Chemie am Spieß: Wenn Wissenschaftler bewandert Kebabs in der Küche
Forming / / December 19, 2019
Herstellung eines Schaschlik, vom Standpunkt eines Chemikers - ein komplexer Prozess, wobei jede Stufe von denen es eine große Anzahl von empfindlichen und verschaltet Reaktionen. Wenn die Sache mit Bedacht Rezepte gut Kebab genähert wird, mit einzelnen organischen Synthesetechniken assoziieren - und sogar überholt sie. Und, wie im ausführlichen wissenschaftlichen Experiment, in dem Grill gibt es viele Details, die die Optimierung des Prozesses beeinflussen - und damit den Geschmack und das Aroma des Endprodukts.
Also, um barbequing, müssen Sie zwei grundlegende Schritte durchführen: das Fleisch marinieren und auf die Kohlen braten. Aber lassen Sie uns zuerst verstehen, dass dieses Fleisch - aus der Sicht der Chemie.
Fleisch
Was wir das Fleisch nennen, und sind quergestreifter Muskeln von Tieren wirklich ein Skelett, unter dem Vorwand, Rind- und Schweinefleisch im Laden kaufen. Es sei denn natürlich, wir werden nicht Nebenprodukte, wie das Herz in Betracht gezogen werden, die nicht zum Grillen verwendet. Neben dem eigentlichen Gewebe Muskel, zu mehr Fleisch und Fett-Bindegewebe umfassen, die ihm benachbart ist.
Muskelgewebe hat eine eigenartige Struktur. Wir sind daran gewöhnt, dass unsere Körperzellen in der Regel sehr klein sind, kein erkennbares Auge. Struktureinheit des Muskels ist die Muskelfaser - und dies ist eine große Käfig Länge von mehreren Zentimetern und ein Durchmesser von hunderten von Mikrometern. Es liegt an der Kreuzung von Tausenden von anderen Zellen gebildet, durch die eine Muskelfaser mehr tausend Kerne sein kann.
Die wichtigste Eigenschaft der Muskelfasern - die Fähigkeit zu schrumpfen. Das ist, wie wir (und andere Tiere), die Glieder zu bewegen - und nicht nur dort. Es bietet spezielle Proteine - Aktin und Myosin. Dieser längliche Moleküle, die lange Bündel in den Zellen bilden. Unter der Einwirkung von äußeren Faktoren (Nervenimpulse) beginnen diese Büschel relativ zueinander zu bewegen, in der Mitte zu ziehen. Alle Faser ist in einzelne Links geteilt - Sarkomere, zusammengeheftet.
Zusätzlich enthält Fleisch hohe Mengen an Proteinen Elastin und Kollagen im Bindegewebe. Sie sind weitgehend verantwortlich für die mechanischen Eigenschaften des Fleisches (Härte, etc.). Für die Farbe des Fleisches trifft das Protein Myoglobin. Im Allgemeinen ist das Fleisch - das ist weitgehend ein Proteinprodukt, aber, natürlich, und Fettschichten in ihm genug.
Beizen
Das Fleisch wird um mariniert an mehrere Probleme zu lösen einmal: es weicher zu machen und ihm extra Geschmack geben und die primäre antimikrobielle Behandlung zu halten.
Kollagenmoleküle, die die Härte des Fleisches bestimmt, die in der Regel starke Faser Fibrillen bilden. Dieser Zusammenbau erfolgt unter der Wirkung der Wasserstoffbrücken - zwischen Anziehung teilweise geladen (polarisierten) Aminosäuren-Reste. Genau die gleiche Kommunikation zwischen den Wassermolekülen auftreten - zwischen dem Wasserstoffatom eines Moleküls und dem anderen Sauerstoff.
viele Marinaden besitzt sauer aufgrund der Anwesenheit dieser Säuren - Essigsäure häufig (beispielsweise Fehler, Mayonnaise oder Essig), Zitronensäure und Milch. Saure Umgebung und hat eine Sojasauce, Teriyaki-Sauce und - sie eine große Menge an Pyroglutaminsäure enthalten und Bernstein-, Zitronen-, Ameisen- und Essigsäure.
Dies bedeutet, dass in Marinaden eine Menge Wasserstoff-Kationen aufweisen, die zur Bindung an Protein-Moleküle, die fähig sind, sie zu protonieren. Dadurch ändert sich die Ladungsverteilung in Molekülen und gibt eine feine Struktur der Wasserstoffbrücken, die zu einer Veränderung der Geometrie der Proteinmoleküle. Als Ergebnis der Denaturierung von Proteinen: Kollagen und Aktin-Fasern schwellen, aufzuweichen, Kollagen allmählich auflöst.
Der gleiche Effekt kann ohne den Einsatz von Säuren erreicht werden. Zum Beispiel enthalten einige tropische Früchte wie Ananas und Papaya Enzyme, die degradieren Kollagen und Elastin zu einzelnen Aminosäuren und eine Protease, Bakterien und Pilze sind in der Lage Proteine ähnlich Muskelfasern degradieren. Es gibt physikalische Techniken zur Milderung Fleisch - bei einem Druck von mehreren tausend Atmosphären gehalten wird, die auch führen zu einer Denaturierung von Proteinen.
Die Geschwindigkeit, mit der das Beizen von Fleisch, hängt auch von der Zusammensetzung der Marinade. Zum Beispiel hat sich gezeigt, dass die Anwesenheit von Alkohol in der Marinade Marinieren Prozess beschleunigt. Dies ist aufgrund der Tatsache, daß der Lipidmembran von Zellen mehr in Alkohol löslich ist als in Wasser. Auch eine Rolle, das Fleisch bei der Milderung spielen eine Vielzahl von Hilfsstoffen - wie die Tannine in Wein und Bier.
Es ist erwähnenswert, dass Marinieren unter Hinweis darauf, nicht immer zu einer Erweichung des Fleisches führen. In manchen Situationen, wenn ein übermäßiges Beizen (in Gegenwart von zu viel Säure oder Alkohol) Stoffe verlieren Wasser und zu fest werden. Der gleiche Effekt kann erzielt werden, wenn verkochen das Fleisch - dann das meiste Wasser aus ihm einfach „wegfliegen.“
Der zweitwichtigste Effekt - antimikrobiell. Aber die Verantwortung für sie ist nicht nur Säure, sondern auch andere Zutaten für die Marinade, wie Zwiebeln. Verschiedene Wege Schadorganismen in Fleisch zu zerstören gewidmet ziemlich viel Forschung in einer der neugierig Autoren haben zu dem Standardverfahren von Marinieren Fleisch in Bier und Behandlung in einem Ultraschall hinzufügen vorgeschlagen Bad.
Es sollte beachtet werden, dass die zweite Phase Grill Synthese einiger Karzinogene beginnt - Schadstoffe mit dem Potenzial, Krebs verursachen. Dies gilt insbesondere für Produkte, Fett tropft auf die Kohlen Verkohlung. Unter ihnen ist Benzo [a] pyren und anderen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Eine weitere Klasse von Karzinogenen, die auftritt, wenn das Fleisch verkohlt, - heterozyklische Amine. Diese Verbindungen sind in der Lage Komplexe mit DNA und wirken sich auf die lebenswichtigen Funktionen von Zellen zu bilden. Eine Studie fand sogarDiätetische Benzo [a] pyren Ansaug- und Risiko von kolorektalen Adenom Korrelation zwischen häufigen Verzehr von geräuchertem oder gegrillten Fleisch mit einigen Arten von Krebs. Dementsprechend ist es empfehlenswert, die Möglichkeit der Verwendung solcher Stoffe zu reduzieren. Aber hier kann Marinieren helfen.
Es gibt mehrere Studien, die von dem portugiesischen und spanischen Chemiker durchgeführt, die darauf hindeuten, dass bestimmte Arten von Marinade der Wahrscheinlichkeit der Bildung dieses Karzinogene reduzieren. Zum Beispiel, zum Teil in dunklem Bier Beizen hemmenWirkung von Bier Marinaden auf die Bildung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Charcoal-gegrilltes Schweinefleisch Bildung von polyaromatischen Kohlenwasserstoffen und den Anteil der resultierenden heterocyclischen Aminen zu reduzieren, sollte basierend Marinaden Wein, Bier oder Tee enthält, ausgewählt werden. Im Allgemeinen werden die Auswirkungen von Marinaden zu Bildung im Allgemeinen, polyaromatischen Kohlenwasserstoffen noch nicht gut verstanden. Unter anderen möglichen Inhibitoren schließen Zwiebel, Knoblauch, Gewürze und Marinaden mit Zitronensäure.
Pfannengericht
Abbeizen aufgrund der Denaturierung der meisten Proteine beschleunigt den Prozess erheblich von Fleisch zu kochen. Dies vermeidet die verlängerte Einwirkung von Hitze und zu viel Wasser verdunsten. Zusammen mit der Beschleunigung der Proteindenaturierung, Braten auf Kohlen in Fleisch löst viele andere chemische Prozesse.
Der erste von ihnen - eine bekannte Maillard-Reaktion. Es ist verantwortlich für die Bildung von geruchsintensive organische Substanzen, die einen besonderen Geruch von gebratenem Fleisch geben. Bei dieser Reaktion kommt gefunden Aminosäure in Fleisch und Zucker. Als Ergebnis der Komplexbildung heterocyclische Verbindungen, Derivate von Furan, Thiophen, Alkylpyridiniumsalze und Pyrazine.
Ein spezifisches Geschmacksprofil von jeder Art von Fleisch seiner eigenen, er durch die Konzentration von Tausenden von aromatischen Substanzen definiert ist, gebildet wird, wenn das Brät. Im Fall von gebratenen Hähnchen und Schweinefleisch wichtigen Rolle in den Geschmack spielen Kondensationsprodukte von Cystein mit Zucker, beispielsweise 2-Methyl-3-furantiol und seinem Dimer und 2-furilmetantiol.
Mit Zucker, natürlich reagieren, und andere Aminosäuren. Methionin, beispielsweise mit den Zuckern in Wechselwirkung zu Methional Abbau unterzogen wird, - der Stoff einen Geruch von Chips hat.
Es versteht sich, dass die Proteine und Zucker sind nicht nur in Fleisch. Deshalb spielt die Maillard-Reaktion eine Rolle im Geschmack anderer Lebensmittel. Zum Beispiel kann der Geruch des Backens (und einige Sorten von Reis) aufgrund atsetilpirollinom-2, das Produkt der Reaktion zwischen Prolin und Zucker. Geringe Mengen dieser Substanz tritt in gebratenem Fleisch.
Der zweite chemische Prozess - Karbonisierung Fette. Fats - sind Ester von Glycerin und Fettsäure organische Säuren, wie Stearin-, Palmitin-, und so weiter. Wenn die Wärmebehandlung werden sie chemisch an Aldehyde umgewandelt, wie geksadekanal, Hexanal, und so weiter. Interessanterweise enthält das Roastbeef mehr Aldehyde als Huhn und Schwein, und das macht sie verschiedene Geschmäcker. Ein charakteristischer Geruch entsteht durch Lamm 4-Octan- und 4-Methylnonan- Säuren.
Der dritte Prozess - eine Reaktion zwischen den Produkten von Fetten und Verkohlen Produkten der Maillard-Reaktion. Es sortiert Alkanthiole, Alkylpyridiniumsalze, Alkylderivate von Thiophene, Pyrrole, thiopyranes, Thiazole und so weiter. Der Alkylteil von ihnen kommt aus den Fettkomponenten und heterocyclischen - von mayyarovskoy.
Darüber hinaus, wenn gebratenes Fleisch sind andere Reaktionen mit Amino-Teilnahme. Somit Cystein und Glutathion Form während der Wärmebehandlung und tritiolany dithiazin, die auch im wesentlichen der Geruch beitragen.
Der Geschmack und das Aroma von Schaschliks geben nicht nur die Produkte der Zersetzung von Aminosäuren, Zucker und Fette, aber auch die Produkte der Kohleverbrennung. Unter ihnen siringol zeichnet sich (seinen Namen übrigens stammt aus dem lateinischen Namen der Flieder, Syringa vulgaris) und Guajakol - sie werden während des Zerfalls des Lignins Bindemittel für die Cellulosemoleküle in den gebildeten Holz. Diese Substanzen geben Kebab (oder Grill) charakteristischen Geruch des Rauches.
Das Verhältnis von Aromastoffen in dem Koch-Grill beeinflusst zig technische Details Temperaturgaren, Dauer den Braten von Fleisch Marinade Kohle Wahl Marinieren Zeit. Und es ist eine große Chance, mit der wissenschaftlichen Methode bewaffnete, ihr bestes Rezept zu finden Grill und vielleicht sogar zu diesem wissenschaftlichen Artikel schreiben - mit einer besonders saftig Beschreibung der experimentellen Teil.
siehe auch
- Wie ein köstliches Barbecue braten. Chef enthüllt die Geheimnisse →
- TEST: Wie viel lieben Sie zu grillen? →
- 5 denkbar einfache Weise Grill mit den Händen zu tun →