التحمّرُ ليس تفاعلًا، بل سلسلة

في سنة ١٩١٢ أرسل لوي-كامي ميلار، وهو طبيبٌ وكيميائيٌّ فرنسيّ، مذكّرةً من صفحتين إلى أكاديميّة العلوم يصف فيها ما يحدث حين تُسخَّن الأحماضُ الأمينيّة مع السكّريات. وشغلت ثلاث صفحاتٍ من محاضر الأكاديميّة، ولم تكن عن الطبخ بأيّ وجه. ^١ فقد كان يعمل على كيمياء البروتين وعلى تكوّن المواد الداكنة المعقّدة التي سمّاها ميلانويدينات، وأتبعها في العام التالي بمذكّرةٍ عن نشأة المواد الدُّبَاليّة والبروتينيّة. تربةٌ وفسيولوجيا، لا مطبخ.

ولزم أربعةُ عقودٍ حتى يستولي عليه علمُ الطعام استيلاءً كاملًا. فالمخطّطُ الذي يُدرَّس اليوم وضعه جون هودج سنة ١٩٥٣ في بحثٍ من ستّ عشرة صفحةً في العدد الأوّل من مجلّة كيمياء الزراعة والغذاء، وفيه رتّب المراحلَ ترتيبًا بقي سليمًا في جوهره. ^٢ وأكثرُ ما يعتقده الطاهي عن التحمّر منحدرٌ من هاتين الوثيقتين.

ليس تفاعلًا واحدًا

أنفعُ تصحيحٍ مفردٍ هو أنّ تفاعل ميلار ليس تفاعلًا. إنّه سلسلة، ومراحلُها تؤدّي كيمياءً مختلفةً فعلًا. ^٤

يبدأ بتكاثف: مجموعةُ الكربونيل في سكّرٍ مختزِلٍ تلتقي مجموعةً أمينيّةً حرّة، على حمضٍ أمينيٍّ عادةً أو على طرفٍ مكشوفٍ من بروتين، فيتّحدان فاقدَين ماءً ليكوّنا غلوكوزيل أمين. ثمّ يعيد ذلك ترتيب نفسه إلى كيتوز أمين بإعادة ترتيب أمادوري. ثمّ يفقد الكيتوز أمين ماءه ويتشظّى إلى مركّباتٍ ثنائيّة الكربونيل صغيرةٍ شديدة التفاعل، وهذه هي خيولُ العمل في كلّ ما يلي.

وتهاجم ثنائيّاتُ الكربونيل الأحماضَ الأمينيّة في تحلّل ستريكر، فتنزع ثاني أكسيد الكربون وتُعطي ألدهيدًا يحتفظ بالسلسلة الجانبيّة للحمض الأمينيّ الأصليّ. ومن هنا يأتي كثيرٌ من التخصيص: فأيُّ الأحماض الأمينيّة حاضرٌ يحدّد أيَّ الألدهيدات تحصل عليها، وهذا جزءٌ من سبب ألّا يشبه لحمُ الضأن المحمَّر البصلَ المحمَّر ولا الخبزَ المحمَّر رغم جريان الكيمياء نفسها. وأخيرًا تتحلّق الشظايا التفاعليّة إلى حلقاتٍ غير متجانسة، من بيرازينات وفيورانات وثيوفينات وبيرولات تحمل الرائحة المحمّصة، وتتبلمر إلى ميلانويدينات بنّيّةٍ تمنح القشرة لونها. ^٣

أسطورةُ الحرارة

ستقرأ في كلّ مكانٍ أنّ تفاعل ميلار يحدث عند ١٤٠ إلى ١٦٥ درجة. وذلك الرقمُ يصف متى يصير التحمّر سريعًا ومرئيًّا في نظامٍ جافّ. وليس مفتاحًا.

فالتفاعلُ يجري، ببطء، أدنى من ذلك بكثير. وتوثّق المراجعاتُ كيمياء ميلار قابلةً للقياس في طعامٍ مخزَّنٍ عند أربع درجات، ونواتجَ تسكّرٍ متقدّمةً تتراكم في كراتٍ من اللحم محفوظةٍ عند ثمانيَ عشرةَ تحت الصفر. ^٣ وهو يجري كذلك عند حرارة الجسم، باستمرار، فيك أنت. فالخِضابُ السكّريّ A1c، وهو المؤشّرُ المستعمَل لتقييم ضبط سكّر الدم على المدى الطويل، ناتجُ أمادوري: غلوكوزٌ يتكاثف على بروتينٍ ثمّ يعيد الترتيب، عند سبعٍ وثلاثين درجة، تمامًا كما وصف ميلار. فالتحليلُ المخبريّ والقشرةُ على رغيفٍ هما الكيمياءُ نفسها بسرعتين مختلفتين.

والكرملةُ عمليّةٌ مختلفةٌ فعلًا، والتمييزُ ليس تنطّعًا. فالكرملةُ سكّرٌ وحده، يتفكّك بالحرارة دون أيّ مجموعةٍ أمينيّة، وتحتاج عمومًا حرارةً أعلى: فالفركتوز يبدأ عند نحو ١٠٥ درجة، والغلوكوز قرب ١٥٠، والسكروز نحو ١٦٠ إلى ١٧٠، والمالتوز لا يبدأ حتى ١٨٠. وذلك مدًى قدره خمسٌ وسبعون درجةً داخل كلمةٍ واحدة. وحين تطبخ بصلةً ببطءٍ حتى الحلاوة البنّيّة العميقة تكون قد شغّلت العمليّتين معًا، ولذلك لا يشبه الناتجُ أيًّا منهما وحدها.

لماذا لا يتحمّر السطحُ المبلول

وأكثرُ نتائج هذا كلّه عمليّةً تتعلّق بالماء، وتأتي من جهتين.

الأولى ديناميكيّةٌ حراريّة. فما دام على سطح قطعة الطعام ماءٌ حرٌّ فإنّ التبخّر يُبقي ذلك السطح قرب درجة غليان الماء، نحو مئة درجة، وهي دون النطاق الذي يجري فيه التحمّر بسرعة. فلا يستطيع السطحُ أن يسخن كفايةً حتى يجفّ. ولهذا فتنشيفُ اللحم ليس خرافةَ طهاة، ولهذا تتبخّر المقلاةُ المزدحمة بدل أن تُحمِّر، ولهذا يجلس كلُّ ما غسلتَه للتوّ شاحبًا رماديًّا.

والثانيةُ حركيّةٌ وأقلُّ بداهة: فالتفاعلُ ليس أسرعَ في غياب الماء أيضًا. إذ يبلغ تحمّرُ ميلار ذروته عند نشاطٍ مائيٍّ يقارب ٠٫٦ إلى ٠٫٧. ^٣ فالماءُ الحرّ الكثير يخفّف المتفاعلات ويحدّ من الحرارة؛ والقليلُ جدًّا يمنع الجزيئات من الحركة للعثور على بعضها. فالتفاعلُ يريد سطحًا رطبًا، لا مبلولًا ولا يابسًا تمامًا، وهو وصفٌ لا بأس به لقطعة لحمٍ استراحت جيّدًا وهي تدخل مقلاةً حارّة.

بيرازينات، بالجمع

ليس ثمّة جزيءٌ اسمه بيرازين يجعل الأشياء تُذاق محمّصة. فالبيرازينات عائلةٌ من الحلقات الحاملة للنيتروجين، وتتكوّن العشراتُ منها أثناء التحمّر، لكلٍّ منها رائحتُها وقدرتُها.

والقدرةُ هي موضع الدهشة. فدراسةٌ على ثلاثة عشر ألكيل بيرازينًا تتكوّن في تفاعلات ميلار وجدت عتبات كشفٍ شمّيٍّ تمتدّ من ٤ إلى ٤٩٠ جزءًا في المليار. ^٥ والجزءُ في المليار هو وحدةُ العمل هنا. وأفضلُ من ذلك: قارِن متصاوغين، فـ٢-إيثيل-٣،٥-ثنائيّ ميثيل بيرازين عتبتُه نحو ٠٫٠٤ ميكروغرام في اللتر في الماء، بينما ٢-إيثيل-٣،٦-ثنائيّ ميثيل بيرازين، ولا يختلف عنه إلّا في موضع مجموعة ميثيل واحدة، يقع عند ٨٫٦. ^٦ فتحريكُ ميثيلٍ واحدٍ حول الحلقة يغيّر قابليّة الكشف بأكثر من مئتي ضعف.

وتنبيهٌ إن رحتَ تطالع جداول العتبات. فهذه الأرقامُ تابعةٌ للوسط؛ فالمركّبُ نفسه مقيسًا في وسطٍ مائيٍّ كحوليٍّ بدل الماء الصرف قد يخرج مختلفًا بمراتب. فالعتبةُ قياسٌ في سياق، لا خاصّيّةٌ للجزيء.

جانبُ الكلفة

والتحمّرُ ليس مجّانيًّا. فالأكريلاميد، الذي يتكوّن في الأطعمة النشويّة على حرارةٍ عالية، ناتجُ ميلار، وقد حُسِمت آليّتُه على يد فريقين مستقلّين نشرا متتاليَين في العدد نفسه من مجلّة Nature سنة ٢٠٠٢. ^٧ وهو ينشأ تحديدًا من الحمض الأمينيّ أسباراجين متفاعلًا مع السكّريات المختزِلة، فوق نحو ١٢٠ درجةً عمومًا، ولذلك يتركّز في البطاطا والرقائق والخبز والقهوة لا في اللحم المُحمَّر. السلسلةُ نفسها، لكنّ هذا الناتج بعينه يحتاج ذلك الحمض الأمينيّ بعينه.

وتقييمُ الهيئة الأوروبيّة لسلامة الأغذية يشير إلى السمّيّة العصبيّة والسرطنة والسمّيّة التطوّريّة بوصفها مواضع قلقٍ استنادًا إلى بيانات الحيوان، مع ملاحظة أنّ الدراسات الوبائيّة البشريّة لم تُظهِر صلةً واضحةً بالسرطان. ^٨ والقراءةُ الرشيدة ليست ذعرًا ولا استخفافًا: حمِّر طعامك إلى الذهبيّ لا إلى البنّيّ الداكن، وخاصّةً النشويّات، ثمّ امضِ في حياتك.

والذي يسرّني حقًّا في هذا كلّه عاديّةُ الملاحظة الأولى. فطبيبٌ خلط سكّرياتٍ بأحماضٍ أمينيّة، وراقبها تسودّ، وكتب ثلاث صفحاتٍ عن ذلك لأنّه كان يتساءل ما الذي تفعله البروتينات. ولم يخطر له أنّه وصف للتوّ طعم كلّ شيءٍ مطبوخٍ تقريبًا سيأكله أحدٌ في القرن التالي.