Une partie de cela a déjà été dit brièvement dans les commentaires et la réponse précédente, mais comme la question s'intéresse spécifiquement aux mécanismes chimiques, voici quelques détails supplémentaires.
Le processus général auquel penser en premier est la diffusion . Cela fait partie d'une propriété physique générale des systèmes pour passer à un état d'équilibre. Supposons que vous ayez un récipient avec un mur au milieu et que vous remplissiez un côté d'eau claire et l'autre de saumure. Si vous supprimez le mur, vous vous attendriez à ce que les solutions se mélangent - le sel se diffuserait dans l'eau ordinaire, et finalement la solution entière serait également mélangée.
Lorsque vous placez des aliments dans une solution contenant des concentrations d'additifs plus élevées que les aliments eux-mêmes, les additifs migrent dans les aliments pour atteindre l'équilibre. Dans les aliments et les viandes poreux, ces additifs peuvent se déplacer loin dans la viande en raison d'une simple diffusion. Par exemple, si vous faites mariner du poisson, les plus grandes ouvertures entre la fibre musculaire permettront à la marinade de s'infiltrer profondément dans la viande. Dans une bien moindre mesure, ce même processus se produit également dans les couches externes d'autres types de viandes (boeuf, porc, poulet), bien que les fibres musculaires soient si denses que cette simple diffusion ne va généralement pas très loin.
Les marinades peuvent faire un usage limité de l' osmose . Pour revenir à notre exemple de conteneur avec deux côtés, l'osmose revient à remplacer le mur par une barrière qui comporte de très petits trous (techniquement appelée «membrane semi-perméable»). Les membranes cellulaires (et pour la matière végétale, les parois cellulaires) ne permettent à certaines petites molécules de traverser les membranes. (La référence dans la question aux processus vivants ne s'applique qu'aux processus dits de transport actif dans les cellules, qui nécessitent de l'énergie de la cellule pour les alimenter. L'osmose, d'autre part, est un processus physique simple de molécules se déplaçant à travers les pores de concentration plus élevée à concentration plus faible.)
Techniquement, l'osmose consiste à égaliser la concentration d'une membrane en permettant à un solvant de traverser la membrane, contrairement à d'autres molécules (généralement plus grosses), et le solvant le plus courant est l'eau. Comme le montre l'expérience de Jolene dans les commentaires, ce processus est surtout efficace avec de petites molécules qui peuvent "se greffer" sur ce mouvement de l'eau, comme le sel. C'est un peu plus compliqué que cela, car les membranes cellulaires peuvent également autoriser ou refuser sélectivement les déplacements en fonction de la solubilité dans l'eau ou les graisses ou si une molécule est polaire ou non.
Avec des processus de diffusion et d'osmose simples, pour une pénétration profonde dans la viande, de minuscules molécules se déplaceront beaucoup plus rapidement. Ce n'est pas que certaines molécules plus grosses ne peuvent pas pénétrer dans la viande - beaucoup d'entre elles pénètrent dans les couches superficielles. Cependant, la diffusion fonctionne à travers le mouvement aléatoire des molécules vibrantes, et avec toutes les molécules à la même température, les grosses molécules vibrent et se déplacent beaucoup plus lentement. Ainsi, cela peut prendre des jours, des semaines, voire plus, pour que les grosses molécules se déplacent sur une distance appréciable, et la viande se gâterait et se décomposerait longtemps avant que vous n'obteniez une pénétration appréciable.
(Notez qu'en plus de la taille, une autre raison de la pénétration lente des autres arômes est la faible concentration de ces molécules. Alors que le sel et parfois d'autres choses comme le sucre peuvent être fortement concentrés dans une saumure ou une marinade, une solution concentrée de la plupart des autres composants d'arôme serait incroyablement puissant et désagréable. Sans concentrations élevées, tout processus de diffusion ou d'osmose sera beaucoup plus lent.)
En termes d'additifs alimentaires typiques, le sel est le plus rapide à voyager , mais d'autres additifs moins courants (par exemple, certains phosphates) se déplacent également relativement rapidement. Le sucre, une fois décomposé en ses composants simples comme le glucose, pénétrera également plus profondément dans la viande, mais plus lentement que le sel. (Notez que certains sucres plus complexes comme le sucre de table, le saccharose, peuvent naturellement se décomposer dans une solution acide, mais c'est un processus lent à température ambiante ou inférieure.)
Mais même lorsque nous disons que le sel voyage "rapidement", il ne se déplace généralement qu'environ 1 "en 24 heures (selon le type de viande et la concentration de saumure). Si vous avez un très gros morceau de viande, il est peu probable obtenir une pénétration complète même au cours de quelques jours, donc si vous voulez une saveur pleine de sel tout au long, votre meilleur pari est de couper la viande en petits morceaux .
Un frottement sec avec du sel fonctionne de la même manière qu'une saumure. (Certaines personnes l'appellent en fait "saumure sèche.") La seule différence est que le sel - qui est hydrophile - attirera initialement les molécules d'eau de la cellule et même l'air pour se dissoudre à la surface. À ce stade, il devient mobile et utilisera la diffusion et l'osmose pour se déplacer dans la viande comme ci-dessus, comme il le ferait dans une saumure ou une marinade.
Mis à part le sel et quelques autres petites molécules (par exemple, les sucres simples), la plupart des éléments aromatisants restent près de la surface de la viande, généralement le millimètre ou les deux. Dans cette couche la plus externe, certains éléments des marinades peuvent aider à briser les cellules externes et à dénaturer / dissoudre les protéines. Des ingrédients comme l'acide, l'alcool et diverses enzymes naturelles (qui peuvent provenir de jus de fruits ou de purées) aideront à briser cette couche externe. Ce processus permettra une pénétration plus profonde des autres saveurs que ce qui se passerait sans de tels ingrédients. Ainsi, au lieu que les saveurs n'atteignent qu'une fraction de millimètre, certaines peuvent pénétrer jusqu'à 1/8 "environ. Les acides et les alcools sont également de petites molécules et peuvent pénétrer plus profondément au fil du temps, mais ils seront plus destructeurs pour les cellules en mouvement, laissant la couche externe de la viande pâteuse. Pour la viande mijotée ou quelque chose comme ça, ce n'est pas un problème (et peut-être en fait souhaitable); pour la viande destinée à être rôtie ou grillée, de longues marinades dans un acide et / ou un alcool fort peuvent trop casser la viande.
Il convient de noter que certaines molécules (comme les alcools) peuvent naviguer dans le monde entre les saveurs hydrosolubles et liposolubles, ce qui peut être utile dans certaines marinades. Alors que l'eau se diffuse facilement à travers la couche externe de la viande et peut transporter des molécules d'arôme plus grandes avec elle, il n'en va pas de même pour les huiles et les arômes liposolubles. Essentiellement, une bonne préparation de marinade consiste à choisir des molécules qui peuvent se «superposer» les unes aux autres pour aider à déplacer les saveurs dans la couche externe de la viande.
Une dernière chose - certaines personnes tiennent à une division rigide entre le "saumurage" (avec du sel) et "la marinade" (qui, pour certaines personnes, par définition ne contient pas de sel). Cette distinction arbitraire a probablement conduit à une marinade plus inefficace qu'autre chose. Cela vient probablement de l'observation que le sel "dessèchera" la viande, comme dans la conservation à long terme de la viande.
Mais lorsque la viande est fraîche (comme la plupart des gens qui pratiquent la saumure le savent), après la première heure environ, le sel attire en réalité l'eau dans la viande. Oui, le sel est hydrophile et tirera de l'eau de la viande au départ, mais au fur et à mesure que le sel se diffuse dans la viande, il perturbe les protéines dans les fibres musculaires et provoque la dissolution d'une partie de la. Ces changements poussent alors les cellules à se dissoudre davantagel'eau, de sorte que toute eau qui aurait pu rester initialement est ensuite réabsorbée. Dans une saumure ou une marinade salée, le poids de la viande peut augmenter de 10% ou plus en raison du déplacement de la saumure dans la viande (ce qui conduit à la "jutosité" bien connue de la viande saumurée). En cours de route, de nombreux composants de saveur dissous dans la saumure peuvent "se greffer" sur cette eau se déplaçant dans la viande, augmentant l'efficacité et la pénétration de la marinade. Encore une fois, la plupart des composants aromatiques les plus gros resteront dans les couches de surface, mais vous en absorberez plus rapidement (et légèrement plus profondément) avec du sel que sans lui.
Pour résumer le cas spécifique d'un frottement mentionné dans la question: Surtout s'il contient du sel, laisser reposer le frottement pendant un jour ou deux permettra une bien meilleure pénétration du sel (et peut-être du sucre et quelques autres petites molécules). Les autres saveurs ne dépasseront pas la surface, que vous attendiez une heure ou quelques jours. Sans sel ni autre composé hydrophile (comme le sucre) pour faire "couler l'eau" et déplacer les composés dissous, le frottement sec est vraiment une caractéristique de surface, et vous pourriez aussi bien l'appliquer juste avant de cuire la viande.