Wat maakt rokerige, verkoolde barbecue zo lekker? De chemie van het koken boven een open vuur

Ik ben chemicus en bestudeer verbindingen in de natuur, maar ik ben ook een liefhebber van eten - ook van barbecueën. Koken op een grill lijkt misschien eenvoudig, maar er is een heleboel chemie die barbecue onderscheidt van andere kookmethodes en resulteert in zo'n heerlijke ervaring.

Koken met vuur

Eerst is het belangrijk om barbecue te definiëren omdat de term verschillende dingen kan betekenen in verschillende culturen of geografische locaties. In de basis is barbecue het koken van voedsel boven een open vlam. Wat barbecue onderscheidt van andere kookmethodes is de manier waarop de hitte het voedsel bereikt.

Op een barbecue verhitten de hete grillroosters het voedsel via direct contact door middel van een proces dat bekend staat als geleiding. Het voedsel wordt ook warm en gaar door straling te absorberen die rechtstreeks van de vlammen eronder komt. Door deze combinatie van verwarmingsmethoden kunt u de delen van het voedsel die het rooster raken dichtschroeien en tegelijkertijd de delen die het rooster niet raken - zoals de zijkanten en de bovenkant - door stralingswarmte gaar laten worden. Het resulterende temperatuurbereik creëert een complexe mix van smaken en aroma's. Bij het koken op een fornuis is er veel minder straling en gebeurt het meeste van het koken daar waar het voedsel in direct contact is met de pan.

Bij barbecueën kunt u het voedsel ofwel direct boven de vlammen plaatsen - wat directe warmte wordt genoemd - of verder weg op indirecte warmte. Bij de directe kookmethode wordt het voedsel aan zeer hoge temperaturen blootgesteld, aangezien het grilloppervlak tussen de 500 en 700 graden Fahrenheit (260 tot 371 Celsius) kan zijn. De indirecte kookmethode plaatst de warmtebron aan de zijkant van het voedsel of ver eronder, waarbij het voedsel wordt blootgesteld aan temperaturen tussen de 93 en 149 graden Celsius (200 tot 300 F).

Koken is het proces waarbij hoge temperaturen worden gebruikt om chemische reacties op gang te brengen die het voedsel op moleculair niveau veranderen. Wanneer vlees bij hogere temperaturen wordt gekookt - zoals bij een directe hittebron op een barbecue - is het eerste wat gebeurt dat water aan de oppervlakte van het vlees afkookt. Zodra het oppervlak droog is, zorgt de hitte ervoor dat de eiwitten en suikers aan de buitenkant van het vlees een reactie ondergaan die de Maillard Reactie wordt genoemd. Deze reactie produceert een complex mengsel van moleculen die voedsel smakelijker of "vleziger" maken en diepte geven aan geuren en smaken. De reactie en de smaken die zij produceren worden beïnvloed door vele variabelen, waaronder temperatuur en zuurgraad, maar ook de ingrediënten in sauzen, rubs of marinades.

Een soortgelijk proces doet zich voor bij groenten. Barbecueën zorgt ervoor dat het water kan verdampen of naar beneden kan druipen zonder dat het vast komt te zitten in een pan. Dit voorkomt dat de groenten klef worden en bevordert karamelisatiereacties. Deze reacties zetten koolhydraten en suikers om in kleinere verbindingen zoals maltol - dat een geroosterde smaak heeft - en furaan - dat nootachtig, vlezig en karamelachtig smaakt.

Houtskool en knapperig

Een ander kenmerk van gebarbecued voedsel is de unieke houtskool die het ontwikkelt. Wanneer voedsel voor langere tijd aan hitte wordt blootgesteld, breken de niet-koolstofatomen in het voedsel af, waardoor de knapperige, zwarte koolstof achterblijft. Dit is het proces van aanbranden of verkolen.

Bijna niemand houdt van een volledig verbrand stuk vlees, maar kleine spatten van knapperige verkoling kunnen zo'n diepte toevoegen aan voedsel. Door te koken op de directe hitte van een barbecue kun je precies de hoeveelheid houtskool toevoegen die bij je smaak past.

Helaas voor degenen die van een beetje extra knapperigheid houden, zijn sommige van de chemische stoffen in verkoold vlees - moleculen die heterocyclische aminen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen worden genoemd - bekende kankerverwekkers. Hoewel de gevaren veel kleiner zijn dan bij het roken van bijvoorbeeld sigaretten, kan het beperken van de hoeveelheid verkoold vlees helpen het risico op het ontwikkelen van kanker te verminderen.

Rauwe smaken

De laatste typische barbecuesmaak is rokerigheid. Koken op hout of houtskool gaat gepaard met veel rook. Zelfs op een gasgrill zullen smeltende vetten op de warmtebron druipen en rook produceren. Terwijl de rook rond de barbecue wervelt, absorbeert het voedsel zijn smaken.

Rook bestaat uit gassen, waterdamp en kleine vaste deeltjes van de brandstof. Bij het verbranden van hout worden moleculen afgebroken die lignanen worden genoemd, en deze moleculen veranderen in kleinere organische moleculen - waaronder syringol en guaiacol - die hoofdzakelijk verantwoordelijk zijn voor de typische rooksmaak.

Wanneer rook in contact komt met voedsel, kunnen de bestanddelen van de rook geabsorbeerd worden. Voedsel is bijzonder goed in het opnemen van rookaroma's omdat het zowel vetten als water bevat. Beide binden zich aan verschillende soorten moleculen. In scheikundige termen: vetten zijn apolair - wat betekent dat ze een zwakke elektrische lading hebben - en grijpen gemakkelijk andere apolaire moleculen. Water is polair - wat betekent dat het gebieden heeft met een positieve lading en een gebied met een negatieve lading, vergelijkbaar met een magneet - en is goed in het binden aan andere polaire moleculen. Sommige voedingsmiddelen zijn beter in het absorberen van rookaroma's dan andere, afhankelijk van hun samenstelling. Een manier om de chemie te gebruiken om voedsel meer rokerig te maken is om het tijdens het barbecueproces regelmatig met water te besproeien.

Rook kan honderden mogelijke kankerverwekkende stoffen bevatten, afhankelijk van wat je aan het verbranden bent. Er is nog maar weinig onderzoek gedaan naar de vraag of gegrild voedsel genoeg rook absorbeert om een significant risico voor de gezondheid te vormen. Maar onderzoekers weten dat het inademen van rook sterk gecorreleerd is met kanker.

Hoewel het idee om je favoriete gerecht te grillen misschien een gevoel van eenvoudig plezier oproept, is de wetenschap erachter vrij complex. De volgende keer dat u van dat goeie rokerige van de grill geniet, zult u hopelijk de diversiteit van de verbindingen en reacties waarderen die hebben bijgedragen aan de productie ervan.

Dit artikel is een vertaling van The Conversation. De auteur is Kristine Nolin (University of Richmond).