Química en una brocheta: ¿son buenos los científicos para cocinar barbacoa?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 03:53

Qué transformaciones químicas ocurren con el kebab en todas las etapas de su preparación.

La preparación del kebab, desde el punto de vista del químico, es un proceso complejo, en cada etapa de la cual tiene lugar una gran cantidad de reacciones sutiles e interrelacionadas. Si aborda el asunto con prudencia, la receta para un buen kebab será comparable a los métodos individuales de síntesis orgánica, o incluso los superará. Y, como en un experimento científico en toda regla, en la preparación de la barbacoa hay muchos detalles de los que depende la optimización del proceso y, por lo tanto, el sabor y el aroma del producto final.

Entonces, para cocinar un kebab, debe realizar dos pasos principales: marinar la carne y freírla sobre carbón. Pero primero, averigüemos qué es la carne, en términos de química.

Carne

Lo que llamamos carne y compramos en la tienda disfrazado de cerdo y ternera es en realidad la musculatura esquelética estriada de los animales. A menos que, por supuesto, no vayamos a considerar los despojos, como el corazón, que no se utilizan para la barbacoa. Además del tejido muscular en sí, también se hace referencia a la carne al tejido adiposo y conectivo adyacente a ellos.

El tejido muscular tiene una estructura curiosa. Estamos acostumbrados a que las células de nuestro cuerpo suelen ser muy pequeñas, invisibles a la vista. La unidad estructural de un músculo es una fibra muscular, y esta es una célula grande de varios centímetros de largo y cientos de micrómetros de diámetro. Está formado por la fusión de miles de otras células, por lo que puede haber varios miles de núcleos en la fibra muscular.

La principal propiedad de las fibras musculares es la capacidad de contraerse. Así es como nosotros (y otros animales) movemos nuestras extremidades, y más. Esto lo proporcionan proteínas especiales: actina y miosina. Son moléculas alargadas que forman haces largos dentro de las células. Bajo la influencia de factores externos (impulso nervioso), estos haces comienzan a moverse entre sí, tirando hacia el centro. Toda la fibra se divide en enlaces separados: sarcómeros, unidos entre sí.

Además, la carne contiene grandes cantidades de proteínas elastina y colágeno en el tejido conectivo. Son en gran parte responsables de las características mecánicas de la carne (dureza, etc.). La mioglobina proteica es responsable del color de la carne. En general, la carne es en gran medida un producto proteico, pero, por supuesto, contiene suficientes capas de grasa.

Decapado

La carne se marina para solucionar varios problemas a la vez: ablandarla, darle un sabor adicional y realizar un tratamiento antimicrobiano primario.

Las moléculas de colágeno, que determinan la dureza de la carne, normalmente forman fibras fuertes, fibrillas. Este ensamblaje tiene lugar bajo la influencia de enlaces de hidrógeno, la atracción entre fragmentos de aminoácidos parcialmente cargados (polarizados). Exactamente los mismos enlaces surgen entre las moléculas de agua, entre el átomo de hidrógeno de una molécula y el oxígeno de otra.

Muchos adobos son ácidos debido a la presencia de ácidos en ellos, con mayor frecuencia acético (por ejemplo, en vino, mayonesa o vinagre), limón y ácido láctico. La salsa de soja y la salsa teriyaki también tienen un medio ácido: contienen una gran cantidad de ácido piroglutámico, así como ácido succínico, cítrico, fórmico y acético.

Esto significa que hay muchos cationes de hidrógeno en los adobos que pueden unirse a moléculas de proteínas y protonarlas. Esto cambia la distribución de cargas en las moléculas y altera la fina estructura de los enlaces de hidrógeno, lo que conduce a un cambio en la geometría de las moléculas de proteínas. Como resultado, las proteínas se desnaturalizan: las fibras de colágeno y actina se hinchan, se ablandan y el colágeno se disuelve gradualmente.

Se puede lograr el mismo efecto sin el uso de ácidos. Por ejemplo, algunas frutas tropicales, como la papaya y la piña, contienen enzimas que descomponen la elastina y el colágeno en aminoácidos individuales, y las proteasas bacterianas y fúngicas pueden descomponer de manera similar las proteínas de las fibras musculares. Existen métodos físicos para ablandar la carne, manteniéndola a presiones del orden de varios miles de atmósferas, lo que también conduce a la desnaturalización de las proteínas.

La velocidad a la que se marina la carne también depende de la composición del adobo. Por ejemplo, se ha demostrado que la presencia de alcohol en la marinada acelera el proceso de marinado. Esto se debe al hecho de que la membrana lipídica de las células se disuelve mejor en alcohol que en agua. Varias sustancias auxiliares, como los taninos en el vino y la cerveza, también desempeñan un papel en el ablandamiento de la carne.

Vale la pena señalar que el decapado no siempre conduce al ablandamiento de la carne. En algunas situaciones, el marinado excesivo (en presencia de demasiado ácido o alcohol) pierde agua y se vuelve demasiado duro. Se puede lograr el mismo efecto cocinando demasiado la carne, entonces la mayor parte del agua simplemente "saldrá volando" de ella.

El segundo efecto más importante es el antimicrobiano. Pero no solo los ácidos son los responsables, sino también otros componentes del adobo, como las cebollas. Se han dedicado muchos estudios a varios métodos para destruir organismos nocivos en la carne; en uno de los autores más curiosos, propusieron agregar el procesamiento en un baño ultrasónico al esquema estándar de marinar carne en cerveza.

Cabe señalar que la segunda etapa de la cocción del shashlik inicia la síntesis de algunos carcinógenos, sustancias nocivas que pueden causar cáncer. Esto se aplica en particular a los productos de la carbonización de la grasa que gotea sobre las brasas. Estos incluyen benzo [a] pireno y otros hidrocarburos poliaromáticos.

Otra clase de carcinógenos que surgen de la carbonización de la carne son las aminas heterocíclicas. Estas sustancias pueden formar complejos con el ADN y afectar la actividad vital de las células. Un estudio incluso encontró que la ingesta dietética de benzo [a] pireno y el riesgo de adenoma colorrectal correlacionan el consumo frecuente de carne ahumada o a la parrilla con ciertos cánceres. En consecuencia, se recomienda reducir el uso de tales sustancias tanto como sea posible. Pero el decapado también puede ayudar aquí.

Hay varios estudios de químicos portugueses y españoles que indican que ciertos tipos de adobos reducen la probabilidad de que se formen estos carcinógenos. Por ejemplo, marinar en cerveza oscura inhibe parcialmente el efecto de los adobos de cerveza sobre la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos en la carne de cerdo asada al carbón, la formación de hidrocarburos poliaromáticos y para reducir la proporción de aminas heterocíclicas formadas, adobos a base de vino, cerveza o incluso los que contienen té deben elegirse. En general, todavía no se comprende bien el efecto de los adobos sobre la formación de hidrocarburos poliaromáticos en general. Otros posibles inhibidores incluyen cebollas, ajo, especias y encurtidos con ácido cítrico.

Fritura

El marinado, debido a la desnaturalización de la mayoría de las proteínas, acelera significativamente el proceso de cocción. Esto evita la exposición prolongada al calor y la evaporación de demasiada agua. Junto con la aceleración de la desnaturalización de las proteínas, la fritura con carbón inicia muchos otros procesos químicos en la carne.

El primero de ellos es la conocida reacción de Maillard. Es ella quien es responsable de la formación de sustancias orgánicas de olor fuerte, que le dan un olor especial a la carne frita. Los aminoácidos que se encuentran en la carne y los azúcares entran en esta reacción. Como resultado, se forman compuestos heterocíclicos complejos, derivados de furano, tiofeno, alquilpiridinas y pirazinas.

El perfil de sabor específico para cada tipo de carne es diferente, está determinado por la relación de las concentraciones de miles de sustancias aromáticas formadas durante la fritura. En el caso del pollo y cerdo fritos, los productos de condensación de la cisteína con azúcares, como el 2-metil-3-furanetiol y su dímero, así como el 2-furilmetanotiol, juegan un papel importante en el aroma.

Por supuesto, otros aminoácidos también reaccionan con los azúcares. La metionina, por ejemplo, interactúa con los azúcares y se degrada a metionina, una sustancia que huele a patatas fritas.

Está claro que las proteínas y los azúcares no solo se encuentran en la carne. Por lo tanto, la reacción de Maillard también influye en el aroma de otros platos. Por ejemplo, los productos horneados (y algunos tipos de arroz) huelen a 2-acetilpirrolina, un producto de reacción entre la prolina y los azúcares. En pequeñas cantidades, esta sustancia también se encuentra en la carne frita.

El segundo proceso químico es la quema de grasa. Las grasas son ésteres de glicerol y ácidos grasos orgánicos como el esteárico, palmítico, etc. Cuando se tratan térmicamente, se convierten químicamente en aldehídos como hexadecanal, hexanal, etc. Curiosamente, el rosbif contiene más aldehídos que el pollo y el cerdo, lo que hace que tengan un sabor diferente. Y el olor característico del cordero se debe a los ácidos 4-metiloctanoico y 4-metilnonanoico.

El tercer proceso es la reacción entre los productos de la carbonización de grasas y los productos de la reacción de Maillard. Se trata de todo tipo de alcanetioles, alquilpiridinas, alquil derivados de tiofenos, pirroles, tiopiranos, tiazoles, etc. La parte alquilo en ellos surge del componente graso y la parte heterocíclica del componente Mayar.

Además, se producen otras reacciones que involucran aminoácidos al asar carne. Por tanto, la cisteína y el glutatión forman tritiolanos y ditiazinas durante el tratamiento térmico, que también contribuyen de forma significativa al olor.

El sabor y el aroma de los kebabs vienen dados no solo por los productos de descomposición de aminoácidos, azúcares y grasas, sino también por los productos de la combustión del carbón. Entre ellos, cabe destacar el siringol (su nombre, por cierto, proviene del nombre latino de la lila, Syringa vulgaris) y el guayacol: se forman durante la descomposición de la lignina, un aglutinante de las moléculas de celulosa en la madera. Estas sustancias dan al kebab (o barbacoa) su característico olor a humo.

Docenas de detalles técnicos del proceso de cocción afectan la proporción de sustancias aromáticas en el kebab terminado: temperatura, duración del tueste, elección del carbón, carne, adobo, tiempo de marinado. Y esta es una gran oportunidad para, armado con un método científico, encontrar usted mismo su propia receta óptima para la barbacoa y, tal vez, incluso escribir un artículo científico al respecto, con una descripción particularmente jugosa de la parte experimental.