烹饪背后的科学

王安逸

炒

炒的灵魂在于温度和速度。粤菜厨师讲究镬气（也写作锅气），简单说就是在高温猛火下使食物散发出焦香味。要将菜炒出锅气，一要灶火猛，达到锅气出现的温度;二要爆炒时间够短，这样食材中的水分才不至于被炒出来，从而影响锅气。在粤菜中，最能體现锅气的菜要数干炒牛河。从牛肉下油锅到出菜，熟练的厨师不到2分钟就能完成。食客们大快朵颐赞不绝口的同时，却不知道焦香十足的秘密并不是秘制调料，而是美拉德反应。

1912年，法国化学家美拉德发现氨基酸和糖在高温下会发生一系列褐变反应，并生成上千种芳香分子，这种反应被命名为“美拉德反应”。在美拉德之后科学家又发现，当温度为140-170℃（中餐爆炒菜制作时锅内的温度范围）时，美拉德反应的效率最高。在美拉德反应的帮助下，牛肉、河粉、洋葱和韭黄中的氨基酸及还原性糖快速反应，共同参与生成多种诱人的香气。其实，除了炒菜，烤鸡、烤鸭、煎牛排、烙饼、油条、咖啡和巧克力的焦香味也主要来自神奇的美拉德反应。

油是“炒”这种烹饪方式的另—个重要参与者。常见食用油的沸点都在200℃以上，花生油和菜籽油的沸点甚至达到335℃。油能以更高的温度快速加热食材，避免食材因长时间烹制而氧化，从而保留食材的营养和口感。此外，维生素A等营养元素需要溶解在油脂中才能被人体吸收。不过，食用油的工作温度虽然很高，但比热容—般不到水的1/2，也就是说相同体积的油储存的热量不到水的1/2。过多的食材会让锅中的油迅速降温，难以保持美拉德反应所需要的温度范围，因此饭店厨师做菜时多用宽油（许多油），就是为了保持油温。

炸

“裹上面糊炸至金黄，隔壁小孩都馋哭了”是近几年流传度很高的一句话。从炸油条（碳水化合物）到炸丸子（蛋白质），几乎任何食材都可以用油炸，日本北海道的一些商家甚至将油炸枫叶作为当地特色旅游食物出售给游客。如果要用一个字概括油炸食物的这种魅力，那多半是“脆”。

一块裹了面包糠的鸡翅被放人160℃的油锅中，锅里顿时响声大作，无数气泡伴随着噼啪声从鸡翅表面升起。油炸的原理是将食材快速脱水并加热，升起的气泡是面包糠和鸡皮中含有的水在高温下迅速膨胀、气化并逃离的结果。在水分受热膨胀过程中，食物表面被气泡撑出一个个小小的空腔，这些空腔还没来得及恢复原状，就因为水分不断减少而硬化。于是，油炸食物的外层变成了由许多空腔构成的膨大硬壳，这就是油炸食物外层口感酥脆的秘密。不过，空腔在提升口感的同时，也成为一个个储存油脂的“小仓库”。当我们吃油炸食品时，也一同吃进了许多油脂。

要想炸出酥脆的外皮，关键在于控制面粉中的面筋含量。面筋就是面粉中的蛋白质。因为蛋白质的网状结构容易吸附水和油脂，所以面糊中蛋白质越多，炸出来的外皮越湿润、油腻。若要炸出酥脆的外皮，就要选用低筋面粉（蛋糕粉），或在中筋面粉（馒头粉、包子粉）中混入一定量的淀粉（无蛋白质）。

烤

说到烤，自然少不了炭烤。燃烧的木炭虽然没有明火，但能将羊肉和海鲜加热到“滋滋”作响，这是热辐射的作用。要理解这种加热方式，不妨想想太阳。太阳与地球之间隔着1.5亿千米的距离，其间没有空气能传递热量，但我们依然能感受到太阳辐射给我们的热量。

烤的热源不一定是木炭。著名“美食作家”粱实秋在《雅舍谈吃》中描述了他在北平一家名为厚德福的河南菜馆里吃过的铁锅蛋：“厚德福的铁锅蛋是烧烤的，所以别致。”要制作铁锅蛋，首先要准备一个底小、口大、身高的厚实铁锅，然后将搅打好的鸡蛋混入油盐调料，再混入少量肉末豌豆，倒在烧得炽热的铁锅上，连烧带烤，直到鸡蛋涨到锅口处，呈焦黄色，就可以起锅上桌。铁锅蛋所用的铁锅乃是铸铁锅，其烹饪原理更接近于烤。锻打的炒锅，锅体薄，导热迅速;而铸铁锅采用浇铸工艺制成，很难做薄，因此一般都较厚。不过，也正是因为厚实，铸铁锅能储存比锻打炒锅更多的热量，从而主要以热辐射（烤）的方式加热食材。

炙子烤肉是蒙古人的饮食方式之一，炙子也许最能发挥铸铁的炙烤能力。炙子是铸铁制成的圆形大烤盘，大的炙子能盖住几乎整个饭桌。由厚厚的铸铁制成的炙子吸收了大量的炭火热量，须臾间就能烤熟羊肉，最大程度地保持羊肉的嫩度。同时，羊肉经历美拉德反应后释放出浓郁的香味，让人齿颊生津。

炖

在成都市人民公园附近的东城根南街，坐落着一爿蹄花店。蹄花是成都方言，指炖猪蹄。这里的蹄花十分软糯，但用筷子却能完整夹起一块。猪蹄中含有许多连接肌肉纤维的结缔组织，照理说是猪身上最强韧的部分之一，那么，猪蹄是怎么被炖得如此软烂的？

炖为食物提供了一个湿热的环境，能够有效分解强韧的结缔组织（主要是胶原蛋白）。单根胶原蛋白纤维是由三条明胶缠绕构成的，在炖煮过程中明胶被拆散，从而瓦解了胶原蛋白的结构，让原本难嚼的猪蹄变得软糯可口。在炖煮过程中，许多明胶分子溶入汤中，待汤冷却后，这些明胶重新连接在—起，让汤凝固成为肉冻。

和许多人想象中的不同，炖煮并不会增加肉中的水分。经过炖煮后的肉，质量会因缩水而减少20%-40%，这些流失的物质主要是肉中的水分。肉中的水分主要储存在肌肉纤维中，在炖煮过程中肌肉纤维开始收缩，其中的水分也随之逸出。要让肉保持多汁、松软的口感，就要减少肌肉纤维的水分流失。为此，一些人想出了长时间低温慢煮的方法：他们用硅胶袋将肉和调料密封起来，放入恒温水浴中，将温度控制在50～80℃，烹饪时间控制在2-48小时。这样煮出来的肉不但能保留大量肉汁，口感也比一般炖煮的肉软嫩得多。