Kemia kwenye skewer: ni wanasayansi wazuri katika kupika barbeque

2024 Mwandishi: Malcolm Clapton | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 04:11

Ni mabadiliko gani ya kemikali yanayotokea na kebab katika hatua zote za maandalizi yake.

Maandalizi ya Kebab, kutoka kwa mtazamo wa duka la dawa, ni mchakato mgumu, katika kila hatua ambayo idadi kubwa ya athari za hila na zinazohusiana hufanyika. Ikiwa unakaribia jambo hilo kwa busara, kichocheo cha kebab nzuri kitalinganishwa na mbinu za kibinafsi za awali ya kikaboni - au hata kuzizidi. Na, kama katika jaribio kamili la kisayansi, katika utayarishaji wa barbeque kuna maelezo mengi ambayo uboreshaji wa mchakato hutegemea - na kwa hivyo ladha na harufu ya bidhaa ya mwisho.

Kwa hiyo, ili kupika kebab, unahitaji kufanya hatua mbili kuu: marinate nyama na kaanga juu ya mkaa. Lakini kwanza, hebu tuone nyama ni nini - kwa suala la kemia.

Nyama

Kile tunachoita nyama na kununua katika duka iliyojificha kama nyama ya nguruwe na nyama ya ng'ombe kwa kweli ni misuli ya mifupa ya wanyama. Isipokuwa, kwa kweli, hatutazingatia offal, kama vile moyo, ambayo haitumiwi kwa barbeque. Mbali na tishu za misuli yenyewe, adipose na tishu zinazojumuisha, ambazo ziko karibu nao, pia hujulikana kwa nyama.

Tissue ya misuli ina muundo wa curious. Tumezoea ukweli kwamba seli za mwili wetu kawaida ni ndogo sana, hazionekani kwa jicho. Kitengo cha kimuundo cha misuli ni nyuzi ya misuli - na hii ni seli moja kubwa yenye urefu wa sentimita kadhaa na mamia ya mikromita kwa kipenyo. Inaundwa na muunganisho wa maelfu ya seli zingine, kwa sababu ambayo kunaweza kuwa na viini elfu kadhaa kwenye nyuzi za misuli.

Mali kuu ya nyuzi za misuli ni uwezo wa mkataba. Hivi ndivyo sisi (na wanyama wengine) tunasonga viungo vyetu - na zaidi. Hii hutolewa na protini maalum - actin na myosin. Ni molekuli zilizorefushwa ambazo huunda vifurushi virefu ndani ya seli. Chini ya ushawishi wa mambo ya nje (msukumo wa ujasiri), vifurushi hivi huanza kuhamia jamaa kwa kila mmoja, kuunganisha kuelekea katikati. Fiber nzima imegawanywa katika viungo tofauti - sarcomeres, imefungwa pamoja.

Aidha, nyama ina kiasi kikubwa cha protini elastini na collagen katika tishu zinazojumuisha. Kwa kiasi kikubwa wanajibika kwa sifa za mitambo ya nyama (ugumu, nk). Myoglobin ya protini inawajibika kwa rangi ya nyama. Kwa ujumla, nyama kwa kiasi kikubwa ni bidhaa ya protini, lakini, bila shaka, kuna tabaka za kutosha za mafuta ndani yake.

Kuchuna

Nyama ni marini ili kutatua matatizo kadhaa mara moja: kuifanya kuwa laini, kutoa ladha ya ziada na kufanya matibabu ya msingi ya antimicrobial.

Molekuli za Collagen, ambazo huamua ugumu wa nyama, kwa kawaida huunda nyuzi kali, nyuzi. Mkutano huu unafanyika chini ya ushawishi wa vifungo vya hidrojeni - kivutio kati ya vipande vya amino vya kushtakiwa kwa sehemu (polarized). Vifungo sawa vinatokea kati ya molekuli za maji - kati ya atomi ya hidrojeni ya molekuli moja na oksijeni ya nyingine.

Marinade nyingi ni tindikali kwa sababu ya uwepo wa asidi ndani yao - mara nyingi asetiki (kwa mfano, katika divai, mayonesi au siki), limau na asidi ya lactic. Mchuzi wa soya na mchuzi wa teriyaki pia una kati ya tindikali - zina kiasi kikubwa cha asidi ya pyroglutamic, pamoja na succinic, citric, formic na asidi asidi.

Hii ina maana kwamba kuna cations nyingi za hidrojeni katika marinades ambazo zinaweza kushikamana na molekuli za protini na kuzifanya protonate. Hii inabadilisha usambazaji wa malipo katika molekuli na kuharibu muundo mzuri wa vifungo vya hidrojeni, ambayo husababisha mabadiliko katika jiometri ya molekuli za protini. Matokeo yake, protini zimepunguzwa: collagen na nyuzi za actin hupuka, hupunguza, collagen hupasuka hatua kwa hatua.

Athari sawa inaweza kupatikana bila matumizi ya asidi. Kwa mfano, baadhi ya matunda ya kitropiki, kama vile papai na nanasi, yana vimeng'enya ambavyo hugawanya elastini na kolajeni kuwa asidi ya amino moja, na protease za bakteria na fangasi pia zinaweza kuvunja protini za nyuzi za misuli. Kuna njia za kimwili za kulainisha nyama - kushikilia kwa shinikizo la utaratibu wa anga elfu kadhaa, ambayo pia husababisha denaturation ya protini.

Kasi ambayo nyama hutiwa mafuta pia inategemea muundo wa marinade. Kwa mfano, uwepo wa pombe katika marinade umeonyeshwa ili kuharakisha mchakato wa marinating. Hii ni kutokana na ukweli kwamba utando wa lipid wa seli hupasuka bora katika pombe kuliko katika maji. Dutu mbalimbali za usaidizi, kama vile tannins katika divai na bia, pia huchangia katika kulainisha nyama.

Inafaa kumbuka kuwa kuokota sio kila wakati husababisha kulainisha nyama. Katika baadhi ya hali, marinating nyingi (mbele ya asidi nyingi au pombe) hupoteza maji na inakuwa ngumu sana. Athari sawa inaweza kupatikana kwa kuzidisha nyama - basi maji mengi yata "kuruka" kutoka kwayo.

Athari ya pili muhimu ni antimicrobial. Lakini sio asidi tu inayohusika nayo, lakini pia vifaa vingine vya marinade, kama vile vitunguu. Tafiti nyingi zimetolewa kwa njia mbali mbali za kuharibu viumbe hatari kwenye nyama; katika mmoja wa waandishi wanaotamani sana, walipendekeza kuongeza usindikaji katika umwagaji wa ultrasonic kwa mpango wa kawaida wa kuokota nyama kwenye bia.

Ikumbukwe kwamba hatua ya pili ya kupikia shashlik huanza awali ya baadhi ya kansa - dutu hatari ambayo inaweza uwezekano wa kusababisha kansa. Hii inatumika haswa kwa bidhaa za uchomaji wa mafuta yanayotiririka kwenye makaa. Hizi ni pamoja na benzo [a] pyrene na hidrokaboni nyingine za polyaromatic.

Kikundi kingine cha kansa zinazotokana na kuungua kwa nyama ni amini za heterocyclic. Dutu hizi zinaweza kuunda tata na DNA na kuathiri shughuli muhimu ya seli. Utafiti mmoja hata uligundua Dietary Benzo [a] Pyrene Ulaji na Hatari ya Colorectal Adenoma ili kuoanisha ulaji wa mara kwa mara wa nyama ya kuvuta sigara au kuchomwa na baadhi ya saratani. Ipasavyo, inashauriwa kupunguza matumizi ya vitu kama hivyo iwezekanavyo. Lakini kuokota kunaweza kusaidia hapa pia.

Kuna tafiti kadhaa za wanakemia wa Ureno na Kihispania ambazo zinaonyesha kuwa aina fulani za marinades hupunguza uwezekano wa kutengeneza kansa hizi. Kwa mfano, kuokota katika bia nyeusi kwa kiasi huzuia Athari ya Marinadi za Bia katika Uundaji wa Hidrokaboni zenye Kunukia za Polycyclic katika Nyama ya Nguruwe Iliyochomwa na Mkaa, uundaji wa hidrokaboni za polyaromatic, na kupunguza idadi ya amini za heterocyclic zinazoundwa, marinades kulingana na divai, bia, au hata zile zenye chai zichaguliwe. Kwa ujumla, athari za marinades juu ya malezi ya hidrokaboni ya polyaromatic kwa ujumla bado haijulikani vizuri. Vizuizi vingine vinavyowezekana ni pamoja na vitunguu, vitunguu, viungo, na kachumbari ya asidi ya citric.

Kukaanga

Marinating, kutokana na denaturation ya wengi wa protini, kwa kiasi kikubwa kasi ya mchakato wa kupikia. Hii huepuka mfiduo wa muda mrefu wa joto na uvukizi wa maji mengi. Pamoja na kuongeza kasi ya upungufu wa protini, ukaanga wa mkaa huanzisha michakato mingine mingi ya kemikali katika nyama.

Ya kwanza kati ya haya ni majibu yanayojulikana ya Maillard. Ni yeye anayehusika na malezi ya vitu vyenye harufu nzuri ya kikaboni, ambayo hutoa harufu maalum kwa nyama iliyokaanga. Asidi za amino zinazopatikana katika nyama na sukari huingia kwenye mmenyuko huu. Matokeo yake, misombo tata ya heterocyclic huundwa, derivatives ya furan, thiophene, alkylpyridines na pyrazines.

Wasifu maalum wa ladha kwa kila aina ya nyama ni tofauti, imedhamiriwa na uwiano wa mkusanyiko wa maelfu ya vitu vyenye kunukia vilivyoundwa wakati wa kukaanga. Kwa upande wa kuku wa kukaanga na nyama ya nguruwe, bidhaa za condensation za cysteine na sukari, kama vile 2-methyl-3-furanethiol na dimer yake, pamoja na 2-furylmethanethiol, huchukua jukumu muhimu katika harufu.

Bila shaka, asidi nyingine za amino pia huguswa na sukari. Methionine, kwa mfano, huingiliana na sukari na huharibu methional, dutu ambayo ina harufu ya viazi vya kukaanga.

Ni wazi kwamba protini na sukari hazipatikani tu katika nyama. Kwa hiyo, mmenyuko wa Maillard una jukumu katika harufu ya sahani nyingine pia. Kwa mfano, bidhaa zilizookwa (na baadhi ya aina za mchele) zina harufu kama 2-acetylpyrroline, bidhaa ya athari kati ya proline na sukari. Kwa kiasi kidogo, dutu hii pia hutokea katika nyama iliyokaanga.

Mchakato wa pili wa kemikali ni kuchoma mafuta. Mafuta ni esta za glycerol na asidi ya kikaboni ya mafuta kama vile stearic, palmitic, na kadhalika. Wakati joto linatibiwa, hubadilishwa kemikali kuwa aldehydes kama vile hexadecanal, hexanal, na kadhalika. Inashangaza, nyama iliyochomwa ina aldehydes zaidi kuliko kuku na nguruwe, ambayo huwafanya kuwa na ladha tofauti. Na harufu ya kondoo ya tabia ni kutokana na asidi 4-methyloctanoic na 4-methylnonanoic.

Mchakato wa tatu ni mmenyuko kati ya bidhaa za kaboni ya mafuta na bidhaa za mmenyuko wa Maillard. Hizi ni aina zote za alkanethiols, alkylpyridines, derivatives ya alkili ya thiophenes, pyrroles, thiopyrans, thiazoles, na kadhalika. Sehemu ya alkyl ndani yao inatoka kwa sehemu ya mafuta, na sehemu ya heterocyclic kutoka sehemu ya Mayar.

Kwa kuongeza, athari nyingine zinazohusisha amino asidi hutokea wakati wa kuchoma nyama. Kwa hivyo, cysteine na glutathione huunda trithiolans na dithiazines wakati wa matibabu ya joto, ambayo pia hutoa mchango mkubwa kwa harufu.

Ladha na harufu ya kebabs hutolewa sio tu na bidhaa za kuoza za amino asidi, sukari na mafuta, lakini pia kwa bidhaa za mwako wa makaa ya mawe. Miongoni mwao, inafaa kuangazia syringol (jina lake, kwa njia, linatokana na jina la Kilatini la lilac, Syringa vulgaris) na guaiacol - huundwa wakati wa kuvunjika kwa lignin, binder ya molekuli za selulosi kwenye kuni. Dutu hizi hupa kebab (au barbeque) harufu yake ya tabia ya moshi.

Kadhaa ya maelezo ya kiufundi ya mchakato wa kupikia huathiri uwiano wa vitu vyenye kunukia katika kebab iliyokamilishwa: joto, muda wa kuchoma, uchaguzi wa makaa ya mawe, nyama, marinade, wakati wa kuoka. Na hii ni fursa nzuri ya, ukiwa na mbinu ya kisayansi, kupata kichocheo chako bora cha barbeque mwenyewe na, labda, hata kuandika nakala ya kisayansi juu yake - na maelezo ya juisi ya sehemu ya majaribio.