為什么熱油潑蔥蒜會(huì)有香味,熱水就不行?熱油讓食材發(fā)生變化是什么原理?
內(nèi)容涉及化學(xué)專業(yè)知識(shí)較多,對(duì)大蒜在熱油澆下去之后產(chǎn)生香味物質(zhì)的過程、原理、種類解釋的十分詳細(xì),不打誑語是我寫作的標(biāo)尺,望君細(xì)細(xì)品味,定有所獲。
主要原理來自以下2種化學(xué)變化:
一、蒜氨酸(Alliin)與蒜氨酸酶(Alliinase)的化學(xué)反應(yīng)

1、過程詳解
生的整蒜主要含有的物質(zhì)是S-烯丙基 -L-半胱氨酸亞砜(2-PeCSO) 、S-甲基 -L-半胱氨酸亞砜(MCSO) 、S -丙基-L -半胱氨酸亞砜(PCSO),這些亞砜類物質(zhì)分別占比為:2-PeCSO占85%、MCSO占13%、PCSO占2%,其中2-PeCSO簡稱“蒜氨酸”,是一種含硫氨基酸,并且這些物質(zhì)都是無味的,也就是為什么我們拿一顆完整的大蒜來聞是沒有味道的原因。
生蒜中還含有一種物質(zhì)叫做蒜氨酸酶(Alliinase),當(dāng)我們切碎大蒜的時(shí)候,存在于大蒜細(xì)胞不同位置的蒜氨酸酶與蒜氨酸就會(huì)相遇,進(jìn)而發(fā)生化學(xué)變化蒜氨酸分解成 2-丙烯基亞磺酸,再發(fā)生二聚反應(yīng),生成具有強(qiáng)烈辛辣味的揮發(fā)性物質(zhì)——蒜素(Allicin)。蒜素的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定遇光或熱時(shí)極易分解產(chǎn)生各種含硫有機(jī)化合物,共同形成大蒜特有的蒜味。


2、油與水對(duì)反應(yīng)的影響
所以當(dāng)我們用熱油澆蒜的時(shí)候,給到溫度大蒜內(nèi)的物質(zhì)就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生特定的香味,但其實(shí)你也發(fā)現(xiàn)了熱水應(yīng)該也有溫度呀,怎么沒有香味呢?因?yàn)闊崴臏囟茸罡咭簿?00度,很多時(shí)候達(dá)不到100度,例如今天我測的沸騰的水最高只有95度左右,而植物油的熱油溫度可以達(dá)到200度以上,蒜素的降解在100度以上的時(shí)候才會(huì)特別迅速和明顯,如下圖:




3、總結(jié)
該反應(yīng)過程從大蒜被切開便已開始(即大蒜中的蒜氨酸酶解反應(yīng)生成蒜素),后面的熱油給到高于100度溫度時(shí),蒜素受熱迅速降解產(chǎn)生帶有蒜香風(fēng)味的含硫化合物。
二、美拉德反應(yīng)(非酶褐變反應(yīng))

1、定義概述
美拉德反應(yīng)不是單一的一種化學(xué)反應(yīng),過程中會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)變化,而直到今天,人類也沒有完全弄清楚美拉德反應(yīng)的整個(gè)過程,只研究出前面兩個(gè)階段的化學(xué)變化。美拉德反應(yīng)也稱為非酶褐變反應(yīng),因?yàn)榻?jīng)過美拉德反應(yīng)的物質(zhì)都或多或少會(huì)帶有黃色、焦色、麥色等偏黃色澤,我們?nèi)粘I凶畛R姷拿览路磻?yīng)是烤面包、煎牛排、炒咖啡等。

2、美拉德反應(yīng)的條件
(1)原料:原料得有糖類和氨基酸;
(2)溫度:20~25℃即可發(fā)生,一般每相差10℃,反應(yīng)速率相差3~5倍,30℃以上速率加快,高于80℃時(shí),反應(yīng)速率受溫度和氧氣影響較小,一般不超過180℃;
(3)時(shí)間:一般不超過4h;
(4)PH值:PH在3以上時(shí)反應(yīng)隨著PH值得升高而加快。
3、大蒜的美拉德反應(yīng)
生蒜中含有美拉德反應(yīng)的基本原料——糖類和氨基酸,生蒜中的糖為多糖,在熱力作用下可降解為葡萄糖、果糖等單糖或二糖,而氨基酸來源則是前面提到過的蒜氨酸。
基于美拉德反應(yīng)原理和大蒜含有的原料物質(zhì),國內(nèi)外學(xué)者也就大蒜中的美拉德反應(yīng)做過不少研究,國內(nèi)學(xué)者以沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生韓晴為主。
這里需要說明一點(diǎn)是:針對(duì)蒜氨酸直接與糖的研究其實(shí)并不深入在國內(nèi),用的都是與蒜氨酸結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì),這些物質(zhì)與蒜氨酸得美拉德反應(yīng)性質(zhì)都建立在半胱氨酸結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上。



由以往的學(xué)者研究表明:蒜氨酸的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味與蒜氨酸酶解產(chǎn)物風(fēng)味基本一致,反應(yīng)產(chǎn)物種類繁多,基于各種氣味的感受閾值,人們依舊覺得辛辣的蒜香味最為明顯。
4、疑惑點(diǎn)解析
(1)大蒜中的蒜氨酸不穩(wěn)定怎么發(fā)生美拉德反應(yīng)呢?
雖然蒜氨酸在大蒜切碎后就會(huì)發(fā)生改變,但并非蹤跡全無,總還有剩的一些,還有雖然有所改變,但產(chǎn)物中也還是有氨基的存在,有氨基就有發(fā)生美拉德反應(yīng)的前提。
(2)開水溫度也有90度以上,不發(fā)生美拉德反應(yīng)嗎?
要發(fā)生,但由下圖可知:蒜氨酸的美拉德反應(yīng)在110度之后速率才有大幅度的提升,因此95度的開水是沒有辦法與200度左右的滾油相提并論的,但如果你的反應(yīng)時(shí)間足夠長,香味不散失,那么用熱水也是可以有香味感受的。

(3)不用油,直接烤有美拉德反應(yīng)嗎?
有的,油并不是美拉德反應(yīng)的必要條件,大多數(shù)情況下我們香精香料行業(yè)使用美拉德反應(yīng)制備香基的時(shí)候都是用的水,例如下面紅燒牛肉香基的制備:

5、總結(jié)
美拉德反應(yīng)并非網(wǎng)友所說溫度必須達(dá)到140℃才能發(fā)生,這一點(diǎn)是完全錯(cuò)誤的,如前所述,20~25℃即可發(fā)生美拉德反應(yīng),而對(duì)于大蒜來說,大部分實(shí)驗(yàn)研究都是基于120℃的條件下進(jìn)行的。
在熱油澆大蒜的過程中,油溫控制不好會(huì)超過180℃并且作用時(shí)間較短,美拉德反應(yīng)的作用實(shí)則應(yīng)該小于酸氨酶酶解反應(yīng),也就是說我們聞到的香味極有可能大部分來自酸氨酶酶解而非美拉德反應(yīng)。

參考文獻(xiàn)(非常感謝前輩和學(xué)者們的認(rèn)真研究和付出,讓我們得以接近更多真相):
1、韓晴,《大蒜半胱氨酸衍生物參與形成美拉德風(fēng)味物質(zhì)機(jī)制初探》
2、陳紅平等,《大蒜素的來源》
3、李新霞等,《大蒜辣素(二烯丙基硫代亞磺酸酯)性質(zhì)及相關(guān)研究進(jìn)展》
4、華曉芳等,《影響蒜氨酸美拉德反應(yīng)速度的因素》
5、曹慶穗等,《大蒜風(fēng)味化學(xué)的研究進(jìn)展》
6、黃雪松等,《反相高壓液相色譜法測定鮮蒜中的蒜氨酸》
7、孫毅等,《大蒜的風(fēng)味化學(xué)及其調(diào)味品的制作》
8、馬海樂等,《影響蒜素后續(xù)降解反應(yīng)的因素》
9、林翔云,《調(diào)香術(shù)》

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