Как втирание или маринад на самом деле просачивается в мясо?

Маринады и протирки предназначены только для «поверхностной обработки», они не проникают глубоко в мясо.

Рассол – это глубокая очистка, которая проникает путем осмоса.

Для быстрого объяснения этого см . Good Eats Элтона Брауна.

Кое-что из этого уже было кратко сказано в комментариях и предыдущем ответе, но поскольку вопрос касается именно химических механизмов, вот еще несколько деталей.

Общий процесс, о котором следует подумать в первую очередь, — это диффузия . Это часть общего физического свойства систем переходить в состояние равновесия. Предположим, у вас есть контейнер со стенкой посередине, и вы наполняете одну сторону простой водой, а другую — рассолом. Если вы удалите стену, вы ожидаете, что растворы смешаются — соль диффундирует в простую воду, и в конечном итоге весь раствор будет равномерно перемешан.

Когда вы помещаете пищу в раствор с более высокой концентрацией добавок, чем сама еда, добавки мигрируют в пищу, чтобы достичь равновесия. В пористых пищевых продуктах и ​​мясе эти добавки могут проникать глубоко в мясо за счет простой диффузии. Например, если вы маринуете рыбу, большие отверстия между мышечными волокнами позволят маринаду проникнуть глубоко в мясо. В гораздо меньшей степени этот же процесс происходит и во внешних слоях других видов мяса (говядины, свинины, курицы), хотя мышечные волокна настолько плотны, что эта простая диффузия обычно не заходит слишком далеко.

Маринады могут иметь ограниченное использование осмоса . Возвращаясь к нашему примеру с контейнером с двумя сторонами, осмос подобен замене стены барьером, в котором есть очень маленькие отверстия (технически известный как «полупроницаемая мембрана»). Клеточные мембраны (а для растительного вещества — клеточные стенки) позволяют пересекать мембраны только определенным небольшим молекулам. (Ссылка в вопросе на жизненные процессы применима только к так называемым активным транспортным процессам в клетках, для питания которых требуется энергия клетки. С другой стороны, осмос — это простой физический процесс движения молекул через поры из от большей концентрации к меньшей концентрации.)

Технически осмос представляет собой концентрацию, уравновешивающую мембрану, позволяя растворителю проходить через мембрану, в то время как другие (обычно более крупные) молекулы этого не делают, и наиболее распространенным растворителем является вода. Как показывает эксперимент Джолин в комментариях, этот процесс наиболее эффективен с небольшими молекулами, которые могут «прицепляться» к этому движению воды, например, с солью. Это немного сложнее, поскольку клеточные мембраны также могут избирательно разрешать или запрещать перемещение в зависимости от растворимости в воде или жире или от того, является ли молекула полярной или нет.

Как при простой диффузии, так и при осмосе для глубокого проникновения в мясо крошечные молекулы будут двигаться намного быстрее. Дело не в том, что некоторые более крупные молекулы не могут проникнуть в мясо — многие из них проникают в поверхностные слои. Однако диффузия работает за счет случайного движения вибрирующих молекул, и когда все молекулы имеют одинаковую температуру, большие молекулы вибрируют и движутся гораздо медленнее. Таким образом, могут потребоваться дни, недели или даже больше, чтобы большие молекулы переместились на заметное расстояние, и мясо испортится и разрушится задолго до того, как вы добьетесь заметного проникновения.

(Обратите внимание, что помимо размера, еще одной причиной медленного проникновения других ароматизаторов является низкая концентрация этих молекул. В то время как соль и иногда другие вещества, такие как сахар, могут быть сильно сконцентрированы в рассоле или маринаде, концентрированный раствор большинства других ароматизаторов будет невероятно мощный и невкусный. Без высоких концентраций любые процессы диффузии или осмоса будут намного медленнее.)

Что касается типичных пищевых добавок, то быстрее всего перемещается соль , но и другие менее распространенные добавки (например, некоторые фосфаты) также перемещаются относительно быстро. Сахар, когда он расщепляется на простые компоненты, такие как глюкоза, также проникает глубже в мясо, но медленнее, чем соль. (Обратите внимание, что некоторые более сложные сахара, такие как столовый сахар и сахароза, могут естественным образом разлагаться в кислом растворе, но это медленный процесс при комнатной температуре или ниже.)

Но даже когда мы говорим, что соль перемещается «быстро», обычно она уходит примерно на 1 дюйм за 24 часа (в зависимости от типа мяса и концентрации рассола). Если у вас очень большой кусок мяса, вы вряд ли получить полное проникновение даже в течение пары дней, поэтому, если вы хотите получить полный соленый вкус, лучше всего нарезать мясо на более мелкие кусочки .

Сухое натирание солью работает аналогично рассолу. (Некоторые люди на самом деле называют это «сухим рассолом».) Единственная разница в том, что соль, которая является гидрофильной , первоначально будет притягивать молекулы воды из клетки и даже воздух, растворяясь на поверхности. В этот момент он становится подвижным и будет использовать диффузию и осмос для перемещения в мясо, как описано выше, точно так же, как в рассоле или маринаде.

Помимо соли и нескольких других небольших молекул (например, простых сахаров), большинство вкусовых элементов остаются вблизи поверхности мяса, обычно на расстоянии одного-двух внешних миллиметров. В этом самом внешнем слое определенные элементы в маринадах могут помочь разрушить внешние клетки и денатурировать/растворить белки. Такие ингредиенты, как кислота, спирт и различные натуральные ферменты (которые могут поступать из фруктовых соков или пюре), помогут разрушить этот внешний слой. Этот процесс позволит более глубокому проникновению других ароматов, чем это произошло бы без таких ингредиентов. Таким образом, вместо того, чтобы ароматы распространялись на долю миллиметра, некоторые из них могут проникать на 1/8 дюйма или около того. Кислоты и спирты также представляют собой небольшие молекулы и со временем могут проникать глубже, но они будут более разрушительными для организма. клетки, когда они двигаются, оставляя внешний слой мяса мягким. Для тушенки или чего-то в этом роде это не проблема (и даже может быть желательно); для мяса, предназначенного для запекания или приготовления на гриле, длительные маринады в сильной кислоте и/или спирте могут слишком сильно повредить мясо.

Следует отметить, что некоторые молекулы (например, спирты) могут перемещаться между водорастворимыми и жирорастворимыми ароматизаторами, что может быть полезно в некоторых маринадах. В то время как вода легко проникает во внешний слой мяса и может нести с собой несколько более крупных ароматических молекул, этого нельзя сказать о маслах и жирорастворимых ароматизаторах. По сути, частью хорошей смеси маринадов является выбор молекул, которые могут «сцепляться» друг с другом, чтобы помочь перенести ароматы во внешний слой мяса.

И последнее: некоторые люди придерживаются жесткого разделения между «маринованием» (с солью) и «маринованием» (которое для некоторых людей по определению не содержит соли). Это произвольное различие, вероятно, привело к более неэффективному маринованию, чем что-либо еще. Вероятно, это связано с наблюдением, что соль «высушивает» мясо, как при длительном хранении мяса.

Но когда мясо свежее (как известно большинству людей, практикующих рассол), примерно через час соль фактически втянет воду в мясо. Да, соль гидрофильна и поначалу вытягивает немного воды из мяса, но по мере того, как соль проникает в мясо, она разрушает белки в мышечных волокнах и вызывает растворение некоторых из них. Затем эти изменения заставляют клетки хотеть больше растворяться.воды, поэтому любая вода, которая могла уйти изначально, затем снова поглощается. В рассоле или соленом маринаде вес мяса может увеличиться на 10% и более за счет перехода рассола в мясо (что приводит к известной «сочности» рассола). Попутно многие растворенные в рассоле вкусовые компоненты могут «прилипать» к этой воде, двигающейся в мясо, повышая эффективность и проникновение маринада. Опять же, большинство более крупных компонентов вкуса останутся в поверхностных слоях, но с солью вы впитаете больше из них быстрее (и немного глубже), чем без нее.

Подводя итог для конкретного случая натирания, упомянутого в вопросе: особенно если оно содержит соль, оставление натирания на день или два позволит гораздо лучше проникнуть соли (и, возможно, сахару и нескольким другим небольшим молекулам). Другие вкусы не будут выходить за пределы поверхности, будете ли вы ждать час или пару дней. Без соли или другого гидрофильного соединения (например, сахара), чтобы заставить «воду течь» и перемещать растворенные соединения, сухая растирка действительно поверхностная функция, и вы могли бы также применять ее непосредственно перед приготовлением мяса.