美拉德反应导论:褐变、香气和风味的科学

在木板上切成两半的烤熟牛排

华体会app入口Serious Eats / J. Kenji López-Alt

如果你是《严肃饮食》的常客,你肯定见过我们提到的美拉德反应华体会app入口时间而且再一次。.这是因为美拉德反应产生了棕色、复杂的味道,让面包尝起来烤得像麦芽,汉堡尝起来像烧焦,咖啡尝起来像黑色和浓郁。如果你今晚打算下厨,你很有可能会利用美拉德反应将你的原料转化为更好的感官体验。华体会应用下载

“这是成为食谱的奴隶和自由地让食谱为你工作的区别”

但是美拉德反应不仅仅让食物变得美味。理解反应,即使是在表面上(这是美拉德的双关语,你很快就会完全明白),是理解烹饪的化学和物理过程的门户。掌握其中的变量并学习如何操作它们是成为一名更自信的厨师的最好方法之一——这是成为食谱的奴隶和自由地为你制作食谱的区别。

好消息是美拉德反应无处不在,这意味着有很多练习和学习的机会。我们经常使用它,以至于很容易忘记它的存在,但当它消失时,你肯定会注意到。想象一下,牛排吃起来是煮熟的而不是烤熟的,或者炒菜吃起来更像炒菜。每一个都代表了一个错失的利用美拉德反应潜力的机会。

那么,什么是美拉德反应?

一个盛满深棕色烤蘑菇的白碗

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美拉德反应很复杂。事实上,它是如此复杂,以至于直到最近几年,科学家们才开始弄清楚它到底是什么。虽然他们还没有完全理解,但他们确实知道一些基本的东西:美拉德反应是许多小的,同时发生的化学反应,当你的食物中的蛋白质和糖在加热下发生变化,产生新的味道,香气和颜色。

实际上,美拉德反应使食物对我们人类更有吸引力,鼓励我们大口吃牛排、喝咖啡或喝啤酒。*与地球上其他杂食动物不同,我们不再倾向于发现一块生牛肩肉特别开胃。但如果同样的肌肉被磨碎,做成肉饼,放在平底船上烤,我们会迫不及待地在街区周围排队。在很大程度上,这是因为我们已经进化到在遇到食物时对两个重要信号做出反应。第一个是“营养”信号,告诉我们食物会提供大量容易消化的卡路里、维生素和矿物质。第二个是“一般无害”的信号,告诉我们食物不会杀死我们。美拉德反应是进化的一种方式,它将这两种信号结合成一个超级信号,专门针对熟食的烘烤或棕色味道。

*是的,即使是啤酒也会经历美拉德反应——在酿造之前谷物会被烘烤。

我们所寻找的所有烹饪,其核心是在一段时间内对食物加热的过程。如果一切顺利,它也会让你感到饥饿。一个汉堡延伸一下我们的例子,它由一组基本的积木组成:蛋白质、糖和水。美拉德反应是在方程中加入热量和时间后,这些蛋白质和糖会发生的反应。

长话短说:在适当的温度、湿度和时间下,这些特定的糖和蛋白质会像一对醉酒的情侣在雪佛兰后座上亲热一样,迅速变成一团乱子,直到九个月后,一个全新的生物出现。除了蛋白质和糖,它只需要几分钟,而不是几个月,结果是越来越复杂的味道和香气分子,以及新形成的称为类黑素的可食用色素分子,颜色更深。

热量,水分和时间

深棕色外皮的牛排在铸铁锅里烤着

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发生美拉德反应首先需要的是热量。一块牛排在室温下放在柜台上一周,肯定会发生一些化学变化,但美拉德牛排不会发生化学变化。

牛排不仅需要加热,如果你想让表面变黄,它还需要相对较高的温度。沸水的最高温度为海平面212华氏度(100摄氏度),这还不够热。这就是为什么煮熟的牛排会变成灰色而不是深棕色,没有人会喜欢。

美拉德可以在较低的温度和大量的水中工作。如果你用小火煮鸡肉、牛肉或蔬菜高汤8到12个小时,结果仍然是一种棕色的、芳香的液体——这是发生美拉德病的明显迹象。

但我们大多数人都不会煮那么长时间的高汤,也没有人会煮牛排这么长时间。相反,我们在烤、炸、烤。这些烹饪过程发生得相对较快,只需几分钟而不是几小时,为了使美拉德快速发生,我们需要赶走足够的水分,以打破212°的上限。

通过用滚烫的煎锅煮牛排在美国,你可以将其表面彻底脱水,使其表面的温度开始上升,升至300°F(149°C)以上。到那时,美拉德反应将全面展开,产生新的口味、香气和特有的棕色,这使该反应有了更常见的名字——“褐变反应”。

这就是为什么在烹饪之前,用毛巾把肉拍干或在冰箱里放几个小时是明智的做法。这也是为什么你应该在烹饪前45分钟以上放盐(让盐有足够的时间通过渗透从肉中吸取水分,然后重新吸收咸盐水,使肉变得更嫩更湿),或者在烹饪前立即放盐(让你避免通过渗透失去大量水分)。理想情况下,你会有足够的时间将两者结合起来使用一种叫做干卤水的技术:在肉上放大量盐,然后在冰箱里风干至少一晚,最多放几天再烹饪。你最终得到的肉风味浓郁,表面也很干燥,一旦烘烤或烤熟,就能达到最大的美拉德辣度。

蛋白质和糖

一个汉堡的特写,有融化的白奶酪和酥脆的炸葱头

华体会app入口严肃饮食/ Vicky Wasik

热量、水分和时间可能是促使美拉德反应进行的关键,但如果没有蛋白质和糖的作用,美拉德反应就不会发生。蛋白质是一长串氨基酸,像一团纸一样折叠起来。其中一些是美拉德易感菌,这意味着它们非常喜欢与糖结合。但不是任何糖都可以。复杂的糖分子,如淀粉或蔗糖,太大了,无法与美拉德蛋白反应。相反,这些蛋白质需要“还原糖”,本质上是在一定湿度和温度水平下吸引氨基酸的单糖。

这是一个关键点:美拉德反应开始于一组有限的蛋白质和糖分子,随着时间的推移,随着它们结合和混合,越来越多的新分子加入到这个方程中。这是一种乱伦的分子狂欢,当你停下来思考的时候。(总!还有…yum !)这些混杂的分子以每秒数十亿次的速度在食物表面反复混合和匹配,形成了一个不断增长、递归、重组的香气和风味引擎。

这台发动机受温度、时间和ph值的影响,这些都是家庭厨师可以控制的。如果你想制作大量的风味和香气化合物,只需用小苏打稍微提高pH值(就像健二为他的洋葱做快速焦糖一样高压锅法式洋葱汤).你想要酥脆的棕色面包皮吗?只要用一点酸来降低pH值,或者提高温度。两者都想要吗?油炸可以让你两全其美。

但是…我们为什么喜欢它?

黑色的盘子里有金黄酥脆的烤土豆

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让我们考虑一下不起眼的土豆。生土豆,我们大多数人都会同意,是相当没有吸引力的。当然,你可以生吃一个土豆,它不会伤害你——毕竟,它只是一大块浓缩的淀粉,而淀粉是我们生存所必需的能量。但是,由于我们进化的曲折,我们人类再也不能有效地消化这些生土豆了。我们的消化系统很难将土豆中复杂的淀粉分解成简单的淀粉,也无法提取其中隐藏的许多营养物质。烹饪可以分解淀粉,释放这些营养物质,提高它们被我们身体吸收的能力。

当我们切土豆,然后烤,一系列事件发生。首先,暴露在外的表面上的水大部分都沸腾掉了,将淀粉炸开成蓬松的团块,并将它们分解成更简单的糖。由于水分的流失,这些表面的热量增加,蛋白质和分解的糖开始进一步分解,然后重新组合。熟悉的淡棕色出现在每个土豆块的表面。现在煮熟的土豆表面产生的一些蛋白质-糖分子会飘到锅上方的热空气中,飘向你的鼻子。烤土豆的味道会告诉你的身体,这是一种可以为你提供所需营养的食物。咬一口,你的嘴就会确认——它很美味。

现在,我可以看到你们中的一些人在后面说,“等一下,土豆泥是我的最爱,它们根本不是美拉德的!”你说的很重要:煮土豆和蒸土豆,因为在这些相对较短的烹饪过程中存在大量的水,不会发生美拉德反应,但仍然可以产生美味的结果。不过我得说,这些土豆只是真的一旦它们与其他风味和香气来源混合,比如黄油,就会变得美味。黄油的主要风味分子是丁酸,而丁酸盐,恰好也是肉类烘烤时通过美拉德反应产生的主要香气分子。几乎总是会回到美拉德反应。

美拉德不仅仅是美拉德

从玻璃罐中取出一勺香草豆点缀的焦糖

华体会app入口严肃饮食/ Vicky Wasik

接下来你需要知道的是:美拉德反应并不是唯一可以发生在蛋白质、糖和水的组成部分上的反应,而且,根据这些组成部分的比例,你可以从美拉德反应本身得到不同的影响。

例如,饼干面团和牛排是由相同的积木组成的。两者的区别在于比例:牛排的蛋白质含量明显更高,而饼干的糖含量要高得多。这不仅对美拉德反应的发生方式有深远的影响,而且对这些食物经历其他相关反应的程度也有深远的影响,比如焦糖化。

焦糖化是指糖加热后开始与水发生反应,这个过程被称为水解,分解并重新转化为一种复杂的、甜的、坚果味的、略带苦味的物质,被称为……焦糖.我喜欢把焦糖化看作美拉德反应的近亲。当蛋白质含量低,糖含量高,温度高于350°F(177°C)时——例如在烤箱中烘烤的一批饼干——焦糖化就成为一个更突出的因素。和美拉德反应一样,焦糖化反应也会产生更深的颜色和更复杂的味道,这也是两者经常被误认为彼此的原因之一。

请记住,尽管不同,但这些反应并不相互排斥。美拉德反应和焦糖化反应都可以在牛排和饼干中发生,但它们产生的味道和香气明显不同,往往是互补的。

牛排是由肌肉构成的,其中大部分是蛋白质和水,相对来说糖很少;高浓度的蛋白质会导致美拉德反应,产生更多的风味分子和更少的芳香分子。另一方面,饼干则相反:由于含有大量的糖和相对较少的蛋白质,美拉德反应产生更多的芳香化合物和更少的风味分子。

另一方面,因为饼干含有更多的糖,它们也会经历更强烈的焦糖化,这就产生了美拉德反应所没有的味道。与此同时,牛排缺乏美拉德生产的香气,但幸运的是,它的轻微烧焦的脂肪的气味起了作用,贡献了它可能缺乏的香气。利用这两个过程的能力可以帮助我们创造更多美味的食物。

我祖父曾经说过,光靠食谱做饭永远不会给我们带来鸡肉和华夫饼的魔力。华体会体育手机端APP当然,食谱可以告诉你如何分别制作每一种,但实验告诉我们,把两者放在一起味道更好。对美拉德反应的了解表明,我祖父的判断比他自己所知道的还要正确。鸡肉和华夫饼如此般配是因为它们是不同种类美拉德反应的完美结合。在华夫饼里比如,这是一种含糖较多的美拉德酱,香气浓郁,味道清淡;蛋白质含量高的鸡肉,这是相反的。再加上厚厚的枫糖浆(你好,焦糖!),你就有了一顿理想的科学大餐,等待着你去享用。

这再次提醒我们,烹饪只是一门可食用的科学——美拉德反应是我们的极客基础,食谱是我们的实验,而你,我们的科学家,你的生计、满足感,乃至最终的生存,都取决于这些结果。华体会体育手机端APP