Bếp than tạo ra hương vị khói đặc trưng chủ yếu thông qua quá trình nhiệt phân lignin — sự phân hủy nhiệt của than gỗ. Quá trình này giải phóng các phenolic thơm chính:
Các hợp chất này bám vào bề mặt thực phẩm thông qua quá trình hấp phụ khói — cơ chế được tăng cường bởi nhiệt phân cellulose, giải phóng các carbonyl bổ trợ như furan. Nghiên cứu cho thấy thực phẩm hấp thụ nhiều hơn 42% các chất thơm dễ bay hơi từ khói than gỗ cứng so với khí thải từ bếp gas (Tạp chí Hóa học Nông nghiệp và Thực phẩm, 2023).
Vùng nhiệt trực tiếp 300–500°F của bếp nướng than hoạt động đồng thời thúc đẩy ba quá trình biến đổi hương vị liên quan mật thiết với nhau:
| Quy trình | Dải nhiệt độ | Đóng góp về hương vị |
|---|---|---|
| Phản ứng Maillard | 284–329°F | Tạo ra lớp vỏ đậm đà và các hợp chất umami |
| Caramel hóa | 320–356°F | Tạo ra hương vị ngọt/hương hạt |
| Thẩm thấu khói | 300°F+ | Lắng đọng syringol và guaiacol |
Môi trường nhiệt độ cao này cũng thúc đẩy quá trình hình thành Hợp chất Dược vòng Pholy (PAH) — do đó việc kiểm soát lưu lượng không khí trở nên thiết yếu để đảm bảo an toàn và cân bằng hương vị. Trong các thử nghiệm cảm quan được kiểm soát, 74% người tham gia ưa thích hồ sơ hương vị đa chiều của thịt nướng bằng than củi, với lý do là độ sâu phong phú hơn đến từ các phản ứng hóa học tích hợp giữa khói và thực phẩm (Phân tích Cảm quan Char-Broil, 2023).
Khi mỡ nhỏ xuống những than nóng, nó gần như lập tức hóa hơi, tạo ra một làn sóng khói thứ hai chứa đầy các hợp chất dễ bay hơi khác nhau, bao gồm guaiacol bổ sung và nhiều loại carbonyl từ mỡ động vật đã tan chảy. Điều này không hoàn toàn giống với khói chính phát ra từ than đang cháy. Những gì chúng ta có ở đây là một thứ hoàn toàn khác biệt – những phân tử thơm đậm đặc hòa tan trong mỡ và liên kết chặt chẽ với bất kỳ loại thịt nào đang được nướng trên vỉ tại thời điểm đó. Những ngọn lửa nhỏ lóe lên lúc này lúc khác thực tế làm tăng nhiệt độ lên trên 500 độ Fahrenheit trong thời gian ngắn, từ đó đẩy nhanh phản ứng chuyển màu tuyệt đẹp gọi là Maillard và tạo nên lớp vỏ bên ngoài đậm đà hương vị mà rất nhiều người yêu thích.
Độ hấp thụ khói của thực phẩm phụ thuộc nhiều vào đặc tính bề mặt của nó. Bề mặt ẩm thường hấp thụ các hạt khói tốt hơn khoảng ba lần so với bề mặt khô. Lấy thịt bắp bò làm ví dụ – những phần thịt xốp có thể hấp thụ lượng hợp chất thơm này nhiều hơn khoảng 40% so với các phần thịt nạc, thớ chặt. Lý do là gì? Syringol và guaiacol (tên gọi phức tạp của các thành phần trong khói) hòa tan trong mỡ, do đó chúng dễ dàng thấm sâu vào các loại thịt có vân mỡ, mang lại hương vị đậm đà hơn xuyên suốt cả miếng thịt. Hầu hết mọi người nhận thấy rằng khói bám tốt nhất vào thực phẩm khi nhiệt độ giữ dưới 300 độ Fahrenheit. Vượt quá mức này, các hợp chất thơm tinh tế bắt đầu phân hủy và mất đi đặc tính vốn có. Ngoài ra, bếp nướng than củi còn có lợi thế riêng. Cách thức truyền nhiệt tự nhiên qua than củi tạo ra sự tiếp xúc liên tục giữa khói và thực phẩm. Các loại bếp nướng gas hay pellet không cung cấp được mức độ tiếp xúc liên tục như vậy, điều này lý giải vì sao nhiều nghệ nhân nướng thịt vẫn trung thành với phương pháp than củi truyền thống dù hiện nay có rất nhiều lựa chọn hiện đại khác.
Hầu hết mọi người đều đồng ý rằng bếp nướng than hoạt tính tạo ra hương vị ngon hơn so với bếp gas khi nói đến những hương vị đậm đà, ám khói mà chúng ta liên tưởng đến món nướng truyền thống. Lý do nằm ở cách than hoạt tính cháy. Khi gỗ cháy thành than, nó tạo ra các hợp chất như guaiacol và syringol, mang đến đặc trưng khói rõ rệt cho thực phẩm. Ngọn lửa gas không sản sinh ra những hóa chất thơm này, mà chủ yếu tạo ra hơi nước, khí carbon dioxide và một vài oxit nitơ. Điều xảy ra là các phân tử phenolic này bám vào thực phẩm đang được nấu, mang lại cho thịt hương vị sâu sắc và phức tạp – yếu tố làm nên bản sắc của món nướng ngon. Dĩ nhiên, bếp gas dễ sử dụng hơn và cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác, nhưng lại thiếu đi thứ 'phép màu hóa học' khiến than hoạt tính trở nên đặc biệt. Các nghiên cứu cho thấy thịt nướng trên than hoạt tính thực sự hấp thụ nhiều hơn khoảng 30% các hợp chất ám khói này, có lẽ vì bề mặt than hóa bắt giữ chúng tốt hơn nhiều so với những thanh kim loại trơn nhẵn.
Nhiệt từ bếp nướng than không được phân bố đều, điều này thực ra lại có lợi khi kiểm soát mức độ sém của thực phẩm tùy theo cách xếp than. Việc đặt thịt trực tiếp trên những điểm nóng giúp bề mặt nhanh chóng chuyển sang màu nâu do phản ứng giữa các axit amin và đường, tạo nên hương vị đậm đà mà mọi người yêu thích. Đồng thời, những khu vực xa nguồn nhiệt trực tiếp cho phép thực phẩm chín dần từ bên trong mà không bị cháy ngoài. Sự kết hợp của các mức nhiệt độ khác nhau này chính là yếu tố làm nên sự đặc biệt của việc nướng bằng than, giúp tạo lớp vỏ hoàn hảo trong khi giữ phần bên trong mềm ẩm và thơm ngon.
Không giống như đối lưu đồng đều của bếp gas, động lực bức xạ từ than củi làm tăng độ phức tạp của lớp vỏ ngoài. Việc điều chỉnh chính xác các van lưu thông khí và sắp xếp lại than củi cho phép người dùng giàu kinh nghiệm tạo được lớp cháy bề mặt đạt chuẩn nhà hàng—cân bằng giữa cường độ và kiểm soát để tránh cháy quá mức.
Phản ứng nhiệt phân lignin là quá trình phân hủy nhiệt các thành phần gỗ, giải phóng các hợp chất thơm như guaiacol và syringol, góp phần tạo nên hương vị khói đặc trưng trong các món nướng bằng than củi.
Bếp nướng than củi tạo ra guaiacol và syringol trong quá trình cháy, những chất này bám vào thực phẩm và làm tăng hương vị khói, khác với bếp gas chủ yếu thải ra hơi nước và carbon dioxide.
Phản ứng Maillard xảy ra ở nhiệt độ cao, dẫn đến hiện tượng chuyển màu nâu và phát triển hương vị nhờ phản ứng giữa các axit amin và đường, tạo thành các hợp chất mang vị umami.