酸奶腌料的科学

传统烹饪方法认为,长时间腌制肉类会产生不良后果。但所有的酸都是不一样的,以酸奶为基础的卤汁可以产生很好的效果,即使是涂在肉上过夜。

薄荷酸奶腌料浇在去骨去皮的鸡腿上
摄影和图形:Nik Sharma

几年前,我参加了一个广播节目,主持人问我隔夜腌肉的事。我承认我确实把肉腌了一晚上,但警告说这取决于腌料的类型和蛋白质的类型。前一天晚上把一袋腌好的肉放进冰箱是很方便的,但由于腌料中的酸,肉的表面很可能会变成糊状。这就是为什么普遍的共识是避免长时间腌制肉类。但我从来不相信这条规则适用于所有卤汁中的所有酸。毕竟,我们倾向于用不同的方式腌制鱼、家禽、猪肉、羊肉和牛肉,所以为什么我们不应该用类似的细微差别来考虑腌制中的酸呢?

概括可以让你更容易记住厨房里的重要规则,但它们往往有忽略重要细节的风险。想想我们经常想到的厨房里的酸。我们被教导要记住一些基本的性质:它们尝起来是酸的,pH值很低,它们与小苏打反应,它们使蛋白质变性。但是不同的烹饪酸具有不同的性质,因此,它们之间的作用也大不相同。当我在研究和写我的新食谱时,味道方程式我明白了这些行为上的差异是如何在我们的厨房里发挥巨大作用的。例如,柠檬酸从土豆中提取果胶的效率更高与其他酸相比。

在一些印度食谱和酸奶腌制食品的食谱中,你可能会注意到这样的华体会体育手机端APP细节:“将肉腌制4到6小时,最好是过夜。”当我在家用酸奶腌牛肉、鸡肉或羊肉时,我经常把它们放在冰箱里腌一晚上,我从来没有注意到任何糊状的质地或质量下降,这与传统观念背道而驰。事实上,我发现比较硬的肉,尤其是牛肉和羊肉,在烹饪过程中会比我用同样的卤汁浸泡更短的时间更快地完全变软。

除了我在厨房的经验外,我还从我过去作为分子生物学家的工作中了解到,酸的各种特性在实验室中得到了利用。在为显微镜制备组织样品和用各种染料染色时,我们经常使用不同类型和不同组合的酸来制备我们的样品,这对染色质量起着重要作用。基于这些观察,我认为在卤汁中使用不同的酸很有可能会产生不同的结果,所以我在厨房里做了一些简单的实验,看看改变酸类型是否会改变腌肉的质地和味道,以及改变多少。

酸在腌料中的作用

腌羊肉在荷兰烤箱底部

在厨房里,我们大多数人使用三种常见的酸:醋,其中含有糖发酵产生的醋酸;柠檬酸,来自柠檬和酸橙等柑橘类水果;还有乳酸,它是由食乳酸菌发酵糖(如牛奶中的乳糖)产生的。这三种酸具有所有酸的共同特性——酸度、低pH值和使蛋白质变性的能力——但它们的化学结构却截然不同。此外,在这三种物质中,乙酸是动物细胞唯一不能自行合成的:在无氧呼吸时,肌肉会产生乳酸,而在代谢过程中,线粒体(细胞的能量屋)内部会产生柠檬酸。

由于细胞可以产生某些酸,所以它们进化出了应对这些酸的严酷影响的机制也就不足为奇了。细胞由许多不同的分子组成,包括蛋白质,它们应该能够在日常生活中保护自己不受环境中的酸的影响,因为如果不加以控制,这些酸会对细胞的结构和功能造成严重破坏。一种被称为转运蛋白的特殊蛋白质有助于在细胞内穿梭和移动柠檬酸和乳酸等酸,以维持pH值的平衡。(虽然在正常情况下,乙酸不是由动物产生或合成的,但它可以与一些转运蛋白相互作用。)

基于这一知识,乳酸对肉类蛋白质的影响最轻微是有道理的,因为肌肉必须定期调节它们所含乳酸的量;醋酸对肉类蛋白质的影响最严重,因为肌肉还没有形成强大的机制来处理它;柠檬酸对肉类的影响介于这两个极端之间,因为它存在于细胞中,数量更有限。另一个需要提及的要点是:鲜肉可能来自死去的动物,但细胞并没有“死”;它们仍然具有生物化学活性,这意味着上述过程仍然发生。

腌制肉类的基本知识

在我们开始实验之前,让我们回顾一下腌制肉类背后的一些基本科学知识,以及腌制是如何影响质地和含水量的。

腌料通常是各种成分的水基混合物,每种成分都是为了改善腌料的味道或质地(或两者兼有)。华体会应用下载但是卤汁也通过促进水分的吸收来改善熟肉的“多汁性”,这是另一种说法,卤汁可以提高肉的持水能力,也就是它结合水的能力。

动物肉中约5%的水分与蛋白质结合;剩下的95%在组成肌肉的细丝之间。肉类中的蛋白质和氨基酸决定了腌制过程中它能吸收多少水分。例如,肌肉蛋白肌球蛋白可以结合大量的水,因为它富含天冬氨酸和谷氨酸,这些氨基酸的分子可以结合至少4到7个水分子。

但是,一块给定的肉的持水能力也可以通过化学过程的提高或降低来改变。最明显的例子是加热:在烹饪过程中,大量的水因为肌肉胶原蛋白、肌凝蛋白和肌动蛋白中的蛋白质在变性过程中收缩而流失,并将水挤出,类似于水从挤压的海绵中释放出来的方式。

以下是腌料改变肉类持水能力的两种主要方式:

  • 食盐(氯化钠),除了调味肉,可以帮助溶解一些肉类蛋白质,如肌肉蛋白肌球蛋白,可以增加嫩度。磷酸盐可以增加鸡胸肉吸收的水分(食盐也是如此,尽管程度较轻)。
  • 酸通过改变蛋白质的形状来帮助变性,在有益的情况下,这可以使肉变嫩;如上所述,这种影响可以如此明显,使肉糊状和不可口。当蛋白质改变形状时,曾经隐藏的氨基酸可能会暴露出来,它们为水与肉中的蛋白质相互作用和结合提供了新的可能性。酸如何影响蛋白质也取决于蛋白质的类型;例如,酸也有助于溶解肉中的胶原蛋白,因此富含胶原蛋白的肉会变得非常嫩。

设置实验

当我第一次开始为这项研究设计实验时,我想我应该做一个直接的比较,看看肉暴露在含有三种不同酸来源的卤汁中是如何变化的:酸奶、醋和柑橘汁。然而,所有这些实验设置的问题是,包括酸奶在内的任何比较都不可靠,因为它太复杂了:酸奶除了酸之外,还含有很多不同的成分和物质,比如脂肪、蛋白质、磷酸盐等,所有这些都能影响肉。华体会应用下载我需要一个更简单的实验系统,所以我决定比较纯烹饪酸对肉类的影响。

在我后来的实验中,我在蒸馏水中准备了烹饪酸的溶液(我的浓度是基于它们在不同卤汁中的平均浓度)。由于盐在肉中蛋白质保留多少水分和溶解一些肌肉蛋白质方面起着非常重要的作用,我还设置了一组单独的实验,其中烹饪酸溶液中含有盐。这些实验主要集中在测量和比较腌制和煮熟的肉吸收和失水的量。由于烹饪(加热)不可避免地会导致蛋白质中的水分流失,因此在每种情况下都有一定程度的失水。

我的整个实验包括取去皮、去骨的鸡胸肉或去骨的羊腿肉,用不同的卤汁腌制,加盐和不加盐。测量肉的重量三次,以确定重量增加或减少的百分比:开始时,腌制(过夜)后,烹饪后。鸡肉在149°F(65°C)下真空烹饪1小时,羊肉在165°F(74°C)下烹饪4小时。我之所以使用真空真空,是因为这种方法精度更高,肉在水浴中从四面均匀受热,并且保存在一个封闭的房间里,有效地消除了蒸发的影响。

不同酸基卤汁对肉类的影响

在第一轮使用酸奶腌料的实验中,我没有注意到仅用酸奶腌过夜的煮鸡肉与未用酸奶腌过夜的煮鸡肉之间有任何统计学上的显著差异。添加盐似乎减少了烹饪后酸奶腌制和非酸奶腌制鸡肉的失水量。

但是,正如我之前提到的,当使用酸奶时,用我简单的实验设置来理解结果并不容易,所以在下一轮中,我设置了两组独立的实验,一组使用无骨无皮的鸡胸肉,另一组使用无骨羊腿。在每种情况下,肉都在酸溶液(乳酸、柠檬酸或醋酸)中腌制,加盐和不加盐,在冰箱中过夜,然后用真空烹饪。

不同酸基卤汁对鸡肉的影响

在鸡肉方面,我观察到腌制后重量增加的百分比和烹饪后重量减少的百分比略有不同。但我注意到的唯一统计上显著的定量差异是在仅用乳酸或乙酸腌制的两组之间(在两种情况下,都没有添加盐)-乳酸处理显示出烹饪后体重减轻的最低量。

图表显示腌制后鸡肉重量增加的百分比

然而,我确实观察到一个质的差异,这与蛋白质的浑浊沉淀有关,当鸡肉烹饪时,蛋白质会积聚在真空烹调袋中被困住的汁液中。这种浑浊的蛋白质团类似于你在(过度)煮肉或鱼时可能看到的东西——一种蛋清状的物质粘在表面。一些煮熟的,腌制过的肉的糊状或糊状的质地是由腌料使表面蛋白质变性产生的,但也由浑浊的沉淀物干燥并在表面结块产生的。因为在这些实验中煮熟的肉装在一个密封的袋子里,并保持在较低的温度下,而不是干燥,沉淀在袋子里看起来像一种浑浊的凝胶。

图表显示腌制鸡肉在烹饪后的重量损失百分比

在我的测试中,用乳酸腌制的鸡肉不会产生太多这种浑浊的凝胶状物质,但用柠檬酸或醋酸腌制的鸡肉会产生大量浑浊的沉淀物,而且也很厚。

用不同酸腌制的鸡肉,然后煮熟,以显示口感的差异
从左到右:用乳酸、柠檬酸和醋酸腌制的煮熟的鸡肉块。

煮熟的鸡胸肉的质地也有很大的不同:用乳酸腌制的鸡肉更嫩,用刀叉压一下,就像煮熟的鱼一样鳞片。柠檬酸腌制的鸡肉口感稍硬,而醋酸腌制的鸡肉口感最硬、最脆。

不同酸基腌料对羊肉的影响

在相同的实验设置中,羊肉似乎对酸的浸泡反应更灵敏。与用醋酸腌制的羔羊相比,用乳酸腌制的羔羊在腌制后的体重有统计学意义上的显著增加。与用柠檬酸或醋酸腌制的羊肉相比,烹饪后的羊肉减重更少(无论有无盐,这一发现都成立)。柠檬酸也能更好地促进腌羊肉的增重,与醋酸相比,烹饪后的体重损失也更小。

显示腌制后重量增加百分比的图表

在蛋白质结构方面,乳酸和柠檬酸处理组产生的浑浊沉淀物最少,而乙酸处理组产生的浑浊标本最多。在每种情况下,肉都很嫩,很软,很容易切。

腌制羊肉在烹饪后的减重百分比

在开发我的羊肉印度香饭食谱在美国,我测试了另一个问题:用酸奶腌制羊肉过夜会缩短烹饪时间吗?我第一次在酸奶中煮羊肉时没有腌制,平均花了一个半小时才让肉变得柔软,几乎要散了。当我重复同样的食谱,但用酸奶腌了一晚上的羊肉时,大约花了40分钟才得到同样的口感。

结论

根据我对鸡肉和羊肉的研究结果,我得出了几个结论。

在所有的烹饪酸中,乳酸用于腌肉时是最温和的酸,其次是柠檬酸,然后是醋酸。乳酸对鸡肉和羊肉质地的影响不像柠檬酸或醋那样剧烈,而且它在腌制期间增加的体重(增加了更多的体重)和烹饪期间减轻的体重(减少了更少的体重)方面改善了结果。

肉类能更好地处理乳酸和柠檬酸,而不是乙酸,这并不奇怪,因为动物组织已经进化出了处理它们在环境中经常遇到的有机酸的机制。但乳酸增加了肉吸收的水分,并帮助肉在烹饪过程中保持水分,这意味着长时间腌制酸奶几乎没有什么缺点,而且有显著的好处:肉更多汁,质地更好,而且,对于像羊腿这样较硬的肉,可以显著减少烹饪到变软所需的时间。

那么,在所有这些实验之后,我还会继续把鸡肉和羊肉泡在酸奶里过夜吗?答案肯定是:“是的!”

编者注:尼克·夏尔马的新书《味道方程式:100多种基本食谱解释伟大烹饪的科学》将于2020年10月出版。华体会体育手机端APP你可以任何卖书的地方都可以预订。

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