Química no espeto: os cientistas são bons em cozinhar churrasco

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 04:08

Quais transformações químicas ocorrem com o kebab em todos os estágios de sua preparação.

A preparação do kebab, do ponto de vista do químico, é um processo complexo, em cada estágio do qual ocorre um grande número de reações sutis e inter-relacionadas. Se você abordar o assunto com sabedoria, a receita de um bom kebab será comparável aos métodos individuais de síntese orgânica - ou até mesmo os superará. E, como em um experimento científico completo, no preparo do churrasco há muitos detalhes dos quais depende a otimização do processo - e portanto do sabor e do aroma do produto final.

Assim, para cozinhar um kebab, é necessário realizar duas etapas principais: marinar a carne e fritar no carvão. Mas primeiro, vamos descobrir o que é a carne - em termos de química.

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O que chamamos de carne e compramos na loja disfarçados de porco e boi é, na verdade, a musculatura estriada do esqueleto dos animais. A menos, é claro, que não consideremos as vísceras, como o coração, que não são usadas para churrasco. Além do tecido muscular propriamente dito, o tecido adiposo e conjuntivo, que lhes é adjacente, também é referido como a carne.

O tecido muscular tem uma estrutura curiosa. Estamos acostumados com o fato de que as células do nosso corpo são geralmente muito pequenas, invisíveis a olho nu. A unidade estrutural de um músculo é uma fibra muscular - e esta é uma grande célula com vários centímetros de comprimento e centenas de micrômetros de diâmetro. É formado pela fusão de milhares de outras células, devido a que pode haver vários milhares de núcleos na fibra muscular.

A principal propriedade das fibras musculares é a capacidade de se contrair. É assim que nós (e outros animais) movemos nossos membros - e muito mais. Isso é fornecido por proteínas especiais - actina e miosina. Eles são moléculas alongadas que formam longos feixes dentro das células. Sob a influência de fatores externos (impulso nervoso), esses feixes começam a se mover em relação uns aos outros, puxando em direção ao centro. A fibra inteira é dividida em links separados - sarcômeros, presos juntos.

Além disso, a carne contém grandes quantidades das proteínas elastina e colágeno no tecido conjuntivo. Eles são os grandes responsáveis pelas características mecânicas da carne (dureza, etc.). A proteína mioglobina é responsável pela cor da carne. Em geral, a carne é em grande parte um produto proteico, mas, é claro, contém camadas de gordura suficientes.

Decapagem

A carne é marinada para resolver vários problemas ao mesmo tempo: torná-la mais macia, dar-lhe um sabor adicional e realizar um tratamento antimicrobiano primário.

As moléculas de colágeno, que determinam a dureza da carne, normalmente formam fibras fortes, fibrilas. Essa montagem ocorre sob a influência de ligações de hidrogênio - a atração entre fragmentos de aminoácidos parcialmente carregados (polarizados). Exatamente as mesmas ligações surgem entre as moléculas de água - entre o átomo de hidrogênio de uma molécula e o oxigênio de outra.

Muitas marinadas são ácidas devido à presença de ácidos - mais frequentemente acéticos (por exemplo, no vinho, maionese ou vinagre), limão e ácido láctico. O molho de soja e o molho teriyaki também têm um meio ácido - eles contêm uma grande quantidade de ácido piroglutâmico, bem como ácido succínico, cítrico, fórmico e acético.

Isso significa que há muitos cátions de hidrogênio nas marinadas que são capazes de se ligar a moléculas de proteína e protoná-las. Isso muda a distribuição de cargas nas moléculas e interrompe a estrutura fina das ligações de hidrogênio, o que leva a uma mudança na geometria das moléculas de proteína. Como resultado, as proteínas são desnaturadas: as fibras de colágeno e actina incham, amolecem, o colágeno se dissolve gradualmente.

O mesmo efeito pode ser alcançado sem o uso de ácidos. Por exemplo, algumas frutas tropicais, como mamão e abacaxi, contêm enzimas que quebram a elastina e o colágeno em um único aminoácido, e as proteases bacterianas e fúngicas também podem quebrar as proteínas da fibra muscular. Existem métodos físicos de amolecimento da carne - segurando a pressões da ordem de vários milhares de atmosferas, o que também leva à desnaturação das proteínas.

A velocidade com que a carne é marinada também depende da composição da marinada. Por exemplo, a presença de álcool na marinada demonstrou acelerar o processo de marinação. Isso se deve ao fato de que a membrana lipídica das células se dissolve melhor no álcool do que na água. Várias substâncias auxiliares, como taninos no vinho e na cerveja, também desempenham um papel no amaciamento da carne.

É importante notar que a decapagem nem sempre leva ao amolecimento da carne. Em algumas situações, a marinada excessiva (na presença de muito ácido ou álcool) perde água e se torna muito dura. O mesmo efeito pode ser obtido cozendo demais a carne - então a maior parte da água simplesmente "voará para longe" dela.

O segundo efeito mais importante é o antimicrobiano. Mas não apenas os ácidos são responsáveis por isso, mas também outros componentes da marinada, como a cebola. Muitos estudos foram dedicados a vários métodos de destruição de organismos prejudiciais na carne; em um dos autores mais curiosos, eles propuseram adicionar o processamento em um banho de ultrassom ao esquema padrão de marinar a carne na cerveja.

Deve-se notar que o segundo estágio do cozimento shashlik inicia a síntese de alguns carcinógenos - substâncias nocivas que podem causar câncer. Isto aplica-se em particular aos produtos da carbonização da gordura que goteja nas brasas. Estes incluem benzo [a] pireno e outros hidrocarbonetos poliaromáticos.

Outra classe de carcinógenos decorrentes da carbonização da carne são as aminas heterocíclicas. Essas substâncias são capazes de formar complexos com o DNA e afetar a atividade vital das células. Um estudo descobriu que a ingestão dietética de Benzo [a] pireno e o risco de adenoma colorretal correlacionam o consumo frequente de carne defumada ou grelhada com certos tipos de câncer. Consequentemente, é recomendado reduzir o uso de tais substâncias tanto quanto possível. Mas a decapagem também pode ajudar aqui.

Vários estudos de químicos portugueses e espanhóis indicam que certos tipos de marinadas reduzem a probabilidade de formação destes carcinógenos. Por exemplo, marinar em cerveja escura inibe parcialmente o efeito de marinadas de cerveja na formação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em carne de porco grelhada a carvão, a formação de hidrocarbonetos poliaromáticos e reduzir a proporção de aminas heterocíclicas formadas, marinadas à base de vinho, cerveja ou mesmo aqueles que contêm chá devem ser escolhidos. Em geral, o efeito das marinadas na formação de hidrocarbonetos poliaromáticos em geral ainda não é bem compreendido. Outros inibidores possíveis incluem cebola, alho, especiarias e picles de ácido cítrico.

Fritar

A marinada, devido à desnaturação da maioria das proteínas, acelera significativamente o processo de cozimento. Isso evita a exposição prolongada ao calor e a evaporação de muita água. Junto com a aceleração da desnaturação das proteínas, a fritura com carvão inicia muitos outros processos químicos na carne.

A primeira delas é a conhecida reação de Maillard. É ela a responsável pela formação de substâncias orgânicas de cheiro forte, que dão um cheiro especial à carne frita. Os aminoácidos encontrados na carne e nos açúcares entram nessa reação. Como resultado, são formados compostos heterocíclicos complexos, derivados de furano, tiofeno, alquilpiridinas e pirazinas.

O perfil de sabor específico para cada tipo de carne é diferente, é determinado pela proporção das concentrações de milhares de substâncias aromáticas formadas durante a fritura. No caso do frango e porco fritos, os produtos da condensação da cisteína com açúcares, como o 2-metil-3-furanotiol e seu dímero, assim como o 2-furilmetanotiol, desempenham um papel importante no aroma.

Claro, outros aminoácidos também reagem com os açúcares. A metionina, por exemplo, interage com os açúcares e se degrada em metional, uma substância que tem cheiro de batata frita.

É claro que proteínas e açúcares não são encontrados apenas na carne. Portanto, a reação de Maillard também desempenha um papel no aroma de outros pratos. Por exemplo, produtos assados (e alguns tipos de arroz) cheiram a 2-acetilpirrolina, um produto da reação entre prolina e açúcares. Em pequenas quantidades, essa substância também ocorre em carnes fritas.

O segundo processo químico é a carbonização da gordura. As gorduras são ésteres de glicerol e ácidos graxos orgânicos, como esteárico, palmítico e assim por diante. Quando tratados termicamente, eles são quimicamente convertidos em aldeídos, como hexadecanal, hexanal e assim por diante. Curiosamente, o rosbife contém mais aldeídos do que frango e porco, o que os torna com sabor diferente. E o cheiro característico de cordeiro é devido aos ácidos 4-metiloctanóico e 4-metilnonanóico.

O terceiro processo é a reação entre os produtos da carbonização das gorduras e os produtos da reação de Maillard. Estes são todos os tipos de alcanotióis, alquilpiridinas, derivados alquilados de tiofenos, pirróis, tiopiranos, tiazóis e assim por diante. A parte alquil neles surge do componente graxo, e a parte heterocíclica do componente Mayar.

Além disso, outras reações envolvendo aminoácidos ocorrem ao assar carne. Assim, a cisteína e a glutationa formam tritiolanos e ditiazinas durante o tratamento térmico, que também contribuem significativamente para o odor.

O sabor e o aroma dos kebabs são dados não apenas pelos produtos da decomposição de aminoácidos, açúcares e gorduras, mas também pelos produtos da combustão do carvão. Entre eles, vale destacar o siringol (seu nome, aliás, vem do nome latino para lilás, Syringa vulgaris) e o guaiacol - são formados durante a quebra da lignina, um aglutinante das moléculas de celulose da madeira. Essas substâncias dão ao kebab (ou churrasco) seu cheiro característico de fumaça.

Dezenas de detalhes técnicos do processo de cozimento afetam a proporção de substâncias aromáticas no kebab acabado: temperatura, duração da torrefação, escolha de carvão, carne, marinada, tempo de marinada. E esta é uma grande oportunidade de, munido de um método científico, encontrar você mesmo sua própria receita ideal de churrasco e, talvez, até mesmo escrever um artigo científico sobre ela - com uma descrição particularmente interessante da parte experimental.