Avtor: Tomaž Verdinek
Jajce predstavlja eno izmed najkakovostnejših virov beljakovin v prehrani ljudi in prav tako eno izmed najbolj vsestranskih sestavin v živilstvu. Danes bo ta članek posvečen predvsem spoznavanju tehnoloških lastnosti jajc; z malo znanja bomo ugotovili, kako temperatura vpliva na koagulacijo beljakovin.
Verjetno ste že nemalokrat poizkusili pripraviti mehko kuhana jajca, pa so bila premehka, morda je rumenjak že »zakrknil« in je bilo malo preveč. Oglejmo si jajca na malo bolj živilski način in skupaj ugotovimo kaj se z jajci dogaja med toplotno obdelavo.
Sestava jajc
Pričnimo s sestavo samega jajca. Celotno jajce sestoji iz 75 % vode, 12 % lipidov in 1 % ogljikovih hidratov ter mineralov. 9-12 % delež predstavlja lupina, rumenjak 30-33 % in beljak 60 % celotnega jajca (Kovacs-Nolan in sod., 2005). Nekoliko podrobnejšo sestavo si lahko ogledamo tudi na spodnji sliki:
Raznolikost beljakovin v jajcu
Jajca predstavljajo prvovrsten vir beljakovin, prav tako pa so zelo pomemben vir nasičenih (palmitinske kisline) in nenasičenih maščobnih kislin (v glavnem oleinske kisline). Predstavljajo bogat vir mineralov (fosforja, cinka, selena,…), v maščobah topnih vitaminov (A, D, E, K) ter vitaminov B-kompleksa.
Beljakovine niso prisotne le v beljaku, ampak predstavljajo tudi velik delež (do 35 %) rumenjaka. Raznolikost teh beljakovin, skupaj z nekaterimi lipoproteini in lipidi, prispeva k specifičnim funkcionalnim lastnostim v prehrani in živilstvu.
Pomembno razliko posameznih beljakovin v jajcih predstavlja temperatura koagulacije, ki se giblje med 61 in 84 °C (Mine 1995). Najnižjo temperaturo koagulacije ima ovotransferin (61°C), medtem ko bo ovalbumin koaguliral šele pri 84°C, obe omenjeni beljakovini sta v večjem deležu prisotni v beljaku (Deleu, Wilderjans in sod. 2016).
Jajca v živilstvu
Jajca predstavljajo učinkovit dodatek kot zgoščevalo (koagulacija beljakovin), rahljalno sredstvo (penjenje – sneg beljakov), emulgator, barvilo, aroma, hranilo (Mine 1995, Paraskevopoulou, Donsouzi et al. 2015, Garcés-Rimón, Sandoval et al. 2016). V nadaljevanju članka se bomo lotili raziskati predvsem pomen temperature pri koagulaciji beljakovin.
Ali veste zakaj je rumenjak obarvan rumeno?
V rumenjaku se poleg vsega omenjenega nahajajo barvila iz skupine karotenoidov, luteina in zeaksantina. V rumenjaku le ti predstavljajo okoli 1%. Karotenoidi so učinkoviti kot antioksidanti, v živilstvu pa se prav tako uporabljajo kot aditivi (barvila).
Koagulacija beljakovin
Kot omenjeno, se beljakovine nahajajo v beljaku in rumenjaku. Za beljak je značilna koagulacija beljakovin med 62 – 70°C, medtem ko beljakovine rumenjaka koagulirajo pri nekoliko višji temperaturi – med 65 in 82 °C. S koagulacijo se spremeni struktura beljakovin, kar vodi do tvorbe gela, pravimo, da beljakovine »zakrknejo«.
Ko dosežemo temperaturo koagulacije ali jo celo presežemo, se struktura beljakovin poruši, kar vodi do reakcij med spremenjenimi in krajšimi verigami polipeptidov (agregacije). V kolikor je temperatura v območju denaturacije posameznih beljakovin, beljakovine tvorijo naključno strukturo – koagulirajo; ob višji temperaturi pa pride do urejene agregacije med beljakovinami – tvorbe gela.
Za lažjo predstavo: na zgornji levi sliki je bilo jajce na temperaturi okoli 60°C – še vedno je v zelo podobno strukturi kot pri sobni temperaturi. Na zgornji desni sliki pa je jajce pri 80°C že v obliki gela – beljak in rumenjak sta popolnoma koagulirala - dobimo gel. Na spodnjih dveh slikah pa je jajce kuhano na 100°C (popolna koagulacija):
*Opomba: Čas pri teh pozkusih ni odvisna spremenljivka, merljiva sprememnljivka je zgolj temperatura
Uporaba znanja v praksi
Morda se sprašujete, zakaj toliko govorimo toliko o temperaturah in koagulaciji. Veliko je navodil za mehko kuhana, srednje ali čisto trdo kuhana jajca, kjer naj bi jajca kuhali v vreli vodi določen čas. Velikokrat pa se zgodi, da nam v praksi to ne uspe kljub doslednemu upoštevanju navodil.
Na to lahko vpliva več dejavnikov (dejavniki koagulacije):
lahko je to sama velikost jajca (veliko jajce bo potrebno kuhati dlje časa),
začetna temperatura jajca (če jajce hranimo v hladilniku, s tem povečamo temperaturno razliko med začetno temperaturo in temperaturo koagulacije),
sol (pospeši koagulacijo) in sladkor (zniža temperaturo koagulacije),
dodatek kisline (zniža temperaturo koagulacije).
Sam sem želel pripraviti mehko kuhana jajca in z upoštevanjem vsebine zgoraj, sem jajca pripravljal na temperaturi med 60-80°C. Kot ste videli že zgoraj, je 60°C premalo, 80°C pa preveč. Torej kje je tista meja? 65, 66, 67,… 71,…°C? Če držimo temperaturo konstantno, čas ne bo vplival na koagulacijo. Na primer, ovotransferin bo koaguliral pri 61°C, in v kolikor te temperature ne presežemo dalj časa, ne bo prišlo do koagulacije ostalih beljakovin,
Po številnih poizkusih lahko rečem, da v 1 uri dosežemo želeno temperaturo v čisti notranjosti jajca; to je pomembno zato, ker je naš poizkus odvisen zgolj od temperature (razloženo v prejšnjem odstavku). Ker sem pekel v pečici, kontrola temperature ni bila popolnoma natančna, vseeno pa je zame najboljši izid bil takšen:
Kuhanje jajca 1 uro pri temperaturi 65-67°C.
Natančnejšo kontroliranje temperature bi lahko dosegli s t.i. »sous-vide« načinom kuhanja, kar bi nam olajšalo pripravo jajc na točno določeni temperaturi. Za mehko kuhana jajca, kjer beljak ravno zakrkne, beljak pa ostane tekoč (kot zgoraj), bi jajca enostavno kuhali na 67°C. Ta temperatura mora doseči notranjost jajca, kar je nekje po 45-60 minutah.
Pri 67°C, dosežemo predvsem koagulacijo beljakovin v beljaku (v glavnem ovotransferina). Ker pa imajo beljakovine, kot je na primer ovalbumin, višjo temperaturo koagulacije, pri tej temperaturi ne dosežemo popolne tvorbe gela, beljak bo delno zakrknil in rumenjak bo ostal tekoč.
Zakaj se rumenjak včasih obarva zeleno?
To se lahko pojavi, kadar jajca kuhamo predolgo in na previsoki temperaturi (T>84°C) Razlog za tem leži v reakciji med železom (Fe^2+) v jajčnem rumenjaku in vodikovem sulfidu H2S v beljaku. Z denaturacijo beljakovin, sprostimo H2S, ki reagira z železom in pride do nastanka železovega sulfida (Fes): Fe^2+ + H2S -> FeS.
Jajce je še vedno užitno, vendar ima nekoliko manj prijetno aromo in seveda nekoliko neprivlačno barvo. Ko se vam naslednjič jajce obarva zeleno, boste vedeli zakaj. Da pri trdo kuhanih jajcih omejimo nastanek FeS, jih po kuhanju za nekaj časa namočimo v hladno vodo, s čimer bomo preprečili oziroma vsaj zmanjšali reakcijo nastanka FeS.
Reference:
Deleu, L. J., E. Wilderjans, I. Van Haesendonck, K. Brijs and J. A. Delcour (2016). "Protein network formation during pound cake making: The role of egg white proteins and wheat flour gliadins." Food Hydrocolloids 61(Supplement C): 409-414.
Garcés-Rimón, M., M. Sandoval, E. Molina, R. López-Fandiño and M. Miguel (2016). "Egg protein hydrolysates: New culinary textures." International Journal of Gastronomy and Food Science 3(Supplement C): 17-22.
Mine, Y. (1995). "Recent advances in the understanding of egg white protein functionality." Trends in Food Science & Technology 6(7): 225-232.
Paraskevopoulou, A., S. Donsouzi, C. V. Nikiforidis and V. Kiosseoglou (2015). "Quality characteristics of egg-reduced pound cakes following WPI and emulsifier incorporation." Food Research International 69: 72-79.
Stadelman, W. J., and O. J. Cotterill. 2001. Egg Science and Technology. 4th ed. Avi Publ. Co., Westport, CT.