Techniki kulinarne: Żelowanie

W tym kursie znajdziesz:

• Żelowanie: definicja »
• Wideo: poznaj technikę żelowania » 
• Siła żelowania: stopnie Blooma »
• Substancje żelujące pochodzenia zwierzęcego »
• Substancje żelujące pochodzenia mikrobiologicznego »
• Substancje żelujące pochodzenia roślinnego »
• Żelatyna: schemat technologiczny »
• Agar: schemat technologiczny »

Żelowanie: definicja

Żelowanie, inaczej nazywane żelifikacją lub galaretowaceniem, to proces koagulacji czyli przejścia koloidów ze stanu rozpuszczalnego (zolu) do stanu półstałego (żelu). Technikę żelowania wykorzystuje się w przetwórstwie spożywczym do nadawania odpowiednich struktur takim produktom, jak:

• galaretki
• dżemy
• słodycze
• jogurty
• lody
• gumy do żucia
• konserwy mięsne i wędliny.

W gastronomii technika żelowania jest jedną z najpopularniejszych technik w cukiernictwie, w kuchni polskiej, odzyskuje swoją popularność również dzięki kuchni molekularnej. Znajomość tej techniki pozwala tworzyć takie pozycje, jak:

• galantyny
• mięsa i ryby w galarecie
• galaretki z mięsem, warzywami lub owocami
• musy owocowe i czekoladowe
• kawior molekularny
• panna cotta i wiele innych deserów.

Żelowanie wymaga użycia odpowiednich surowców. Najpopularniejszym z nich jest żelatyna (białko pochodzenia zwierzęcego, nieodpowiednie dla wegan i wegetarian) oraz agar (roślinna substancja żelująca odpowiednia dla wegan).

Wideo: poznaj technikę żelowania

Siła żelowania: stopnie Blooma

Test Blooma, którego wynik opisywany jest w stopniach Blooma, pozwala na określenie siły żelu lub żelatyny – im wyższa siła Blooma, tym większa twardość i lepkość. W ten sposób określa się również jakość żelatyny. W technologii żywności test Blooma stosowany jest od 1952 roku. W teście Blooma określa się wagę substancji żelującej (w gramach), wymaganą przez próbkę do odbicia powierzchni żelu o grubości 4 mm, bez jej uszkodzenia. Wynik jest wyrażany w stopniach Blooma w skali zazwyczaj od 30 do 300 stopni, gdzie 30 oznacza najniższą siłę, a 300 – najwyższą siłę żelowania. Na rynku dostępne są również żelatyny o sile Bloom powyżej 300.

Wielu producentów żelatyny spożywczej do zastosowań profesjonalnych stosuje odpowiednie oznaczenia:

KOLOR / OZNACZENIE	SIŁA BLOOM
PLATYNOWA	225 – 265
ZŁOTA	190 – 220
SREBRNA	160 – 180
BRĄZOWA	125 – 160

Żelatyna spożywcza przeznaczona do użytku nieprofesjonalnego to żelatyna o właściwościach 170-180 stopni w skali Blooma.

Substancje żelujące pochodzenia zwierzęcego

Żelatyna to rozpuszczalne białko pochodzenia zwierzęcego otrzymywane z kolagenu. Pozyskiwana jest z kości, skóry i ścięgien zwierząt (trzoda, bydło, ryby), a w jej skład wchodzą glicyna, prolina i hydroksyprolina. Aby stworzyć z niej zol (układ koloidalny), który może przejść w postać żelu, należy ją rozpuścić w wodzie. Żelatyna jest bezwonna, pozbawiona smaku i koloru. Dzięki temu stanowi uniwersalny dodatek żelujący do potraw. Żelatyna jest stosowana również jako emulgator i środek zagęszczający.

Ze względu na sposób pozyskania surowca, żelatynę dzielimy na:

• typ A: pozyskiwana jest metodą kwasową; najczęściej to żelatyna pochodzenia wieprzowego;
• typ B: pozyskiwana jest metodą alkaliczną; najczęściej to żelatyna pochodzenia wołowego.

Żelatyny typu A i B różnią się od siebie właściwościami wynikającymi m.in. poziomu PH. 

Najważniejsze parametry żelatyn:

• twardość (w stopniach Blooma) – im wyższa wartość Bloom, tym mniejsza ilość żelatyny potrzebna do zastosowania w recepturze
• lepkość (w stopniach Blooma) – im wyższa wartość Bloom, tym większa lepkość, która spada wraz ze wzrostem temperatury
• temperatura żelowania – uzależniona jest od twardości żelatyny; temperatura żelowania w przypadku 10% roztworu żelatyny to 24-29 st C
• temperatura topnienia – w przypadku 10% roztworu żelatyny to 27-32 st C
• czas żelowania – uzależniony od rodzaju zastosowanej żelatyny, pozostałych składników potrawy i temperatury żelowania.

Do żelowania służą dwa rodzaje żelatyn:

• spożywcza – występująca pod postacią granulatu, proszku lub listków; rozpuszcza się w wodzie wyłącznie na ciepło;
• szybko rozpuszczalna – występująca pod postacią proszku; pęcznieje w wodzie wyłącznie na zimno.

Dostępny na rynku hydrolizat żelatyny nie ma właściwości żelujących.

Właściwości żelatyny:

• jest rozpuszczalna w wodzie
• w temp. 30-40 st C przechodzi z postaci żelu do roztworu
• podgrzana do temperatury powyżej 65 st.C osłabia częściowo lub całkowicie właściwości żelujące
• największe właściwości żelujące uzyskuje się przygotowując żelatynę w temperaturze ok. 55 st C.
• charakteryzuje się lekko żółtym kolorem i neutralnym smakiem, co nie wpływa na wygląd i smak końcowego produktu.

⚠️ Ze względu na jej odzwierzęce pochodzenie, żelatyna nie może być wykorzystywana w kuchni wegańskiej i wegetariańskiej.

Substancje żelujące pochodzenia mikrobiologicznego

Guma ksantanowa (ksantan) oraz guma gellan to substancje żelujące pochodzenia mikrobiologicznego, mogą być stosowane w produktach wegańskich i wegetariańskich. 

Guma ksantanowa uzyskiwana jest w procesie fermentacji węglowodanów (najczęściej cukrów pochodzących z kukurydzy, pszenicy lub soi) pod wpływem bakterii Xanthomonas campestris. Guma ksantanowa występuje pod postacią drobnego, jasnożółtego lub kremowego proszku.

Właściwości gumy ksantanowej:

• jest rozpuszczalna w płynach ciepłych i zimnych;
• poza żelowaniem, wykazuje zdolność do formowania lepkich zawiesin;
• charakteryzuje się wysoką stabilnością nawet przy niskim stężeniu
• jest odporna na zmiany temperatury, PH czy działanie enzymów
• temperatura topnienia (w przypadku ciał stałych): 72-77 st C
• produkt z dodatkiem gumy ksantanowej może być pasteryzowany, sterylizowany, chłodzony, a nawet mrożony bez wpływu na jego właściwości
• w połączeniu z gumą guar roztwór gumy ksantanowej charakteryzuje się większą lepkością.

Guma gellan to polisacharyd, który powstaje w wyniku fermentacji węglowodanów pod wpływem bakterii Sphingomonas elodea / Pseudomonas elodea. Gellan występuje pod postacią sypkiego, prawie białego proszku. 

Właściwości gumy gellan:

• jest rozpuszczalna w gorącej wodzie, a w zimniej – dysperguje
• żeluje już przy niskich stężeniach (nawet 0,05%), ale do stworzenia żelu potrzebuje kationów (jonów wapnia, magnezu, sodu lub potasu);
• traci lepkość po podgrzaniu do 25 st C – jest wrażliwa na zmianę temperatury
• jest stabilna przy PH od 3,5 do 8,0
• można z niej tworzyć żele termoodwracalne
• w wysokich temperaturach i kwaśnym środowisku podlega hydrologicznej degradacji
• żele stworzone przy pomocy gumy gellan charakteryzują się dużą elastycznością i wysoką przezroczystością.

✅ Guma ksantanowa i guma gellan, ze względu na swoje pochodzenie, mogą być wykorzystywane w kuchni wegańskiej i wegetariańskiej.

Substancje żelujące pochodzenia roślinnego

Do najpopularniejszych substancji żelujących pochodzenia roślinnego należą: 

• ekstrakty z wodorostów (agar, karagen, alginiany)
• ekstrakty soi (białka sojowe)
• polisacharydy (guma guar, guma arabska, tragakanta, guma Konjac, skrobie modyfikowane, hydroksypropylometyloceluloza oraz pektyny wysoko- i niskometylowane). 

Wszystkie mogą być stosowane w produktach wegańskich i wegetariańskich.

Agar (agar-agar) to substancja żelująca pochodzenia roślinnego, pozyskiwana z krasnorostów (Rhodophyta), a jego głównym składnikiem jest galaktoza (cukier prosty). Występuje pod postacią białego proszku, listków, kostek lub nitek, jest bezwonny, o neutralnym smaku. 

Właściwości agaru:

• Agar jest rozpuszczalny w gorącej wodzie (85-100 st C), natomiast w zimnej wodzie pęcznieje;
• zestala się w temperaturze 32-43 st C, po podgrzaniu do 85 st C ponownie się roztapia (przy 1,5% wodnym roztworze);
• charakteryzuje się wyjątkową stabilnością – większą niż m.in. żelatyna; zdolności żelujące agaru zależą od PH roztworu – im wyższe PH, tym mniejsze właściwości żelujące;
• jego neutralny smak sprawia, że nadaje się do żelowania również roztworów o bardzo delikatnym smaku; dodatkowo wzmacnia smak żelowanych produktów, utrwala też ich zapach;
• roztwór z agarem może być wielokrotnie żelowany i topiony bez utraty właściwości pierwotnego roztworu
• ze względu na zestalanie w stosunkowo wysokiej temperaturze, wymaga szybkiej i sprawnej obróbki.

Guma guar

Guma guar (guaran albo galactomannan) to substancja żelująca pochodzenia roślinnego, pozyskiwana z bielma ziaren rośliny guar (Cyamopsis tetragonoloba), jej głównymi składnikami są cukry proste – mannoza i galaktoza. Występuje pod postacią drobnego, białego lub jasno kremowego proszku.

Właściwości gumy guar

• guma guar jest rozpuszczalna w wodzie, a właściwości żelujące wykazuje już w niskich stężeniach (2-5%);
• Największą lepkością charakteryzują się roztwory w temp. 25 – 45 st C;
• Największą lepkość i stabilność mają roztwory o pH w zakresie od 3 do 8;
• stosowana w wypiekach bezglutenowych, zastępuje gluten nadając przyjemnej, sprężystej struktury;
• nie zmienia smaku potraw, poprawiając ich sprężystość i strukturę;
• cukier obniża lepkość gumy guar, a sól ją zwiększa;
• dodatek gumy guar zapobiega tworzeniu się kryształków lodu w mrożonych produktach – guma guar ma właściwości wiązania wody
• zapobiega przemieszczaniu się tłuszczu w produktach

Guma Konjac

Guma Konjac to naturalna substancja żelująca pochodzenia roślinnego, pozyskiwana z bulw rośliny Amorphophallus konjac, a jej głównymi składnikami są cukry proste – mannoza i glukoza. Występuje pod postacią proszku o barwie białej do jasnobrązowej.

Właściwości gumy Konjac

• jest rozpuszczalna w wodzie;
• tworzy żele stabilne nawet w temperaturze do 200°C o wysokiej lepkości;
• tworzy stabilne roztwory nawet przy PH niższym niż 3,3
• w środowisku zasadowym charakteryzuje się tworzeniem żelu termostabilnego i termoodwracalnego
• cząsteczki gumy Konjac mają właściwości silnie pęczniejące  (nawet do 200 razy swojej objętości)
• najlepsze właściwości wykazuje po rozpuszczeniu jej w zimnym płynie.

Pektyny

Pektyny to grupa substancji żelujących pochodzenia roślinnego, pozyskiwanych do celów przemysłowych przede wszystkim z owoców (jabłek, cytrusów). Występują pod postacią białego lub jasnobrązowego proszku.

Właściwości pektyn

• pektyny wysokometoksylowe (HM) to najpopularniejszy typ o właściwościach szybkowiążących (stosowane najczęściej do dżemów i marmolad); 
• pektyny wysokometylowane żelują przy pH 3,0, stężeniu cukru 65% oraz zawartości pektyn 0,3 – 2%. 
• pektyny niskometoksylowe (LM) należą do substancji wolnowiążących (używanych np. do produkcji galaretek); sprawdzają się w recepturach nisko lub bezcukrowych ze względu na fakt, iż do tworzenia wiązań nie potrzebują cukru; pektyny LM aktywowane są już w temperaturze pokojowej.
• pektyny niskometoksylowe żelują przy niższym stężeniu cukru (30-40%) oraz w szerszym zakresie pH (3-6).

✅ Agar, guma guar, guma Konjac oraz pektyny, ze względu na swoje pochodzenie, mogą być wykorzystywane w kuchni wegańskiej i wegetariańskiej.

Żelatyna – schemat technologiczny

Agar – schemat technologiczny (2 metody)