الهه اسلامی - دانشمند: این روزها همه ما تا اسم «شیمیایی» را در مورد غذاها می‌شنویم، فرار می‌کنیم. غافل از اینکه همه مواد غذایی خودشان ترکیبی از عناصر شیمیایی‌اند، عناصری که بعد از هضم در دستگاه گوارش مورد استفاده بدن قرار می‌گیرند. رژیم غذایی انسان از کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و لیپیدها (چربی‌ها) تشکیل شده است که پرکاربردترین عناصر شیمیایی موجود در این سه دسته مهم از ترکیب فقط چهار عنصر کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن ساخته شده‌اند و در آنها کمتر اثری از سایر 118 عنصر شناخته‌شده در جدول تناوبی دیده می‌شود. در مورد اسید هم ماجرا همین است. قصد تبلیغ نوشابه‌های گازدار را نداریم اما سیب و پرتقال به اندازه کوکاکولا اسیدی هستند و PH آنها برابر است با 2/3. این درجه از PH دارای چنان قدرتی است که می‌تواند زنگ‌خوردگی سطح آهن را پاک کند. اما جالب‌تر اینکه بیشتر خوراکی‌های بدون اسید بی‌مزه هستند. اسید در واقع همان چیزی است که بو و طعم خوراکی‌ها را براساس میزان حرارتی که طی فرآیند پخت می‌بینند، تغییر می‌دهد. در این گزارش به مهم‌ترین فعل‌وانفعالات شیمیایی در خوراکی‌ها می‌پردازیم تا ببینیم مواد اولیه و خام چطور می‌توانند طعم‌ها و رایحه‌های فوق‌العاده تولید کنند.
پختن غذا در واقع چیزی جز واکنش‌های شیمیایی نیست، بنابراین وقتی شروع به غذا درست‌کردن می‌کنیم، مجموعه‌ای از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی به‌طور همزمان کارشان را آغاز می‌کنند تا خواص مواد خام را تعییر دهند. تغییرات شیمیایی‌ای که در مواد غذایی رخ می‌دهند و آنها را از ماده‌ای خام و غیرقابل چشیدن به خوشمزه‌ترین خوراکی تبدیل می‌کنند، به‌عنوان «واکنش میلارد» شناخته می‌شود. لوییس کامیل میلارد، فیزیکدان و زیست‌شیمی‌‌شناس فرانسوی در سال 1291/1912 به این نتیجه رسید که در نتیجه واکنشی که بعدها نام خود را بر آن نهاد، صدها ترکیب شیمیایی در غذاهایی مثل گوشت کباب‌شده، چیپس سیب‌زمینی، نان، قهوه و شیرینی‌جات ایجاد می‌شود که رنگ و بوی آنها را تا سرحد خوشمزگی تغییر می‌دهد.
واکنش میلارد؛ مسبب تغییرات شیمیایی در غذا
فرآیند میلارد نوعی قهوه‌ای‌شدن غیرآنزیمی است که در دمای 140 تا 165 درجه سانتیگراد و در نبود رطوبت رخ می‌دهد. طی این فرآیند کربونیل‌های فعال در مواد قندی با آمینه‌های نوکلئوفیلیک موجود در اسیدهای آمینه واکنش انجام می‌دهند و مولکول‌های ناشناخته اما بودار و طعم‌دهنده را اطراف و درون غذا پخش می‌کنند. طی فرآیند میلارد، ابتدا مولکول‌های فراری که بوی خوبی دارند، آزاد می‌شوند و در مرحله بعدی، فعل‌وانفعالات دیگری رخ می‌دهد که به‌عنوان مثال، رنگ طلایی نان را شکل می‌دهد. به‌همین دلیل است که مدتی قبل از آنکه سطح نان ترد شود، بوی خوب آن آشپزخانه را فرا می‌گیرد. همان‌طور که می‌دانید، در غذاهایی مثل گوشت کبابی یا سیب‌زمینی سرخ‌شده، تغییر رنگ فقط در سطح ماده ایجاد می‌شود این در‌حالی است که غذاهایی که با آب یا در مایکروفر پخته می‌شوند، تغییر رنگ متفاوتی را تجربه خواهند کرد که البته در طعم آنها نیز موثر است. یکی از فرآیندهای دیگر اثرگذار در تولید مواد غذایی که معمولا با میلارد نیز اشتباه گرفته می‌شود، کاراملي‌شدن است که به آن پيروليز (Pyrolysis) قندهاي موجود در مواد غذايي در اثر حرارت بالا گفته می‌شود. اگرچه کاراملی‌شدن هم مانند میلارد باعث بروز رنگ قهوه‌اي در ماده غذايي مي‌شود اما منحصرا در موادغذایی‌ای رخ می‌دهد که شکر در نبود پروتئین با دمای بسیار زیاد تحت حرارت قرار می‌گیرد.
فرآیند میلارد همیشه به رایحه‌ها و طعم‌های دوست‌داشتنی منجر نمی‌شود. بعضی اوقات قهوه‌ای‌شدن یک ماده غذایی در اثر حرارت زیاد، بیشتر از حد معمول شده و باعث سوختن غذا می‌شود. در چنین فرآیندی ماده‌ای به نام آکریلامید (Acrylamide) در مواد غذایی سرخ یا کباب‌شده‌ای مثل چیپس، قهوه، کاکائو، شکلات، بیسکوییت و نان تست تولید می‌شود که یکی از عوامل احتمالی بروز سرطان در انسان است.
ذرات ریز و تغییرات درشت
یافته‌های جدید بشر نشان داده که نقش ریزجانداران در تغییر محیط و تاثیری که بر سلامت انسان‌ها، حیوانات و گیاهان دارند، بی‌حدواندازه است. شاید بیهوده نبود که لویی پاستور اعتقاد داشت «نقش ذرات بی‌نهایت کوچک در طبیعت، بی‌نهایت بزرگ است.» باکتری‌ها یکی از هزاران ریزجاندارانی هستند که با فراغ بال در محیط آشپزخانه زندگی می‌کنند و مهم‌ترین نمود آنها فرآیندی است که ما انسان‌ها از آن به‌عنوان تخمیر یاد می‌کنیم. طی فرآیند تخمیر مولکول‌هایی مثل شکر تا حدودی می‌شکنند، اما نه به این اندازه که کاملا از بین بروند. این فرآیند به تولید اتانول و اسیدلاکتیک منجر می‌شود که در تولید مواد غذایی اهمیت بسیاری دارند. بیشتر ما از تاثیر فرآیند تخمیر در غذاهای خوشمزه‌ای مثل نان یا تبدیل شیر به ماست آگاهیم ولی هنوز نمی‌دانیم اگر باکتری نباشد و فرآیند تخمیر روی آن صورت نگیرد، بسیاری از مواد خوراکی خوشمزه هم تولید نخواهند شد.
به‌عنوان مثال در آفریقای مرکزی قهوه عربیکا به روشی که «روش خیس» نام دارد تولید می‌شود و مدت زمان تخمیر در این روش 24 تا 48 ساعت است. فرآیند تخمیر در اینجا با هدف برداشتن لعابی که روی دانه قهوه سبز وجود دارد صورت می‌گیرد. این فرآیند کنار معطرکردن و امکان دم‌کردن قهوه در طعم آن هم تاثیرگذار است. این فرآیند تخمیر برای آماده‌سازی دانه‌های کاکائو و تهیه شکلات هم ضروری است، چرا که اسیدلاکتیک، اتانول و اسیداستیکی که به‌دنبال فرآیند تخمیر ایجاد می‌شود طعم کاکائو را بی‌نظیر می‌کند.
اما خاصیت تخمیر منحصر در طعم، بو و ترکیبات خوراکی نیست. بسیاری از میکروب‌ها این روزها در فرآیند تخمیر مواد غذایی شکل می‌گیرند که به آنها پروبیوتیک گفته می‌شود. ترکیبات پروبیوتیک به صورت مستقیم روی سلامت انسان‌ها تاثیرگذار هستند و گفته می‌شود که دستگاه ایمنی بدن را مقاوم‌تر می‌کنند.
