热量会引发一系列复杂的化学反应，从而改变肉的颜色、味道和质地。
当你在烤架上烤牛排时，它会变得更硬，变成棕色，并开始散发出诱人的气味。但肉在烹饪过程中究竟发生了什么？
“有很多过程在进行，”德克萨斯农工大学肉类科学副教授 Wes Osburn 表示。“它会经历一系列相当复杂的化学反应。”
这些过程之一称为蛋白质凝胶化。蛋白质在肉类中具有重要的结构意义。它们在保持水分和改变肉类烹饪时的质地方面起着关键作用。肉类蛋白质分为三大类：肌原纤维，最丰富；肌浆蛋白；以及结缔组织，包括胶原蛋白。当肉被加热时，蛋白质内的键会断裂，这一过程称为蛋白质变性，导致蛋白质展开并失去形状。
肌原纤维蛋白在 104 至 158 华氏度（40 至 70 摄氏度）左右开始变性。随着继续加热，这些蛋白质会重新折叠并形成“凝胶”——一种 3D 蛋白质网络，可以锁住水分并使一块肉变硬。奥斯本说，这个过程类似于用 Tinkertoy 销钉和线轴建造结构。
“我放进轮子里的木棍越多，再放进另一个轮子里的木棍越多，质地就越坚固、越紧实，”他解释说。
如果加热过度，肉会变得太硬太干，但继续加热会分解更多的蛋白质，使肉再次变嫩。当长时间加热到 160 华氏度（71 摄氏度）以上时，胶原蛋白也会形成凝胶，使慢煮的肉具有丝滑的质地。
但让熟肉具有其独特的咸味和焦糖味的是一系列化学反应，统称为美拉德反应，当氨基酸与糖在高于约 285 华氏度（141 摄氏度）的温度下相互作用时发生这种反应。美拉德反应会产生数百种新的风味和香气化合物。仅就香气而言，研究人员已经在熟牛肉中发现了 880 多种化合物。
在另一系列反应中，红肉会根据一种叫做肌红蛋白的蛋白质的转化而改变颜色。当肉在较低的熟度下烹饪时，肌红蛋白会保持部分完整，使其呈现粉红色或红色。但在 170 华氏度（77 摄氏度）左右时，蛋白质会完全变性，使肉变成棕色。
沙特阿拉伯国王沙特大学农业工程系主任兼助理教授 Saleh Al-Ghamdi 表示，肉类中发生的化学反应的速度和程度会根据烹饪方法、烹饪时间和温度而变化。干热烹饪方法（例如炙烤、烘烤或烧烤）会增强美拉德反应。湿热烹饪方法（例如炖煮或炖煮）往往会减缓或停止反应。Al-Ghamdi 说，风味还会根据品种、性别、饮食和年龄等各种其他因素而变化。肉类的陈化，或等待切割未煮熟的肉的做法，以及动物死亡时的压力也会影响风味和嫩度。
“这很大程度上取决于肉的成分，”Osburn 说。“有多少脂肪、水和蛋白质？有多少结缔组织？pH 值是多少？然后，你如何烹饪产品？”
了解会发生哪些化学反应可以帮助厨师确定哪种烹饪方法最适合某些肉块。例如，牛肩肉最好用湿热烹饪法“低温慢煮”。牛肩肉来自牛肩，含有大量胶原蛋白，因为牛肩肉在一生中被大量使用。里脊肉是牛背上长而瘦的肌肉，最好用干热法更快地烹饪，以促进美拉德反应。