烹饪中常见的反应

烹饪里的五种基础反应

烹饪本质上是食物在热、酸、碱、酶、微生物作用下发生的一系列化学和物理反应，主要有这几大类：

1912年，法国化学家路易斯.卡米拉.美拉德（L.C.Maillard） 发表了论文，详述发现氨基酸或蛋白质与葡萄糖混合加热时会形成有特殊味道的褐色物质，奠定了“美拉德反应”的理论基础。1953年，美国化学家 约翰·E·霍奇(John E Hodge)发表了该反应的机制的论文，揭示了该反应的全过程，并把这一过程命名为“美拉德反应”。美拉德反应指的是含氨基的化合物和羰基化合物在常温或加热时发生的聚合、缩合等反应，最终生成棕色甚至是棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又被称为羰氨反应。

重点：美拉德反应，是许多焦香、锅气、卤香、烧烤香的底层来源。

霍奇将美拉德反应分为三个主要阶段：初始阶段是糖与胺缩合。还原糖（如葡萄糖或果糖）与氨基酸反应形成糖胺基（Schiff碱），该碱经过重排生成生1-氨基-1-脱氧酮糖（Amadori）产物；中间阶段是脱水、裂解和糖重排。Amadori化合物经历一系列重排，形成如二羰基化合物和脱氧酮糖等化合物，它们是香气化合物的关键前体。随着反应进行，初级产物会继续降解，在pH≤7时，主要发生1,2-烯醇化，产生二羰基化合物3-脱氧葡萄糖醛酮（3-DG）等，后继续环化形成5-羟甲基糠醛（5-HMF）等糠醛类物质；在pH>7时，发生2,3-烯醇化反应，生成1-脱氧葡萄糖醛酮（1-DG），环化形成还原酮类物质。温度较高时，Amadori产物会继续降解为乙二醛（GO）、甲基乙二醛（MGO）等二羰基化合物。pH>7时，1-DG还会跟氨基酸发生施特勒克（Strecker）降解，其产物和氨基酸残基发生氮杂环环化生成的产物是主要风味物质，中餐几乎所有的“锅气、焦香、卤香、烧烤香”，核心全是 Strecker 降解；最终阶段是聚合和杂环的形成。这是大多数风味活性化合物形成的阶段，例如呋喃类、吡嗪类、噻唑类和Strecher醛类。这个阶段还导致形成高分子量的棕色聚合物，称为类黑精，它既有助于颜色，也有助于抗氧化活性。

科学家们还揭示了影响美拉德反应的因素，包括糖和氨基酸的类型，不同的糖和氨基酸产生不同的风味特征；温度和时间也会影响美拉德反应，高温和较长的烹饪时间会增加褐变和香气强度，如果控制不当，可能导致产生不受欢迎的焦糊味或苦味；pH值和水分也影响美拉德反应，低水分和微碱性条件会加速反应；脂肪、盐和抗氧化剂等食品基质的也会影响美拉德反应的进程和结果。

02 焦糖化反应

焦糖化反应是‌糖类在没有氨基化合物存在的情况下‌，加热到熔点以上的高温时，因糖发生脱水与降解而发生的‌非酶褐变反应‌。不同糖类发生焦糖化反应的起始温度不同，如蔗糖约 160℃开始，而果糖约 110℃就开始了。‌‌焦糖化反应主要生成两类物质，一类是脱水聚合生成的‌焦糖色素‌，这就是上色，另一类是裂解生成的‌挥发性醛酮类‌，这就是香气。‌‌焦糖化反应在酸碱条件下都可以进行，一般碱性条件下反应速度更快。‌‌

重点：焦糖化反应，一头连着“上色”，一头连着“香气”。

中餐中的拔丝地瓜、冰糖葫芦、炒糖色、焦糖卤味，核心都是焦糖反应。西餐中的焦糖布丁、焦糖咖啡、烤洋葱、烤胡萝卜、各种烤蔬菜，烤到发甜发褐就是焦糖反应。

03 淀粉糊化与老化反应

中餐中的煮饭、煲粥、勾芡，本质上都是淀粉的糊化反应。

淀粉在常温下不溶于水，但当水温至53℃以上时，淀粉的物理性能发生明显变化，此时淀粉吸水膨胀、晶体结构破坏，最终形成粘稠均匀胶体溶液，其本质是水分子进入淀粉微晶束，打断分子间氢键，使原本有序排列的淀粉分子变为无序状态，从而显著增加粘度并更易被酶解。糊化后的淀粉，在黏度、强度、韧性等方面更加适口，这就是“好吃”，同时由于糊化淀粉更容易被淀粉酶水解，因此糊化淀粉更有利于人体的消化吸收。这是一个物理化学反应。

重点：米饭、粥、勾芡，吃起来顺不顺、软不软、黏不黏，背后都是淀粉状态的变化。

不同来源的淀粉其糊化特性存在显著差异。直链淀粉含量越高，糊化温度通常越高，且凝胶力强（如玉米淀粉）；支链淀粉含量高则粘度大、凝胶力弱（如糯米淀粉）；颗粒大的淀粉先糊化，颗粒小的后糊化，同一种淀粉因颗粒大小不同糊化温度也不同，这就是煮饭道淘米要淘至水清的原因：把小颗粒的淀粉洗掉，这些小颗粒淀粉就藏于“混浊”的水中；水分活度提高，糊化程度提高；缺水会抑制糊化；水的‌pH 值在 4-7 范围内影响不明显，强酸（pH

淀粉老化也称回生，是糊化的逆过程，指完全糊化的淀粉在冷却或脱水时，分子氢键重新结合，恢复有序排列并析出水分。‌‌‌老化后的淀粉变硬、难复水，如冷馒头、米饭变硬，且消化率降低。‌‌‌老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。淀粉老化速度受多种内外因素共同作用：2~4℃是淀粉老化的最适温度‌，贮存温度高于 60℃或低于 -20℃时老化现象受到显著抑制；食物中淀粉含水量在‌30%~60% 时易老化‌，含水量小于 10% 或过高时不易发生。‌‌具体到常见的食物，面包含水 30%~40%、馒头含水 44%、米饭含水60%~70%，均在易老化范围内。面包、馒头等主食老化会导致质地硬化、口感变差及消化率下降，但淀粉老化也有积极的一面，粉丝、粉皮、粉肠等食品加工必须经过老化，以增强产品韧性、表面光泽及耐煮性，经过老化的米饭，也更容易炒出粒粒分明的炒饭。

04 蛋白质变性与凝固

蛋白质变性是指蛋白质受物理或化学因素影响，‌空间构象被破坏‌，导致‌生物活性丧失‌及理化性质改变，但‌一级结构（肽键）不变‌的现象，在烹饪中，加热会使蛋白质分子内部氢键断裂，空间结构被破坏，例如煮鸡蛋时蛋清凝固。‌‌‌极端酸碱环境也会改变蛋白质分子电荷分布，破坏盐键和氢键，导致构象瓦解。鸡蛋、肉类等加工熟，本质上就是蛋白质变性，变性蛋白质比天然蛋白质更容易被蛋白水解酶水解，这就是更容易被消化。

重点：鸡蛋从透明变白，肉从生到熟，豆浆变成豆腐，本质上都是蛋白质结构发生了改变。

蛋白质经强酸、强碱作用发生变性后，仍能溶解于强酸或强碱溶液中，若将pH调至等电点，则变性蛋白质立即结成絮状的不溶解物，此絮状物仍可溶解于强酸和强碱中。如再加热则絮状物可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸和强碱中，这种现象称为蛋白质的凝固作用。鸡蛋煮熟后本来流动的蛋清变成固体状，豆浆中加少量氯化镁即可变成豆腐，这都是蛋白质凝固的典型例子。蛋白质变性后结构松散，长肽链状似乱麻，或互相缠绕，或互相穿插，扭成一团、结成一块，不能恢复其原来的结构，即是凝固。

05 酯化反应

我们在做醋溜白菜、糖醋鱼、宫保鸡丁、各种红烧，都会往里面加醋或酒增香，这是酯化反应的结果，这是醇跟羧酸或无机含氧酸生成酯和水的反应，香味来自于酯化反应生成的具有芳香气味的乙酸乙酯。

烹饪中的酯化反应，是醇和有机酸在加热和酸性条件下，生成芳香酯类，乙醇来自料酒、黄酒、白酒、米酒，醋酸来自白醋、陈醋、米醋、果醋、番茄、柠檬等，生成的香味物质乙酸乙酯及其他酯类有水果香、花香或清香，这些果香酯类能提升风味层次，比单纯酒、醋更香，而且乙醇能溶解腥味物质三甲胺等并挥发，醋酸又能中和碱性腥味，这就是去腥，醋酸还能促进鲜味物质溶出，软化肉质纤维，这就是提鲜增嫩。

重点：酒和醋，不只是调味，更是在热锅里参与反应，帮助去腥、增香、提味。

烹饪中的酯化反应以80–120℃最适宜，温度太低反应慢，太高时醇快速挥发、反应不足，醉虾、醉蟹、腌肉也是酯化反应，只是因为它们的温度低，酯化反应较为缓慢。烹饪过程中何时启动酯化反应也因菜而异，早期加可达到去腥、嫩化和入味的目的，但酯易挥发，香味不足。起锅前加醋和酒高温快炝，香气更浓、可以保留更多果香，聪明的厨师会使用二次酯化反应。酯化反应的目的是去腥增香，除了糖醋类，以尝不到酒味和酸味为佳，所以要掌握酒与醋的比较，酒醋比控制在2:1，这时风味比较平衡，酒多了容易有苦味、醋多了菜发酸。

除了上述物理、化学反应，还有微生物发酵反应、酶促褐变反应、维生素降解、脂肪的氧化与水解、乳化反应等，我们在后面有涉及的时候再详细讲。