咱e報: [知識分享站] 食品科學(Food Science)教你的事2

2012年1月12日

[知識分享站] 食品科學(Food Science)教你的事2 – 食物偷偷變"老"了?

上一篇食品科學(Food Science)教你的事1–"化"開的秘密!!由食品化學的角度讓我們知道食品安全的重要性。再來，要跟大家分享的就是食物常常會遇到變成褐色，或是加熱導致的焦黑，難道是食物變老了嗎？其實在食品科學上這被稱之為「褐變反應(Browning)」。大略說來，食物在調理或烹飪時常發生的反應，可分為酵素性褐變(Enzymatic browning)和非酵素性褐變(Non-enzymatic browning)。

所謂的「酵素性褐變」，常見於某些植物性食材，如梨、香蕉、桃子、馬鈴薯、蘋果等。它的發生三要素：1.基質：多元酚類化合物，作為反應物，氧化後聚合呈深色。 2.氧氣：當作反應物，將多元酚類化合物氧化。3.酵素：多酚氧化酶(polyphenol oxidase)，催化反應進行。所謂的「非酵素性褐變」則可分為共分為梅納反應(Maillard reaction)、焦糖化反應(caramelization)與維生素C褐變等三種。這邊我們先以大家比較不瞭解的「梅納反應(Maillard reaction)」來做說明，利用RSC (Royal Society of Chemistry)資料庫，可以輕鬆的檢索到許多相關的期刊文獻。

所謂的「梅納反應(Maillard reaction)」：又稱為羰胺反應(carbonyl-amine browning)，是一種以還原糖的羰基與蛋白質或游離胺基酸的胺基進行的縮合反應。而影響梅納反應的因素有：(1)反應物：必須有還原糖與胺基的存在。(蔗糖不參與反應)(2)pH值：偏鹼性較易產生梅納反應(麵包刷蛋液，蛋液偏鹼性)(3)溫度：溫度增加也可加速反應的進行。(4)水分：水活性約在0.7時，反應速率最快。好比我們之前提到的微波爐的加熱功能與梅納反應(Maillard reaction)的關係可以參考："Microwave-assisted Maillard reactions for the preparation of advanced glycation end products (AGEs)" (Sonja Visentin, Claudio Medana, Alessandro Barge, Valeria Giancotti and Giancarlo Cravotto；Org. Biomol. Chem., 2010, 8, 2473-2477 . DOI:10.1039/C000789G)。

此外，多利用"ChemSpider" 的功能還可以直接且快速的瞭解文獻或研究中相關的化學式唷！

除了期刊文獻之外，透過電子書也同樣可以了解此食物褐變反應的情況，依據書上資料顯示，倘若要抑制有梅納反應的方法則可以採取 (1)維持pH值為酸性。(2)降低加熱溫度。(3)加水稀釋使水活性>0.7。(4)加亞硫酸鹽等漂白(不建議) 。同時我們也必須知道梅納反應會產生香味物質pyrazine，與咖啡、可可、花生、巧克力、麵包等烘焙有關，可提供特殊的官感。

透過RSC關於食品科學的充分資料，讓我們知道原來食物變成褐色是因為食物主成的成分因為氧化或加熱等情況產生的化學反應，而這中間的改變是我們食用食物時可以去了解的現象，同時也幫助我們知道在烹調或者料理時應該要去掌握適合的處理食材的時間以及加熱的溫度和火候，如此才能讓食物真正的營養被我們充分地利用和吸收，當然也讓我們多學了一堂食品科學的奧秘。

補充說明：梅納反應(Maillard reactions) 是法國食品科學家梅納先生(Louis Camille Maillard, 1878-1936)率先研究食品中胺基酸與醣類間之反應，成果發表於他的博士論文中。後人為感念梅納先生之付出，將胺基酸或蛋白質之胺基與醣類之醛基間之反應，稱為梅納反應(Maillard reactions)。 (Louis Camille Maillard - Wikipedia, the free encyclopedia)