Քիմիա շամփուրի վրա. գիտնականները լավ են խորոված պատրաստում

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Ինչ քիմիական փոխակերպումներ են տեղի ունենում քյաբաբի հետ դրա պատրաստման բոլոր փուլերում։

Քյաբաբի պատրաստումը, քիմիկոսի տեսանկյունից, բարդ գործընթաց է, որի յուրաքանչյուր փուլում տեղի են ունենում մեծ թվով նուրբ և փոխկապակցված ռեակցիաներ։ Եթե խելամտորեն մոտենաք հարցին, ապա լավ քյաբաբի բաղադրատոմսը համեմատելի կլինի օրգանական սինթեզի առանձին մեթոդների հետ կամ նույնիսկ կգերազանցի դրանք: Եվ, ինչպես լիարժեք գիտական փորձի ժամանակ, խորովածի պատրաստման ժամանակ կան բազմաթիվ մանրամասներ, որոնցից կախված է գործընթացի օպտիմալացումը, և, հետևաբար, վերջնական արտադրանքի համն ու բույրը:

Այսպիսով, քյաբաբ պատրաստելու համար անհրաժեշտ է երկու հիմնական քայլ կատարել՝ միսը մարինացնել և տապակել ածուխի վրա։ Բայց նախ, եկեք պարզենք, թե ինչ է միսը` քիմիայի առումով:

Միս

Այն, ինչ մենք անվանում ենք միս և գնում խանութից՝ քողարկված խոզի և տավարի միսով, իրականում կենդանիների կմախքի գծավոր մկաններն են: Եթե, իհարկե, չենք պատրաստվում դիտարկել ենթամթերքները, օրինակ՝ սրտերը, որոնք չեն օգտագործվում խորովածի համար։ Բացի բուն մկանային հյուսվածքից, մսին են վերաբերում նաև ճարպային և շարակցական հյուսվածքը, որը հարակից է դրանց։

Մկանային հյուսվածքն ունի հետաքրքիր կառուցվածք. Մենք սովոր ենք, որ մեր մարմնի բջիջները սովորաբար շատ փոքր են, աչքի համար անտեսանելի։ Մկանների կառուցվածքային միավորը մկանային մանրաթելն է, և սա մի մեծ բջիջ է մի քանի սանտիմետր երկարությամբ և հարյուրավոր միկրոմետր տրամագծով: Այն առաջանում է հազարավոր այլ բջիջների միաձուլման արդյունքում, ինչի շնորհիվ մկանային մանրաթելում կարող են լինել մի քանի հազար միջուկներ։

Մկանային մանրաթելերի հիմնական հատկությունը կծկվելու ունակությունն է։ Այսպես մենք (և մյուս կենդանիները) շարժում ենք մեր վերջույթները և ավելին: Սա ապահովում են հատուկ սպիտակուցներ՝ ակտին և միոզին։ Դրանք երկարաձգված մոլեկուլներ են, որոնք երկար կապոցներ են կազմում բջիջների ներսում: Արտաքին գործոնների ազդեցությամբ (նյարդային ազդակ) այս կապոցները սկսում են շարժվել միմյանց համեմատ՝ ձգվելով դեպի կենտրոն։ Ամբողջ մանրաթելը բաժանված է առանձին օղակների՝ սարկոմերների, ամրացված միասին:

Բացի այդ, միսը պարունակում է մեծ քանակությամբ շարակցական հյուսվածքի էլաստին և կոլագեն սպիտակուցներ: Նրանք մեծապես պատասխանատու են մսի մեխանիկական բնութագրերի համար (ամրություն և այլն): Մսի գույնի համար պատասխանատու է սպիտակուցային միոգլոբինը: Ընդհանուր առմամբ, միսը մեծ մասամբ սպիտակուցային արտադրանք է, բայց, իհարկե, դրա մեջ կան բավականաչափ ճարպային շերտեր։

Թթու վարունգ

Միսը մարինացվում է, որպեսզի միանգամից մի քանի խնդիր լուծվի՝ այն ավելի փափուկ դարձնելու, հավելյալ բուրմունք հաղորդելու և առաջնային հակամանրէային բուժում իրականացնելու համար։

Կոլագենի մոլեկուլները, որոնք որոշում են մսի կարծրությունը, սովորաբար ձևավորում են ամուր մանրաթելեր՝ մանրաթելեր։ Այս հավաքը տեղի է ունենում ջրածնային կապերի ազդեցության տակ՝ մասամբ լիցքավորված (բևեռացված) ամինաթթուների բեկորների միջև ներգրավումը: Ճիշտ նույն կապերն առաջանում են ջրի մոլեկուլների միջև՝ մի մոլեկուլի ջրածնի ատոմի և մյուսի թթվածնի միջև։

Շատ մարինադներ թթվային են դրանցում թթուների առկայության պատճառով՝ ամենից հաճախ քացախային (օրինակ՝ գինու, մայոնեզի կամ քացախի մեջ), կիտրոնի և կաթնաթթվի մեջ: Սոյայի սոուսը և տերիյակի սոուսը նույնպես ունեն թթվային միջավայր՝ պարունակում են մեծ քանակությամբ պիրոգլուտամիկ թթու, ինչպես նաև սուկինին, կիտրոն, մածուցիկ և քացախաթթու:

Սա նշանակում է, որ մարինադներում կան բազմաթիվ ջրածնի կատիոններ, որոնք ունակ են միանալ սպիտակուցի մոլեկուլներին և պրոտոնացնել դրանք։ Սա փոխում է լիցքերի բաշխումը մոլեկուլներում և խաթարում ջրածնային կապերի նուրբ կառուցվածքը, ինչը հանգեցնում է սպիտակուցի մոլեկուլների երկրաչափության փոփոխության։ Արդյունքում սպիտակուցները դենատուրացված են՝ կոլագենի և ակտինի մանրաթելերն ուռչում են, փափկվում, կոլագենն աստիճանաբար լուծվում է։

Նույն ազդեցությունը կարելի է ձեռք բերել առանց թթուների օգտագործման:Օրինակ՝ որոշ արևադարձային մրգեր, ինչպիսիք են պապայան և արքայախնձորը, պարունակում են ֆերմենտներ, որոնք քայքայում են էլաստինը և կոլագենը առանձին ամինաթթուների, իսկ բակտերիալ և սնկային պրոտեազները կարող են նմանապես քայքայել մկանային մանրաթելերի սպիտակուցները: Գոյություն ունեն միսը փափկացնելու ֆիզիկական մեթոդներ՝ պահելը մի քանի հազար մթնոլորտի ճնշման տակ, ինչը նույնպես հանգեցնում է սպիտակուցների դենատուրացիայի:

Մսի մարինացման արագությունը կախված է նաև մարինադի բաղադրությունից։ Օրինակ, ցույց է տրված, որ մարինադի մեջ ալկոհոլի առկայությունը արագացնում է մարինացման գործընթացը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բջիջների լիպիդային թաղանթը սպիրտում ավելի լավ է լուծվում, քան ջրում։ Տարբեր օժանդակ նյութեր, ինչպիսիք են գինու և գարեջրի մեջ պարունակվող տանինները, նույնպես դեր են խաղում մսի փափկեցման գործում։

Հարկ է նշել, որ թթու դնելը միշտ չէ, որ հանգեցնում է մսի փափկացման։ Որոշ իրավիճակներում ավելորդ մարինացումը (չափազանց շատ թթվի կամ ալկոհոլի առկայության դեպքում) կորցնում է ջուրը և դառնում չափազանց կոշտ: Նույն էֆեկտին կարելի է հասնել միսը շատ եփելու դեպքում, այդ դեպքում ջրի մեծ մասը պարզապես «կթռչի» դրանից։

Երկրորդ կարևոր ազդեցությունը հակամանրէային է: Բայց դրա համար պատասխանատու են ոչ միայն թթուները, այլեւ մարինադի այլ բաղադրիչները, օրինակ՝ սոխը։ Բավականին շատ հետազոտություններ են նվիրված մսի մեջ վնասակար օրգանիզմների ոչնչացման տարբեր մեթոդներին, ամենահետաքրքիր հեղինակներից մեկի մեջ նրանք առաջարկել են գարեջրի մեջ միսը մարինացնելու ստանդարտ սխեմային ավելացնել ուլտրաձայնային լոգարանում վերամշակումը:

Հարկ է նշել, որ շաշլիկի պատրաստման երկրորդ փուլով սկսվում է որոշ քաղցկեղածինների՝ վնասակար նյութերի սինթեզը, որոնք կարող են քաղցկեղ առաջացնել: Սա հատկապես վերաբերում է ածուխի վրա կաթող ճարպի ածխացման արտադրանքին: Դրանք ներառում են բենզո [a] պիրեն և այլ պոլիարոմատիկ ածխաջրածիններ։

Մսի ածխացումից առաջացող քաղցկեղածինների մեկ այլ դաս են հետերոցիկլիկ ամինները: Այս նյութերն ունակ են ԴՆԹ-ի հետ բարդույթներ ստեղծել և ազդել բջիջների կենսագործունեության վրա։ Մեկ ուսումնասիրություն նույնիսկ պարզել է, որ դիետիկ բենզո [a] պիրենի ընդունումը և կոլոռեկտալ ադենոմայի վտանգը կապում են ապխտած կամ խորոված մսի հաճախակի օգտագործումը քաղցկեղի որոշ տեսակների հետ: Համապատասխանաբար, խորհուրդ է տրվում հնարավորինս նվազեցնել նման նյութերի օգտագործումը։ Բայց թթու վարունգը կարող է օգնել նաև այստեղ:

Պորտուգալացի և իսպանացի քիմիկոսների մի քանի հետազոտություններ կան, որոնք ցույց են տալիս, որ մարինադների որոշ տեսակներ նվազեցնում են այդ քաղցկեղածինների առաջացման հավանականությունը: Օրինակ՝ մուգ գարեջրի մեջ մարինացնելը մասամբ արգելակում է գարեջրի մարինադների ազդեցությունը ածուխով խորոված խոզի մեջ պոլիցիկլիկ անուշաբույր ածխաջրածինների ձևավորման վրա, պոլիարոմատիկ ածխաջրածինների ձևավորման վրա և նվազեցնելով ձևավորված հետերոցիկլիկ ամինների համամասնությունը՝ գինու, գարեջրի կամ գարեջրի վրա հիմնված մարինադները։ նույնիսկ պետք է ընտրել թեյ պարունակողներին: Ընդհանուր առմամբ, մարինադների ազդեցությունը պոլիարոմատիկ ածխաջրածինների ձևավորման վրա ընդհանրապես դեռևս լավ հասկացված չէ: Այլ հնարավոր արգելակիչները ներառում են սոխ, սխտոր, համեմունքներ և կիտրոնաթթու թթու վարունգ:

Տապակել

Մարինացումը, սպիտակուցների մեծ մասի դենատուրացիայի պատճառով, զգալիորեն արագացնում է պատրաստման գործընթացը: Սա խուսափում է ջերմության երկարատև ազդեցությունից և չափազանց շատ ջրի գոլորշիացումից: Սպիտակուցների դենատուրացիայի արագացմանը զուգընթաց, փայտածուխի տապակումը միսում սկսում է բազմաթիվ այլ քիմիական գործընթացներ:

Դրանցից առաջինը Մեյլարդի հայտնի ռեակցիան է։ Հենց նա է պատասխանատու թունդ հոտով օրգանական նյութերի առաջացման համար, որոնք յուրահատուկ հոտ են հաղորդում տապակած մսին։ Այս ռեակցիայի մեջ մտնում են մսի և շաքարի մեջ հայտնաբերված ամինաթթուները: Արդյունքում առաջանում են բարդ հետերոցիկլիկ միացություններ՝ ֆուրանի, թիոֆենի, ալկիլպիրիդինների և պիրազինների ածանցյալներ։

Մսի յուրաքանչյուր տեսակի հատուկ համային պրոֆիլը տարբեր է, այն որոշվում է տապակման ժամանակ առաջացած հազարավոր անուշաբույր նյութերի կոնցենտրացիաների հարաբերակցությամբ։Տապակած հավի և խոզի մսի դեպքում բույրի մեջ կարևոր դեր են խաղում ցիստեինի խտացման արտադրանքները շաքարներով, ինչպիսիք են 2-մեթիլ-3-ֆուրանեթիոլը և դրա դիմերը, ինչպես նաև 2-ֆուրիլմեթանեթիոլը:

Իհարկե, այլ ամինաթթուներ նույնպես արձագանքում են շաքարների հետ։ Օրինակ, մեթիոնինը փոխազդում է շաքարների հետ և վերածվում է մեթիոնի, մի նյութ, որը հոտ է գալիս տապակած կարտոֆիլի նման:

Հասկանալի է, որ սպիտակուցներն ու շաքարները միայն մսի մեջ չեն: Հետեւաբար, Maillard-ի ռեակցիան իր դերն ունի նաեւ այլ ուտեստների բույրի մեջ։ Օրինակ՝ թխած մթերքները (և բրնձի որոշ տեսակներ) հոտ են գալիս 2-ացետիլպիրրոլինի նման՝ պրոլինի և շաքարի միջև ռեակցիայի արտադրանք: Փոքր քանակությամբ այս նյութը հանդիպում է նաև տապակած մսի մեջ։

Երկրորդ քիմիական պրոցեսը ճարպի ածխացումն է: Ճարպերը գլիցերինի և օրգանական ճարպաթթուների էսթերներ են, ինչպիսիք են ստեարինը, պալմիտիկը և այլն: Ջերմային մշակման ժամանակ դրանք քիմիապես վերածվում են ալդեհիդների, ինչպիսիք են hexadecanal-ը, hexanal-ը և այլն: Հետաքրքիր է, որ տապակած տավարի միսը ավելի շատ ալդեհիդներ է պարունակում, քան հավի միսը և խոզի միսը, ինչը նրանց համը տարբեր է դարձնում: Իսկ գառան բնորոշ հոտը պայմանավորված է 4-մեթիլոկտանային և 4-մեթիլնոնանաթթուներով։

Երրորդ գործընթացը ճարպերի կարբոնացման և Մեյլարդի ռեակցիայի արտադրանքների միջև ռեակցիան է։ Սրանք բոլոր տեսակի ալկանեթիոլներ են, ալկիլպիրիդիններ, թիոֆենների ալկիլ ածանցյալներ, պիրոլներ, թիոպիրաններ, թիազոլներ և այլն: Դրանցում ալկիլային մասը առաջանում է ճարպային բաղադրիչից, իսկ հետերոցիկլիկ մասը՝ Մայարի բաղադրիչից։

Բացի այդ, ամինաթթուների հետ կապված այլ ռեակցիաներ են տեղի ունենում միսը տապակելիս: Այսպիսով, ցիստեինը և գլուտատիոնը ջերմային մշակման ժամանակ ձևավորում են տրիթիոլաններ և դիթիազիններ, որոնք նույնպես զգալի ներդրում ունեն հոտի առաջացման համար:

Քյաբաբի համն ու բույրը տալիս են ոչ միայն ամինաթթուների, շաքարների և ճարպերի քայքայման արտադրանքը, այլ նաև ածուխի այրման արտադրանքը։ Դրանցից հարկ է առանձնացնել սիրինգոլը (նրա անունը, ի դեպ, գալիս է յասամանի լատիներեն անունից, Syringa vulgaris) և գուայակոլը. դրանք ձևավորվում են փայտի ցելյուլոզայի մոլեկուլների համար կապող լիգնինի քայքայման ժամանակ: Այս նյութերը քյաբաբին (կամ խորովածին) տալիս են ծխի բնորոշ հոտը։

Պատրաստման գործընթացի տասնյակ տեխնիկական մանրամասները ազդում են պատրաստի քյաբաբի անուշաբույր նյութերի հարաբերակցության վրա՝ ջերմաստիճանը, բովելու տևողությունը, ածուխի ընտրությունը, միսը, մարինադը, մարինացման ժամանակը: Եվ սա հիանալի հնարավորություն է գիտական մեթոդով զինված, ինքներդ գտնել խորովածի ձեր սեփական օպտիմալ բաղադրատոմսը և, հնարավոր է, նույնիսկ գիտական հոդված գրեք դրա մասին՝ փորձարարական մասի հատկապես հյութեղ նկարագրությամբ: