Poprzednio był artykuł dla lubiących geografię, dziś nieco
dla „zboczeńców”, którzy nie boją się chemii. W umiarkowanych ilościach,
oczywiście.
Właściwie każdy produkt spożywczy, czy to roślinny, czy
zwierzęcy, zawiera pewną ilość białka. Nawet te z nich, które kompletnie się z
białkiem nie kojarzą: masło, truskawki, ziarna kawy – one wszystkie zawierają
trochę białka (właśnie dzięki niemu możemy mieć alergię na truskawki i
pomarańcze).
Białka to takie
wielkie cząsteczki, które są zbudowane z długich łańcuchów aminokwasowych
(dokładniej z reszt aminokwasowych). Aminokwasy
to składniki białek. Podstawowych aminokwasów jest 20 i one składają się na
budowę naszych ciał, a także na budowę komórek roślinnych.
Piszę o tych nieszczęsnych białkach – i tak się cieszcie, że
tylko tyle – bo żeby zrozumieć, skąd biorą się aromaty w pieczonych produktach
– w tym także w kawie – trzeba nieco się łapać w podstawach. Teraz już będzie
przyjemniej.
Przy okazji szkoleń o herbacie opowiadam zawsze o tym, co
się dzieje z liśćmi i dlaczego musimy je uparować. Mówię wtedy o utlenianiu,
któremu chcemy wtedy zapobiec. I o enzymach, które – podgrzewając liście –
wybijamy, by nie przyspieszały nam tegoż utleniania. Takie utlenianie, jakie
zachodzi w herbacie (czy innych naruszonych tkankach roślinnych) naturalnie, to
rodzaj brązowienia enzymatycznego.
W produktach, które poddajemy działaniu wysokiej
temperatury, zachodzi inny rodzaj brązowienia. Jest to – dla odmiany – brązowienie nieenzymatyczne. Enzymy nie
grają tu żadnej roli. Reakcji chemicznych tego rodzaju jest kilka.
Łatwo sobie wyobrazić jedną z nich. Gdy podgrzewamy cukier,
ulega on karmelizacji. Polega to na
odparowaniu wody i tworzeniu się długich cukrowych łańcuchów (polimeryzacja i
izomeryzacja). Po trochu, po trochu, osiągamy kolejne stadia takiej reakcji:
zwiększenie lepkości, zagęszczenie (gęstość konfitury), a następnie zmiana
barwy i zapachu. Oczywiście w surowej (zielonej) kawie są obecne cukry i one
podczas palenia kawy karmelizują się. Stąd w kawie takie aromaty jak karmelowy,
owocowy, orzechowy, czy maślany.
 |
| L. C. Maillard. Na zdjęciu już po odkryciu reakcji Maillarda. |
Ale istnieje też drugi – nie mniej ważny – rodzaj reakcji
brązowienia nieenzymatycznego, dzięki któremu pojawiają się aromaty „cięższe”:
roślinne, mięsne, rosołowate, czekoladowe, a nawet warzywne. Są to reakcje Maillarda [czyt. Majarda]. Jest
to bardzo ciekawy rodzaj reakcji – złożony i nie do końca jeszcze poznany, choć
Louise-Camille Maillard opisał je po raz pierwszy już ponad 100 lat temu.
Aromaty związane z tymi reakcjami są znacznie bardziej złożone, niż w przypadku
karmelizacji, bo o ile cukry składają się tylko z atomów węgla, tlenu i wodoru,
to aminokwasy zawierają także azot i siarkę, przez co cząsteczki zyskują nowe
komponenty i możliwości formowania się przestrzennego.
W reakcjach tych biorą udział aminokwasy i cukry zawarte w
produktach spożywczych. Reakcje Maillarda przebiegają szybko w wysokiej
temperaturze i do większości z nich potrzebna jest spora dawka energii
dostarczonej z zewnątrz, doprowadzenia produktu do temparatury powyżej 120°C (i dlatego w
gotowanych produktach nie spotka się takich „pieczonych” aromatów). Oczywiście
reakcje te zachodzą przy okazji pieczenia, smażenia, a nie tylko prażenia kawy.
Reakcja odbywa się trójetapowo i na każdym etapie powstają kolejne grupy
związków – ich rodzaj jest uzależniony od substratów, pH środowiska reakcji,
temperatury, aktywności wody w produktach.
Produktami reakcji są melanoidyny,
czyli ciemne barwniki, ale też szereg
rozmaitych związków zapachowych o wielce zróżnicowanej budowie.
Wiele z produktów tych reakcji ma działanie
przeciwutleniające, dobroczynne (istnieją dowody nawet na zwalczanie
Helicobacter pylori – szczepu bakterii odpowiedzialnego za wrzody żołądka), ale
istnieją też takie produkty, które są kojarzone z działaniem wręcz kancerogennym
(akrylamid w produktach grillowanych czy wędzonych). Dodać należy, że jeżeli
reakcja zachodzi w temperaturze poniżej 180°C, akrylamid nie tworzy się. Im ciemniej i bardziej
przemysłowo wypalana kawa, tym potencjalnie więcej w niej akrylamidu. Z kolei
na samym początku reakcji cukry są rozkładane do związków o charakterze kwasów
(kw. octowy, mlekowy), więc zbyt jasno palona kawa bywa tylko kwaśna.
Podczas palenia kawy zachodzi zatem utrata nie tylko wody z
komórek, ale także utrata węglowodanów i białek, które przereagowują tworząc
związki barwne i zapachowe. Następuje też – jak pamiętacie – rozpad pewnych
związków, np. kofeiny czy kwasu chlorogenowego odpowiedzialnego za cierpkość w
kawie.
Najważniejsze jest jednak to, że związki chemiczne, które
nie pachną wcale, w wyniku działania temperatury zmieniają się w molekuły
pachnące tak pięknie i uwodzicielsko! To trochę jak coś z niczego: na dzień
dobry masz coś nijakiego, a dzięki swej wiedzy, wyobraźni i doświadczeniu
otrzymujesz coś o odlotowych właściwościach. Fantastyczne!
To było króciutkie objaśnienie „dlaczego kawa pachnie”. W
następnym „naukowym” odcinku opowiem o tym, po co w ogóle człowiekowi nos i jak
działa.
H. McGee „Food and Cooking”, 2004
