Одной мысли о дымном аромате и пьянящем вкусе барбекю достаточно, чтобы у большинства людей разгорелся рот. Лето уже наступило, а это значит, что для многих людей в США наступил сезон барбекю.
Я химик, изучающий соединения, встречающиеся в природе, а также любитель еды - в том числе барбекю. Приготовление пищи на гриле может показаться простым, но существует много химических веществ, которые отличают барбекю от других способов приготовления и приводят к таким восхитительным ощущениям.
Приготовление пищи с помощью огня
Во-первых, важно дать определение барбекю, поскольку в разных культурах и географических регионах этот термин может означать разные вещи. В самом общем виде барбекю - это приготовление пищи на открытом огне. От других способов приготовления барбекю отличается тем, как тепло достигает пищи.
На барбекю горячие решетки гриля нагревают пищу при непосредственном контакте с ней посредством процесса, называемого кондукцией. Пища также нагревается и готовится, поглощая излучение непосредственно от пламени внизу. Сочетание методов нагрева позволяет жарить те части блюда, которые касаются решетки, и одновременно готовить те части, которые не касаются решетки - бока и верхнюю часть - за счет излучения тепла. В результате диапазон температур создает сложную смесь вкусов и ароматов. При приготовлении на плите излучение намного меньше, и большая часть приготовления происходит в непосредственном контакте продуктов со сковородой.
При приготовлении барбекю пищу можно поместить либо непосредственно над пламенем, что называется прямым жаром, либо подальше, на непрямой жар. При прямом способе приготовления продукты подвергаются воздействию очень высоких температур, так как поверхность гриля может иметь температуру от 500 до 700 градусов по Фаренгейту (260-371 градусов Цельсия). При непрямом способе приготовления источник тепла располагается сбоку от продуктов или намного ниже, подвергая продукты воздействию температуры от 200 до 300 градусов по Фаренгейту (от 93 до 149 градусов Цельсия).
Приготовление пищи - это процесс использования высоких температур для запуска химических реакций, которые изменяют продукты на молекулярном уровне. Когда вы готовите мясо при высоких температурах, например, на прямом огне на барбекю, первое, что происходит, - это выкипание воды на поверхности мяса. Когда поверхность становится сухой, под воздействием тепла белки и сахара на внешней стороне мяса вступают в реакцию, называемую реакцией Майяра. В результате этой реакции образуется сложная смесь молекул, которая придает пище более пикантный или "мясной" вкус и придает глубину запахам и вкусам. На реакцию и создаваемые ею вкусовые качества влияет множество переменных, включая температуру и кислотность, а также ингредиенты, входящие в состав любых соусов, маринадов или натирок.
Аналогичный процесс происходит и с овощами. Барбекю позволяет воде испаряться или стекать вниз, не задерживаясь на сковороде. Это не дает овощам стать сырыми и способствует реакции карамелизации. В результате этой реакции углеводы и сахара превращаются в более мелкие соединения, такие как мальтол, обладающий тостоватым вкусом, и фуран, имеющий ореховый, мясной и карамельный вкус.
Мягкий и хрустящий
Еще одной отличительной чертой блюд, приготовленных на барбекю, является образующийся при этом уникальный нагар. Когда продукты подвергаются длительному воздействию тепла, неуглеродные атомы в пище распадаются, оставляя после себя хрустящий, черный углерод. Это и есть процесс горения или обугливания.
Почти никому не нравится полностью сгоревший кусок мяса, но небольшие вкрапления хрустящего аромата обугливания могут придать блюдам такую глубину. Приготовление на прямом огне барбекю позволяет добавить именно то количество обугливания, которое соответствует вашему вкусу.
К сожалению для тех, кто любит немного хрустящей корочки, некоторые химические вещества в обугленном мясе - молекулы, называемые гетероциклическими аминами и полициклическими ароматическими углеводородами - являются известными канцерогенами. Хотя их опасность гораздо ниже, чем, например, от курения сигарет, ограничение количества обугливания мяса может помочь снизить риск развития рака.
Дымные ароматы
Последний квинтэссенциальный аромат барбекю - это дымность. При приготовлении на дровах или углях образуется много дыма. Даже на газовом гриле плавящиеся жиры стекают на источник тепла и образуют дым. Когда дым клубится вокруг барбекю, пища впитывает его ароматы.
Дым состоит из газов, водяного пара и мелких твердых частиц топлива. Горящая древесина разрушает молекулы, называемые лигнанами, которые превращаются в более мелкие органические молекулы, включая сирингол и гваякол, которые в основном и определяют квинтэссенцию дымного аромата.
Когда дым соприкасается с пищей, компоненты дыма могут впитаться в нее. Пища особенно хорошо воспринимает аромат дыма, поскольку содержит жиры и воду. Каждый из них связывается с различными типами молекул. С точки зрения химии, жиры неполярны - то есть имеют слабый электрический заряд - и легко захватывают другие неполярные молекулы. Вода полярна, то есть имеет область положительного заряда и область отрицательного заряда, подобно магниту, и хорошо связывается с другими полярными молекулами. Некоторые продукты лучше воспринимают ароматы дыма, чем другие, в зависимости от их состава. Один из способов использования химии для придания пище более дымного вкуса - периодически сбрызгивать ее водой в процессе приготовления барбекю.
Дым может содержать сотни возможных канцерогенов в зависимости от того, что именно вы сжигаете. Было проведено лишь небольшое количество исследований на предмет того, достаточно ли продукты, приготовленные на гриле, поглощают дым, чтобы представлять значительный риск для здоровья. Однако исследователи знают, что вдыхание дыма тесно связано с раком.
Хотя идея приготовить любимое блюдо на барбекю может вызвать чувство простого удовольствия, наука, стоящая за этим, довольно сложна. В следующий раз, когда вы будете наслаждаться дымком от блюд, приготовленных на гриле, вы, надеюсь, оцените разнообразие соединений и реакций, которые помогли его получить.
Кристин Нолин - доцент химии в Университете Ричмонда.