Kimia pada lidi: adakah saintis pandai memasak barbeku

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 04:06

Apakah transformasi kimia yang berlaku dengan kebab pada semua peringkat penyediaannya.

Penyediaan kebab, dari sudut pandangan ahli kimia, adalah proses yang kompleks, pada setiap peringkat di mana sejumlah besar tindak balas halus dan saling berkaitan berlaku. Jika anda mendekati perkara itu dengan bijak, resipi untuk kebab yang baik akan setanding dengan kaedah individu sintesis organik - atau bahkan mengatasinya. Dan, seperti dalam eksperimen saintifik yang lengkap, dalam penyediaan barbeku terdapat banyak butiran di mana pengoptimuman proses bergantung - dan oleh itu rasa dan aroma produk akhir.

Jadi, untuk memasak kebab, anda perlu melakukan dua langkah utama: perap daging dan goreng di atas arang. Tetapi pertama, mari kita fikirkan apa itu daging - dari segi kimia.

daging

Apa yang kita panggil daging dan beli di kedai yang menyamar sebagai daging babi dan daging lembu sebenarnya adalah otot rangka haiwan. Melainkan, sudah tentu, kita tidak akan mempertimbangkan jeroan, seperti jantung, yang tidak digunakan untuk barbeku. Sebagai tambahan kepada tisu otot itu sendiri, adiposa dan tisu penghubung, yang bersebelahan dengan mereka, juga dirujuk kepada daging.

Tisu otot mempunyai struktur yang ingin tahu. Kita sudah biasa dengan hakikat bahawa sel-sel badan kita biasanya sangat kecil, tidak dapat dilihat oleh mata. Unit struktur otot ialah gentian otot - dan ini adalah satu sel besar dengan panjang beberapa sentimeter dan diameter ratusan mikrometer. Ia dibentuk oleh gabungan beribu-ribu sel lain, yang mana mungkin terdapat beberapa ribu nukleus dalam serat otot.

Sifat utama gentian otot adalah keupayaan untuk mengecut. Beginilah cara kita (dan haiwan lain) menggerakkan anggota badan kita - dan banyak lagi. Ini disediakan oleh protein khas - aktin dan miosin. Ia adalah molekul memanjang yang membentuk berkas panjang di dalam sel. Di bawah pengaruh faktor luaran (impuls saraf), berkas ini mula bergerak relatif antara satu sama lain, menarik ke arah pusat. Keseluruhan gentian dibahagikan kepada pautan berasingan - sarkomer, diikat bersama.

Di samping itu, daging mengandungi sejumlah besar protein elastin dan kolagen dalam tisu penghubung. Mereka sebahagian besarnya bertanggungjawab untuk ciri-ciri mekanikal daging (kekekalan, dll.). Protein myoglobin bertanggungjawab untuk warna daging. Secara umum, daging sebahagian besarnya adalah produk protein, tetapi, tentu saja, terdapat cukup lapisan lemak di dalamnya.

Penjerukan

Daging diperap untuk menyelesaikan beberapa masalah sekaligus: untuk menjadikannya lebih lembut, untuk memberikan rasa tambahan dan untuk menjalankan rawatan antimikrob utama.

Molekul kolagen, yang menentukan kekerasan daging, biasanya membentuk gentian yang kuat, fibril. Perhimpunan ini berlaku di bawah pengaruh ikatan hidrogen - tarikan antara serpihan asid amino bercas separa (berpolarisasi). Ikatan yang sama timbul antara molekul air - antara atom hidrogen satu molekul dan oksigen yang lain.

Banyak perapan adalah berasid kerana kehadiran asid di dalamnya - paling kerap asetik (contohnya, dalam wain, mayonis atau cuka), lemon dan asid laktik. Kicap dan sos teriyaki juga mempunyai medium berasid - ia mengandungi sejumlah besar asid pyroglutamic, serta asid suksinik, sitrik, formik dan asetik.

Ini bermakna terdapat banyak kation hidrogen dalam perapan yang mampu mengikat molekul protein dan memprotonasikannya. Ini mengubah taburan cas dalam molekul dan mengganggu struktur halus ikatan hidrogen, yang membawa kepada perubahan dalam geometri molekul protein. Akibatnya, protein didenaturasi: serat kolagen dan aktin membengkak, melembutkan, kolagen secara beransur-ansur larut.

Kesan yang sama boleh dicapai tanpa menggunakan asid. Sebagai contoh, beberapa buah tropika, seperti betik dan nanas, mengandungi enzim yang memecahkan elastin dan kolagen kepada asid amino tunggal, dan protease bakteria dan kulat juga boleh memecahkan protein serat otot. Terdapat kaedah fizikal untuk melembutkan daging - memegang pada tekanan urutan beberapa ribu atmosfera, yang juga membawa kepada denaturasi protein.

Kelajuan daging diperap juga bergantung pada komposisi bahan perapan. Sebagai contoh, kehadiran alkohol dalam perapan telah ditunjukkan untuk mempercepatkan proses perapan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa membran lipid sel larut lebih baik dalam alkohol daripada dalam air. Pelbagai bahan tambahan, seperti tanin dalam wain dan bir, juga memainkan peranan dalam melembutkan daging.

Perlu diingat bahawa penjerukan tidak selalu membawa kepada pelembutan daging. Dalam sesetengah keadaan, perapan yang berlebihan (dengan kehadiran terlalu banyak asid atau alkohol) kehilangan air dan menjadi terlalu keras. Kesan yang sama boleh dicapai dengan memasak terlalu lama daging - maka sebahagian besar air hanya akan "terbang" daripadanya.

Kesan kedua yang paling penting ialah antimikrob. Tetapi bukan sahaja asid bertanggungjawab untuknya, tetapi juga komponen lain perapan, seperti bawang. Banyak kajian telah ditumpukan kepada pelbagai kaedah untuk memusnahkan organisma berbahaya dalam daging; dalam salah satu pengarang yang paling ingin tahu, mereka mencadangkan menambah pemprosesan dalam mandi ultrasonik kepada skema standard perapan daging dalam bir.

Perlu diingatkan bahawa peringkat kedua memasak shashlik memulakan sintesis beberapa karsinogen - bahan berbahaya yang berpotensi menyebabkan kanser. Ini terpakai khususnya kepada produk hangus lemak yang menitis ke atas arang. Ini termasuk benzo [a] pirena dan hidrokarbon poliaromatik yang lain.

Satu lagi kelas karsinogen yang timbul daripada hangus daging ialah amina heterosiklik. Bahan-bahan ini mampu membentuk kompleks dengan DNA dan menjejaskan aktiviti penting sel. Satu kajian malah mendapati Diet Benzo [a] Pengambilan Pyrene dan Risiko Adenoma Kolorektal mengaitkan pengambilan kerap daging salai atau panggang dengan kanser tertentu. Sehubungan itu, adalah disyorkan untuk mengurangkan penggunaan bahan tersebut sebanyak mungkin. Tetapi jeruk boleh membantu di sini juga.

Terdapat beberapa kajian oleh ahli kimia Portugis dan Sepanyol yang menunjukkan bahawa jenis perapan tertentu mengurangkan kemungkinan karsinogen ini terbentuk. Sebagai contoh, perapan dalam bir gelap sebahagiannya menghalang Kesan Perapan Bir pada Pembentukan Hidrokarbon Aromatik Polisiklik dalam Babi Bakar Arang, pembentukan hidrokarbon poliaromatik, dan untuk mengurangkan bahagian amina heterosiklik yang terbentuk, perapan berasaskan wain, bir, atau malah yang mengandungi teh harus dipilih. Secara amnya, kesan perapan terhadap pembentukan hidrokarbon poliaromatik secara amnya masih belum difahami dengan baik. Perencat lain yang mungkin termasuk bawang, bawang putih, rempah ratus, dan jeruk asid sitrik.

menggoreng

Perapan, disebabkan oleh denaturasi kebanyakan protein, dengan ketara mempercepatkan proses memasak. Ini mengelakkan pendedahan yang berpanjangan kepada haba dan penyejatan terlalu banyak air. Bersama-sama dengan pecutan denaturasi protein, penggorengan arang memulakan banyak proses kimia lain dalam daging.

Yang pertama ialah reaksi Maillard yang terkenal. Dialah yang bertanggungjawab untuk pembentukan bahan organik berbau kuat, yang memberikan bau istimewa kepada daging goreng. Asid amino yang terdapat dalam daging dan gula memasuki tindak balas ini. Akibatnya, sebatian heterosiklik kompleks terbentuk, derivatif furan, tiofen, alkilpiridin dan pirazin.

Profil rasa khusus untuk setiap jenis daging adalah berbeza, ia ditentukan oleh nisbah kepekatan beribu-ribu bahan aromatik yang terbentuk semasa menggoreng. Dalam kes ayam goreng dan daging babi, produk pemeluwapan sistein dengan gula, seperti 2-metil-3-furanethiol dan dimernya, serta 2-furylmethanethiol, memainkan peranan penting dalam aroma.

Sudah tentu, asid amino lain juga bertindak balas dengan gula. Methionine, sebagai contoh, berinteraksi dengan gula dan merosot kepada methion, bahan yang berbau seperti kentang goreng.

Jelas bahawa protein dan gula bukan sahaja terdapat dalam daging. Oleh itu, tindak balas Maillard memainkan peranan dalam aroma hidangan lain juga. Contohnya, makanan yang dibakar (dan beberapa jenis beras) berbau seperti 2-acetylpyrroline, produk tindak balas antara prolin dan gula. Dalam kuantiti yang kecil, bahan ini juga berlaku dalam daging goreng.

Proses kimia kedua ialah hangus lemak. Lemak adalah ester gliserol dan asid lemak organik seperti stearik, palmitik, dan sebagainya. Apabila dirawat haba, ia secara kimia ditukar kepada aldehid seperti heksadesanal, heksan, dan sebagainya. Menariknya, daging lembu panggang mengandungi lebih banyak aldehid daripada ayam dan daging babi, yang menjadikan mereka rasa berbeza. Dan ciri bau kambing adalah disebabkan oleh asid 4-methyloctanoic dan 4-methylnonanoic.

Proses ketiga ialah tindak balas antara produk karbonisasi lemak dan produk tindak balas Maillard. Ini adalah semua jenis alkanethiol, alkylpyridines, derivatif alkil thiophenes, pyrroles, thiopyrans, thiazoles, dan sebagainya. Bahagian alkil di dalamnya timbul daripada komponen lemak, dan bahagian heterosiklik daripada komponen Mayar.

Selain itu, tindak balas lain yang melibatkan asid amino berlaku semasa memanggang daging. Oleh itu, sistein dan glutathione membentuk trithiolans dan ditiazines semasa rawatan haba, yang juga memberi sumbangan penting kepada bau.

Rasa dan aroma kebab diberikan bukan sahaja oleh produk penguraian asid amino, gula dan lemak, tetapi juga oleh produk pembakaran arang batu. Antaranya, syringol patut diserlahkan (namanya, dengan cara itu, berasal dari nama Latin untuk lilac, Syringa vulgaris) dan guaiacol - ia terbentuk semasa pecahan lignin, pengikat untuk molekul selulosa dalam kayu. Bahan-bahan ini memberikan kebab (atau barbeku) bau asap yang khas.

Puluhan butiran teknikal proses memasak mempengaruhi nisbah bahan aromatik dalam kebab siap: suhu, tempoh pemanggangan, pilihan arang batu, daging, perapan, masa perapan. Dan ini adalah peluang yang baik untuk, bersenjata dengan kaedah saintifik, mencari sendiri resipi optimum anda untuk barbeku dan, mungkin, juga menulis artikel saintifik mengenainya - dengan penerangan yang sangat berair tentang bahagian eksperimen.