Karmelizacja lub karmelizacja (zobacz różnice w pisowni) jest utlenianiem cukru, procesem szeroko stosowanym w gotowaniu dla wynikającego z tego orzechowego smaku i brązowego koloru. Karmelizacja jest rodzajem nieenzymatycznej reakcji brązowienia. W trakcie tego procesu uwalniane są lotne związki chemiczne, które nadają charakterystyczny karmelowy smak. Reakcja polega na usunięciu wody (w postaci pary wodnej) i rozkładzie cukru. Reakcja karmelizacji zależy od rodzaju cukru. Sacharoza i glukoza karmelizują się w temperaturze około 160C (320F), a fruktoza karmelizuje się w temperaturze 110C (230F).
Cukier karmelizowany
Temperatury karmelizacji?
Jeśli spojrzałbyś na lody pod mikroskopem, zobaczyłbyś kryształki lodu, kropelki tłuszczu i kieszonki powietrzne rozproszone w cieczy. Ta piankowa mieszanka cieczy, ciała stałego i powietrza jest kluczowa dla smaku i konsystencji lodów.
Aby pomóc utrzymać tę piankową mikroskopijną strukturę, lody zawierają składniki chemiczne zwane „środkami zagęszczającymi”. Są one zaprojektowane tak, aby pomóc pianie pozostać pianą.
| SUGAR | TEMPERATURA |
| Fruktoza | 110° C, 230° F |
| Galaktoza | 160° C, 320° F |
| Glukoza | 160° C, 320° F |
| Laktoza | 203° C, 397° F |
| Sukroza | 160° C, 320° F |
Największe tempo rozwoju barwy powoduje fruktoza, ponieważ karmelizacja fruktozy rozpoczyna się w temperaturze 110C. Wypieki wykonane z miodu lub syropu fruktozowego będą zatem miały ciemniejszy kolor.
Karmelizacja sacharozy rozpoczyna się od topienia cukru w wysokich temperaturach (patrz poniżej), po którym następuje spienianie (wrzenie). Sacharoza najpierw rozkłada się na glukozę i fruktozę. Następnie następuje etap kondensacji, w którym poszczególne cukry tracą wodę i reagują ze sobą. Powstają setki nowych związków aromatycznych o wielu złożonych smakach.
W przypadku karmelizacji sacharozy powstają trzy główne grupy produktów: produkt dehydratacji, karmelan C12H18O9; oraz dwa polimery, karmelen C36H50O25 i karmelina Średni wzór cząsteczkowy karmeliny C125H188O80.
Produkty karmelizacji:
2C12H22O11 = 4H20 C24H36O18 Karmelan
3C12H22O11 =Karmelizacja nadal jest słabo poznanym procesem Oto przegląd: wyrównanie form anomerycznych i pierścieniowych inwersja sacharozy do fruktozy i glukozy kondensacja wiązania wewnątrzcząsteczkowego izomeryzacja aldoz do ketoz reakcje dehydratacji reakcje fragmentacji tworzenie polimerów nienasyconych 8H20 C36H50O25 Karmelan
Kontynuacja ogrzewania daje karmelinę C125H188O80
Karmelizacja nadal jest słabo poznanym procesem Oto przegląd:
- wyrównanie form anomerycznych i pierścieniowych
- odwrócenie sacharozy do fruktozy i glukozy
- kondensacja
- wiązanie międzycząsteczkowe
- .
- izomeryzacja aldoz do ketoz
- reakcje odwodnienia
- reakcje fragmentacji
- tworzenie polimerów nienasyconych
Smaki karmelu:
Diacetyl ( 2,3-butanedion) jest ważnym związkiem smakowym, powstającym podczas pierwszych etapów karmelizacji. Diacetyl jest głównie odpowiedzialny za smak maślany lub karmelowy.
Estry i laktony, które mają słodki smak podobny do rumu.
Furany, które mają orzechowy smak.
Maltol ma smak tostowy.
Jeśli karmelizacja jest dozwolona do daleko posuniętej granicy, smak mieszaniny stanie się mniej słodki, ponieważ oryginalny cukier jest niszczony. W końcu smak stanie się gorzki.
UWAGA: Karmelizacja nie powinna być mylona z reakcją Maillarda, w której cukier redukujący reaguje z aminokwasami.
Karmelizowana marchew
Marchew ma wyższą naturalną zawartość cukru niż wszystkie inne warzywa z wyjątkiem buraków. Na powyższym zdjęciu wysoka zawartość cukru spowodowała powstanie wysoce skarmelizowanej powierzchni. Marchew jest bogata w glukozę, fruktozę i sacharozę (w zależności od rasy marchwi), które sprzyjają karmelizacji. W przypadku marchwi reakcja zawiera zarówno produkty karmelizacji, jak i produkty reakcji Maillarda, ponieważ warzywa zawierają również aminokwasy wraz z cukrami redukującymi. (Uwaga: sacharoza nie jest cukrem redukującym).
Karmelizowane przegrzebki
Przegrzebki gotowane na żeliwnej patelni spowodowały doskonałą karmelizację z powodu wysokiej retencji ciepła. Podobnie jak w przypadku marchewki, karmelizacja i produkty reakcji Maillarda są wytwarzane.
(1) Przegląd kolorów karmelu
(2) Karmelizacja
.