Prăjirea, coacerea, caramelizarea - chimia bunului gust - Foame de știință

V-ați întrebat vreodată de ce o friptură devine maro când este la grătar sau prăjită? Și mai știi mitul că porii se închid la prăjirea cărnii? BESSERwisser analizează aceste procese și explică știința din spatele lor.

Reacție Maillard: rumenire și aromă

În spatele procesului de rumenire în timpul încălzirii - nu numai la grătar, ci și la coacere, prăjire, caramelizare, prăjire a cafelei sau chiar prepararea berii - există o reacție chimică: reacția Maillard, descrisă pentru prima dată de Louis Maillard în 1912, care are loc între reducerea zaharurilor și a componentelor proteice . Acest proces chimic este o chestiune extrem de complexă, dar principiul de bază din spatele acestuia este relativ simplu: în timpul încălzirii cărnii, a pâinii sau a altor alimente care conțin proteine și carbohidrați, anumiți aminoacizi - acestea sunt unități mici de proteine - se combină cu moleculele de zahăr din lanțurile de carbohidrați. Începând de la 100 ° C, apoi efectiv de la 150-180 ° C [1], rezultă așa-numitele produse Maillard și culoarea maro. Acesta din urmă este creat de pigmenți numiți melanoidine. În funcție de zahăr sau aminoacizi prezenți în alimentele încălzite, rezultă arome caracteristice. În cele din urmă, temperatura în timpul prăjirii determină substanțele aromatizante formate și, astfel, gustul [1].

Există o multitudine de materii prime posibile pentru reacțiile Maillard și, prin urmare, un număr mare de produse secundare posibile [2]. Produsele finale tipice și caracteristicile lor gustative sunt prezentate în graficul următor.

Sursa: Open Science - Life Sciences in Dialogue; (cc/by-nc-sa 4.0)

Mirosurile și aromele reacției Maillard pot fi, de asemenea, generate artificial în laborator. De exemplu, dacă încălziți aminoacidul cisteină și glucoza din zahăr cu un arzător Bunsen într-un pahar de reacție, apare rapid mirosul unei fripturi. Dacă utilizați aminoacidul glicină în loc de cisteină, puteți mirosi caramel. Dacă încălziți substanțele prolină și glucoză, miroase a pâine proaspătă. [1] Reacția Maillard este, de asemenea, implicată în fabricarea berii: aici produsele reacției Maillard au o influență majoră asupra diferitelor proprietăți ale berii, cum ar fi aromele și culoarea malțului. Malțul conține un număr mare de substanțe reducătoare care reacționează într-o reacție Maillard la temperaturi ridicate în timpul procesului de malțire, sau mai precis în timpul procesului de uscare. Proprietatea care conferă culoarea melanoidinelor formate este cea mai izbitoare proprietate. Există un număr mare de compuși care se formează în cursul reacției Maillard, dintre care unii sunt aromatici, cu care maestrul fabricant de bere poate controla caracterul berii într-un mod țintit prin selectarea malțului și a temperaturii. [3]

Prăjirea: mitul porilor din carne

Există multe zvonuri despre cum să prăjiți corect carnea. Cel mai persistent mit este că „porii” cărnii se închid la prăjire. De aceea, se aude și se citește des, ar trebui să ardeți și carnea înainte de a o găti într-o caserolă, de exemplu. Faptul este, însă, că carnea nu are deloc pori, deoarece constă în principal din celule musculare. Prin urmare, arderea cărnii este utilizată doar pentru a crea un gust prin temperaturile ridicate și reacția Maillard care are loc, care nu ar rezulta din gătirea la temperaturi scăzute. Dacă produsele Maillard rezultate rămân în carne sau intră în sos este complet irelevant pentru plăcere. Principalul lucru este că toate gusturile sunt păstrate pentru consum. [1], [4]

Acrilamidă în reacția Maillard

Acrilamida este rezultatul reacției glucozei sau fructozei cu aminoacidul asparagină, atât în industrie, cât și în procesele convenționale de gătit și coacere la domiciliu sau în restaurante. Cantitatea acestor substanțe din alimentele care urmează să fie procesate, temperatura de preparare și durata încălzirii sunt decisive pentru cantitatea de acrilamidă produsă. Prin urmare, se formează cantități mai mari de acrilamidă, în special la încălzirea la nivel înalt (de exemplu, prăjirea la adâncime) a carbohidraților și a alimentelor cu amidon, cum ar fi cartofi sau cereale. Același lucru se aplică alimentelor fabricate industrial, iar etapele de procesare, cum ar fi adăugarea de aditivi precum glicerina, joacă, de asemenea, un rol important aici. [5], [6], [7], [8]

De mai bine de cincisprezece ani se știe și s-a dovedit științific că acrilamida se formează atunci când alimentele bogate în amidon sau carbohidrați sunt încălzite și transformate în glicidamidă în organism. La rândul său, acest lucru ar trebui să schimbe structura genetică și să provoace cancer, adică potențial mutagen și cancerigen. În experimentele pe animale, acrilamida a cauzat cancer, Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului (IARC) a Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) clasifică acrilamida ca fiind probabil cancerigenă pentru oameni, ceea ce a fost confirmat într-o evaluare științifică a evaluării riscurilor publicată în 2015 de Autoritatea Alimentară Europeană (EFSA). [9]

Conștientizarea faptului că alimentele prăjite, coapte sau prăjite prea întunecate sunt potențial cancerigene s-a răspândit în toată societatea. În ce măsură se reflectă acest lucru într-un pachet de jetoane este discutabil. În orice caz, tema acrilamidei continuă să alimenteze dezbaterile înfloritoare. Regulamentul UE [10], care este în vigoare din aprilie 2018, obligă operatorii din sectorul alimentar să pună în aplicare măsuri pentru reducerea conținutului de acrilamidă, iar valorile orientative noi și mai mici se aplică acum în produsele alimentare individuale.

Cât de utile sunt aceste linii directoare este controversat, deoarece, în ciuda tuturor, responsabilitatea revine consumatorului. În calitate de utilizator final responsabil, ar trebui să analizăm conținutul de acrilamidă al fiecărui produs finit consumat folosind valorile de orientare [9], fidel motto-ului „doza face otravă”. De asemenea, ar trebui să știți ce se întâmplă de fapt în propriile tigăi, cuptoare sau friteuze. Este evident că acest lucru este greu de realizat. Ceea ce rămâne este opțiunea de a utiliza factorii menționați mai sus, cum ar fi temperatura de preparare și conținutul de amidon sau carbohidrați ai alimentelor procesate ca bază la prepararea alimentelor acasă și de a menține consumul de produse procesate industrial cu aceste proprietăți redus.

Concluzie

Reacția Maillard este una dintre cele mai interesante și diverse reacții chimice din bucătărie. De asemenea, joacă un rol important în industria alimentară și în producția chimică de arome în prezent. Acest proces, în care zahărul și componentele proteice reacționează între ele la temperaturi ridicate, nu numai că ne oferă ore de plăcere. La temperaturi ridicate, în special în cazul produselor din cartof și cereale, dar și la grătarul cărnii și încălzirea altor alimente, se produce acrilamidă, care este potențial dăunătoare sănătății.

Se poate concluziona că alimentele la grătar, prăjite sau prăjite prea fierbinți și prea lungi pot dezvolta efecte de promovare a cancerului pe termen lung. Cantitatea de acrilamidă produsă nu depinde doar de temperatura de preparare, ci și de compoziția alimentelor.

acreditări

[1] Vilgis Thomas, The Molecule Kitchen, Physics and Chemistry of Fine Taste, Hirzel Verlag, 2013, 9th corr. Ediție, 53-55, ISBN 978-3-7776-2330-6

[2] van Boekel M A J S, Formarea compușilor aromatici în reacția Maillard (2006), Biotechnology Advances 24, 2006, 230-233, doi: 10.1016/j.biotechadv.2005.11.004

[4] Coultate T.P., Food: The Chemistry of its Components, Royal Society of Chemistry Publishing, 2009, ediția a 5-a, p. 36

[5] Tareke E, Rydberg P, Karlsson P, Eriksson S, Törnqvist M., Analiza acrilamidei, un cancerigen format în produse alimentare încălzite, J Agric Food Chem., 2002, 50 (17): 4998-5006., Doi: 10.1021/jf020302f

[6] Smarrito-Menozzi C., Matthey-Doret W, Devaud-Goumoens S., Glicerol, un precursor de aromă subestimat în reacția Maillard, J. Agric. Food Chem., 2013, 61 (43), pp 10225-10230, DOI: 10.1021/jf3050044

[8] Haase, N. U., Matthäus, B. și Vosmann, K.: Abordări de minimizare a formării acrilamidei în alimentele pe bază de plante - demonstrate folosind exemplul chipsurilor de cartofi. limba germana Lebensmittelrundschau, 2003, 99, 87-90