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麩胺酸和核苷酸可增添料理風味-《料理的科學》

PanSci_96
・2015/10/30 ・2399字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

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即便食材都已妥善烹調,有些燉菜、湯品和醬汁的味道仍不盡如人意。所有材料似乎都已調理到位, 但料理就是有點單調乏味。醬汁、高湯或肉汁並不如預期中美味、豐富、濃郁或層次分明。究竟缺少了什麼?答案是─「增味劑」。

鮮味的科學原理

我們從國小就學到,味覺主要分為酸、甜、苦、鹹等四種。但是,食物豐富鮮美的味道從何而來?日本物理化學教授池田菊苗(Kikunae Ikeda)早在1909 年就找到答案:當時他從昆布萃取出一種白色化合物,這就是即使在不使用肉類的情況下,日式高湯的滋味仍然可以濃郁而鮮美的原因。

池田教授判定該物質為麩胺酸,並將其產生的味道效果命名為「umami」,意即「美味」或「鮮味」。如同具有其他四種基本味道:酸、甜、苦、鹹的食物一樣,研究發現鮮美的食物可以刺激口中不同的受體蛋白質。但是,一直到西元2000 年左右,分子生物學家才發現麩胺酸的受體,確定將鮮味列入五種基本味道之一。當美國廚師形容湯品、燉菜或醬汁的滋味「飽滿」、「豐富」或「濃郁」時,他們可能意指鮮味而不自知。從帕瑪森起士到番茄糊,許多食物都含有麩胺酸,詳見文末所附表格。

麩胺酸是一種胺基酸,亦即構成蛋白質的分子。我們知道,在將肉類煮至焦黃的過程中,胺基酸扮演著重要的角色,若想瞭解更多請參考觀念2。然而,當食物含有麩胺酸時,例如蘑菇和番茄,胺基酸的角色更顯重要,甚至當食物中的蛋白質開始分解,例如在熟成的起士和醬油這種食物型中,其重要性更是不可言喻。

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這些自然形成的麩胺酸和麩胺酸鈉,與我們日常俗稱的味精,簡稱MSG,究竟有何差別?味精是多種現成調理產品的增味劑,從包裝高湯到冷凍食品都有味精的身影。其實味精只是天然麩胺酸的鈉鹽型態,是透過培養蔗糖蜜和氨上的細菌所製成。而處在胺基酸型態的麩胺酸鹽,則被稱為麩胺酸,該物質可帶給人鮮美的味覺感受。據信味精可以提高味蕾的反應,尤其添加在肉類和蛋白質當中效果特別明顯。

味精(麩胺酸鈉,monosodium glutamate)的結構式。
味精(麩胺酸鈉,monosodium glutamate)的結構式。

味精在媒體上已經惡名遠播,部分原因可溯及「中國餐館症候群」(Chinese restaurant syndrome)。此名稱源於1960 年末期,當時人們在吃完中國食物後紛紛出現頭痛和消化不良等症狀,而味精罪嫌重大。然而, 無數研究卻無法找出味精和這些症狀的關係。有些專家指出,米飯於室溫下滋生的細菌才是罪魁禍首。現今美國食物中充斥著味精,由此可知,此添加物造成健康問題的證據其實相當薄弱。

蘊含在純物質中的麩胺酸和味精所產生的鮮味相對微弱,不過若與自然形成的核苷酸一同入口,尤其是肉類、海鮮和乾蘑菇中的肌苷酸鹽(inosinate)和鳥苷酸鈉(guanylate),則能大幅提升鮮味。當食物中含有等量的麩胺酸和核苷酸時,其鮮味會是只有麩胺酸時的二十至三十倍。

有趣的是,當麩胺酸和核苷酸在烹調過程中結合時, 兩者之間不會產生任何化學反應。其機制是核苷酸會影響人類舌頭的味覺受體,改變麩胺酸受體的形狀,促使其向大腦傳遞更強烈的訊號。若將品嘗麩胺酸的鮮味比喻成抬起沉重的箱子,添加核苷酸就像箱子上裝設了把手,使箱子能夠輕鬆地被抬離地面。

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只有麩胺酸時: 當麩胺酸和舌頭上特定的味覺受體產生反應時,其滋味豐富而鮮美。
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接觸核苷酸時: 然而,核苷酸可改變麩胺酸味覺受體的形狀,促使受體向大腦傳遞更強烈的訊號。

實驗廚房測試

為了確定烹調時添加麩胺酸、核苷酸,或同時加入兩者後所創造的價值,我們設計了蒙眼測試。首先,我們取來純麩胺酸鈉(MSG味精)和純核苷酸(肌苷酸鈉粉)。接著,我們在四杯等量溫水中,分別加入相當於溫水重量0.3%的味精、0.3%的肌苷酸鈉粉,以及味精和肌苷酸鈉(各添加重量的0.15%),最後一杯則兩者均未添加。

實驗結果

我們請二十一個人品嘗這四杯外觀相同的溫水。接著由試吃員對各杯水評以0 至10 的分數,其中0 分代表滋味平淡,最缺乏肉味,也就是鮮味;反之則給予10 分。試吃員認為,清水不具任何滋味(0 分),僅添加肌苷酸鈉或味精的水稍微有點味道(平均5 分),而同時加入肌苷酸鈉和味精的水嚐起來則相當美味可口(10 分)。

重點整理

多年來,我們總是在醬汁和燉菜等各種料理中添加富含麩胺酸的食材,例如醬油和帕瑪森起士,藉以拉提肉類的鮮味。這些食材中的胺基酸─麩胺酸刺激我們舌頭的味覺受體,提高鮮味或甘味的感知能力。不過事實證明,麩胺酸與其他物質搭配的效果也很好, 與特定核苷酸接觸時可產生增效作用。尤其其中一種稱為肌苷酸鹽的核苷酸具有強化鮮味感受的功用,在雞肉、豬肉、鯷魚和多種海鮮中都可發現這種物質。凱薩沙拉兼具帕瑪森起士的麩胺酸和鯷魚的肌苷酸鹽,是體現鮮味增效作用的最佳範例。

當然,烹煮湯品、燉菜或製作沙拉時,我們並不建議購買粉狀MSG味精和肌苷酸鹽來使用。不過,搭配使用富含麩胺酸的食材,例如番茄、熟成起士和醃製肉類,以及富含核苷酸的食材如牛肉、沙丁魚和蘑菇, 兩者搭配可以提升許多料理中的甘鮮味,同時又更具風味層次,也不會讓廚房變成科學實驗室。

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常見食物中的麩胺酸與核苷酸含量。下表列出每100 克(3½ 盎司)食物中所含麩胺酸和核苷酸的毫克數。這些資料取自「鮮味資訊中心」(Umami Information Center),曾發表於《食品科技》(Food Technology, 2009)期刊。

* 資料來自1988 年《食品化學》期刊中Geoffrey R. Skurray 與Nicholas Pucar 的研究。
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本文摘自料理的科學:50個圖解核心觀念說明,破解世上美味烹調秘密與技巧,大寫出版

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黃瓜也可以當甜點?瓜籽肉會發出碘的味道?探索瓜味的多重宇宙——《料理滋味創意地圖》
積木文化
・2024/08/19 ・1432字 ・閱讀時間約 2 分鐘

黃瓜 CONCOMBRE

黃瓜可以只做成冷盤沙拉,也能在鹽水、英式醃菜中展現出多種滋味,甚至可以煮成配菜。它的滋味比看起來的要複雜許多:很明顯它有綠質及強烈的葉綠素滋味,但也有碘和奶油味。沒有交集的兩個世界,讓這種蔬菜能往兩種滋味方向去發揮!

黃瓜的芳香輪,解鎖更多黃瓜搭配。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

正確切削黃瓜:善用皮與苦味的微妙平衡

黃瓜外皮呈綠色並略帶苦味,想當然爾也有葉綠素滋味⋯⋯我們去皮不是為了美觀,而是要除掉這種苦味。又或者,我們可以刻意保留全部或部分黃瓜皮,對這有點侵略性的味道做進一步運用。經過斟酌的苦味能帶來無可否認的餘韻,也讓這種蔬菜含水量相當高的芳香特性變得複雜。薄荷、蒔蘿、青蘋果等「綠色」食材會凸顯出黃瓜的清新。

善用瓜味,或許會有意想不到的美味。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

籽肉的碘香秘密:黃瓜與海鮮、乳製品是絕配

為何把黃瓜的果肉跟籽吃進嘴裡時,能感受到碘味和奶油味呢?答案是因為醛類*1,存在於麵包皮和多種油裡。出乎意料的是,黃瓜能跟海藻、牡蠣、麵包和奶油做組合。為了發揮這些香氣,我們不妨將乳酸化合物(芒果、荔枝等)搭配帶乳香的乳狀食物(如希臘優格,這解釋了希臘沙拉醬﹝Tzatziki﹞*2 之所以成功的原因。或是藍紋乳酪、昂貝爾藍紋乳酪﹝Fourme d’Ambert﹞、馬斯卡彭乳酪也可以),以及一些像孔德里約(Condrieu)這樣帶奶油香味的酒。有了黃瓜內部的果肉跟籽,這些組合就保證成功。

*1:主要為 (E,z)-2,6- 壬烯醛、2-壬烯醛(non-2-énal)。

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*2:譯注:以希臘優格和黃瓜碎粒為主要材料的沙拉。

除了海鮮、乳製品之外,還有其他食物也可以嘗試看看。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

來試試吧!甘納許巧克力黃瓜

  • 準備甘納許:煮滾 300 毫升的水,加入 1 克洋菜粉,離火並倒進 150 克的黑巧克力碎片攪打混合,再倒進容器裡約 1 公分高度,隨後放進冰箱至少一小時。
  • 準備黃瓜:將黃瓜(用果汁機)榨成汁。提取 150 毫升,取其中一半與 1 克洋菜粉和一茶匙糖一起煮沸。離火,將剩下的另一半加進去,放涼後小心地倒在巧克力甘納許上(約 0.5 公分高),然後放進冰箱。
  • 擺盤:切成固定長度(約 6 公分長,1.5 公分寬)。可和黑巧克力圓脆片(Tuiles)一起食用。

不同變化:富含葉綠素的活力蔬果汁

選擇未處理過的小黃瓜,連皮榨汁,增強青綠及微苦滋味。這種富含葉綠素的果汁可以調味油醋汁、雞尾酒(琴酒等)和西班牙冷湯。可以將果汁冷凍在冰塊盒裡供多次使用。

——本文摘自 拉斐爾.歐蒙(Raphaël Haumont)、提耶里.馬克思(Thierry
Marx),《料理滋味創意地圖:法國材料物理化學專家聯手米其林主廚,15種香調、80種常見蔬果食材的氣味因子,探索 1,500 種創新風味搭配!》,2024 年 8 月,積木文化,未經同意請勿轉載。

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從分子科學中發掘創新美食組合:巧克力配黃瓜其實很不錯?——《料理滋味創意地圖》
積木文化
・2024/08/15 ・2489字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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水蜜桃配杏桃、草莓配覆盆子、香草配巧克力或巧克力配椰子,這些經典搭配你覺得如何?那榛果配巧克力、開心果配覆盆子、檸檬配羅勒呢?面對上述搭配,手作職人和食品加工製造商只會發表「大家還沒有準備好吃別的東西」、「如果我們做點不一樣的東西,銷售量就會不好」之類的意見。真的是這樣嗎?這個美麗的世界裡明明存在著幾百種不同的氣味,為何美食界就只滿足於那幾十種呢?當我們瞭解每一種蔬果、每一塊巧克力、每一樣香料都含有幾百種味道和氣味分子後,就會明白,我們錯過的可是不計其數的搭配可能!

每種食材都蘊含有幾百種味道和氣味分子。 圖/envato

氣味分子的秘密:從香草到薄荷的驚人連結

食物配對(foodpairing)是以化學為依據的食材搭配研究,其核心想法是把「擁有越多共同分子」的食物搭配在一起。此理論奠定在紮實的生理面根基上:人們感知到的味道,是透過味覺接收器的化學活化作用進而做出的解讀,若兩種食物的分子組成類似,就會對接收器產生相似的作用。

實際作法如下。首先,我們利用分子分離技術(例如:層析法、光譜測定法等)針對「人對滋味的感知」進行系統分析,進而獲得食物的「分子身分證」。這部分的困難之處,在於要檢測出微量存在的分子,不過數據資料庫也隨著分析設備的進步而擴增當中。

在比較來自印度洋和大溪地的香莢蘭(planifolia)或中美洲的大花香莢蘭(pompona)時,所有香草莢都呈現出很強的「香草醛」(vanilline)訊號。然而,把香草概括成香草醛——更糟的是,把香草醛概括成一種產業用的廉價合成分子「乙基香草醛」(éthylvanillne)——實在過於簡化。事實上,香草家族彼此間所有味道與氣味(甜、水果、花卉、酚類、煙草、甘草、茴香等香氣)的微妙之處,都是由低強度分子訊號所產生的;這些訊號有時很難被偵測或鑑定出來,但卻蘊藏著濃郁芳香,以及「波本香草」、「大溪地香草」等的專屬標記。

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許多研究結果使我們能確定大部分食物中的活性分子,像是維生素、礦物鹽和微量元素、味道分子、氣味分子、糖、蛋白質、脂肪物質等。全球研究者也分析了烹煮帶來的影響。我們根據這些研究成果,集各式香氣分子特色繪製圖譜,並以此為基礎開創出新搭配。

我們也從香水、化粧品和葡萄酒領域中擷取靈感。在香水產業,順 -3- 己烯醇(cis-3-hexen-1-ol,又稱葉醇)已被認為是葉綠素新鮮度的標記,而 1,5- 環二烯(1,5-octadiene)則是下層植被和蘑菇的標記;我們將它們歸類進幾項風味類別裡(果香、綠質、脂肪等),定出了「參考分子」。

其他還有像是羅勒、藍莓、黑醋栗或百香果中都存在桉油醇(1,8-cinéol)與辛醇(1-octanol),而黑醋栗、草莓、芭樂、百香果和哈密瓜則都含有丁酸乙酯。草莓-羅勒-黑醋栗、草莓-百香果、黑醋栗-黑莓-羅勒或哈密瓜-百香果-芭樂的組合,就是出於這種「自然而然」的前提。有些食物也扮演著「媒合者」的角色,以薄荷為例:如果說巧克力跟薄荷、黃瓜與薄荷都搭得起來,那麼何不試試巧克力配黃瓜?我們已經試過囉,結果非常搭!(請見第82頁)

我們能在料理中做什麼呢?

說得清楚些:食物配對並不是要去預測新的「食譜」,而是新的「搭配可能」。雖然無法保證這些新組合真的都適合品嘗,但絕對值得一試,而廚師也得發揮他所有的技藝,把可能的組合變成美味佳餚。前面也提到,我們感受到的味覺解讀主要來自食物分子與接受器的結合,卻並非僅止於此。嘴唇、舌頭、上顎等在整體感知中也扮演重要角色,最後則是在味覺上是否產生情緒感受。因此,廚師在食物質地上所下的功夫,得和對滋味的用心一樣多,多方嘗試如鬆脆、柔軟、鮮嫩、凝膠狀、融化的、冷的、溫的、熱的等不同條件。

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這本書裡提供所謂的「三元素組合」,但你可以自由將其中兩兩一組做搭配,或藉由其他調性接近的食材讓組合更多元。例如,當提到蒔蘿(又稱小茴香)時,你可以用茴香、茴芹(又稱大茴香)、孜然或所有其他具綠質/茴香味的產品代替。在三元素組合裡,我們常提供兩種主要食材,以及第三種可以被當成調味品或「加分潤飾」的選項;後者會讓餐點滋味演變出新方向。如果食物在配對上可以透過相似性發揮,做到酸味+酸味、綠蔬+綠蔬、油脂香氣+油脂香氣等組合,那麼在烹飪時,藉由把具揮發性及更為濃郁的香氣搭在一起,重新取得平衡便很重要。

測驗食物的搭配,並非只是要開發新食譜,而是尋找食物之間新的可能性。 圖/envato

味覺上的私密性:蔬果結構與被隔絕的香氣

準備食物、切割食物、選擇某個部位來食用及烹煮⋯⋯這些不僅只是料理美學的問題,有時確實是出於味道才做出的選擇,而且還希望能加強某一種芳香氣味,將它從另一種氣味中隔絕出來。藍莓、無花果或小蕪菁從上到下/從中間到外圍都有一種「獨特」味道,黃瓜或韭蔥就沒有這種特性。韭蔥的綠色部位(綠質草本香)和白色部位(綠質豆科植蔬氣息)非常不同,黃瓜的皮(綠質草本香)和果肉(柑橘香)也不一樣,而果肉本身更不同於黃瓜的「籽」(碘味)。

我們選擇藉由揭開這些食物的各種芳香面向來剖析這些食物,讓你可以在滋味上搭配出最佳組合,並且創造前所未有的協調感。

遠離韭蔥佐油醋汁,讓我們試一試白色部位的韭蔥佐開心果油,或是以綠色部位的韭蔥配百香果吧!

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——本文摘自 拉斐爾.歐蒙(Raphaël Haumont)、提耶里.馬克思(Thierry
Marx),《料理滋味創意地圖:法國材料物理化學專家聯手米其林主廚,15種香調、80種常見蔬果食材的氣味因子,探索 1,500 種創新風味搭配!》,2024 年 8 月,積木文化,未經同意請勿轉載。

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找出品酒的「底層邏輯」——我們的身體如何品出酒品的獨特感受?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/10/27 ・1234字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 財政部國庫署 委託,泛科學企劃執行。

你注意到了嗎?在品酒時,品酒師不會一口乾,而是充分觀察、品嚐後才會下肚。這些動作可不是單純裝模作樣,而是有科學根據的。品酒有五個基本動作:觀察、搖晃、聞、啜飲與漱口、吞嚥,究竟我們的感官跟大腦是怎麼接收酒的訊號呢?

從最簡單的「嗅覺」開始,酒杯湊近口鼻、進入口腔,我們可以聞到「外部」和「內部」的香氣。外部指的就是用鼻子聞到的香氣,是先穿越鼻孔到達嗅上皮組織,形成我們所熟悉的正鼻嗅覺。而內部呢?那些已經在我們嘴巴裡的酒液,會走鼻咽和後鼻孔這條路,最終到達嗅覺粘膜。即使這口酒已經被喝下去,只要輕輕呼口氣,也依然能「聞」到酒味。

圖/giphy

另外,口鼻之間的通道,也就是鼻咽,在吞嚥的過程中會關閉,所以在吞嚥時會有一種「味道好像弱掉了」的錯覺,但其實只是你暫時無法靠鼻間的任何通道呼吸而已。這也是為什麼品酒師會要把酒液含在嘴巴裡漱口,甚至還會打開嘴巴吸一口氣。

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緊接在嗅覺之後的「味覺」,則是重頭戲!食物進到嘴巴,溶解在唾液中,啟動了味覺受器。人類可以透過味蕾的受器感受到「鹹、酸、苦、甜、鮮」五種味道。不過,也有部分的人不喜歡酒的原因,正是因為味覺。美國賓州大學農學院過去研究發現,人體中的苦味受體來自基因 TAS2R13 和 TAS2R38,辣椒素受體則來自基因 TRPV1。因此不同的基因表現,影響著人們對這兩種味道的感受,也決定了他們的攝取喜好。

圖/giphy

講完了嗅覺和味覺,別忘了品酒前的「觀察」。事實上,人們對風味的知覺基礎,來自多重感官的整合。當我們在觀看一杯酒的色澤和濁度時,大腦已經在默默「品嚐」它了。就像是望梅止渴、看到好吃的大餐肚子就先餓了起來。

除上述提到的「身體」感官,其實喝酒的時段、溫度、聲音、順序也會影響我們「心裡」的感受。但話說回來,在品酒前,最重要的應是選擇安全以及衛生的酒品來源,就是要慎選合法的販售業者,並挑選標示內容清晰、完整的酒品。

財政部自 2003 年起委託專業執行機構共同推動「優質酒類認證」制度,從原料、製程、品管、後續追蹤等層層把關,最後通過優質酒類認證技術委員會審查的酒品,才能被授予使用 W 字型認證標誌。因此,選購有 W 認證標誌的優質酒品,可以讓我們在品飲時更加安心!

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 資料來源:財政部國庫署 廣告

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