Физика стейка: какие научные знания вам нужны, чтобы правильно и вкусно готовить мясо

С первым вопросом разобраться довольно просто. После забоя животное перестает дышать, соответственно, его кровеносная система перестает доставлять кислород к мышцам, начинает вырабатываться молочная кислота, которая повышает кислотность мяса. Мышечные клетки погибают. Это приводит к тому, что тонкие и толстые волокна в теле животного сокращаются и теряют эластичность. Это состояние называется rigor mortis, или трупное окоченение. На самом деле, у этого явления несколько стадий, но если вы не собираетесь самостоятельно забивать быка на этих выходных, то всё, что вам нужно знать, что забой — это серия непростых операций, которые необходимы, чтобы финальный продукт — мясо — был максимально хорош с точки зрения его внешнего вида, цвета и запаха.

Если просто взять топор и, ворвавшись в стадо овец, рубить всех направо и налево, то рискуешь ничего, кроме наказания за жестокое обращение с животными, не получить. Чтобы всё сделать по науке, необходимо использовать максимально гуманные способы забоя. Дело тут не только в этике. Риторика про то, что животному не должно быть страшно, имеет под собой реальные основания.

Стресс сильно влияет на качество мяса: в теле испуганного животного вырабатывается несколько гормонов, включая адреналин, который подготавливает организм к бегству или сопротивлению. Если в этот момент животное погибает, то его мясо будет непрезентабельным и потеряет упругость.

Свои приемы, позволяющие избегать этого, есть и в мясной промышленности, и в рыбной. Все они направлены на получение максимально качественного продукта.

Post mortem

Но качественное не всегда означает свежее. После разрешения трупного окоченения, когда мышцы снова расслабляются, мясо в принципе готово к употреблению, но оно еще не на пике своей формы. Добраться до вершины ему помогает вызревание. Для разных типов мяса существует свой рекомендованный срок выдержки в зависимости от его биохимических характеристик.

Общее правило заключается в том, что красное мясо вызревает дольше белого; большим животным нужно больше времени, чем мелким; мясо более молодых животных вызревает быстрее мяса их зрелых сородичей.

После убоя в мясе перестают действовать законы жизни. Ферменты, которые ранее были под контролем организма, теперь начинают хаотично разрушать белки и окислять жиры. После их работы вместо длинных сложных цепочек остаются аминокислоты («кирпичики» из которых состоят белки) и жирные кислоты. Эти процессы нужно держать под контролем. Поэтому обычно мясо размещают в специальных камерах с определенной температурой, влажностью и циркуляцией воздуха. Там под надзором ферменты продолжают разрушать мышечные волокна и соединительные ткани.

Продукты распада создают новые вкусоароматические молекулы и отвечают за новый интенсивный флейвор (ощущение вкуса, запаха и текстуры). Если всё было сделано правильно, то выдержанное мясо может иметь сливочный, ореховый, сырный, фруктовый, цветочный или травянистый аромат.

Таким образом, при помощи вызревания можно получить более вкусное, насыщенное, ароматное и мягкое мясо.

Некоторые адепты этой техники выдерживают говядину свыше 100 дней. Обычно выдержке подвергают большие отрубы. Индивидуальные стейки, как бы ни хотелось, выдерживать нельзя: ни в промышленных масштабах, ни дома. За время, необходимое для развития аромата выдержанного мяса, они обычно просто иссыхают до такой степени, что после обрезки некрасивых сухих частей (это обязательная процедура) становятся слишком худыми. Это означает, что никакой иной степени прожарки, кроме well-done, у вас просто не получится. А это, в свою очередь, в мире стейков и больших быков сильно порицается.

Кстати, рыбу тоже можно подвергать созреванию. За несколько дней ее «рыбность» заметно усиливается, наряду с ростом глутаминовой кислоты, которая отвечает за вкус умами.

Мясной состав

Допустим, все убойные правила были соблюдены, мясо обработали, выдержали, разрезали на куски и отправили к вам в соседний магазин, где вы его купили, чтобы приготовить. Рецепты у вас есть, но вы хотите знать больше. Какие физические процессы происходят на невидимом уровне во время готовки? Что вообще значит «приготовленный» и что можно считать «вкусным»?

С кулинарной точки зрения обычно под приготовлением пищи подразумевается тепловая обработка, которая меняет ее текстуру, запах, сочность, вкус и вид. Звучит несложно, но все химические процессы, которые за этим стоят, до сих пор не до конца поняты и описаны в науке. Но для нашего поверхностного описания знаний, к счастью, достаточно.

Физика внутри

Мы знаем, что мясо состоит из мышц и соединительной ткани (белых пленок, сухожилий). За мышечную структуру отвечают такие белки, как миозин и актин, а за композицию жестких волокон — эластин и коллаген. Последний сеткой проходит сквозь все мышцы, укрепляя их и не позволяя легко порваться. От его качества и количества зависит, будет ли приготовленный кусок мяса жестким или нет. Но есть общее правило: коллагеновые сети необходимо размягчить, чтобы мясо было нежным. Это можно сделать механическими способами: пытаться рвать плоть зубами, как лев, или тоненько нарезать мясо, как на карпаччо или тартар. Но мы за химию, поэтому наш способ — повышение температуры, с ростом которой коллаген постепенно растворяется.

Правда, сначала происходит его резкое сокращение. Возможно, вы однажды кидали жилистый кусок говядины на сковородку и видели, как он корежится и принимает дугообразную форму. Это сжимается коллаген. При этом он стягивает мышечные волокна, которые обвивает, и выжимает из них влагу. Поэтому быстро обжарив жилистые куски любого мяса, вы получите жесткий и сухой продукт.

В уравнении с коллагеном важна не столько температура, сколько время. Дело в том, коллаген с течением времени под воздействием тепла гидролизуется и превращается в желатин, знаменитый своей обволакивающей бархатистой насыщенностью. Именно желатин оказывается важнейшим элементом в алгоритме приготовления мяса и влияет на нежность.

Еще от коллагена зависят инструкции на упаковке мяса или советы мясника. Запомнить их довольно просто: если эта часть животного постоянно двигалась во время жизнедеятельности своего носителя, то и кусок этот будет мощным, накачанным, жестким. Подумайте о ногах или языке.

Такие куски обычно готовят медленно, долго и при низких температурах, чтобы весь коллаген превратить в желатин. Если же этот кусок мяса больше отдыхал — представьте говяжью вырезку или куриную грудку, — то готовить его можно быстро на очень горячей поверхности.

Сочный кусок

В мясе важна не только нежность, но и сочность. С ней немного проще: в мышцах всех животных содержится вода. Обычно у молодняка в мясе больше сока, чем у взрослых животных, и меньше коллагена, поэтому во время приготовления из-за его сжатия уйдет меньше влаги. Но есть один большой минус: обычно молодое мясо менее насыщенно и ароматно.

С ростом температуры мышцы начинают выталкивать воду. Кстати, она содержит в себе растворенные сахара, соли, минералы и кислоты, поэтому каждый дополнительный градус понижает уровень вашего будущего обеда по шкале качества.

При 45 °C из мяса постепенно начинает выделяться сок. К 65 °C его становится всё больше, и при 85 °C у нас на руках оказывается самый сухой стейк из возможных. Хотя даже в таком случае он будет состоять на 60 % из жидкости. Но это будет не свободная вода, которая дает ощущение сочности, вырываясь вам в рот с каждым укусом, а связанная с денатурированными белками (то есть теми, у которых разрушилась природная форма молекул).

За сочность мяса отвечает еще и жир. Разные животные и их различные части содержат разное количество жира. Это обусловлено биологически. И совсем необязательно иметь степень в зоологии, чтобы понять простую формулу: больше жира — больше вкуса и сочности. Веками повара искусственно добавляли жирности блюду при готовке. Шпигование или обертывание беконом, хотя и звучат, как процедуры эстетической медицины, на самом деле, являются классическими кулинарными техниками. И конечно, у людей традиционно в почете мясо с высокой степенью жирности или «мраморности»: знаменитая японская говядина вагю и брюшко голубого тунца торо — самые красноречивые примеры. С ростом температуры жир плавится и вносит свою лепту в общее впечатление от поглощаемого блюда. Но не весь жир находится непосредственно в мясе. Большая его находится в жировой ткани (представьте кусок свинины с прослойкой), которая, в свою очередь, также состоит из коллагена. И даже воздействие высоких температур так просто не растопят ее. Для этого, как в случае с любым коллагеном, необходимо еще и время.

Химия на сковородке

Как вы уже поняли, температура — это ключ к приготовлению сырых продуктов. С ее ростом разные молекулы деградируют. Несмотря на отрицательную коннотацию, эта реакция несет положительный результат: мы получаем тысячи новых вкусоароматических молекул, которые и определяют вкус жареного мяса для человека.

Целая кулинарная симфония развернулась бы на наших глазах, если бы у нас был встроенный микроскоп вместо правого глаза. Аминокислоты и пептиды, простые сахара и сложные углеводы, нуклеотиды, соли и триглицериды — все вступают в сложнейшие взаимодействия, в которых наука до сих пор не разобралась.

Но необязательно всё понимать, чтобы описать. Так, одна из важнейших до конца не разгаданных реакций на кухне — реакция Майяра, которая происходит между аминокислотами и сахарами при их нагревании. По-английски ее иногда называют по-простому “browning reaction”. Любой продукт, содержащий белки и углеводы, подвергается этой реакции и становится коричневым в процессе приготовления. Но важен здесь не только цвет. Молекулы, нагреваясь, обеспечивают ни с чем не сравнимый аромат жареного мяса. Чем быстрее влага испаряется с поверхности мяса, тем быстрее происходит реакция Майяра. Происходит это обычно при температурах свыше 120 °C, поэтому, когда мы хотим получить вкусное мясо, мы предпочитаем его поджаривать или запекать.

«Мокрые» техники типа варки, тушения или приготовления на пару никогда не сравнятся с «горячими» по флейвору, который приобретает мясо во время готовки.

Необязательно быть хорошим художником, чтобы легко описать цвета серой вареной говядины и золотистой курочки-гриль. Именно поэтому мясо часто готовят в два этапа: сначала обжаривают, а затем готовят рагу, или готовят по технологии сувид и бросают на гриль, или опускают в жидкий азот и в раскаленную фритюрницу.

Свыше 180 °C начинается термическое разложение соединений, которое носит красивое название «пиролиз». Нам нравятся некоторые продукты, которые подверглись этой реакции (представьте черные отметки решетки гриля), но если что-то долго поджаривать, то в конце концов оно станет горчить и сгорит, выделяя канцерогенные компоненты. И конечно, это не будет выглядеть красиво.

Красота в глазах готовящего

Внешний вид мяса для нас играет важнейшую роль. Представьте, перед вами на одной тарелке лежит серый пересушенный кусок мяса, а на соседней — поджаренный стейк «с кровью». Выбор очевиден.

Но у меня для вас «плохая» новость: это вовсе не кровь (вся кровь давно покинула животное еще на этапе забоя), а вы не крутой ковбой. Это мясной сок, который содержит миоглобин — кислородосвязывающий белок, который нужен организму, чтобы хранить воздух в мышцах.

Чем больше животное двигается во время жизни, тем краснее у него мясо. Если вам когда-то удастся увидеть кита в разрезе, обратите внимание на его почти черное нутро.

При 60 °C молекулы миоглобина перестают связывать кислород и начинают менять свой цвет: от красного и розоватого к серому и желтовато-коричневому. Последние цвета появляются на поверхности куска мяса, когда стартует реакция Майяра. Чем дольше мы готовим мясо, тем больше мы его высушиваем. Поэтому серый цвет внутренности стейка является отличным показателем того, что вы денатурировали миоглобин и выжали из него почти все соки.

Независимо от выбранной техники приготовления в любом мясе при воздействии температуры и с течением времени происходят одни и те же процессы, которые я попытался вкратце описать.

Вместо огня

Мясо можно не только готовить, но и заготавливать. Существует несколько методов, но их суть сводится к тому, чтобы снизить активность опасных микроорганизмов за счет применения различных техник. Классической считается сухая засолка. Соль, попадая на мясо, какое-то время остается на его поверхности и потихоньку вытягивает соки наружу. Этот процесс называется осмос. Маленькие капельки становятся больше и постепенно растворяют кристаллики соли, образуя концентрированный соляной раствор. Затем он частично проникает обратно внутрь, параллельно денатурируя белки. За счет этого процессы естественной ферментации мяса приостанавливаются, а бактерии и плесень гибнут.

Иногда к обычной столовой соли примешивают соль нитритную, которая не только добавляет пикантности и любимого всеми гурманами розоватого цвета в пастрами, но и предотвращает развитие ботулизма.

Есть еще вяление. Мясо тонко нарезается и постепенно высушивается в специальном аппарате-дегидраторе. Хотя жители степей и других открытых пространств развешивают полоски мяса прямо на ветру. Концентрация воды в кусочках потихоньку снижается, за счет чего они становятся лоснящимися и более гибкими. Так, например, готовят джерки. При этом жир обычно удаляют, поскольку его сложно высушить. Он быстро прогоркает и может стать источником развития болезнетворных микроорганизмов. Зато высушенный, вяленый продукт почти отмокает при хранении.

Мясо можно коптить. Помимо аромата, который сам по себе уже может доставить немало радости, дым во время копчения оказывает консервирующее действие. Окутывая вашу ветчину или бекон, он создает защитный антибактериальный слой, через который микробы не могут проникнуть внутрь.

Дым — отличный антиоксидант, поэтому часто копчению подвергают жирные продукты, жиры которых благодаря этому методу не прогоркают. Но поскольку сам внутрь он не проникает, обычно эту технику используют в совокупности с другими двумя предыдущими.

Мясо — сложный продукт. Неслучайно в мире тысячи рецептов, которые позволяют нам попробовать всё, что угодно: от шашлыка из верблюда до колбасы из конины. Зная основы его композиции, можно научиться лучше готовить мясо, но чтобы по-настоящему овладеть всеми премудростями, нужно быть мясником, поваром и немного ученым.