يعد تفاعل ميلارد في اللحوم المدخنة هو المسؤول عن اللون البني المحبب، والقشرة المقرمشة، والطعم المميز.
فنحن مدينون إلى تفاعل ميلارد بمئات من المرات التي نتذوق فيها اللحم المدخن أو المشوي ونجده لذيذ وشهي.
ما هو تفاعل ميلارد “Maillard Reaction”؟
يطلق أيضًا على تفاعل ميلارد (التفاعل البني الغير انزيمي).
تفاعل ميلارد هو: تفاعل كيميائي بين الأحماض الأمينية والسكريات الموجودة في اللحوم في وجود الحرارة العالية.
أي أن تفاعل ميلارد هو: تفاعل بين الأحماض الأمينية في البروتينات والجلوكوز الموجود في اللحوم، ويؤدي هذا التفاعل إلى تكوين مركبات جديدة.
ينتج عن هذا التفاعل تحول السطح إلى لون بني مقرمش مع نكهة وملمس جديد؛ مما يسبب اللون البني المشوي على شرائح اللحم المشوية.
يتم هذا التفاعل في وجود الحرارة العالية والجافة؛ وهذا هو السبب في أننا لا نرى نفس التأثير مع اللحوم المطهوة ببطء أو على البخار.
لذلك أيضًا يختلف مذاق شرائح اللحم البقري المدخنة عن المشوية، وحتى لو كانت نفس قطعة اللحم ودرجة الحرارة الداخلية.
العوامل التي تؤثر على تفاعل ميلارد
تزداد سرعة التفاعل في الوسط الحمضي، ولذلك إضافة الليمون أو الخل إلى تتبيلة اللحم تسرع من التفاعل.
يحتاج التفاعل إلى عنصر مائي لا يزيد عن 30%، يعمل الماء على حركة المواد المتفاعلة بسرعة، إذا زاد الماء عن ذلك أو قل يبطئ التفاعل.
تفاعل ميلارد يتم بين السكريات المختزلة ومجموعة الأمين، ولذلك يؤثر نوع السكر على التفاعل (سكر الفاكهة أقل تفاعلًا من سكر القصب).
كذلك تؤثر مجموعة الأمين المشتركة في التفاعل مع الأحماض الأمينية القاعدية مثل: الأرجنين، وليسين، و الهستدين يكون معدل تفاعلهم أسرع من باقي الأحماض الأمينية.
يسرع التسخين من التفاعل، ويزداد معدل تكون اللون البني 2 – 3 مرات لكل 10 درجة مئوية زيادة في درجات الحرارة.
يزداد اللون البني بزيادة الوقت.
تأثير تفاعل ميلارد على الأطعمة المختلفة
يؤدي تفاعل ميلارد إلى حدوث عدة تغيرات في الأطعمة المختلفة:
تغيرات مرغوبة في الألوان والنكهات في عديد من الأطعمة مثل: اللحوم والمخبوزات.
تغيرات غير مرغوبة في الألوان والنكهات في عديد من الأطعمة مثل: البيض والحليب.
قد يسبب هدم في الأحماض الأمينية الأساسية مثل: الليسين Lysine.
يقلل المركبات الناتجة من تفاعلات الأكسدة في الدهون.
ماهو تأثير تفاعل ميلارد على اللحوم المدخنة؟
كيفية انشاء رد فعل ميلارد؟
تؤدي أي طريقة طهي تسمح بتطبيق الحرارة على الطعام إلى تفاعل ميلارد.
الشواء المباشر والغير مباشر
طهي الطعام على لهب مباشر إما على شواية تعمل بالغاز أو على شواية فحم، على حرارة عالية بما يكفي لخلق تفاعل على الأطعمة المشوية.
عند شوي قطعة لحم مثل البرغر، أو شريحة لحم على حرارة مباشرة، فإن الحرارة الناتجة من النار مع شبكات الطهي الساخنة؛ ستؤدي إلى تحمير الطعام بسرعة وتكوين قشرة غنية لذيذة.
عند شوي الأضلاع أو كتف الخروف، وهما من قطع اللحم الكبيرة التي تحتاج إلى الشوي على حرارة غير مباشرة (أي أن اللحم على الجانب الآخر من اللهب على حرارة أقل بكثير).
يستغرق الطهي بهذه الطريقة وقتًا أطول، ولكن في النهاية سوف يتحول لون الجزء الخارجي من اللحم، إلى اللون البني ويكون قشرة خاصةً إذا أضيف سكر في التتبيلة التي وضعت على اللحم.
التدخين
تدخين قطعة لحم على درجة حرارة منخفضة وببطء يقلل من سرعة تفاعل ميلارد.
ولذلك ينصح في بداية عملية التدخين أو نهايته، بتحمير قطعة اللحم في مقلاة كاست آيرون في فرن ساخن، أو على الشواية لبضع دقائق حتى تتكون القشرة المرغوبة، ثم نكمل باقي خطوات عملية الطهي كالمعتاد.
يساعد هذا التحمير الأولي أو النهائي في إضافة الملمس والنكهة المكرملة.
اقرأ أيضًا: دليل تدخين اللحوم والأطعمة
كيفية الحصول على رد فعل ميلارد؟
توجد عدة مؤثرات تجعل تفاعل ميلارد يتم بنجاح
المحافظة على جفاف اللحوم
تخلق أي رطوبة على مستوى السطح يمكن أن تكون بخارًا وتعطل الظروف التي نحتاجها للتحمير.
- تجنب استخدام ماء مالح أو أي معجون.
- استخدم التتبيل الجاف بالملح؛ لسحب الرطوبة الزائدة من سطح اللحم.
- اترك اللحم يجف قليلًا قبل طهيه.
توزيع المساحة
توزع قطع اللحم بالتساوي على شبك الشواء بمسافة 2.5 سم على الأقل، بين كل قطعة من الطعام، يسمح ذلك بتدفق الهواء الجيد عبر حجرة الشواء؛ مما يعطي أفضل فرص لحدوث العملية.
دهن اللحم بالزيت
يستخدم الزيت لمنع اللحوم من الإلتصاق بشبك الشواء، كذلك يعمل الزيت موصلًا للحرارة؛ ويعمل ذلك على توحيد اللون على سطح اللحم.
إضافة السكر
يمكن إضافة السكر إلى تتبيلة الفرك الجاف عند الطهي في درجات حرارة منخفضة أولاً، مثل التحمير العكسي أو التدخين؛ حيث يساعد ذلك على إتمام التفاعل، ولكن عند الطهي في درجة حرارة عالية من البداية، فتجنب وضع السكر؛ وذلك لأنه يحترق في درجات الحرارة العالية، ويترك أثر حرق على الطعام.
درجات حرارة عالية
يؤدي الإختلاف في درجة حرارة الطهي أثناء التدخين والشواء إلى الإختلاف في النتيجة النهائية، على الرغم من أن درجة الحرارة الداخلية للحوم قد تكون متقاربة.
يخلق التدخين البطيء وعلى درجات الحرارة المنخفضة، طبقات من اللحم طرية ولينة.
بينما يساعد الشواء على تكوين لون بني لذيذ بقطعة اللحم من الخارج وطعم يشبه الكراميل.
يبدأ تفاعل ميلارد عندما يصل اللحم إلى 300 درجة فهرنهايت (148 درجة مئوية).
تشعل الشواية إلى 350 درجة فهرنهايت (177 درجة مئوية) على الأقل لتوليد الحرارة الجافة المطلوبة؛ هذا هو السبب في أن معظم وصفات الشواء ترشد إلى ضبط الشواية أو الفرن على درجة حرارة من 375 – 400 درجة فهرنهايت (190 – 205 درجة مئوية).
ما الفرق بين تفاعل ميلارد وتكون الكراميل؟
يعد كل من تفاعل ميلارد وتكون الكراميل شكلين من أشكال اللون البني الغير إنزيمي، حيث يتغير شكل الطعام بسبب تفاعل كيميائي لا ينتج عن إنزيمات الطعام.
التفاعلات الأنزيمية هي عكس ذلك، حيث يتأكسد الطعام ويتحول إلى اللون البني بفعل الإنزيمات، مثل: الموز عندما يتقدم في العمر ويتحول إلى اللون البني.
يشبه تفاعل ميلارد عملية الكرملة في أن كلاهما تفاعلات غير إنزيمية، ولكن يختلفان في الشروط المطلوبة لنجاح التفاعل.
- تفاعل ميلارد يحدث بين الأحماض الأمينية والبروتينات.
- عملية الكرملة تحدث بين السكريات والكربوهيدرات.
- تفاعل ميلارد هو تفاعل بين الأحماض الأمينية والسكريات المختزلة في الطعام، عند تعرضه للحرارة ووصوله إلى درجة حرارة معينة.
- عملية الكرملة هي عملية أكسدة للسكريات.
- تفاعل ميلارد يتطلب أحماض أمينية لتحدث عملية التفاعل
- عملية الكرملة لا تتطلب وجود أحماض أمينية فهي الانحلال الحراري لبعض السكريات، وتحويل السكر إلى سائل.
يمكن أن تحدث العمليتان معًا، ولكن العملية التي تظهر منتصرة هي التي تجد ما هو حافز إلى حدوثه.
على سبيل المثال: تعريض شريحة لحم للحرارة المباشرة وهي تحتوي على بروتين أكثر، ولذلك ستجد أن تفاعل ميلارد احتمال حدوثه أكبر من عملية الكراميل. أما عند شواء أطعمة أخرى غير اللحوم يحدث شكلًا من أشكال الكرملة مثل: شواء الذرة الحلوة، والبصل.
ما تأثير درجة الحرارة أعلى من 180 درجة مئوية على تفاعل ميلارد؟
تؤثر درجات الحرارة تأثيرًا كبيرًا على تفاعل ميلارد على النحو التالي:
فوق 400 درجة فهرنهايت (200 درجة مئوية) ينشط تكون الكراميل، ويمكن أن يحترق إذا استمر الطهي على درجة الحرارة العالية هذه لفترات طويلة.
330 – 400 درجة فهرنهايت (165 – 200 درجة مئوية) يزداد تكون الكراميل مع درجات الحرارة العالية، يُستهلك السكر ويثبط تفاعل ميلارد.
300 – 330 درجة فهرنهايت (150 – 165 درجة مئوية) يتقدم تفاعل ميلارد عن تكون الكراميل، ويتكون اللون البني في غضون دقائق.
212 – 300 درجة فهرنهايت (100 – 150 درجة مئوية) يصبح التفاعل ابطأ مع انخفاض درجة الحرارة، ويتطلب التفاعل ساعات عديدة بالقرب من نقطة غليان الماء.
130 – 212 درجة فهرنهايت (55 – 100 درجة مئوية) يتطلب تفاعل ميلارد الماء والبروتين العالي والسكر ليتم في غضون ساعات، على درجة الحرارة المنخفضة هذه وقد يستغرق عدة أيام.
أقل من 130 درجة فهرنهايت (55 درجة مئوية) يتكون اللون البني الإنزيمي، ولكن يستمر حدوث تفاعل ميلارد على مدار فترات من أيام أو شهور إلى سنوات.
يقل تفاعل ميلارد في درجات حرارة منخفضة على فترات أطول تدريجيًا.
هل تدخين اللحوم آمن؟
يصنف تدخين اللحوم بأنه أحد مسببات السرطان، حيث يعمل الدخان على تكوين مواد ضارة تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات “PAHs”، والأمينات الحلقية غير المتجانسة “HCAs” عند طهي اللحوم في درجات حرارة عالية جدًا.
يؤدي شوي اللحوم وقليها أيضًا إلى تكوين الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات و HCAs، ولكن تظهر الدراسات أن التدخين يؤدي إلى مستويات أعلى من التلوث.
ينتج الدخان هذه المواد أثناء عملية التدخين، ويحملها على سطح اللحم.
يتم إنشاء هذه المركبات عندما تتساقط السوائل، والدهون من اللحم على مصدر الحرارة، وتكون ناتجًا ثانويًا للدخان، وتتشكل حلقات عطرية مكونة هذه المركبات الضارة التي تنتقل إلى اللحم من الدخان.
هل اللحوم المدخنة تسبب السرطان؟
يحذر المعهد الوطني للسرطان من أن كلًا من HCAs و PAHs طفرة، مما يعني أنهما يمكن أن يتسببان في طفرات في الحمض النووي للإنسان مما يعرضه لخطر الإصابة بأنواع معينة من السرطان.
يقول العلماء: (يمكن أن يؤدي التعرض المستمر لهذه المركبات إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الأمعاء، ولا سيما سرطان القولون والمعدة). تشير بعض الأبحاث الحديثة أيضًا إلى أن اللحوم الحمراء والمعالجة (وتشمل اللحوم المدخنة) قد تزيد من خطر الإصابة بسرطان الثدي وسرطان البروستاتا.
صنفت منظمة الصحة العالمية WHO: اللحوم المصنعة والتي تشمل اللحوم المدخنة، بأنها مجموعة مسرطنة من الدرجة الأولى بناءً على دليل على ارتباطها بسرطان القولون والمستقيم.
يؤدي الإفراط في تناول اللحوم المدخنة، والمصنعة إلى خطر الإصابة بعدة أمراض أخرى، مثل: السكتة الدماغية، وأمراض القلب، والسكر النوع الثاني.
ما هي الكمية الآمنة للأكل؟
يقول العلماء: لا توجد في الوقت الحالي إرشادات مؤكدة عن الكمية الآمنة من الأطعمة التي تحتوي على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات و HCAs.
ولكن توصي جمعية السرطان الأمريكية بتقليل استهلاك اللحوم الحمراء المدخنة أو المعالجة.
ويُعتقد أن حمية البحر الأبيض المتوسط، والتي يُشار على أنها واحدة من أكثر الأنظمة الغذائية صحةً للقلب، لا تسمح بأكثر من حصة واحدة في الأسبوع من اللحوم الحمراء المدخنة أو المعالجة.
هل الأطعمة المدخنة الأخرى ضارة بالصحة؟
تتكون هذه المواد الضارة على الأطعمة المدخنة الأخرى، وليس على اللحم وحده. وقد عُثر على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات الضارة في قشرة الجبن المدخن، لا يعني أنه لا يمكن أبدًا الاستمتاع بالجبن مرة أخرى، ولكن يجب تقليل تناولها أو نزع القشرة قبل الأكل.
نصائح تجعل التدخين أكثر أمانًا
استخدام أعشاب صلبة في التدخين؛ لأنها لا ينتج عنها راتنجات مثل: الأخشاب.
يعد تدخين اللحوم البيضاء أكثر أمانًا، فعلى الرغم من أن الدجاج والديك الرومي المدخن، بإمكانهما تكوين HCAs و PAHs، إلا أن اللحوم البيضاء خيارا صحيًا أكثر من اللحوم الحمراء.
اختيار قطع اللحم الخالية أو قليلة الدهون، مثل: لحم الخاصرة، والدائرة، ولحم المتن، واللحم المفروم قليل الدهن؛ لأن معظم المواد الضارة تنتج من تساقط الدهون على مصدر الحرارة.
لا تدخن السمك، يمكن أن تكون الأسماك خيارًا غذائيًا صحيًا للغاية، ولكن لا يجب وضعها على شواية التدخين، تكون الأسماك على كمية أكبر من الملوثات؛ بسبب مساحة السطح الكبيرة والتدخين الثقيل.
تجنب حرق الطعام، يمكن الحصول على الحد الأدنى من HCAs و PAHs في اللحوم المدخنة من خلال عدم الإفراط في تحمير اللحوم أو تفحمها.
تتبيل اللحوم بالدخان السائل ثم تشغيل الشواية أو شواية التدخين سريعًا؛ للحصول على النكهة والتأثير دون تعريض اللحوم للدخان لفترة طويلة.
ختامًا
يُكسب تفاعل ميلارد اللحوم المدخنة لون، وطعم، وملمس محبب ومرغوب. إن تدخين اللحوم وشويها هي طرق ممتعة في طهي الطعام، ولكن يجب الحذر من الإكثار من تناولها؛ للحد من أخطارها الصحية الناتجة عن الإفراط.
المصادر
- https://health.clevelandclinic.org/is-smoked-meat-bad-for-you/
- https://williamsonsource.com/smoking-meats-101-5-different-ways/
- https://bbq.tamu.edu/bbq-science/
- https://www.foodfirefriends.com/maillard-reaction
- https://cooking.stackexchange.com/questions/29926/what-temperature-does-the-maillard-reaction-occur
