烹飪 · 3 月. 9, 2022/星期三

梅納反應

煎牛排時散發的濃厚香氣和深褐色脆皮你知道是梅納反應,那焦化洋蔥、烤麵包、焦化奶油,到底是焦糖化還是梅納反應?而知道這些理論又有什麼幫助?知其所以然,可使料理功力更上一層樓。

直接先說結論吧!兩者都屬褐變反應,差異在於:
— 焦糖化:「糖」受熱後分子瓦解的過程
— 梅納反應:「糖或澱粉」與含有「蛋白質或胺基酸」等成份食材一起烹煮才會產生,如炒洋蔥、烤麵包與煎牛排呈現的色澤與香氣。

焦糖化 VS. 梅納反應到底怎麼發生?
常有人說焦化洋蔥是「焦糖化」(caramelization),但其只有單純含糖的食材才會發生焦糖化,蔗糖加熱到約華氏 365 度(攝氏 185 度)會溶解成透明液體,若繼續加熱顏色就會變黃,變淺褐色直到深褐色,最後甚至變成黑碳,那是糖脫水的過程。而且糖平常聞起來是沒有味道的,直到加熱,分子就開始瓦解散發出美妙而風味複雜的揮發性分子,並產生酸味、苦味,顏色越深,味道越苦。

如果當糖與蛋白質或胺基酸等一起烹煮,就會發生梅納反應(Maillard reaction),或稱美拉德反應。含糖食材除了焦糖化,部份糖份會和後者交互發生一系列化學反應,產生更多樣化的化合物,簡而言之就是風味比焦糖化更豐富,巧克力、咖啡、楓糖漿、釀造啤酒等都是梅納反應的成品。

根據《食物與廚藝:奶、蛋、肉、魚》一書,焦糖化與梅納反應各會產生以下香氣:
— 焦糖化:甜、酸味、苦、果香、雪利酒般的氣味、奶油糖、焦糖、堅果
— 梅納反應:香鹹、花香、洋蔥味與肉香、綠色蔬菜、巧克力、馬鈴薯與泥土味、上述焦糖化的香味

也就是說,兩者是會同時發生的。然而焦糖化與梅納反應複雜的化學作用尚未被科學家徹底破解,許多風味十足的化合物還無法完全辨識。

用碳烤的平鐡牛扒

梅納反應怎麼被發現?
法國化學家 Louis-Camille Maillard 在 1912 年時發現梅納反應,原先他只是要研究胺基酸怎麼和蛋白質連結,卻發現當他同時加熱糖和胺基酸時,混合物漸漸變成褐色。但事實上,1940 年代前,科學家並不知道梅納反應會產生各種風味。二戰時,許多士兵抱怨蛋的替代品——蛋粉煮熟後變為棕色並散發不悅氣味,經過無數研究,科學家找出那倒胃口的味道來自於褐化反應,蛋粉雖已脫水且儲存於室溫,但胺基酸與糖的濃度仍足以引發變化。

後來食品加工業興起,欲避免加工食物過度反應產生不佳風味,多數研究結果便在該背景下約 1940、1950 年代時完成,科學家也才確認梅納反應會產生特殊「味道」與「氣味」,其中最完整的研究報告為 John E. Hodge 所做,這裡有片段資訊可以參考,然而,至今尚有一連串謎題未解。

產生梅納反應的條件
你已知道梅納反應是因為加熱後糖與胺基酸、蛋白質產生變化,也是誘人美味的來源,成功創造梅納反應的基本條件有:
— 蛋白質
— 還原糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等
— 高溫
— 保持乾燥無水份
— 鹼性物質能加快反應(非必要)

舉個實例吧,一般焦糖醬與牛奶焦糖醬 (dulce de leche) 恰好能清楚分出焦糖化與梅納反應的不同,前者將糖熬煮至焦化熄火後,最後倒入鮮奶油或奶油等乳製品;後者則以小火慢煮煉乳數小時,因一開始加熱就已含有蛋白質,且烹調溫度也低於焦糖,嚐來各有風味。

由於蔗糖並非還原糖,雖不會直接造成梅納反應,但在烹煮過程中它會分解為葡萄糖與果糖,所以不用擔心非得加上還原糖。

梅納褐變發生的溫度是多少?約攝氏 118 度。由於在水份在蒸發前,溫度都不會高於攝氏 100 度(除非在壓力鍋的高壓之下),所以務必先用紙巾等將食材水份吸乾才會成功。「因此食物若以煮、蒸、燉等『濕煮』法煮熟,顏色通常比用烤、烘、炸等『乾煮』法處理的要淡白許多。這是一個值得記住的實用原則。例如,要讓燜煮的食物滋味濃郁,關鍵就是在添加任何液體之前,先將肉類、蔬菜與麵粉等煎炒過以令其發生褐變。但另一方面,如果想強調食物的原味,則應避免高溫……。」《食物與廚藝:奶、蛋、肉、魚》一書說,這原則也能應用於真空低溫烹調 (sous vide) 的食物上。

如果有耐心慢慢等,即使低溫或食材濕潤也能創造梅納褐變?依據《食物與廚藝》一書,在鹼性條件下烹煮、濃縮的碳水化合物與胺基酸溶液,以及延長烹調時間,都能引發反應。好比陳年乳酪、香檳都帶有一絲烘烤氣味,可可豆發酵也會影響巧克力風味,都因發酵時含胺分子會濃縮所致。

以下五種料理經常被誤解為焦糖化,但其實都是梅納褐變:
「焦化」洋蔥 (Caramelized Onions)
雖洋蔥確實含有天然蔗糖,烹煮時有助於產生金黃色澤與甜味,因此也存在焦糖化,但主要的褐變原因還是來自加熱蛋白質與還原糖所致。當洋蔥絲遇熱,表面水分就開始蒸發,顏色漸轉焦褐,數以百計的風味分子釋出。每種食材的風味組成差異顯著,視各種胺基酸的多寡與佔比而定。在炒焦化洋蔥時,也可以加上些許蘇打粉提升 pH 值,鹼性會加強梅納反應,還記得吧!

香煎肉類
大家都知道肉類含有蛋白質,但難道肉裡也含糖?核糖就是一種常見於牛肉、豬肉、鮭魚與雞肉的成份。當把肉放入燒熱的鍋中,立刻聽到的嘶嘶聲,其實是肉的表面水份釋出,碰到滾燙鍋面開始蒸發的聲音。蛋白質、糖、熱能,加上水份快速消失,風味十足的焦褐脆皮於是誕生。

梅納反應(英語:Maillard reaction),又稱美拉德反應、梅拉德反應、羰胺反應,是廣泛分布於食品工業的非酶褐變反應,指的是食物中的還原糖(碳水化合物)與胺基酸/蛋白質在常溫或加熱時發生的一系列複雜反應,其結果是生成了棕黑色的大分子物質類黑精或稱擬黑素。
除產生類黑精外,反應過程中還會產生成百上千個有不同氣味的中間體分子,包括還原酮、醛和雜環化合物,這些物質為食品提供了宜人可口的風味和誘人的色澤。
它以法國化學家路易斯·卡米拉·美拉德(Louis-Camille Maillard)命名,他在1912年首次描述它,同時試圖重現生物蛋白質合成。
「梅納反應」的產物中,包含顏色的變黃變深變黑、香氣的產生、以及味道上的轉變,例如甜味的產生。

該反應是一種非酶促褐變的形式,其通常快速從約140℃至170℃(280°F至340°F)中進行。在較高的溫度下,焦糖化和隨後的裂解變得更加明顯。在此過程中,產生了數百種不同的風味化合物。這些化合物又分解成形成更多新的風味化合物等等。每種類型的食物都具有在梅納反應期間形成的非常獨特的風味化合物。

風味科學家多年來一直使用這些相同的化合物來製造人造風味。然而,在另一方面,高溫亦有利於一種稱為丙烯醯胺的致癌物形成,影響健康。
天冬醯胺(一種胺基酸)含量較高的馬鈴薯和穀類在與還原性糖(如馬鈴薯自身含有的大量澱粉)共同加熱的情況下,會發生梅納反應生成潛在的致癌物質丙烯醯胺,因此以馬鈴薯作原料經煎炸加熱製得的薯條、馬鈴薯片等食物都含有較高含量的丙烯醯胺。