Молекулярная диагностика генетических заболеваний: особенности и методы исследования

Здорова ли молекулярная кухня?

У многих химические и физические процессы, применяемые в молекулярных лабораториях, ассоциируются с чем-то искусственным, модифицированным и нездоровым. Однако тот, кто думает, что имеет дело с едой не полезной, нафаршированной искусственными веществами, заблуждается. Молекулярная кухня не основывается на добавлении в продукты несчетного количества «чужеродных» веществ — усилителей запаха и вкуса, красителей и консервантов (наличием которых грешит практически все, что сегодня лежит на магазинных полках). Вещества, используемые для приготовления молекулярной пищи, — это вполне естественные химические соединения и натуральные ингредиенты, причем на все 100 % .

Предъявите этикетку!

К примеру, жидкий азот, используемый для замораживания пищи. Пары жидкого азота выглядят впечатляюще, но нет ничего более естественного: воздух, которым мы дышим, почти на 80 % состоит из этого газа. Упомянутый выше альгинат натрия — это полностью натуральное вещество, которое получают из водорослей ламинарии, а его символ — Е 401 — можно найти на этикетках, например, джемов, поскольку оно уплотняет и стабилизирует. Также – правда, это звучит уже не столь аппетитно — это основной компонент клеев для фиксирования зубных протезов. А хлорид кальция (Е509) представляет собой вариант соли, которая в качестве связующего вещества добавляется в сухое молоко, в созревающие сыры, а зимой употребляется для посыпания улиц. Молекулярные повара с удовольствием добавляют в блюда соевый лецитин или различные сахара, экстракты морских водорослей, изменяющие консистенцию пищи.

Мне это что-то напоминает… из «Гарри Поттера»…

Вы напрасно думаете, что это икра или рыбьи глаза. И это не зеленая макаронина. Но тоже съедобно.

Методика приготовления блюд также свидетельствует в пользу того, что молекулярная кухня – это здоровая кухня. Примером могут служить хотя бы блюда, приготовленные путем вакуумирования. Так, рыбу кладут в пакетик из фольги, отсасывают воздух и варят в воде при температуре 62 градуса в течение 20 минут. В результате получается блюдо с натуральным вкусом и внешним видом, при этом полное питательных веществ. Таким образом, во всех этих процессах нет ничего сверхъестественного, поистине революционного, чего нам стоило бы реально опасаться, особенно если иметь в виду засилье всяческой «химии» на наших столах и в быту в целом.

Как отражается на нашем здоровье поедание вот таких молекулярных монстров?

Баловство или светлое будущее кулинарии?

Плоды молекулярной гастрономии шокируют и никого не оставляют равнодушным. Многие приверженцы традиционной кулинарии считают их позором для истинной кухни, но и сторонников «молекулярки» достаточно. Адепты новых кулинарных технологий объясняют, что их, технологий, привлекательность состоит в более совершенной обработке компонентов. Они утверждают, что мясо кролика, запакованное в вакуум и варившееся более 30 часов при температуре 65 градусов, намного вкуснее, чем просто тушеное мясо. То же самое можно сказать и о мороженом, замороженном жидким азотом при температуре ниже 190 градусов. Быстрое и резкое замораживание приводит к тому, что образуются кристаллы льда гораздо тоньше обычных, возникающих при медленном охлаждении. Следовательно, мороженое имеет более однородную, кремовую консистенцию. Мороженому больше не надо содержать жирного крема, потому что даже охлажденная жидким азотом кока-кола с добавлением ксантановой камеди (компонент, который сохраняет постоянную вязкость и эластичность вне зависимости от температуры) имеет консистенцию крема для торта.

Создатели молекулярной кухни считают ее кухней будущего. И все же шансы на то, что она станет обыденностью – по крайней мере, в обозримой перспективе — невелики. В широкие массы молекулярная гастрономия, скорее всего, не пойдет хотя бы потому, что самостоятельное приготовление блюд может оказаться слишком хлопотным. Это — кухня для снобов и похоже, ей суждено остаться только объектом кулинарного любопытства. Пока цены запредельно высоки, а время ожидания блюд так велико, что, отказавшись от обычной кухни, можно запросто умереть с голода.

И еще немного молекулярного искусства

И эти цветы…

Съедобная инсталляция в тарелке

Шоколадная сфера

Магнитные свойства молекул

Молекулы и макромолекулы подавляющего большинства химических соединений являются диамагнитными. Магнитная восприимчивость молекул (χ) для отдельных органических соединений может быть выражена как сумма значений χ для отдельных связей.

Молекулы, имеющие постоянный магнитный момент, является парамагнитными. К таковым относятся молекулы с нечётным количеством электронов на внешней оболочке (например, NO и любые свободные радикалы), молекулы, содержащие атомы с незаполненными внутренними оболочками (переходные металлы и т. д.). Магнитная восприимчивость парамагнитных веществ зависит от температуры, поскольку тепловое движение препятствует ориентации магнитных моментов в магнитном поле.

История

Первым сформировавшимся разделом молекулярной физики была кинетическая теория газов. В процессе её развития работами Джеймса Клерка Максвелла, Людвига Больцмана , Дж. У. Гиббса была создана классическая статистическая физика.

Количественные представления о взаимодействии молекул (молекулярных силах) начали развиваться в теории капиллярных явлений. Классические работы в этой области Алекси Клод Клеро (1743), Пьера-Симона Лапласа (1806), Томаса Юнга (1805), С. Д. Пуассона , Карла Фридриха Гаусса (1830—1831) и других положили начало теории поверхностных явлений. Межмолекулярные взаимодействия были учтены Й. Д. Ван-дер-Ваальсом (1873) при объяснении физических свойств реальных газов и жидкостей.

В начале XX века молекулярная физика вступила в новый этап развития. В работах Жана Батиста Перрена и Теодора Сведберга (1906), Мариан Смолуховского и Альберта Эйнштейна (1904—06), посвященных броуновскому движению микрочастиц, были получены доказательства реальности существования молекул.

Методами рентгеновского структурного анализа (а впоследствии методами электронографии и нейтронографии) были изучены структура твёрдых тел и жидкостей и её изменения при фазовых переходах и изменении температуры, давления и других характеристик. Учение о межатомных взаимодействиях на основе представлений квантовой механики получило развитие в работах Макса Борна, Фрица Лондона и Вальера Гайтлера, а также Петера Дебая. Теория переходов из одного агрегатного состояния в другое, намеченная Ван-дер-Ваальсом и Уильямом Томсоном и развитая в работах Гиббса (конец XIX века), Льва Давидовича Ландау и Макса Фольмера (1930-е) и их последователей, превратилась в современную теорию образования фазы — важный самостоятельный раздел физики. Объединение статистических методов с современными представлениями о структуре вещества в работах Якова Ильича Френкеля, Генри Эйринга (1935—1936), Джона Десмонда Бернала и других привело к молекулярной физике жидких и твёрдых тел.

Литература

• Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. М.: ФМЛ, 1963. — 472с.
• Квасников И. А. Молекулярная физика. М.: Едиториал УРСС, 2011. — 230с. ISBN 978-5-8360-0560-3
• Матвеев А. Н. Молекулярная физика. М.: Высшая школа, 1981. — 400 с.
• Оно С. Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. Пер. с англ. М.: ИИЛ, 1963. — 292с.
• Радченко И. В. Молекулярная физика. — М.: Наука, 1965 −480c.
• Резибуа П., Де Ленер М. Классическая кинетическая теория жидкостей и газов. Пер. с англ. М.: Мир, 1980.
• Фишер И. З. Статистическая теория жидкостей. Наука, 1961. — 280с.
• Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. М.: Наука, 1975. — 592с.

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Спектры и строение молекул

Электрические, оптические, магнитные и другие свойства молекул связаны с волновыми функциями и энергиями различных состояний молекул. Информацию о состояниях молекул и вероятности перехода между ними дают молекулярные спектры.

Частоты колебаний в спектрах определяются массами атомов, их расположением и динамикой межатомных взаимодействий. Частоты в спектрах зависят от моментов инерции молекул, определение которых из спектроскопических данных позволяет получить точные значения межатомных расстояний в молекуле. Общее число линий и полос в колебательном спектре молекулы зависит от её симметрии.

Электронные переходы в молекулах характеризуют структуру их электронных оболочек и состояние химических связей. Спектры молекул, которые имеют большее количество связей, характеризуются длинноволновыми полосами поглощения, попадающими в видимую область. Вещества, которые построены из таких молекул, характеризуются окраской; к таким веществам относятся все органические красители.

Рецепты молекулярной кухни

Красная икра из моркови

Для приготовления это блюда вам потребуется:

• альгинат натрия – ½ чайной ложки;
• хлорид кальция – ½ чайной ложки;
• вода холодная – 2,5 стакана;
• морковь – 3 шт. средней величины;
• имбирь – кусочек, примерно 3 см.

Готовим молекулярную икру:

1. Морковь и имбирь очистить и нарезать.
2. В блендере готовим из моркови и имбиря пюре.
3. Добавить в пюре стакан воду (должен получиться 1 стакан смеси).
4. Перемешать пюре с водой и процедить.
5. Процеженное пюре убрать в холодильник на 1 час. За это время пюре должно осесть и из него выйдет воздух.
6. Достать пюре из холодильника и аккуратно добавить в него альгинат натрия, медленно и хорошо перемешать.
7. Заправить пюре в гибкую (например пластиковую) бутылку. В крышке бутылки должно быть отверстие. Диаметр отверстия – это диаметр вашей икры.
8. Два стакана холодной воды налить в миску и растворить в этой воде хлорид кальция.
9. А теперь делаем икру – выдавливаем из бутылки пюре в холодную воду по одной капельке. Икринку будут образовываться при контакте пюре с холодной водой.
10. Аккуратно процедить икру и выложить на бумажное полотенце.
11. После того, как лишняя влага впитается в полотенце, икру можно использовать для украшения блюд или как самостоятельное блюдо.

Диетические изумрудные спагетти

Для приготовления этого блюда вам понадобится:

• Вода – не менее ½ стакана;
• Руккола – 1,5 стакана;
• Агар-агар – 2 г.

А ещё специальный шприц и специальные трубочки. А если нет специальных, то подойдет шприц медицинский и трубочки от системы для капельницы. Систему нужно будет порезать на мерные трубки (длина трубочки – это длина будущих спагетти).

Готовим спагетти:

1. Смешать рукколу с водой и тщательно перемолоть в бендере (в пюре). Должно получиться эластичное пюре. Если воды мало – добавьте (не более ¼ стакана. Следите за консистенцией) и снова взбейте в блендере .
2. Пюре переложить в кастрюлю с толстым дном, добавить агар-агар и довести до кипения.
3. Перелить смесь в миску и наберите в шприц горячего пюре. Выдавите пюре в трубку.
4. Снимите трубку с пюре с шприца с поместите её в холодную воду до остывания (примерно 3 минуты). Пока пюре остывает – делаем следующую «макаронину.
5. Извлекаем спагетти из трубок: набираем в шприц воздух, присоединяем трубку с остывшим пюре к шприцу и, аккуратно, выдавливаем спагетти из трубки.

А если вам не нравятся зеленые спагетти, то можно приготовить, например, оранжевые.

Апельсиновые спагетти

Для приготовления это блюда вам потребуется:

• Сок апельсиновый – 250 мл;
• Агар-агар – 1 чайная ложка;
• Сахар и специи – по вкусу.
• Как и для спагетти из рукколы понадобится шприц и трубочки.

Готовим спагетти:

1. Если вы готовите из свежевыжатого сока, то лучше его немного разбавить водой (не более 30 %), чтобы не было очень яркой апельсиновой ноты в готовых спагетти. Добавьте сахар – по вкусу.
2. Сок перелить в кастрюлю с толстым дном и поставить кастрюлю на огонь. Доведите температуру сока до 50-60 градусов, введите в сок агар-агар, хорошо перемешайте.
3. После растворения агар-агара снимите кастрюлю с огня и дождитесь, пока сок не начнет застывать (самую малость).
4. А теперь готовим сами спагетти. Процесс аналогичен тому, который описан в рецепте диетических спагетти из рукколы: шприц, трубочки, холодная вода и приятного аппетита.

И последний, на сегодня, рецепт. Это коктейли.

Будем готовить фруктово-молочный коктейль

Вам потребуется:

• Фрукты (на ваш вкус) – 1 стакан (порезанные кубиком);
• Молоко – 1 стакан;
• Ксантановая камедь – 1 г;
• Сахар – по вкусу;
• Лед – 6-8 кубиков.

Готовим коктейль:

1. В чашу блендера поместить фрукты, молоко, сахар и добавить 1 г камеди.
2. Взбить.
3. Разлить по бокалам, украсить веточками мяты, дольками фруктов.

Вы скажете: «А где тут молекулярная кухня? Это просто молочный коктейль!».
Вся изюминка в камеди. Попробуйте и ощутите разницу.

История развития

Воз­ник­но­ве­ние М. г. яв­ля­ет­ся ре­зуль­та­том взаи­мо­дей­ст­вия трёх ра­нее не­за­ви­си­мых на­прав­ле­ний ис­сле­до­ва­ния и ло­ги­че­ски вы­те­ка­ло из раз­ра­бот­ки тео­рии ге­на. Пер­вое на­прав­ле­ние свя­за­но с изу­че­ни­ем нук­леи­но­вых ки­слот и до­ка­за­тель­ст­вом их ге­не­тич. ро­ли, пре­ж­де все­го ДНК. Мо­ле­ку­ляр­ная при­ро­да ге­не­тич. ма­те­риа­ла бы­ла ус­та­нов­ле­на амер. учё­ны­ми О. Эве­ри, К. Мак-Ле­о­дом и М. Мак­кар­ти в 1944 в ре­зуль­та­те иден­ти­фи­ка­ции хи­мич. при­ро­ды аген­та, пе­ре­но­ся­ще­го на­следств. при­зна­ки при транс­фор­ма­ции бак­те­рий – яв­ле­ния, от­кры­то­го англ. учё­ным Ф. Гриф­фит­сом в 1928. Струк­ту­ра мо­ле­ку­лы ДНК рас­шиф­ро­ва­на Дж. Уот­со­ном и Ф. Кри­ком в 1953. Вто­рое на­прав­ле­ние – ис­сле­до­ва­ние слож­ной струк­ту­ры ге­на – на­ча­то в 1920–30-х гг. в СССР ра­бо­та­ми А. С. Се­реб­ров­ско­го и его шко­лы, об­на­ру­жив­ших слож­ные ал­лель­ные от­но­ше­ния и ре­ком­би­на­цию в ге­не scute-achaete (sc-ac) у пло­до­вой муш­ки Drosophila melanogaster; даль­ней­шее раз­ви­тие по­лу­чи­ло в 1940–50-е гг. в свя­зи с изу­че­ни­ем т. н. псев­до­ал­ле­лизма, в ча­ст­но­сти – ре­ком­би­на­ци­он­ной де­ли­мо­сти ге­нов у то­го же объ­ек­та (К. Оли­вер, М. Грин, Э. Льюис, США). Слож­ная струк­ту­ра ге­на бы­ла де­таль­но ис­сле­до­ва­на в кон. 1950-х – нач. 1960-х гг. для ло­ку­са rII бак­те­рио­фа­га T4 С. Бен­зе­ром, до­ка­зав­шим, что ген со­сто­ит из ли­ней­но рас­по­ло­жен­ных, са­мо­стоя­тель­но му­ти­рую­щих и ре­ком­би­ни­рую­щих эле­мен­тов ге­не­тич. ма­те­риа­ла, пред­став­ляю­щих со­бой па­ры нук­лео­ти­дов ДНК. Третье на­прав­ле­ние – до­ка­за­тель­ст­во ро­ли ге­нов в оп­ре­де­ле­нии пер­вич­ной струк­ту­ры и функ­ции бел­ков. В 1941 Дж. Бидл и Э. Тей­тем сфор­му­ли­ро­ва­ли прин­цип «один ген – один фер­мент», со­глас­но ко­то­ро­му ге­ны осу­ще­ст­в­ля­ют свою функ­цию че­рез кон­троль син­те­за бел­ков-фер­мен­тов. В даль­ней­шем бы­ло до­ка­за­но, что ли­ней­ная по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов ДНК ко­ди­ру­ет ли­ней­ную по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот­ных ос­тат­ков в пер­вич­ной струк­ту­ре (по­ли­пеп­тид­ной це­пи) бел­ка. В 1961 Крик оп­ре­де­лил уни­вер­саль­ные свой­ст­ва ге­не­ти­че­ско­го ко­да и пра­ви­ла счи­ты­ва­ния ге­не­тич. ин­фор­ма­ции с мат­рич­ной (ин­фор­ма­ци­он­ной) РНК (мРНК), пе­ре­но­ся­щей ин­фор­ма­цию от ДНК к ри­бо­со­мам, син­те­зи­рую­щим бе­лок. мРНК бы­ла от­кры­та Э. Вол­ки­ным и Ф. Ас­т­ра­ча­ном (США) в 1956. Три­плет­ный ге­не­тич. код был окон­ча­тель­но рас­шиф­ро­ван к 1965 пре­им. тру­да­ми Х. Г. Ко­ра­ны, М. У. Ни­рен­бер­га и С. Очоа.

По­ло­же­ния, на ко­то­рых ос­но­вы­ва­ет­ся М. г., Ф. Крик сум­ми­ро­вал в ви­де центр. дог­мы мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии, ко­то­рая во­пло­ти­ла мат­рич­ный прин­цип в ре­плика­ции (син­те­зе ДНК), транс­крип­ции (син­те­зе РНК) и транс­ля­ции (син­те­зе бел­ка). Центр. дог­ма пре­тер­пе­ла лишь од­ну мо­ди­фи­ка­цию, ко­гда бы­ли от­кры­ты бел­ки при­оны, ко­то­рые мо­гут слу­жить ци­то­плаз­ма­тич. на­следств. де­тер­ми­нан­та­ми дрож­жей Saccharomy­ces cerevisiae и cапрофитного гри­ба Podo­spora an­se­rine (кон­цеп­цию при­онов раз­ра­бо­тал С. Пру­зи­нер). При этом не про­ис­хо­дит ре­п­ли­ка­ции по­ли­пеп­тид­ной це­пи, а име­ет ме­сто вос­про­из­ве­де­ние её про­странст­вен­ной ук­лад­ки. Важ­ным эта­пом в раз­ви­тии М. г. бы­ло ус­та­нов­ле­ние в 1961 Ф. Жа­ко­бом и Ж. Мо­но ме­ха­низ­ма ре­гу­ля­ции (вклю­че­ния и вы­клю­че­ния) ра­бо­ты ге­нов у бак­те­рий. Прин­ци­пи­аль­ная схе­ма ре­гу­ля­ции дей­ст­вия ге­нов ока­за­лась уни­вер­саль­ной для про­ка­ри­от и эу­ка­ри­от. Прав­да, в по­след­нем слу­чае она ор­га­ни­зо­ва­на зна­чи­тель­но слож­нее, по­сколь­ку ДНК су­ще­ст­ву­ет в ком­плек­се с гис­то­но­вы­ми бел­ка­ми хро­ма­ти­на, так­же во­вле­чён­ны­ми в ре­гу­ля­цию дей­ст­вия ге­нов.

Молекулярная кухня в домашних условиях

Домашняя молекулярная кухня вовсе не так страшна, как кажется. Конечно, никто не призывает покупать жидкий азот, пробирки и сосуды для химических веществ и в срочном порядке вспоминать школьный курс химии и физики. Молекулярная кухня для начинающих не так сложна как кажется и  приготовить несколько простых блюд вполне по силам новачкам. В интернете можно найти видео- и фоторецепты, которые можно освоить в домашних условиях.

Молекулярное яйцо

С этим рецептом молекулярной кухни разберется даже ребенок. Несколько яиц (не больше трех) нужно положить в кастрюлю с водой. Вроде бы все как обычно, вот только ставить кастрюлю надо не на плиту, а в духовку. Готовить яйца нужно ровно два часа при температуре 64 градуса. Точная температура очень важна: при соблюдении этого условия содержимое яйца превратится в нечто необыкновенное — нежнейшую помадку.Простой рецепт десерта молекулярной кухни

Шоколад Шантильи

Еще один рецепт молекулярной кухни, который можно приготовить дома, — любимый всеми десерт в необычном исполнении. Нужно поломать 2-3 плитки горького шоколада и положить в кастрюлю с 200 мл воды. Затем подогреть, пока шоколад полностью не растворится, и снять с плиты. В большую миску положить колотый лед и залить холодной водой, сверху поставить миску поменьше, куда надо вылить шоколад. Смесь нужно взбивать венчиком до загустения, пока она не будет напоминать шоколадные взбитые сливки.

Пока молекулярную кухню можно назвать удовольствием для избранных. Средний счет в хорошем ресторане достигает нескольких тысяч рублей на человека, да и ждать блюдо придется, скорее всего, очень долго. Однако каждому уважающему себя гурману и просто любителю вкусно покушать стоит попробовать изысканные блюда молекулярной кухни. Хотя бы для того, чтобы составить свое впечатление об этом необычном направлении в кулинарии и решить, поддаваться на «вкусную провокацию» или не стоит.

Взаимодействие атомов при образовании молекулы

Природа химических связей в молекуле оставалась загадкой до создания квантовой механики — классическая физика не могла объяснить насыщаемость и направленность валентных связей. Основы теории химической связи были заложены в 1927 году Гайтлером и Лондоном на примере простейшей молекулы Н₂. Позже теория и методы расчётов были значительно усовершенствованы.

Химические связи в молекулах подавляющего большинства органических соединений является ковалентными. Среди неорганических соединений существуют ионные и донорно-акцепторные связи, которые реализуются в результате обобществления пары электронов атома. Энергия образования молекулы из атомов во многих рядах подобных соединений приближённо аддитивна. То есть можно считать, что энергия молекулы — это сумма энергий её связей, имеющих постоянные значения в таких рядах.

Аддитивность энергии молекулы выполняется не всегда. Примером нарушения аддитивности являются плоские молекулы органических соединений с так называемыми сопряжёнными связями, то есть с кратными связями, которые чередуются с единичными. Сильная делокализация p-состояний электронов приводит к стабилизации молекулы. Выравнивание электронной плотности вследствие коллективизации p-состояний электронов по связям выражается в укорочении двойных связей и удлинении одинарных. В правильном шестиугольнике межуглеродных связей бензола все связи одинаковы и имеют длину, среднюю между длиной одинарной и двойной связи. Сопряжение связей ярко проявляется в молекулярных спектрах. Современная квантовомеханическая теория химических связей учитывает делокализации не только p-, но и s-состояний электронов, которая наблюдается в любых молекулах.

В подавляющем большинстве случаев суммарный спин валентных электронов в молекуле равен нулю. Молекулы, содержащие неспаренные электроны — свободные радикалы (например, атомарный водород Н, метил ·CH₃), обычно неустойчивы, поскольку при их взаимодействии друг с другом происходит значительное снижение энергии вследствие образования ковалентных связей. Они могут устойчиво существовать при таких температурах, когда средняя кинетическая энергия молекулы превосходит или сравнима с энергией связи, но при этом ниже энергии разрушения (например ионизации) радикала.

Правила молекулярной кухни

Есть и еще несколько правил, которые нужно знать при составлении молекулярного меню:

1. Время приготовления — зачастую измеряется часами, а то и сутками. Многие блюда, например, чай из говядины с трюфелями, надо готовить ни много ни мало два дня.
2. Точность — рецепты молекулярной кухни предполагают точное соблюдение пропорций. Даже лишняя капелька одного из ингредиентов может испортить или изменить оригинальный вкус блюда.
3. Высокая стоимость – увы, блюда умной кухни недешевы, в основном по причине дороговизны приборов и инструментов для их создания. Но какая молекулярная кухня без высокой цены? Гурманам ничего не остается, как смириться и копить деньги на рестораны или пробовать готовить простые рецепты в домашних условиях.

Представление структуры молекул

Молекулы состоят из электронов и атомных ядер, расположение последних в молекуле передаёт структурная формула (для передачи состава используется т. н. брутто-формула). Молекулы белков и некоторых искусственно синтезированных соединений могут содержать сотни тысяч атомов. Отдельно рассматриваются макромолекулы полимеров.

Молекулы являются объектом изучения теории строения молекул, квантовой химии, аппарат которых активно использует достижения квантовой физики, в том числе релятивистских её разделов. Также в настоящее время развивается такая область химии, как молекулярный дизайн. Для определения строения молекул конкретного вещества современная наука располагает колоссальным набором средств: электронная спектроскопия, колебательная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс и электронный парамагнитный резонанс и многие другие, но единственными прямыми методами в настоящее время являются дифракционные методы, как то: рентгеноструктурный анализ и дифракция нейтронов.

Что за суфле на нашем столе?

Молекулярную кухню называют еще «вкусной провокацией», или, говоря современным языком, «разрывом шаблона». И неудивительно, ведь ее цель – не накормить, а удивить, восхитить, воздействовать как на органы чувств, так и на эмоции человека. Даже названия блюд молекулярной кухни впечатляют: кофе с чесноком, конфеты из печени, равиоли из банана. Как это у них получается?

Молекулярная кухня  рассматривает продукты как сочетание молекул с определенными физическими и химическими свойствами. Повара делят продукты на молекулы и меняют их свойства, в результате чего появляются абсолютно новые по форме и консистенции блюда с необычными вкусами.

Это направление родилось  в 70-х годах ХХ века, когда физик Николас Курт и химик Эрве Тис озадачились вопросом тесной связи науки и кулинарии. Само понятие «молекулярная гастрономия» Курт придумал в 1992 году. По его словам, люди научились измерять температуру атмосферы Венеры, но так и не знают, из чего состоит суфле на их столе. Утверждение, конечно, спорное, тем не менее идеи ученых прижились и пошли в народ.

Первым блюдом молекулярной кухни стал мусс из белого шоколада и икры, рецепт  которого был создан в 1999 году. Уже через десяток лет рестораны молекулярной кухни открылись практически в любом крупном городе.

В отличие от обычных кафе и ресторанов, оборудование для молекулярной кухни напоминает скорее научную лабораторию. Здесь нет привычных кастрюль и сковородок, зато имеются многочисленные приборы, измерители, пробирки и мензурки. Даже плиты при приготовлении блюд молекулярной кухни используются не обычные, а конвекционные.

В поисках идеального сверхвкуса

Особенности молекулярного подхода к блюдам:

1. Формы. Традиционная варка, запекание, поджаривание — нечто обыденное, рутинное и скучное — в молекулярной кулинарии открываются заново, используются осознанно и целенаправленно. Над получением новых комбинаций вкусов и консистенций колдуют повара-физики, химики и биохимики. Результаты впечатляют: в одной тарелке могут встретиться твердое пиво, пенный сельдерей и яйца в форме икринок.

2. Инструментарий. Убранство такой кухни не похоже на типичную кухню в ресторане, где все суетятся, и что-то все время шкворчит, булькает и пышет жаром. Здесь нет места обилию кастрюль, разношерстных сковородок или жаровень. Вместо традиционных плит часто появляются конвекционные. Ароматы одних блюд извлекают и передают другим с применением ультразвука. Сифоны преобразуют продукты в пену, а генераторы, лазеры и всевозможные паранаучные гаджеты восхищают и поражают.

3. Технологии. Методы приготовления блюд в молекулярной кухне так же далеки от традиционных. К примеру, повара жарят рыбу… на воде. Это возможно благодаря добавлению в нее специального растительного сахара, повышающего температуру кипения до 120 градусов.

В большом ходу жидкий азот, потому что с его помощью при температуре минус 196 можно за очень короткое время заморозить продукт, чтобы ароматы и любые содержащиеся в нем ценные вещества не успели исчезнуть. Распространен здесь и такой прием, как очень медленное — многочасовое — запекание при низких температурах.

4. Время приготовления. Появление на свет подобных блюд напоминает волшебство, но на самом деле молекулярная кухня гораздо более трудоемка, чем традиционная: приготовление некоторых блюд может длиться несколько дней. Для того чтобы сотворить, например, холодный чай из говядины с трюфелями, нужно 48 часов.

5. Пропорции. Молекулярная кулинария требует высокой точности. Всего на одну капельку больше или меньше – и блюдо может оказаться испорченным. Именно поэтому многие домашние любительские эксперименты заканчиваются неудачей.

6. Дороговизна. Помимо практических навыков, молекулярная кухня требует жертв в виде нешуточных финансовых затрат. Если жидкий азот стоит несколько евро, то контейнер для его хранения, так называемый сосуд Дьюара, уже около 1000 евро, реагенты, используемые для игры с фактурой, обойдутся минимум в 20 евро и т. п.

Молекулярная кухня. Говядина и чипсы

Что представляет собой молекулярная кухня?

В школе, на уроках химии и физики, ученикам рассказывали о том, что каждое вещество состоит из молекул, а их соединения наделяют эти вещества различными свойствами. Так происходит со всеми продуктами. Благодаря особым связям молекул, помидоры, например, имеют именно красный цвет, а мясо обладает таким вкусом.

В молекулярной кухне все представления о цвете, вкусе и консистенции еды подменяются другими, совершенно новыми и неожиданными вариантами. При помощи специального оборудования повара могут сделать пышный мусс белого цвета, воздушной консистенции.

Глядя на это блюдо у гостей в ресторане создаётся впечатление, что оно должно быть сладким, возможно фруктовым. Но на самом деле продукт имеет чистый вкус ржаного хлеба и сливочного масла. Другой пример: посетителям подают обыкновенную на вид красную икру, но когда гости пробуют её, выясняется, что она имеет вкус яблока.

Например, существует блюдо под названием «Дыхание ледяного дракона». Гостю подают взбитые сливки, моментально замороженные жидким азотом. От подноса с блюдом по столу расстилаются густой белый дым, а если положить в рот кусочек сливок, то из носа и рта при выдохе будут вырываться большие клубы прохладного пара.

Чудесаи особенности молекулярной кухни

Ее основоположники уверяют, что с помощью управления структурами на молекулярном уровне можно добиться разнообразия и гораздо лучшего качества продуктов, как в профессиональной кухне, так и в стенах родной, домашней кухни.

Обыкновенным примером послужит яичница, приготовленная со вкусом апельсина, либо мороженое – со вкусом лососевой икры. Неординарная и необыкновенная еда – смысл очень популярного и современного направления в кулинарии.

Задачей молекулярной кухни является поменять вкус общепринятого для всех продукта до неузнаваемого уровня, и ощутить все это можно только после дегустации.

Эффект молекулярной кухни достигается за счет применения основных физических и химических законов соприкосновения. При этом для создания блюда могут использоваться определенные условия дополнительного характера, например, жидкий азот, вакуум, инертные газы, химические реакции и иное.

Перечисленные специальные катализаторы являются особенными, но часто применяются и более доступные методы. Это может быть всем известный способ – шприцевание – процесс, при котором в один продукт вводятся через шприц совершенно другие продукты.

Блюда данного направления могут быть самыми разнообразными по консистенции: мусс, порошок, суфле, мороженое, пена. Не ограничивается и соотношение входящих компонентов, здесь может использоваться буквально все.

Кто всё это ест? Или о ресторанах молекулярной кухни

Законодатель молекулярной моды El Bulli

Сегодня рестораны, предлагающие блюда молекулярной кухни, можно встретить почти по всему миру, но по-настоящему известных очень мало. По словам сотрудников самого знаменитого молекулярного ресторана El Bulli в Испании (испанское побережье Коста-Брава), принадлежащего известному повару-физику Феррану Адриа, каждый год стать его клиентами хотят два миллиона желающих. Между тем он в состоянии справиться всего с 8 тысячами человек за сезон. Поэтому бронировать места здесь нужно примерно за год.

Маэстро Ферран Адриа, чародей и фокусник

Ресторан открыт только в течение полугода, вторую половину Адриа и его коллеги проводят в лаборатории, разрабатывая новые блюда, которые будут подаваться в следующем сезоне. Ферран Адриа и его команда поваров опираются на науку и на художественное воображение, поэтому удивляют все более и более сложными блюдами.

Ужин в El Bulli отличается не только уникальностью форм блюд, но и способом их подачи. Как правило, подается 20-30 блюд, и каждое из них должно поместиться на одной ложке. Все они, а также вино, заранее запланированы шеф-поваром: карта блюд в ресторане молекулярной кухни обеспечивает определенную последовательность кулинарных впечатлений. Из-за длительного процесса производства выбор блюд на месте не представляется возможным. Немного странно, но, несмотря на это, ресторан Адриа считается лучшим в мире. Приготовление некоторых блюд может длиться несколько дней, что и объясняет отсутствие возможности выбора меню на месте и долгое ожидание заказа. И если еда готовится медленно, сложно сделать ее дешевой. Счет в ресторане El Bulli может достигать и 300, и 3000 евро.

Правильная порция в молекулярной кухне.

Ферран Адриа называет свою деятельность «деконструктивистской кулинарией». Ее цель заключается в выявлении неочевидных связей, контрастирующих между собой фактур, ароматов, вкусов и температур. Еда для посетителя ресторана должна быть провокацией и в то же время удивительным сюрпризом. Адриа часто говорит, что идеальный клиент приходит в El Bull не поесть, а пережить новый опыт.

Одним из самых известных его блюд является кулинарная пена, которая состоит не из яиц и сливок, а только из главного компонента (например, грибов, мяса или сахарной свеклы), обрабатываемого сжатым оксидом азота. Адриа делал, помимо прочего, сыр из миндаля и хлеб из спаржи.

Я не знаю, что это за блюдо, но очень красиво.

Эксцентричная The Fat Duck

Почти так же знаменит, как El Bull, принадлежащий Хестону Блюменталю ресторан The Fat Duck в английском городе Брей. В меню, например, включены жидкий гель из миндаля, овсянка со вкусом улиток. Усилия этого адепта молекулярной кухни, вложенные в развитие национальной гастрономии, были оценены самой королевой Елизаветой, наградившей его орденом Британской империи. Хестон Блюменталь считается эксцентриком и известен своим инновационным подходом к гастрономии, получившим название кулинарной алхимии. Он использует, прежде всего, очень медленное приготовление, низкие температуры, вакуумные сосуды. Блюменталь первым сосредоточился на восприятии пищи всеми чувствами одновременно. Среди блюд, которые подаются в его ресторане, — мороженое со вкусом бекона и яичницы, и пюре из черных оливок с запахом салона нового автомобиля.

Свекольно-морковный салат с пеной из розмарина

 Кулинарный алхимик Пьер Ганьер

Еще одним признанным мастером в этой сфере является Пьер Ганьер, известный французский шеф-повар, 10 лет проработавший в ресторанах Парижа и Леона. Его парижский ресторан в 2008 году занял 3-е место в рейтинге 50 лучших ресторанов мира по версии британского журнала Restaurant Magazine UK. В марте 2010 он открыл свой первый ресторан в Токио. Ганьер сотрудничает с физиком-химиком Эрве Тисом, и вместе они реализуют свою страсть по созданию изысканных блюд. В другом «молекулярном месте» — ресторане El Celler de Can Roca (испанская Жирона) — предлагают мусс с ароматом земли и морской пены, а также пирожные, пахнущие духами Gucci Envy.

Способ подачи яйца

Холодный зеленый чай с мятными кубиками и лаймом