Chimie sur une brochette : les scientifiques sont-ils bons pour cuisiner des barbecues

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 03:55

Quelles transformations chimiques se produisent avec le kebab à toutes les étapes de sa préparation.

La préparation du kebab, du point de vue du chimiste, est un processus complexe, à chaque étape duquel se produisent un grand nombre de réactions subtiles et interdépendantes. Si vous abordez la question avec sagesse, la recette d'un bon kebab sera comparable aux méthodes individuelles de synthèse organique - voire les surpassera. Et, comme dans une expérience scientifique à part entière, dans la préparation du barbecue, il existe de nombreux détails dont dépend l'optimisation du processus - et donc le goût et l'arôme du produit final.

Ainsi, pour cuisiner un kebab, vous devez effectuer deux étapes principales: faire mariner la viande et la faire frire sur du charbon de bois. Mais d'abord, découvrons ce qu'est la viande - en termes de chimie.

Moi à

Ce que nous appelons viande et achetons dans le magasin déguisé en porc et en bœuf est en fait la musculature striée squelettique des animaux. À moins, bien sûr, que nous ne considérions pas les abats, comme le cœur, qui ne sont pas utilisés pour le barbecue. En plus du tissu musculaire lui-même, le tissu adipeux et conjonctif, qui leur est adjacent, est également appelé viande.

Le tissu musculaire a une structure curieuse. Nous sommes habitués au fait que les cellules de notre corps sont généralement très petites, invisibles à l'œil. L'unité structurelle d'un muscle est une fibre musculaire - et il s'agit d'une grande cellule de plusieurs centimètres de long et de centaines de micromètres de diamètre. Il est formé par la fusion de milliers d'autres cellules, grâce à quoi il peut y avoir plusieurs milliers de noyaux dans la fibre musculaire.

La principale propriété des fibres musculaires est leur capacité à se contracter. C'est ainsi que nous (et d'autres animaux) bougeons nos membres - et plus encore. Ceci est fourni par des protéines spéciales - l'actine et la myosine. Ce sont des molécules allongées qui forment de longs faisceaux à l'intérieur des cellules. Sous l'influence de facteurs externes (influx nerveux), ces faisceaux commencent à se déplacer les uns par rapport aux autres, tirant vers le centre. La fibre entière est divisée en liens séparés - les sarcomères, attachés ensemble.

De plus, la viande contient de grandes quantités de protéines élastine et collagène dans le tissu conjonctif. Ils sont en grande partie responsables des caractéristiques mécaniques de la viande (ténacité, etc.). La myoglobine protéique est responsable de la couleur de la viande. En général, la viande est en grande partie un produit protéique, mais, bien sûr, elle contient suffisamment de couches grasses.

Décapage

La viande est marinée afin de résoudre plusieurs problèmes à la fois: la rendre plus molle, lui donner une saveur supplémentaire et effectuer un traitement antimicrobien primaire.

Les molécules de collagène, qui déterminent la dureté de la viande, forment normalement des fibres solides, des fibrilles. Cet assemblage a lieu sous l'influence des liaisons hydrogène - l'attraction entre des fragments d'acides aminés partiellement chargés (polarisés). Exactement les mêmes liaisons se créent entre les molécules d'eau - entre l'atome d'hydrogène d'une molécule et l'oxygène d'une autre.

De nombreuses marinades sont acides en raison de la présence d'acides - le plus souvent acétique (par exemple, dans le vin, la mayonnaise ou le vinaigre), le citron et l'acide lactique. La sauce de soja et la sauce teriyaki ont également un milieu acide - elles contiennent une grande quantité d'acide pyroglutamique, ainsi que d'acide succinique, citrique, formique et acétique.

Cela signifie qu'il existe de nombreux cations hydrogène dans les marinades qui sont capables de se lier aux molécules de protéines et de les protoner. Cela modifie la répartition des charges dans les molécules et perturbe la structure fine des liaisons hydrogène, ce qui entraîne une modification de la géométrie des molécules de protéines. De ce fait, les protéines sont dénaturées: les fibres de collagène et d'actine gonflent, s'assouplissent, le collagène se dissout progressivement.

Le même effet peut être obtenu sans l'utilisation d'acides. Par exemple, certains fruits tropicaux, tels que la papaye et l'ananas, contiennent des enzymes qui décomposent l'élastine et le collagène en acides aminés simples, et les protéases bactériennes et fongiques peuvent également décomposer les protéines des fibres musculaires. Il existe des méthodes physiques de ramollissement de la viande - maintien à des pressions de l'ordre de plusieurs milliers d'atmosphères, ce qui conduit également à la dénaturation des protéines.

La vitesse à laquelle la viande est marinée dépend également de la composition de la marinade. Par exemple, il a été démontré que la présence d'alcool dans la marinade accélère le processus de marinade. Cela est dû au fait que la membrane lipidique des cellules se dissout mieux dans l'alcool que dans l'eau. Diverses substances auxiliaires, telles que les tanins du vin et de la bière, jouent également un rôle dans l'attendrissement de la viande.

Il convient de noter que le décapage ne conduit pas toujours à un ramollissement de la viande. Dans certaines situations, une marinade excessive (en présence de trop d'acide ou d'alcool) fait perdre de l'eau et devient trop dure. Le même effet peut être obtenu en faisant trop cuire la viande - alors la majeure partie de l'eau "s'envolera" simplement de celle-ci.

Le deuxième effet le plus important est antimicrobien. Mais non seulement les acides en sont responsables, mais aussi d'autres composants de la marinade, tels que les oignons. De nombreuses études ont été consacrées à diverses méthodes de destruction des organismes nuisibles dans la viande; chez l'un des auteurs les plus curieux, ils ont proposé d'ajouter le traitement dans un bain à ultrasons au schéma standard de la marinade de la viande dans la bière.

Il convient de noter que la deuxième étape de la cuisson du chachlik déclenche la synthèse de certains agents cancérigènes - des substances nocives pouvant potentiellement causer le cancer. Ceci s'applique en particulier aux produits de la carbonisation des graisses s'égouttant sur les charbons. Ceux-ci comprennent le benzo[a]pyrène et d'autres hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Une autre classe de cancérogènes résultant de la carbonisation de la viande sont les amines hétérocycliques. Ces substances sont capables de former des complexes avec l'ADN et d'affecter l'activité vitale des cellules. Une étude a même trouvé que l'apport alimentaire en benzo [a] pyrène et le risque d'adénome colorectal corrélaient la consommation fréquente de viande fumée ou grillée avec certains cancers. En conséquence, il est recommandé de réduire autant que possible l'utilisation de ces substances. Mais le décapage peut aider ici aussi.

Plusieurs études menées par des chimistes portugais et espagnols indiquent que certains types de marinades réduisent la probabilité de formation de ces agents cancérigènes. Par exemple, la marinade dans de la bière brune inhibe partiellement l'effet des marinades à la bière sur la formation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques dans le porc grillé au charbon de bois, la formation d'hydrocarbures polyaromatiques et pour réduire la proportion d'amines hétérocycliques formées, les marinades à base de vin, de bière ou même ceux qui contiennent du thé doivent être choisis. En général, l'effet des marinades sur la formation des hydrocarbures aromatiques polycycliques en général n'est pas encore bien compris. D'autres inhibiteurs possibles comprennent les oignons, l'ail, les épices et les cornichons à l'acide citrique.

Friture

La marinade, en raison de la dénaturation de la plupart des protéines, accélère considérablement le processus de cuisson. Cela évite une exposition prolongée à la chaleur et l'évaporation d'une trop grande quantité d'eau. Parallèlement à l'accélération de la dénaturation des protéines, la friture au charbon de bois initie de nombreux autres processus chimiques dans la viande.

La première d'entre elles est la réaction bien connue de Maillard. C'est elle qui est responsable de la formation de substances organiques à forte odeur, qui donnent une odeur particulière à la viande frite. Les acides aminés présents dans la viande et les sucres entrent dans cette réaction. En conséquence, il se forme des composés hétérocycliques complexes, dérivés de furane, de thiophène, d'alkylpyridines et de pyrazines.

Le profil aromatique spécifique de chaque type de viande est différent, il est déterminé par le rapport des concentrations de milliers de substances aromatiques formées lors de la friture. Dans le cas du poulet et du porc frits, les produits de condensation de la cystéine avec des sucres, tels que le 2-méthyl-3-furanethiol et son dimère, ainsi que le 2-furylméthanethiol, jouent un rôle important dans l'arôme.

Bien entendu, d'autres acides aminés réagissent également avec les sucres. La méthionine, par exemple, interagit avec les sucres et se dégrade en méthional, une substance qui sent les pommes de terre frites.

Il est clair que les protéines et les sucres ne se trouvent pas uniquement dans la viande. Par conséquent, la réaction de Maillard joue également un rôle dans l'arôme d'autres plats. Par exemple, les produits de boulangerie (et certains types de riz) sentent la 2-acétylpyrroline, un produit de réaction entre la proline et les sucres. En petites quantités, cette substance est également présente dans la viande frite.

Le deuxième processus chimique est la carbonisation des graisses. Les graisses sont des esters de glycérol et d'acides gras organiques tels que stéarique, palmitique, etc. Lorsqu'ils sont traités thermiquement, ils sont chimiquement convertis en aldéhydes tels que l'hexadécanal, l'hexanal, etc. Fait intéressant, le rosbif contient plus d'aldéhydes que le poulet et le porc, ce qui leur donne un goût différent. Et l'odeur caractéristique de l'agneau est due aux acides 4-méthyloctanoïque et 4-méthylnonanoïque.

Le troisième processus est la réaction entre les produits de la carbonisation des graisses et les produits de la réaction de Maillard. Ce sont toutes sortes d'alcanethiols, d'alkylpyridines, de dérivés alkylés de thiophènes, de pyrroles, de thiopyranes, de thiazoles, etc. La partie alkyle en eux provient du composant gras et la partie hétérocyclique du composant Mayar.

De plus, d'autres réactions impliquant des acides aminés se produisent lors du rôtissage de la viande. Ainsi, la cystéine et le glutathion forment des trithiolanes et des dithiazines lors du traitement thermique, qui contribuent également de manière significative à l'odeur.

Le goût et l'arôme des brochettes sont donnés non seulement par les produits de décomposition des acides aminés, des sucres et des graisses, mais aussi par les produits de la combustion du charbon. Parmi eux, il convient de souligner le syringol (son nom vient d'ailleurs du nom latin du lilas, Syringa vulgaris) et le gaïacol - ils se forment lors de la dégradation de la lignine, un liant pour les molécules de cellulose dans le bois. Ces substances confèrent au kebab (ou au barbecue) son odeur de fumée caractéristique.

Des dizaines de détails techniques du processus de cuisson affectent le rapport des substances aromatiques dans le kebab fini: température, durée de torréfaction, choix du charbon, de la viande, de la marinade, du temps de marinade. Et c'est une excellente occasion, armé d'une méthode scientifique, de trouver vous-même votre propre recette optimale de barbecue et, peut-être même, d'écrire un article scientifique à ce sujet - avec une description particulièrement juteuse de la partie expérimentale.