ما هو الطهي من وجهة نظر الكيمياء؟
تحتوي العديد من عمليات الطهي المختلفة على سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية، معرفة الكثير عن كيمياء المطبخ هذه سوف يجعلك على دراية بما يحدث هناك، ولماذا قد تفسد بعض الوصفات التي قمت بإعدادها.
لماذا تتلف بعض الأطعمة؟
تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية المعقدة داخل الأطعمة في كل الأوقات، حتى وإن لم تكن تستخدم تلك الأطعمة في الطهي.
بعض هذه التفاعلات قد تؤدي إلى فساد الطعام.
على سبيل المثال، يتحول الموز إلى اللون البني نتيجة هرمون بداخله يُحفز عملية إطلاق الإيثيلين (C2H4).
تُسرِّع هذه المادة من عملية نضج الموز بشكل كبير حتى يفسد الموز بالنهاية.
لدى الإيثيلين شريك آخر في تلك العملية يُدعى أكسيدات بولي الفينول (PPO)، يتواجد هذا الأخير في التفاح والبطاطا، لذا فإن وجود الموز بجوار التفاح يُسرِّع من عملية النضج للموز وفي النهاية تلفه.
تستخدم شركات الأغذية هذه التفاعلات الكيميائية في تسريع عملية النضج للفاكهة غير المكتملة النضج للمستهلك، وتستخدم أيضًا بعض التفاعلات الأخرى التي تُبطئ من عملية النضج لتلك الأغذية.
لماذا الكاري حارًا؟
ألم تتسائل ولو مرة حينما كنت تتعرق بعد تناولك للكاري الأخضر لماذا مذاقه حارًا بهذا الشكل؟ الإجابة باختصار هي الكابسيسين، أمَّا اذا أردت إجابة مفصلة فها هي:
(CH3)2CHCH=CH(CH2)4CONHCH2C6H3–4–(OH)–3–(OCH3).
المستقبلات في فمك وحلقك يُمكنها اكتشاف أقل كميات من الكابسيسين، فمجرد عشرة أجزاء من المليون جزء من تلك المادة ستجعلك تشعر بذلك الشعور الحارق المألوف لدى تناولك مثل تلك الأطعمة.
يسمح الكابسيسين لأيونات الكالسيوم بغمر كل خلايا الجسم.
تُرسل إشارة الألم بعد ذلك مباشرة ولكن قبل أن تشعر به تصل يدك إلى أقرب كوب من الماء والذي يكون غير فعالًا بشكل كبير في تلك الحالات لأن الكابسيسين لا يذوب في الماء البارد.
أما اللبن ومنتجات الألبان بصفة عامة كالزبادي تعطيك شعورًا سريعًا بالراحة، لأنها تحتوي على الكاسين (نوع من أنواع البروتينات بطيئة الامتصاص) الذي يعمل على إزالة أقل جزيئات الكابسيسين تمامًا.
ماذا يحدث للحم حين تقوم بطهيه؟
اللحم الذي نأكله عبارة عن عضلات الحيوانات، 75% منها عبارة عن الماء، 20% بروتين، 5% دهون وكمية صغيرة جدًا من الكربوهيدرات والأحماض والمعادن.
إذًا فماذا يحدث حينما تضع قطعة من اللحم الساخن في إناء على النار؟
جزيئات البروتين تتواجد في صورة سلاسل مترابطة، ولكن حينما تتعرض للحرارة الشديدة فإن هذه الروابط تنكسر وتتفكك تلك السلاسل.
وفي نفس الوقت تبدأ المياه الموجودة في ألياف تلك القطعة من اللحم في التبخر، وهذا ما يجعل شريحة اللحم أو صدور الفراخ أصغر في الحجم بعد طهيها.
إذا كانت هذه القطعة من اللحم الأحمر (ضأن، أو بقري) فستبدأ في التحول للون البني حينما يبدأ الميوجلوبين في التفاعل مع الحرارة.
الميوجلوبين مثل الهيموجلوبين تمامًا فهو يعمل على تخزين الأكسجين في خلايا الدم الحمراء.
تعمل الحرارة على تحرير أكاسيد ذرات الحديد.
تفقد ذرات الحديد في البروتين إحدى إلكتروناتها مما يجعل لون اللحم يتحول تدريجيًا من الأحمر للبني.
اللحم الأبيض (كالفراخ أو الديك الرومي) تحتوي القليل من الميوجلوبين، لذلك فيكون لونها وردي قبل الطهي وتتحول إلى الأبيض بعد الطهي.
لماذا تنفجر حبوب الذرة (الفشار) أثناء تسخينها؟
مملح، بالزبدة، سادة.. يُعتبر الفشار إحدى الصناعات الأكثر ربحًا حول العالم.
يبلغ دخل الصادرات من الفشار حوالي 40 مليون يورو للاقتصاد الأمريكي، ومشاهدة الأفلام ليلًا لا تكتمل أيضًا بدونه، لكن لماذا تنفجر حبات الفشار أثناء طهيها؟
يكمن السر في حبوب الذرة نفسها.
العديد من الحبوب الأخرى كالأرز والقمح لن تنفجر وذلك لأن القشرة الخارجية لتلك الحبوب مسامية.
13.5% من حبوب الذرة عبارة عن ماء، وحينما تُعرّض هذه الحبوب للحرارة فإن الماء داخلها يغلي ويتبخر.
تحكم القشرة الخارجية لحبوب الذرة الضغط على الماء أثناء غليانه حتى تبلغ درجة حرارة الماء إلى 180 درجة سيليزية ويبلغ الضغط حوالي 1000 كيلوباسكال فتفقد القشرة قدرتها على التحمل وتنفجر لتتخلص من الضغط الواقع عليها.
إذا لم تكن حبوب الذرة لديك تعمل بالشكل الصحيح كما وضحناه، فإن ذلك يعني فقدان إحدى العوامل التي ذكرناها.
قد تكون الحبوب رطبة أي تحتوي على أكثر من 13.5 % من الماء فإنها ستنفجر ولكن سيكون الانفجار على هيئة قبة سميكة فلن تتطاير حبوب الذرة ولن تستمتع بالمذاق المقرمش لها.
من الناحية الأخرى، إذا كانت كمية الماء أقل من المطلوب فإنها لن تكفي لبناء الضغط اللازم لحدوث الانفجار.
أيضًا إذا كانت الحبوب مكسورة أو بها إحدى الشروخ الدقيقة فسيجد بخار الماء المضغوط طريقًا خارج القشرة مما سيجعل الضغط ينهار ولن تنفجر الحبة.
لماذا العسل مفيدًا لالتهابات الحلق؟
لا شيء يُلطف من حدة السعال الجاف كالعسل، ويدرس العلماء الآن كيفية استخدام المميزات الخاصة بعسل مانوكا (التصنيفات الطبية منه) والعسل العادي في مكافحة الكثير من أنواع العدوى أكثر من نزلات البرد والإنفلونزا.
حاليًا يُستخدم في مكافحة المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) أو بكتيريا المستشفيات والتي طورت مقاومة البنسلين والعديد من المضادات الحيوية.
العسل لديه أربع سمات رئيسية تساعده على مكافحة العديد من العدوى:
(H2O2) والذي يعتبر شائعًا تحت مسمى بيروكسيد الهيدروجين أو المُبيضات (المُستخدمة للتنظيف كالكلور).
استهلاك كميات كبيرة من (H2O2) ليس بفكرة جيدة ذلك لأنه مادة شديدة التآكل.
ولكن العلماء اكتشفوا أن العسل يحتوي على القليل جدًا من تلك المواد الكيميائية والتي تجعله قادرًا على قتل بكتيريا (MRSA).
الدكستروز (سكر العنب) والفركتوز (سكر الفاكهة) أو (C6H12O6) بلغة الكيميائيين أو السكر بلغة الطهاة.
تمثل هذه السكريات نسبة حوالي 75% – 85% من العسل.
مما يعني أن العسل لا يحتوي على قدر كبير من الماء، والبكتيريا لا تنمو بدون الماء.
Bee Defensin-1: نوع من أنواع البروتينات، يتواجد في غذاء ملكات النحل الهلامي، يُعتبر مضاد حيوي طبيعي.
ميثيل جليوكسال (C3H4O2) أو للاختصار (MGO).
يمنع هذا المركب الكيميائي قدرة البكتيريا على صناعة البروتين اللازم لبقائها.
ويجعل العسل علاج قوي لأنواع العدوى والأمراض المختلفة.
المصدر
تحتوي العديد من عمليات الطهي المختلفة على سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية، معرفة الكثير عن كيمياء المطبخ هذه سوف يجعلك على دراية بما يحدث هناك، ولماذا قد تفسد بعض الوصفات التي قمت بإعدادها.
لماذا تتلف بعض الأطعمة؟
تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية المعقدة داخل الأطعمة في كل الأوقات، حتى وإن لم تكن تستخدم تلك الأطعمة في الطهي.
بعض هذه التفاعلات قد تؤدي إلى فساد الطعام.
على سبيل المثال، يتحول الموز إلى اللون البني نتيجة هرمون بداخله يُحفز عملية إطلاق الإيثيلين (C2H4).
تُسرِّع هذه المادة من عملية نضج الموز بشكل كبير حتى يفسد الموز بالنهاية.
لدى الإيثيلين شريك آخر في تلك العملية يُدعى أكسيدات بولي الفينول (PPO)، يتواجد هذا الأخير في التفاح والبطاطا، لذا فإن وجود الموز بجوار التفاح يُسرِّع من عملية النضج للموز وفي النهاية تلفه.
تستخدم شركات الأغذية هذه التفاعلات الكيميائية في تسريع عملية النضج للفاكهة غير المكتملة النضج للمستهلك، وتستخدم أيضًا بعض التفاعلات الأخرى التي تُبطئ من عملية النضج لتلك الأغذية.
لماذا الكاري حارًا؟
ألم تتسائل ولو مرة حينما كنت تتعرق بعد تناولك للكاري الأخضر لماذا مذاقه حارًا بهذا الشكل؟ الإجابة باختصار هي الكابسيسين، أمَّا اذا أردت إجابة مفصلة فها هي:
(CH3)2CHCH=CH(CH2)4CONHCH2C6H3–4–(OH)–3–(OCH3).
المستقبلات في فمك وحلقك يُمكنها اكتشاف أقل كميات من الكابسيسين، فمجرد عشرة أجزاء من المليون جزء من تلك المادة ستجعلك تشعر بذلك الشعور الحارق المألوف لدى تناولك مثل تلك الأطعمة.
يسمح الكابسيسين لأيونات الكالسيوم بغمر كل خلايا الجسم.
تُرسل إشارة الألم بعد ذلك مباشرة ولكن قبل أن تشعر به تصل يدك إلى أقرب كوب من الماء والذي يكون غير فعالًا بشكل كبير في تلك الحالات لأن الكابسيسين لا يذوب في الماء البارد.
أما اللبن ومنتجات الألبان بصفة عامة كالزبادي تعطيك شعورًا سريعًا بالراحة، لأنها تحتوي على الكاسين (نوع من أنواع البروتينات بطيئة الامتصاص) الذي يعمل على إزالة أقل جزيئات الكابسيسين تمامًا.
ماذا يحدث للحم حين تقوم بطهيه؟
اللحم الذي نأكله عبارة عن عضلات الحيوانات، 75% منها عبارة عن الماء، 20% بروتين، 5% دهون وكمية صغيرة جدًا من الكربوهيدرات والأحماض والمعادن.
إذًا فماذا يحدث حينما تضع قطعة من اللحم الساخن في إناء على النار؟
جزيئات البروتين تتواجد في صورة سلاسل مترابطة، ولكن حينما تتعرض للحرارة الشديدة فإن هذه الروابط تنكسر وتتفكك تلك السلاسل.
وفي نفس الوقت تبدأ المياه الموجودة في ألياف تلك القطعة من اللحم في التبخر، وهذا ما يجعل شريحة اللحم أو صدور الفراخ أصغر في الحجم بعد طهيها.
إذا كانت هذه القطعة من اللحم الأحمر (ضأن، أو بقري) فستبدأ في التحول للون البني حينما يبدأ الميوجلوبين في التفاعل مع الحرارة.
الميوجلوبين مثل الهيموجلوبين تمامًا فهو يعمل على تخزين الأكسجين في خلايا الدم الحمراء.
تعمل الحرارة على تحرير أكاسيد ذرات الحديد.
تفقد ذرات الحديد في البروتين إحدى إلكتروناتها مما يجعل لون اللحم يتحول تدريجيًا من الأحمر للبني.
اللحم الأبيض (كالفراخ أو الديك الرومي) تحتوي القليل من الميوجلوبين، لذلك فيكون لونها وردي قبل الطهي وتتحول إلى الأبيض بعد الطهي.
لماذا تنفجر حبوب الذرة (الفشار) أثناء تسخينها؟
مملح، بالزبدة، سادة.. يُعتبر الفشار إحدى الصناعات الأكثر ربحًا حول العالم.
يبلغ دخل الصادرات من الفشار حوالي 40 مليون يورو للاقتصاد الأمريكي، ومشاهدة الأفلام ليلًا لا تكتمل أيضًا بدونه، لكن لماذا تنفجر حبات الفشار أثناء طهيها؟
يكمن السر في حبوب الذرة نفسها.
العديد من الحبوب الأخرى كالأرز والقمح لن تنفجر وذلك لأن القشرة الخارجية لتلك الحبوب مسامية.
13.5% من حبوب الذرة عبارة عن ماء، وحينما تُعرّض هذه الحبوب للحرارة فإن الماء داخلها يغلي ويتبخر.
تحكم القشرة الخارجية لحبوب الذرة الضغط على الماء أثناء غليانه حتى تبلغ درجة حرارة الماء إلى 180 درجة سيليزية ويبلغ الضغط حوالي 1000 كيلوباسكال فتفقد القشرة قدرتها على التحمل وتنفجر لتتخلص من الضغط الواقع عليها.
إذا لم تكن حبوب الذرة لديك تعمل بالشكل الصحيح كما وضحناه، فإن ذلك يعني فقدان إحدى العوامل التي ذكرناها.
قد تكون الحبوب رطبة أي تحتوي على أكثر من 13.5 % من الماء فإنها ستنفجر ولكن سيكون الانفجار على هيئة قبة سميكة فلن تتطاير حبوب الذرة ولن تستمتع بالمذاق المقرمش لها.
من الناحية الأخرى، إذا كانت كمية الماء أقل من المطلوب فإنها لن تكفي لبناء الضغط اللازم لحدوث الانفجار.
أيضًا إذا كانت الحبوب مكسورة أو بها إحدى الشروخ الدقيقة فسيجد بخار الماء المضغوط طريقًا خارج القشرة مما سيجعل الضغط ينهار ولن تنفجر الحبة.
لماذا العسل مفيدًا لالتهابات الحلق؟
لا شيء يُلطف من حدة السعال الجاف كالعسل، ويدرس العلماء الآن كيفية استخدام المميزات الخاصة بعسل مانوكا (التصنيفات الطبية منه) والعسل العادي في مكافحة الكثير من أنواع العدوى أكثر من نزلات البرد والإنفلونزا.
حاليًا يُستخدم في مكافحة المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) أو بكتيريا المستشفيات والتي طورت مقاومة البنسلين والعديد من المضادات الحيوية.
العسل لديه أربع سمات رئيسية تساعده على مكافحة العديد من العدوى:
(H2O2) والذي يعتبر شائعًا تحت مسمى بيروكسيد الهيدروجين أو المُبيضات (المُستخدمة للتنظيف كالكلور).
استهلاك كميات كبيرة من (H2O2) ليس بفكرة جيدة ذلك لأنه مادة شديدة التآكل.
ولكن العلماء اكتشفوا أن العسل يحتوي على القليل جدًا من تلك المواد الكيميائية والتي تجعله قادرًا على قتل بكتيريا (MRSA).
الدكستروز (سكر العنب) والفركتوز (سكر الفاكهة) أو (C6H12O6) بلغة الكيميائيين أو السكر بلغة الطهاة.
تمثل هذه السكريات نسبة حوالي 75% – 85% من العسل.
مما يعني أن العسل لا يحتوي على قدر كبير من الماء، والبكتيريا لا تنمو بدون الماء.
Bee Defensin-1: نوع من أنواع البروتينات، يتواجد في غذاء ملكات النحل الهلامي، يُعتبر مضاد حيوي طبيعي.
ميثيل جليوكسال (C3H4O2) أو للاختصار (MGO).
يمنع هذا المركب الكيميائي قدرة البكتيريا على صناعة البروتين اللازم لبقائها.
ويجعل العسل علاج قوي لأنواع العدوى والأمراض المختلفة.
المصدر