Коллоквиум| Миоглобин

Итак, цвет мяса, включая цвет смокинг-ринга, зависит от миоглобина:

• Миоглобин запасает кислород внутри мышечных клеток.
• Отвечает за цвет мяса до, во время и после приготовления.
• Цвет миоглобина зависит от уровня кислорода и воздействия загрязняющих газов, таких как окись углерода и окись азота.
• Эти газы образуются при неполном сгорании древесины и, таким образом, влияют на цвет приготовленного мяса и смокинг-ринга.
• Большая часть того, что нам нравится в виде мясного сока, — это прежде всего вода и миоглобин, а не кровь.

  ***

Независимо от того, лакомились ли объедками, оставшимися после других животных, занимались собирательством, ловили рыбу или охотились, люди ели мясо на протяжении миллионов лет. Плотный источник белков, жиров и витаминов, мясо является удобной, хотя и не обязательной частью рациона современного человека. Термическая обработка усиливает вкус сырого мяса, превращая это химическое рагу в пьянящую смесь карамельных ноток (из-за мясных сахаров), ароматического подрумянивания (реакция Майяра между белками и сахарами, характерная для свежего хлеба или жареного стейка), окисленных жиров и сотен других, менее известных, но желанных для нас соединений. Всего выделено несколько десятков элементов, родом прямиком из таблицы Менделеева. Тепловое воздействие также размягчает мясо, улучшая его калорийность и усвоение витаминов, нейтрализуя при этом опасные патогены.

Тандем огня и мяса — это благо (спросите у Светы!).

Во второй статье под названием «Атлас смокинг-ринга» нас в основном будет интересовать, как огонь влияет на цвет мяса, особенно на смокинг-ринг. И для понимания в нем требуется разбираться в миоглобине.

***

Если животное правильно забито, из него будет слита вся кровь. Таким образом, любые соки, выделяющиеся из розового бургера во время приготовления, — это вода и миоглобин, а не кровавый гемоглобин, как многие из вас могли подумать.

Мышцы сжигают АТФ (ммм, чувствуешь этот запах? А ведь это биология из старшей школы!) с кислородом, точно так же, как пламя пожирает древесину и воздух. Но за исключением более низких температур и без видимого пламени. Перемещение кислорода по телу для «сжигания» его отдельными мышечными клетками требует двух специальных курьеров. Гемоглобин в эритроцитах захватывает и слабо удерживает до 4 молекул кислорода из легких, перенося их к мышечным клеткам. В клеточной стенке, если уровень кислорода низкий, молекулы кислорода отрываются и проходят через клеточную мембрану. Внутри клетки миоглобин (молекула, похожая на гемоглобин, но удерживающая всего одну — зато крепко —  молекулу кислорода) удерживает кислород до тех пор, пока клетка не потребует его.

Точно так же, как ты контролируешь температуру смокера, регулируя подачу топлива и приток воздуха, человеческое тело поддерживает фиксированную химическую среду, тонко настраивая свой метаболизм.

Миоглобин также играет важную роль в регулировании уровня оксида азота, используемого для передачи биологических сигналов. Природа тяготеет к дешевизне и эффективности, полагаясь на миоглобин в качестве посредника в сотнях регуляторных процессов. Каждый год ученые открывают новые из них.

«Клей», удерживающий кислород на миоглобине, представляет собой соединение железа под названием «гем». Железо ржавеет на воздухе или в воде, и не случайно сырое мясо имеет ржаво-красный цвет. В действительности же, как и у проржавевшего куска феррума, у миоглобина существует множество оттенков «ржавчины».

В сыром мясе миоглобин принимает три цвета в зависимости от степени оксигенации (насыщения кислородом). В средах с высоким содержанием кислорода, таких как воздух на поверхности свеженарезанного мяса, миоглобин имеет ярко-красный цвет. В средах с нулевым содержанием кислорода, т.е. глубоко внутри стейка миоглобин пурпурного цвета. А в среде с низким содержанием кислорода (около 1%, например, в мясе в вакуумной упаковке недельной давности чуть глубже от поверхности куска) миоглобин имеет коричневый цвет:

Как ты можешь себе представить, данное изменение цвета обратимо, потому что миоглобин ПРЕДНАЗНАЧЕН постоянно перемещать кислород туда и обратно через клеточную стенку. Таким образом, поверхность сырого безликого мяса спустя время на воздухе становится розовой. Различные ферменты ускоряют или замедляют эти реакции, но даже в мертвых мышцах ферменты остаются активными до 65 °С, после чего их действие начинает ослабевать. Можешь подумать о своем брискете как о «зомбо-мясе» — частично живом, частично мертвом, но продолжающем вести себя доблестно, как будто ничего не произошло...

В то время как полоска мяса может казаться глазу одним фиксированным цветом, отдельные молекулы миоглобина постоянно прыгают между всеми тремя состояниями. Однако, локальные уровни содержания кислорода определяют, какое состояние в среднем преобладает.

При температуре холодильника кислород медленно перемещается сквозь толщу мышечных волокон — может потребоваться до нескольких дней для проявления коричневого кольца с НИЗКИМ содержанием кислорода в свеженарезанном охлажденном куске. И от нескольких минут до нескольких часов, чтобы поверхность «порозовела» при новом контакте с воздухом (1).

Цвет мяса на 90% обусловлен миоглобином, но точное количество миоглобина в каждом отдельном куске мяса варьируется. Существенно.

Активные мышцы, такие как темное мясо, содержат в 3-5 раз больше миоглобина, чем белое мясо, а содержание в зрелых особях может быть в 5-10 раз больше, чем молодых (например, бледно-розовая телятина). Но даже в пределах одного вида и одного забитого животного уровни и стабильность миоглобина могут варьироваться в зависимости от стресса, кислотности, солености, скорости охлаждения, активности, pH, корма, ферментов и т. д.

По мере приготовления мяса молекула миоглобина начинает необратимо распадаться под влиянием жара (процесс денатурации). В зависимости от всех вышеперечисленных факторов денатурация будет происходить при температуре около 71 °С (62-80 °С) в говядине и, возможно, при 38 °С в тунце. После денатурации миоглобин более не меняет цвет даже после воздействия высоких концентраций газа. Поскольку тепло проникает в пищу снаружи внутрь, миоглобин постепенно приобретает серый цвет от поверхности к внутренней части во время приготовления. Схема, знакомая каждому любителю стейков (2).

Но железо может связываться и с молекулами, отличными от кислорода, и две из этих молекул (окись углерода «CO» и окись азота «NO») присутствуют в дыме. Например, угарный газ в 50 раз сильнее связывается с миоглобином, чем кислород. Сырое мясо, подвергнутое воздействию CO и помещенное в холодильник, может сохранять свой яркий, почти неоново-розовый цвет более года! Форма моноксида углерода миоглобина (карбоксимиоглобин) является «метастабильной» и медленно превращается в миоглобин в среде с высоким содержанием кислорода. В тепле он восстанавливается еще быстрее, например, при копчении или приготовлении на гриле).

Оксид азота (NO) связывается с кольцами железа молекул миоглобина еще более прочно и быстро, чем монооксид углерода, и сохраняет красный цвет даже после достижения температуры кипения воды. Он предпочитает связываться с дезоксимиоглобином для создания нитрозомиоглобина и будет делать это всякий раз, когда миоглобин колеблется в этой конфигурации. Нитрозомиоглобин представляет собой довольно стабильное соединение ярко-красного цвета, но в течение нескольких часов в присутствии кислорода разлагается до миоглобина. Однако, если неоново-розовый нитрозомиоглобин нагревается выше температуры денатурации (обычно от 62 до 80 °С), он образует новое, очень стабильное соединение нитрозилгемохромоген (соррян, но это не я выбирал эти чудесные названия) или одно из семейств денатурированных гемохромов. Именно он и обусловливает более темно-розовый цвет термообработанного и некоторых видов копченого мяса. Стоит отметить, что даже это соединение может стать серо-зеленым при воздействии яркого света или воздуха, но так медленно, что ты успеешь отполировать кости от ребер задолго до того, как они потеряют свой цвет.

В верхних 6 строках этой диаграммы подробно описаны эти важные трансформации цвета. Последние 3 строки включены для полноты картины: миоглобин также связывается с рядом ядовитых химических веществ, не используемых в кулинарии. Но тем не менее иногда попадающих в нашу пищу.

Поскольку CO/NO сохраняет собственный цвет миоглобина, было бы разумно, если бы смокинг-ринг (и даже цвет «коры» — в терминологии питмастеров это корочка мяса) могло бы проявляться пропорционально содержанию миоглобина в мясе. И вы были бы правы. Здесь представлены 8 разных видов мяса, подвергавшиеся копчению в течение 3.5 часов. В поперечном сечении корреляция между содержанием миоглобина и цветом очевидна.

И миоглобин также влияет на цвет коры:

Миоглобин — молекула, необходимая для жизни, является столь же хрупкой, как и сама жизнь. Он может «вдыхать» газы и реагировать изменением цвета. Он может «умереть» при перегреве. И, как и у каждого человека, у него есть своя, неповторимая личность. Понимание миоглобина является ключом к пониманию того, как мясо готовится, выглядит и какой в итоге вкус имеет.

***

(1) Иногда (особенно в мясном фарше, когда у воздуха есть возможность проникать между отдельными его кусочками) вся центральная часть мяса содержит коричневый «метмиоглобин» с низким содержанием кислорода. Когда ты готовишь бургер средней прожарки (60-62 °С), снимаешь его с гриля и разрезаешь, центр становится серым. Но уже через минуту он вновь станет розовым, ибо кислород и ферменты «возвратно-обращают» метмиоглобин в оксимиоглобин.

(2) Оказывается, поверхностный розовый миоглобин (оксимиоглобин) более чувствителен к температуре, чем внутренний фиолетовый миоглобин (дезоксимиоглобин). Поэтому он денатурирует и становится серым при более низкой температуре. Это еще одна причина (помимо температурных градиентов), по которой стейк окружен серой полосой. Часть этого серого мяса может иметь ту же температуру, что и внутренняя розовая, но миоглобин в ней был менее стабилен. На вкус все то же, только выглядит иначе. И это является еще одним аргументом в пользу использования термометра для определения степени готовности.

***

Подготовлено каналом Мам, отстань, я жду Мишлен

Подписывайтесь и будьте в курсе последних гастрономических новостей мира!