Трансформация огурца

Трансформация огурца

На первый взгляд это скромный овощ, на 95% состоящий из воды, с ограниченным репертуаром употребления. На деле это 3000 лет истории культивации, индустрия консервов и целое направление в русской кулинарии – рассольные блюда. Ну, и, помимо этого, стрит-фуд в Стамбуле и идеальная закуска к водке.

Всё начинается с линолевой и линоленовой кислот. Они принадлежат к классу омега-6 жирных кислот и являются компонентами мембран растительных клеток. При разрушении клеточных мембран (откусили или отломали-отрезали) запускается многоступенчатый ферментативный процесс распада этих кислот на более мелкие, в том числе летучие, соединения. Типы ферментов в растениях одни и те же – липоксигеназы и гидропероксидлиазы. Но продукты распада зависят от конкретного ботанического вида. Пройдя этот путь в огурце мы получим (E)-2-ноненаль и (E)-2-(Z)-6-нонадиеналь, отвечающие за характерный огуречный аромат, и (Z)-3-гексеналь, отвечающий за обще-травянистый аромат. Тот же класс ферментов, но другие его представители, в помидоре даст другие – помидорные - ароматы.

одна из веток распада линолевой кислоты с образованием (E)-2-ноненаля
через промежуточные продукты: 9S-гидропероксид и (Z)-3-ноненаль
 LOX - липоксигеза
HPOL - гидропероксидлиаза
Enal isomerase - изомераза

Но так заканчивается жизнь не всех огурцов. Для некоторых история складывается более сложным образом. Их помещают в 5-6% солевой раствор, который изменяет как текстуру, так и аромат огурца. Этот раствор, еще называемый рассолом, - довольно агрессивная среда как по отношению к огурцу, так и по отношению к микроорганизмам его окружающим. Огурец пройдёт через явление осмоса, а также через процесс молочнокислого брожения.

Молочнокислое брожение – это процесс развития особых видов бактерий, которые способны жить и размножаться в кислой среде, к тому же бедной кислородом. Они сами производят молочную кислоту как метаболит, который подавляет рост конкурирующих микроорганизмов. К счастью для нас подавляются патогены, а молочнокислые бактерии неопасны для человека. В процессе жизнедеятельности молочнокислые бактерии кроме молочной кислоты производят массу других продуктов: углекислый газ, уксусную кислоту, алкоголи и пр.

Что же происходит с огурцом, когда он попадает в такие условия? Пока концентрация бактерий и их продуктов не очень велика, происходят в основном текстурные изменения, связанные с осмосом. Вода из огурцов переходит в рассол, соль проникает в огурцы. Помимо этого происходит изменение пектинов клеточных стенок. С одной стороны, под действием соли они становятся более прочными. С другой, происходит их распад под действием ферментов. При росте кислотности среды происходит изменение ароматов. Весь путь линолевой кислоты в кислой среде работает значительно хуже, т.к. дезактивируется фермент липоксигеназа. В итоге ноненаль и нонадиеналь образуются в значительно меньшей концентрации и малосольные и соленые огурцы уже не имеют свежего огуречного запаха. Но зато растет концентрация других соединений - как метаболитов бактерий, так и продуктов химических реакций в самом огурце. Растет концентрация линалоола,   вездесущего терпена с фруктово-цитрусовым ароматом, растет концентрация молочной и уксусной кислот, фенилэтилового спирта, который сам по себе пахнет цветочно.  Помимо этого, образуются и новые вещества, такие как (E)-4-гексеновая кислота и её изомер (Z)-4-гексеновая кислота, путь образования которых, пока не ясен. Проходит время, кислотность вырастает до того уровня, что уже и сами молочнокислые бактерии не могут в ней жить. Растёт и достигает пика  концентрация вторичных ароматов. Если этот процесс не затормозить холодом или не остановить консервацией, то в конечном итоге опять начнут преобладать текстурные изменения. Клеточные стенки окончательно разрушаются, и огурец потеряет хрусткость и превратится в овощную тряпку.

Некоторые огурцы ждет более скучная и прогнозируемая жизнь – они попадут в уксусный маринад. Ферменты липоксигеназы также потеряют свою способность производить свежий огуречный аромат, а во вкусе станет преобладать уксусная кислота. Чтобы как-то скрасить жизнь огурцам, в маринад добавляют различные специи, но это уже другая история.

Специи, кстати, добавляют и в молочнокислые огурцы, и не только специи, а еще листья дуба, хрена или смородины. Предполагается, что танины в этих листьях способствуют сохранению упругости клеточных стенок огурца, т.е. большей их хрусткости. Не с этим ли связано особое качество огурцов, засоленных в дубовых бочках?

Вот такой путь, вроде бы никаких уникальных процессов (ферментный распад и бактериальная ферментация в каких только продуктах не происходят), но химия всё равно получается уникальной. В этом разнообразии и состоит особенная притягательность химии в еде.