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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。

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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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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