker, natürliche Vanille und möglicherweise natürlichen Vanilleextrakt enthalten sollte. Dann wird alles gut.



Legen Sie Eier, Zucker, Stärke und Vanille in eine Rührschüssel oder eine Schüssel, in der Sie alles mischen. Zu einer homogenen Masse mischen, Schlagen macht keinen Sinn.



Die Milch in einem Topf erhitzen, bis sie kocht. Nur ohne Spezialeffekte und ohne den ganzen brennenden Schaum zu gießen. Folgen Sie dem Vorgang) Stellen Sie die Hitze auf ein Minimum und gießen Sie die Ei-Stärke-Mischung in einen Strahl. Mischen Sie dabei schnell und beobachten Sie, wie sich die Mischung verdickt. Weitere 3 Minuten aufwärmen lassen, dann das Öl hinzufügen. In der Schokoladenversion - nach der Butter auch geriebene / zerkleinerte Schokolade.


Die endgültige Creme ist warm warm und verwandelt sich beim Abkühlen im Kühlschrank in eine zarte Mousse. Wenn Sie es separat ohne Sahne essen möchten, reduzieren Sie die Stärkemenge auf 27-30 g.



In einen Behälter mit Deckel gießen, fest verschließen und 3 Stunden im Kühlschrank abkühlen lassen.



Nach 3 Stunden beginnen wir die Sahne zu schlagen. Bitte beachten Sie - die Sahne muss Eis sein! Idealerweise kühlen Sie die Stahlschale im Kühlschrank ab. Creme hat ihre eigenen Schwierigkeiten hinsichtlich der Schaumstabilität. Ich kann Petmol 33% nur empfehlen, es gibt noch ein zusätzliches Carrageen als Stabilisator. Kriterium für überlaufscharfe Spitzen, die ihre Form behalten und nicht tropfen.



Fügen Sie nun den gekühlten Pudding aus dem Kühlschrank hinzu und mischen Sie ihn bei niedriger Geschwindigkeit. Der Ausgang ist eine sehr luftige Füllung.

Abschluss des Workshops

Damit sind unsere Testaufgaben erledigt. Sie können die Ergebnisse beider Aufgaben kombinieren und die Creme mit einer Spritze oder durch sorgfältige Schnitte mit einem Löffel in Kränzchen injizieren. Sie können endlich Olivier in Kränzchen stopfen und die Sahne nachts mit einem Löffel aus einem Becken essen. Auf jeden Fall ein frohes neues Jahr. Bitte einander)

Update nach einem Jahr

Er kehrte mit geringfügigen Änderungen und Ergänzungen zurück.) Es gibt einen taktisch einfacheren und garantierteren Kochalgorithmus, der jedoch eine höhere Starttemperatur erfordert.

1. Wir starten bei 250 Grad für die Schockerwärmung und die schnelle Expansion der Blase. Etwa 15 Minuten vor dem Ende des Wachstums.
2. Reduzieren Sie die Temperatur auf 170 Grad und trocknen Sie sie langsam 40 Minuten lang zu einem Knirschen

Der Punkt ist, dass alle dünnen Abschnitte der Kränzchen weißbraun werden. Dann werden sie höchstwahrscheinlich nicht fallen. In dieser Ausführungsform ist es einfacher, dass keine Notwendigkeit besteht, Feuchtigkeit zu überstehen. Von den Unterschieden werden sich Profiteroles als knuspriger und unelastischer herausstellen.

Testen Sie die Konsistenz

Wenn Sie kräftige Kränzchen benötigen, machen Sie beim Hinzufügen von Eiern einen dickeren Teig.



Wenn Sie Keksen mit dicken Wänden etwas näher bringen möchten, gießen Sie eine flüssigere Version ein.