如何靠溫度控制做出完美的料理？

為何加熱後會産生香氣？

透過加熱會產生梅納反應和焦糖化反應。

加熱烹調如炒、烤、煮可產生香氣，而且可能產生新的風味。這個現象和透過梅納反應或焦糖化反應（見本書 P107）去生成香氣息息相關。

• 梅納反應

梅納反應是糖和胺基化合物的化學反應，1912 年時由法國科學家 Maillard（梅納）所提出故得名。當用平底鍋煎烤肉或魚，或者用烤麵包機烤吐司時，食材會變成褐色並散發出好聞的焦香味，這些現象都與梅納反應有關。

• 因原料和温度不同，會產生各種香氣

雖然統稱為梅納反應，但因食材中所含的胺基酸和糖的種類以及加熱時的溫度不同，所產生的香氣分子類型也會不同。例如，胺基酸的一種「白胺酸」和糖所產生的化學反應裡，用 100°C 加熱時會產生香甜如巧克力般的香味，而用 180°C 加熱時則會產生烤起司般的香味。

而另外一種胺基酸「纈胺酸」在 100°C 時會產生如裸麥麵包的香味，而在 180°C 時則會產生高刺激性的巧克力般香氣。實際上食物中不僅僅含有一種胺基酸，而有各式各樣的種類，因此加熱時產生的香氣範圍相當廣泛。其複雜的香氣造就了食物新鮮出爐時的美味。

• 醬油和味噌

梅納反應雖然較容易在高溫下發生，但其實也可在長時間的低溫下發生。例如日本料理的經典調味料醬油和味噌便是很好的例子。這兩者的褐變及香氣的生成與熟成過程中的梅納反應有關。此外，使用醬油和味噌去烹調可更容易引起梅納反應。

• 香氣的原理

一些研究顯示，梅納反應所產生的氣味甚至與食物的美味及濃郁度有關。此外，近年來有一些非常有意思的研究也顯示梅納反應產生的香氣會影響人體的自律神經系統，活化副交感神經，具有緩解焦慮或緊張的情緒和使人放鬆心情的可能性。

圍繞著火爐烤肉之所以會讓參加者感到放鬆和和諧的氣氛，說不定就是受到了加熱香氣的影響呢。

咖啡豆、焙茶為何聞起來那麼香？

烘烤會使成分產生變化，產生造就美味的關鍵香氣。

• 什麼是烘烤

「烘烤（Roast）」是不使用油脂等介質，用乾煎去加熱的方法，除了減少水分改變口感外，運用此手法的目的多為希望藉著加熱去產生新風味。例如，烘烤過程中產生的香氣在創造咖啡和焙茶的美味上就扮演了重要的角色。

• 咖啡香氣的變化

咖啡是世界三大飮品之一，在世界各地擁有合適氣候和地理條件的許多地方都有栽種。咖啡的魅力來自於其複雜的香氣和風味，目前已在咖啡中發現了超過 800 種的香氣分子。

各種咖啡生豆品種和不同產地間的成分差異顯而易見，但在烘烤前，就算是再知名產區的生豆也不會有 「咖啡香」 。親身嘗試過實戰體驗 4（見本書 P41）的讀者應該能體會到。通過烘烤，生豆中所含的脂質、碳水化合物、蛋白質、綠原酸、咖啡因、葫蘆巴鹼等成分會產生變化並確立香氣的特徵。

在淺焙階段會產生醋酸等淸爽的風味，但隨著烘烤程度加重，經過前頁所提到的梅納反應所產生的呋喃類的甜香會隨之增加，同時會產生酚類的煙燻香氣以及吡類的烘烤香氣（芳香偏焦的香氣），創造出濃厚的風味。即便是使用相同條件的生豆，因烘烤程度不同，香氣也可能大不相同。

• 棒茶香氣的變化

焙茶也是可品嘗到烘烤香氣的飮品。與咖啡一樣，焙茶中含有吡類和呋喃類等香氣成分。

焙茶當中，發源自石川縣金澤市的「棒茶」香氣濃郁，以石川縣為中心廣受歡迎。其最大特點是，它不像普通的焙茶用茶葉來製作，而是烘烤茶莖所製成。

棒茶香氣的分析報告顯示，其香氣濃烈的秘密就來自於莖。比較葉和莖的胺基酸含量後發現，莖的含量是葉子的 1.5 倍。因此，梅納反應較旺盛，可產生很多吡類的分子。讓「棒茶」香氣逼人的秘密就在於胺基酸。此外，棒茶還含有香葉醇和芳樟醇等花香調的香氣。厚實的烘烤香氣搭配花香造就了棒茶迷人的香味。

葡萄糖與各種胺基酸以 100°C 加熱時所產生的香氣：

——本文摘自《飲食的香氣科學：從香味產生的原理、萃取到食譜應用，認識讓料理更美味的關鍵香氣與風味搭配》，2022 年 8 月，麥浩斯，未經同意請勿轉載。

• 文／葉安義│台灣大學食品科技研究所特聘教授

食物加熱處理有很多優點，除了能降低有害的微生物，也能增添食物的色香味並改善質地。然而，高溫加熱的過程中也可能產生一些危害健康的物質，「丙烯醯胺」就是時下最熱門的例子之一。歐盟 2017 年 11 月已正式立法，強制要求降低食品中丙烯醯胺含量至最新基準值或更低，並於 2018 年 4 月開始執行。

本期 ILSI Taiwan 專欄邀請台灣大學食品科技研究所葉安義特聘教授撰文，從丙烯醯胺的毒性與其暴露風險談起，探討影響丙烯醯胺於食品中含量高低的三大因素與形成機制，並以國內調查資料為依據，整理出丙烯醯胺含量較高的食品類別，對於高丙烯醯胺含量的食品類別，消費者應如何看待？

丙烯醯胺──留校察看的 2A 級致癌物

歐盟自 2003-2007 年進行「加熱後食品毒性物質計畫（Heatox Project）」，針對丙烯醯胺等關注物質進行鑑定、評估風險，與探討降低風險的可行方法。除了本文欲探討的丙烯醯胺（Acrylamide）之外，還有呋喃、羥甲基糠醛、脂質氧化產生的自由基等約 52 種關注物質。

世界衛生組織國際癌症研究中心（IARC）1994 年將丙烯醯胺列為 2A 級致癌物，代表此類物質於動物實驗中被證實具致癌性，但流行病學上尚未被證實對人體有致癌性，只能說它對人體「可能」有致癌風險。丙烯醯胺的神經毒性是目前唯一比較明確且具有人類流行病學數據基礎的研究，但依現有數據看來，一般消費者的暴露量尚不足以致病。關於丙烯醯胺的代謝過程與毒性，國家衛生研究院國家環境毒物研究中心已摘錄丙烯醯胺毒性資料供大眾參閱。

來自聚合物「聚丙烯醯胺」的丙烯醯胺

丙烯醯胺在工業上的應用大部分是它的高分子聚合物「聚丙烯醯胺（Polyacrylamide）」，其黏稠的特性使它常被用於特定工業，包括水處理、鑽油、造紙與礦冶業，其他的應用還有水泥漿、染料、化妝品、塑膠（含食品包裝）、滲透膜、隱形眼鏡和紡織品等。雖然聚丙烯醯胺本身不具健康風險，但其所含非常微量的丙烯醯胺小分子會經由皮膚接觸或空氣吸入，可能對健康造成危害。因此，對於工廠人員與附近居民而言，丙烯醯胺成為上述工業與環境安全需要監測的指標之一。

由於聚丙烯醯胺會與水中固體物質結合，使飲水中不需要的物質容易被過濾或移除，也常被當作飲用水的水質處理藥劑使用，因此飲用水中也有微量的丙烯醯胺。世界衛生組織在飲用水水質準則中，對丙烯醯胺的標準值訂為 0.5 微克／公升，此濃度表示消費者終生飲用均可接受的風險。

歐盟則規定飲用水中的濃度為 0.1 微克／公升。我國行政院環境保護署則是採用與美國、日本相同的源頭管理，將聚丙烯醯胺列為飲用水可使用水質處理藥劑之一，其最高添加劑量為 1 毫克／公升，而所含丙烯醯胺的最高限量則規定為 500 ppm。

高溫、低水分、澱粉原料，丙烯醯胺在食物中生成的三大要素

2002 年瑞典科學家 Tareke 等人首次發現，澱粉類食品經高溫加熱後會產生丙烯醯胺，故呼籲國際間將其列為重要議題並進行追蹤與合作。經過許多國家不同科學家們的重複試驗發現，雖然在低溫或高水分的蔬果食品也曾檢測出丙烯醯胺，但目前公認 120℃ 以上的調理（包括油炸、烘焙、炙烤、煎炒、工廠加工）與低水分含量，是食品中產生丙烯醯胺的其中兩個重要因素。

一般認為食品中丙烯醯胺的生成機制主要是透過「梅納反應（Maillard reaction）」，簡單地說就是澱粉分解後產生糖類與胺基酸的化學反應，主要反應物為天門冬醯胺（Asparagine）這個特別的胺基酸與還原糖（如：葡萄糖、果糖、半乳糖）或其含有羰基的類似物。

研究顯示，常見的含澱粉類原料搭配上述易產生丙烯醯胺的兩個重要因素之下，馬鈴薯的丙烯醯胺生成量最多，而若將米、小麥、玉米三種穀類原料進行比較時，在相同的加熱環境下，米的丙烯醯胺生成量最低。因此，食品中產生丙烯醯胺的第三個重要因素就是食品中原料的組成。

高丙烯醯胺含量的食品有哪些？

目前國際間普遍認為，除了香菸煙霧外，食品是一般大眾暴露丙烯醯胺的最大來源。先進國家多年來已針對各類食品進行丙烯醯胺含量的監測，並依其國人的膳食攝取量進行風險評估，以供消費者改善飲食習慣降低暴露丙烯醯胺的參考。

我國於 2003 年起，以食物分類逐步調查市售產品的丙烯醯胺含量。調查結果顯示，禽肉、家畜與水產類等主成分為蛋白質的食品以及蔬果類食品，在偵測極限為 10 ppb 的條件下，幾乎都偵測不到丙烯醯胺；以清蒸、水煮等方式製備的食品，如：白米飯、白麵條（經過烘烤過程的麵條不在此類之中）與真空油炸的薯條也未偵測出丙烯醯胺。有檢測出丙烯醯胺的食品類別為：油炸或烘烤的澱粉類產品，如：五穀根莖類（馬鈴薯產品為最）、點心零食類及堅果類（杏仁果為最）。

將上述結果與西方國家的調查數據相比後發現，在西方國家中，洋芋片、薯條（無論是炸或烤的）、馬鈴薯可樂餅、咖啡與咖啡代用品（來自穀物或菊苣根）皆屬高含量丙烯醯胺食品（≧ 300 微克／公斤），在國內洋芋片與薯條亦屬於高含量的食品。

西方國家點心零食類中，以餅乾（biscuit）、脆餅（cracker）、脆麵包（crisp bread）與軟式麵包（soft bread）等丙烯醯胺的含量較高，國內除了軟式麵包丙烯醯胺含量較低以外，其他數據趨勢皆與之類似，推測軟式麵包的差異可能是烘焙溫度或配方的差異所造成。

另外國內特有的食品如：油條、麵茶、黑糖與其調味產品，以及紅糖、冬瓜糖等黑糖類似產品的丙烯醯胺含量皆屬於較高的類別。黑糖雖然不是澱粉類，但其原料通常含有醣類與游離胺基酸，在熬煮過程中，有機會增加還原糖的生成，這是黑糖製成後其丙烯醯胺含量也較高的原因。

對丙烯醯胺含量高的食品需留意 ，但不必過度恐慌

過去曾有國內媒體熱烈報導黑糖中丙烯醯胺含量較高的議題，部分偏頗內容引起軒然大波，造成國人的恐慌與相關產業莫大的損失。作為理性的消費者，對於高丙烯醯胺含量的食品類別固然需提高警覺，但若不是當作主食類，或非經常吃的食品，由於攝取量並不高，就無需擔心。

看待「食安問題」，誠如這篇文章中提到的，除了需取得食品中丙烯醯胺的含量（濃度或毒性）之外，還需知道該食品的攝取量（劑量），兩者相乘後才是丙烯醯胺的攝入總量（膳食暴露量），兩者缺一不可。

雖然食品類別與變化繁多，只要我們把握前段所敘述的三個重要因素，就是我們辨識高含量丙烯醯胺產品的最佳線索。此外，關於國內部分高丙烯醯胺含量的食品，近年來降低其丙烯醯胺含量的努力已收到效果，將為消費者帶來新的選擇，實是消費者的一大福音！

• 未完待續，關於國人丙烯醯胺膳食暴露情形以及降低丙烯醯胺膳食暴露對策，將於下篇分曉！

本文轉載自 ILSI Taiwan 專欄 2018 年 1 月號，原標題為「你知道食品高溫加熱暗藏的危機嗎？認識丙烯醯胺（上）」。

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

文／李秋容

Line 的長輩群組總是傳來令人恐懼的「溫馨提醒」嗎？對於這些「食安內幕」，你是感到恍然大悟，還是更加百思不得其解呢？2016 年 10 月 13 日 PanSci TALK：食品充滿致癌物？食安新聞讓你心驚驚？邀請到台灣大學食品科技研究所葉安義教授，他將以最近傳出含有丙烯醯胺的「食安苦主」——黑糖為例，說明到底丙烯醯胺是什麼？真的會讓人致癌嗎？

有沒有毒，誰說了算？

想知道為什麼食物會致癌，就要先來了解致癌的定義。致癌，簡單來說就是具有毒性，而食物有沒有毒，其實要從「質」和「量」雙管齊下。質，其實就是物質的本質，以常見的「巧克力」為例，人類或許可以天天吃，但對犬類來說，巧克力所含的可可鹼可能會使這些毛小孩致命；而量則意指攝食量，即使是生存必需的「氧氣」，純氧吸食過量也可能會造成中毒。

但該怎麼吃才能同時顧及兩者呢？葉安義建議，可以將「分散風險」的概念套用在飲食上，盡量避免大量的吃單一食品，任何營養過量了都可能變成傷害，而我們最常聽到的傷害就是「致癌」。

可能致癌的物質我們稱為致癌因子，致癌因子聽起來似乎遙不可及，但其實它可能以你不知道的方式潛藏在日常生活中，以被列為 1 級的苯為例，食物攝取量其實只佔每日攝取量的一小部分，大部分還是從空氣中攝取（220 微克），而吸菸者的攝取量則可能高達 7900 微克。但「致癌因子」並不是「癌症」的代名詞，許多你我熟悉的物質都含有這些所謂的「致癌因子」，如 2A 級分類中有丙烯醯胺和紅肉等物質，單氯丙二醇和咖啡被列為 2B 級，許多人每日常吃的膽固醇和茶則是 3 級。

這些分類是什麼意思呢？其實它代表了致癌因子的致癌程度。依據國際癌症研究署（International Agency for Research on Cancer，簡稱  IARC）發表的「人類致癌因子分類表」，致癌物質共分為五大類，分別為 1 級（確定為人類致癌因子）、2A 級（極有可能為人類致癌因子）、2B 級（可能為致癌因子）、3 級（無法判定為人類致癌因子），以及 4 級（極有可能為非致癌因子）。在這所有分類中，只有 1 級致癌因子已有充分的流行病學證據證實可致癌，其他分類則停留在動物試驗階段或是證據不足。

「所以我說，那個丙烯醯胺呢？」

對於致癌物有了更精確的認識後，讓我們的目光回到苦主－黑糖的身上。去年《康健雜誌》在「市售黑糖抽檢，全部測出致癌物質丙烯醯胺」一文中，指出食用黑糖可能不是在吃補，而是在服毒，為食安界投下了一顆震撼彈，但這是顆核彈還是空包彈呢？

丙烯醯胺（Acrylamide，簡稱 AA）是一種水溶性、無色無味的片狀結晶，常被合成為聚丙烯醯胺，可作為清淨飲用水用的凝絮劑，以及實驗用凝膠電泳。但似乎是「食物絕緣體」的丙烯醯胺，卻在 2002 年來自瑞典的研究中被發現，油炸物和烘焙食品都可能含有丙烯醯胺。就連台灣的國家環境毒物中心研究也證實，經過高溫處理的食物如烘焙咖啡豆、洋芋片、黑糖和油條等，甚至是抽煙，都可能產生丙烯醯胺。

「到底丙烯醯胺是怎麼產生的？」答案就在「梅納反應」裡！或許你沒聽過它，但你絕對聞過它。無論是每天早上濃郁的烘焙咖啡香，還是煎牛排恰到好處的焦香，梅納反應（Maillard reaction）其實就是醣類（還原醣）和蛋白質（胺基酸）在高熱狀態（攝氏 140 度以上）下產生的反應，而丙烯醯胺就是這兩位的「愛的結晶」。 lustinfo.ch

冷靜下來想一想，「醣類、蛋白質、加熱」這不就是每天廚房都會發生的事情嗎！？（再度無法冷靜）先別恐慌，依據瑞典的研究指出，人類經由食物攝食的每日丙烯醯胺量約為 1.7 μg / kg，這個量遠低於（< 100 倍）可造成動物神經系統及生殖系統受損的劑量。但想要離這個標準越遠越好的話，葉安義建議可以選擇低溫油炸來避免高溫狀態，而咖啡愛好者也可以放心，因為台灣大部分的咖啡濃度較淡、較偏酸性，因此丙烯醯胺含量相當低（丙烯醯胺在酸性情況下不易產生）。

令人「安心」的食安危機？

如此看來，食物中含有化學物質，甚至是致癌物質並不可怕，葉安義認為不需要因此害怕加工食品，開始對「手工」兩個字產生迷信。「手工製作和工廠製作，你認為哪個好？」標榜純手工製造的食物儼然在食品鏈中自成一派，甚至間接成為「健康」的代名詞，但看在葉安義眼裡，他認為在法規以外的食物才是真正的食安問題，尤其是標示不清、甚至是不明來源的網購食品，「而且手工不一定好，加工廠的成品起碼有規定的檢驗程序和製程。」

面對傳說中的「食安內幕」，葉安義提醒大家絕對要「停、看、聽」，最重要的就是停下來別被媒體聳動的標題、一時的討論氣氛帶著跑，並學習當個「流言終結者」，針對不合理的解釋勇於尋找專業背景提供的解答，不讓真正的食安危機在混戰中失了焦。