僅僅是想到燒烤的煙熏味和醉人的味道就足以讓大多數人垂涎三尺。夏天到了，對於許多人來說，這意味着是燒烤季節。在烤架上做飯似乎很簡單，但有很多複雜的化學成分使烤肉有別於其他烹飪方法，並帶來了如此美味的體驗。
用熱煤塊在明火上做飯–無論是燃氣、木材還是木炭–都可以利用輻射熱和傳導熱來烹飪食物。
用火做飯
首先，定義燒烤是很重要的，因為這個詞在不同的地理位置和文化中可能意味着不同的東西。燒烤，最基本的，是在明火上烹飪食物。燒烤與其他烹飪方法的不同之處在於熱量如何到達食物。
在燒烤爐上，熱的烤架通過直接接觸加熱食物，這一過程被稱為傳導。食物也通過吸收下面火焰的直接輻射而變暖和烹飪。這種加熱方式的結合使你能夠在烤制食物接觸到的部分的同時，通過輻射熱來烹飪沒有接觸到烤架的部分–如側面和頂部。由此產生的溫度範圍產生了複雜的味道和香氣的混合物。相比之下，在爐灶上烹飪時，輻射要少得多，大部分烹飪是在食物與鍋直接接觸的地方進行的。
燒烤的兩大選擇是直接在火焰上方用直接加熱的方式烹飪，或在較遠的地方用間接加熱的方式烹飪。
燒烤時，你可以把食物放在火焰的正上方，也就是所謂的直接加熱，或者在較遠的地方用間接加熱。直接烹飪法使食物處於非常高的溫度下，因為燒烤表面的溫度可以在500至700華氏度（260至371攝氏度）之間。間接烹飪法將熱源放在食物的側面或遠處，使食物暴露在大約200至300°F（93至149°C）的溫度下。
烹飪是利用高溫驅動化學反應的過程，在分子水平上改變食物。當你在較高的溫度下烹飪肉類時–比如在燒烤架上直接加熱–首先發生的事情是肉類表面附近的水被煮掉。一旦表面乾燥，熱量就會使肉外面的蛋白質和糖類發生一種叫做美拉德反應的過程。這一反應產生一種複雜的分子混合物，使食物的味道更咸或”肉味”，並增加香味和味道的深度。該反應及其產生的味道受到許多變量的影響，包括溫度和酸度，以及任何燒烤時添加醬料、粉料的或準備食物時的腌料中的成分。
一個類似的過程發生在蔬菜上。燒烤使水分蒸發或滴下而不被鍋困住。這使蔬菜不會變得濕漉漉的，並促進焦糖化反應。這些反應將碳水化合物和糖變成較小的化合物，如麥芽酚–產生一種烤麵包的味道–和呋喃–吃起來有堅果味、肉味和焦糖味。
在燒烤爐上烹飪時，更容易控制食物的焦化程度。
燒焦和酥脆
燒烤食物的另一個特點是它所形成的獨特的焦香。當食物長時間暴露在高溫下時，食物中的非碳原子會分解，留下鬆脆的黑色碳。這就是燃燒或燒焦的過程。
幾乎沒有人喜歡一塊完全燒焦的肉，但是一點點的焦脆味道可以為食物增加這種深度。在燒烤爐的直接熱量下進行烹飪，可以使你添加適量的碳，以符合你的口味。
不幸的是，對於那些喜歡額外的脆皮的人來說，燒焦的肉中的一些化學物質–稱為雜環胺和多環芳烴的分子是已知的致癌物，儘管其危險性遠遠低於吸煙，但限制肉類的焦化量還是可以幫助減少罹患癌症的風險。
煙霧使燒烤食品具有許多獨特的味道。
煙熏的味道
最後一種典型的燒烤風味是煙熏味。在木頭或木炭上烹飪涉及大量的煙霧。即使在燃氣烤架上，融化的脂肪也會滴到熱源上併產生煙霧。當煙霧在燒烤架周圍旋轉時，食物會吸收其味道。
煙是由氣體、水蒸氣和燃料的小固體顆粒組成的。燃燒木材會分解稱為木質素的分子，這些分子會變成更小的有機分子–包括丁香酚和愈創木酚–這些分子主要負責典型的煙熏味。
當煙霧與食物接觸時，煙霧的成分會被吸收。食物特別善於吸收煙熏的味道，因為它含有脂肪和水。它們各自與不同類型的分子結合。在化學術語中，脂肪是非極性的–意味着它們有微弱的電荷–並且容易抓住其他非極性分子。水是極性的–意味着它有正電荷區域和類似於磁鐵的負電荷區域–並且擅長與其他極性分子結合。有些食物比其他食物更善於吸收煙熏味，這取決於它們的成分。利用化學方法使食物更有煙熏味的一個方法是在燒烤過程中定期用水噴洒。
煙霧當中可能含有數百種可能的致癌物，這取決於你所燃燒的東西。對於燒烤食品是否吸收了足夠的煙霧而對健康構成重大風險，科學界只做了少量的研究。但研究人員知道，吸入煙霧與癌症密切相關。
雖然燒烤你最喜歡的菜肴的想法可能喚起簡單快樂的感覺，但它背後的科學是相當複雜的。下一次你享受來自烤架的煙熏食物時，希望你能欣賞到幫助產生它的化合物和反應的多樣性。