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化学博士是怎么做西红柿炒蛋的?

科学大院
2024-08-25

The following article is from 丁丁闲谈 Author 强丁丁


正文共3881字,预计阅读时间约为12分钟

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引言


对于一个嗜酸如命的山西人来说,西红柿是致命诱惑,那种酸爽,每次想起都忍不住咽口水。


在学校食堂吃饭时,总是会先跑到清真餐厅看看,只要还有西红柿菜,必然要打一份,甚至两份,再来两个馒头,一顿完美的午餐。


同样是学校餐厅,原则上,西红柿采购也应该是统一的,但其它窗口就做不出清真餐厅的美味。最大的区别就在于一个“酸”字,其它窗口的西红柿,看起来倒是挺有型,颜色也够鲜艳,但是中看不中吃,口感与生西红柿无异。


我总疑心,清真餐厅是不是用了什么秘不外传的祖方,但是来回拨动,也没看出什么所以然来。后来想,二者的区别,除了酸,就是型,清真窗口的西红柿明显看起来煮得更“烂”一点,于是猜想,或许只是因为煮的时间长短不一吧,时间长一点,酸味更容易跑出来。这里用“煮”,而不用“炒”,是因为一直以来,我的炒菜习惯都直接继承于我的母亲,她只要闻到油烟味,就会咳嗽流眼泪,于是炒菜时,一般只加少量油,稍微炒一下,紧接着就加入大量水,炖菜。


等到假期回家,我就按照自己的猜想,刻意延长煮西红柿的时间,目的就是吃到像清真餐厅那样的酸味,结果不成功。媳妇说,可能是因为选用的西红柿本身不够酸吧,但是前前后后做了好几次,西红柿的品种换过,煮菜的时间一次次延长,却怎么都做不出心心念念的酸味,我迷惑了,难道真有秘方?


转折发生在一个平常的中午。


那一天,媳妇掌勺,当西红柿上桌时,我的唾液腺因为长期的失望,竟然不为所动,未曾分泌哪怕一微升的唾液,但是,当筷子入嘴巴的一刹那,飞秒之内,所有沉睡的味蕾都被激活了,唾液似决堤的洪水,混合着神仙美味,瞬间填满整个口腔,这就是我梦寐以求的酸爽呀!!!我含着满嘴幸福,瞪着因激动而变得水汪汪的大眼睛,大呼,就是这个味呀,就是这个味!但是,为什么我实践了那么多次都以失败告终,这不合理呀……



那么,这一盘酸中仙品的西红柿到底是如何炼成的?我就在媳妇炒菜的时候仔细观摩,这一看,一个最大的区别浮出水面,她炒菜时完全不加水!只是利用西红柿自己的汁液翻炒,很简单的操作,却有着神奇的效果。于是我也照着她的方法做了一次,amazing!可不就是这个味。


吃着酸溜溜的好吃到哭的西红柿,我陷入了沉思,结合近几个月来的悲惨炒菜经历,提出了“丁丁猜想”:


西红柿的酸味需要用较高的油温才可以炒出来,而我之前简单炒制之后就很快加水,将体系温度迅速由300多度降低至100℃左右,无法发生高温下的化学反应,因此得不到酸味。


但是,这一猜想是从几次零散的炒菜经验中总结出来的,缺了点科学的严谨,比如,西红柿所用的品种是否一样,炒菜过程中加入的盐多少是否一致,时间长短是否得到控制等……一句话,没有控制变量,结果不可信。


一个周末,我在床上懒洋洋地晒着太阳,忽然想起,厨房有两颗新买的西红柿,同一批次,品种一样,于是决定做一次尽可能严谨的科学实验,验证自己的猜想。


实验部分


实验方案


两颗西红柿先用沸水浸泡10 s,以便于除去外皮,随后切成宽度1 cm左右的月牙状。提前将盐、十三香、鸡精混合均匀,并均分为两份,蒜各两颗。


变量

A西红柿一直用油炒,5 min后出锅;

B西红柿在油中翻炒1 min后,加入50 ml开水,4 min后取中间产物(B1),再过5 min出锅(B2)。


B1是为了与A组对照,探究同样时间下,不同炒制方式对西红柿品相和酸度的影响。对比B1与B2则可以看出同样炒制方式下,时长如何影响形貌和酸度。


实际过程




用天然气炉灶,开大火,倒一勺油于铁锅中,30 s后倒入蒜末,再过10 s,将切好的西红柿倒入,翻动20 s后,将盐、十三香、鸡精混合调料加入其中,翻动使混合均匀,保持大火,不盖锅盖。


A:每隔30 s翻动一次,150 s后关火出锅

B:70 s时加入50 ml开水,过140 s取一小勺中间产物出锅,记为B1;大火继续加热,再过180 s时关火出锅,记为B2


左图圆润西红柿为A组,右图扁长者为B组


实验现象


A组实验,西红柿在出锅时已变为糊状。


B组实验,在加入调料150 s后,所得中间产物仍保持完整块状,此时锅中尚含有较多水分,而终产物则与A组品相类似,同为糊状。


上左为A组,上右为B2,下图为B1


结果与分析


条件所限,pH试纸不可得,更别提酸度计,只好人工品尝以判断酸度。如果是仪器测量,即使微小的差别也可以对比出来,而人工品尝就没有这么灵敏了,这就对实验结果提出了要求,除非对照反差极大,否则便得不到有效结论。


西红柿出锅后,找媳妇品尝,给出酸度排行,结果与我自己品尝后所得结果完全一致,即:


  • B1酸味最淡,与生吃感觉几乎相同,与学校非清真窗口味道如出一辙

  • B2西红柿酸味较浓,吃起来最美味

  • A组最酸,甚至有些酸苦的感觉


结果对照非常明显,A > B2 > B1,且差别极大,说明了不同炒制方式确实会对对西红柿口感产生巨大影响。那么,这背后的机理是什么呢?


初步推断:西红柿中的酸性物质存在于西红柿组织细胞中。生吃西红柿时,只有少量细胞的细胞壁被牙齿撕咬破坏,因而有少量酸性物质跑了出来;水煮时,高温更容易使细胞壁被破坏,所以能尝到更多的酸性物质,但由于水温最高只能到100 ℃,还有大量西红柿细胞保持完整,因此并不是很酸;而用油炒制时,高达300多度的油温在很短的时间内即将细胞壁破坏,大量酸性物质释放出来,因此虽然时间最短,酸味却最浓。


将这一猜想讲给媳妇听,她信服地点点头,表示赞同。


能够做出以上看似合理的解释,还得归功于残留于大脑中的初高中生物学知识。但是,自从走上科研这条路,总感觉,一个现象如果不能从原子分子角度解释,就只是现象学,不是科学。而且近来常常发现,回看以前的知识,许多东西都有了新的更深刻的体会,可能因为年岁渐长,阅历渐丰,看问题也更深入了吧。


那么,对以上实验结果,会不会有更为深刻的解释呢?于是决定查一查资料,发掘更本质的解读。


查“百度知道”对这一现象的解释,答案如下:


生番茄里含有果胶元,果胶元是一种胶状物质,对水的溶解度不大,因此果胶元中的有机酸溶到果汁中的数量不多,酸味不显著。将番茄煮熟以后,果胶元就变成了溶解于水的果胶,有机酸也跟着跑到水里版,吃起来就显得酸些。特别是由于果胶元在盐水中的溶解度更大,所以煮番茄时,如果先放盐,味道就更酸。番茄中还含有一种对酸性起缓冲作用的蛋白质,蛋白质受热会凝固,盐能使蛋白质发生沉淀,这样就使它失去缓冲作用,而增加了番茄的酸性。


据此回答去查找“果胶元”,却找不到关于果胶元具体是何种物质的解释,那么,以“果胶”为关键词检索呢,得到的答案是:


果胶是一类聚半乳糖酚醛多糖,其组成有同质多糖和杂多糖两种类型。它们多存在于植物细胞壁中,与纤维素、半纤维素、木质素等共价结合,形成原果胶,它是植物的一种结构物质,对维持植物的结构和硬度起着至关重要的作用。


也就是说,果胶是一种多糖,与番茄的酸味没有半毛钱的关系。而关于果胶元,众多回答又都语焉不详,至此,一直没有找到比较满意的权威解释,于是决定按照自己之前的猜想深入挖掘,从基础知识,基本规律着手。


复习初中七年级关于植物细胞的知识:植物细胞由细胞壁,细胞膜,细胞质,细胞核组成,其中,细胞质由细胞质基质和细胞器组成,细胞器又包括:叶绿体,线粒体,内质网,高尔基体,液泡等。其中,液泡体积约占整个细胞体积的90%,内含细胞液,包括:单宁,植物碱,色素,有机酸等。植物花瓣、叶、果实所显示的颜色(绿色除外)一般都是液泡中的色素所产生的,比如最常见的花青素;海带液泡中含有大量碘;橘子液泡中含有柠檬酸;茶叶液泡中含有丰富的单宁;甘蔗和甜菜液泡中含糖量很高。液泡中的物质可以达到很高的浓度,因此可以使细胞维持一定的渗透压,吸收水分,保持膨胀状态。


植物细胞解剖结构图 (图片来源:veer图库)


由此基本可以推断出,西红柿中的酸味其实来自于液泡,这些酸性物质包括柠檬酸、苹果酸、乳酸等有机酸,与所谓果胶元没有分毫关系。由此也说明之前的推断在方向上没有错误,而且现在可以提出更深刻的解释了:


生吃西红柿时,只有被牙齿咬到的细胞,其细胞壁才会被破坏,但是其中的液泡不一定会被破坏,因此想要吃到酸味,需要攻破两层防线,所以生吃时有机酸浓度很小,酸味很淡;


水煮西红柿时,温度较高,细胞壁和液泡破裂的几率更大,随着加热时间的延长,从液泡中释放出的有机酸浓度越来越高,因此酸味越来越浓;


油炒西红柿时,油温高达300多度,在很短的时间内即有大量液泡破裂,释放出大量有机酸,因此,即使加热时间比水煮西红柿时间短3 min,酸味却更胜一筹;


加盐可以促进液泡失水破裂,因此可以进一步提高酸味;


另外,由于水煮西红柿并非全部用水,刚开始时也有油加入,因此B组实验中,随着加热进行,水分逐渐蒸发,溶剂体系中油的相对含量逐渐升高,因此体系的沸点逐渐升高,温度也逐渐升高,直至最后,变为水分很少的糊状物,在此过程中,越来越多的细胞壁被破坏,因此酸性物质浓度逐渐升高,所以越来越酸。


结论与展望


西红柿的酸感与采取的炒制方式有关,油炒相比水煮,温度更高,更容易将西红柿的液泡破坏,释放出更多的有机酸,酸味也更浓郁;延长加热时间可以使更多的细胞被破坏,有机酸浓度因此增大,酸度也逐渐增大;加盐可以促进液泡失水破裂,提高酸浓度。


同样一件事,往往因为条件变了,结果也随之改变。同样的食物,采取不同的烹制方式,口感会截然不同,煎炸焖煮炖,不同仅在于温度与水分,味道却千差万别。所以遇到一件事,先入为主最要不得,需切问而近思,方不至于误判


科学研究意味着大胆假设,仔细求证,其实生活也是如此,通过简单的对照实验和资料调研,就解决了困扰已久的生活疑惑,而且由此推广,窥一斑可见全豹:做饭不过是高温化学反应,厨房也是实验室,实验中诸多变量需要精细调节,做饭可比做实验简单多了


联想到近几个月来的炒菜经历,好多现象也似乎一下子都想通了


蔬菜熟了软了,往往意味着其细胞壁被破坏,失去了结构支撑,于是本来硬邦邦的蔬菜变得软趴趴;

做爽口萝卜时,为什么要先用盐腌制呢,因为这样可以使萝卜液泡中的辣椒素释放出来,吃起来就不会辣眼睛;

先加盐与后加盐有什么区别呢?先加盐可以在高温下让液泡更多更快破裂,炒菜味道会更浓,后加盐则更多的是一种调味作用……


想通这些现象后,再去审视以前的炒菜习惯,就有些哭笑不得了。以前总喜欢“葱姜蒜,搞里头”,然后十三香、鸡精、醋轮番上阵,现在想来,其实每一种蔬菜液泡中的味道就已经很独特鲜美了,外加调料固然可以提味,但很多时候会掩盖食物本真的味道,到嘴里就只剩调料味了,如此岂不辜负了各色食材?就像街边的沾串,大家吃的不是串上的食物,而是各种蘸料。


高端的食材,往往只需要最朴素的烹饪。道理想明白了,忍不住跃跃欲试,想要指导一下实践。于是,买了一把菠菜,用全新的方式炒制,只加盐,只为一尝菠菜液泡中的独特细胞液味道。这清炒的菠菜散发着淡淡的香味,果然让我惊喜不已,也因此为我打开了一扇通往新世界的大门。


清炒菠菜鸡蛋:因菠菜太少,不够吃,另炒一颗鸡蛋,分开炒制后拌


作者:强丁丁




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