Harold McGee
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引言:食物、化学与烹饪的奇妙世界
主持人介绍本期嘉宾——哈罗德·麦基博士 (Dr. Harold McGee)。麦基博士是斯坦福大学的教授,也是一位在食物科学与烹饪化学领域享誉世界的作家,他在该领域深耕四十余年。他的工作独特之处在于,既揭示了食物味道的成因,又教会人们如何让几乎任何食物或饮品变得更美味。
主持人分享了自己对食物的热爱,预告了本期讨论的丰富内容,包括:
- 厨具(碗、锅、餐具)如何改变食物的味道。
- 在咖啡等苦味食物中加一撮盐为何能改善风味。
- 如何通过特定的加热方式引出肉类的鲜美味道(鲜味,umami)。
- 如何从巧克力和可可中获取更多健康的多酚类物质。
- 关于昂贵葡萄酒是否真的比廉价葡萄酒更好喝的辩论。
他强调,无论听众是经验丰富的厨师、烹饪新手,还是只懂做蛋白质奶昔和燕麦片的人,都能从这次讨论中获得关于食物化学的深刻理解和实用技巧。
一次改变职业生涯的发现:铜碗与蛋白霜
从怀疑到验证:一个古老的厨师传说 主持人邀请麦基博士分享一个他认为特别有趣的食物化学现象。
麦基博士回忆起他刚开始写作关于烹饪化学的书籍时,自己对烹饪和化学都知之甚少,处于边学边写的状态。
在研究鸡蛋时,他读到一则古老的烹饪建议:制作蛋白霜(用于酥皮或舒芙蕾)时,应该使用铜碗来搅打蛋清。当时,他在化学文献中找不到任何科学解释来支持这一说法,便倾向于认为这只是一个“老厨师传说” ,或许只是某个拥有铜碗的厨师的个人偏好。
一次意外的印证与一次重要的实验 然而,在为书籍寻找廉价插图时,他发现了一幅18世纪法国厨房的版画,一个男孩正在一个碗里搅打着什么,那个碗的外形酷似现代的铜碗,图注明确写着:“在铜碗中搅打鸡蛋以制作糕点”。这个发现让他重新思考:如果法国人几百年来都这么做,或许其中真有道理。
这个想法促使他下决心亲自验证。尽管铜碗价格不菲,他还是买了一个,进行了并排对比实验。结果令他大为震惊:用铜碗搅打出的蛋白霜,在颜色、质地、口感上都与用其他碗搅打的截然不同。
从发现中得到的启示:尊重传统智慧 这次经历对麦基博士的职业生涯产生了深远影响。他意识到,那些看似迷信的传统烹饪智慧,背后可能蕴含着深刻的科学和化学原理。从那时起,他不再想当然地对待任何事,而是坚持“凡事皆需亲身一试” 的原则。
铜在烹饪中的其他应用:果酱制作
当主持人问及铜是否还用于其他食物的烹饪以提升风味时,麦基博士提到了果酱和果冻的制作。
他解释说,在制作果酱时,温度会超过沸点,这会使蔗糖分解为葡萄糖和果糖,从而改变果酱的质地和特性,且这种改变通常是不利的。而研究发现,铜能有效抑制蔗糖的分解。这再次印证了法国厨师们世代相传使用铜锅制作果酱的智慧。
科学与传统的碰撞:李比希的错误与厨师的智慧
麦基博士进一步探讨了科学与传统烹饪智慧之间的关系。他指出,有时科学家在介入烹饪领域时,会因对问题只有片面的理解而提出糟糕的建议。
他以19世纪中叶的著名生物化学家尤斯图斯·冯·李比希 (Justus von Liebig) 为例。李比希在生物化学领域是天才,但在烹饪上却想当然地认为自己无所不知,提出了一些错误的理论。当时,一些在英美出版的食谱甚至会以“本书配方尽可能应用了李比希博士的理论”作为副标题。然而,事实证明,在烹饪实践中,厨师们的传统做法往往是更优越的。
主持人对此深有感触,将这种现象称为“无意识的天才” (unconscious genius),即一个领域的实践者在没有系统理论指导的情况下,通过不断的实验和经验积累,也能达到对真理的深刻理解。他认为,这与当今健康营养领域面临的冲突有相似之处:有时,实验室里验证的机制在临床试验中无法复现,而现实世界中人们的一些实践虽然缺乏科学研究支持,却可能蕴含着真理。
热量与食物的化学反应:美味的诞生
从生存到享受:火的使用
话题转向了烹饪中最基本也最重要的元素——热量。主持人询问热量是如何在化学层面上与食物相互作用,从而让我们更享受食物。
麦基博士解释说,从人类学的角度看,使用火烹饪的首要意义在于提高热量摄入效率,使人类能够消化那些生吃时难以利用的物质。然而,他相信,如果烹饪不能让食物变得更美味,这项技术就不会流传开来。早期人类很可能学会了将特定的感官体验(味道、香气)与食物的营养价值甚至安全性联系起来。
大分子分解:美味的来源 食物的主要成分——蛋白质、碳水化合物和脂肪——都是大分子,太大以至于我们的味觉和嗅觉感官无法直接感知。烹饪的核心作用之一就是利用热能将这些大分子分解成我们可以感知到的小分子。
热量作为一种能量,会剧烈搅动食物表面的分子,使其断裂成更小的碎片。这些小碎片不仅可以直接刺激我们的味觉和嗅觉感受器,而且本身具有活性,可以相互反应,或与空气中的氧气反应,从而创造出爆炸性的感官信息。
感官刺激的乐趣 麦基博士认为,人类天生就享受感官被刺激的感觉。烹饪正是通过这种方式,将原本无味无嗅的大分子,转化为芬芳馥郁、风味各异的“花束”,给我们带来极大的愉悦。
牛排的化学魔法:从生涩到美味
主持人以牛排为例,深入探讨了烹饪过程中的化学变化。生牛排不仅味道寡淡,而且对大多数人来说并不开胃。但经过烹饪,尤其是外部焦香而内部尚生的“匹兹堡式”烤法,牛排会变得异常美味。
麦基博士解释说,这个过程的本质是食物组织中的大分子(主要是蛋白质和脂肪)被热能打碎。这些碎片不仅体积变小,能够直接刺激味觉感受器,而且它们还会相互反应,生成大量新的、原本不存在的挥发性分子(香气)和可溶性分子(味道)。
他将这个过程称为“热量炼金术” 。即使是肉类中原本不含糖的成分,在高温作用下,也能通过化学反应生成可以刺激甜味感受器的分子。烹饪的过程,是将原本有限的分子种类,通过分解和重组,倍增成一个极其丰富的感官信息库。
鲜味(Umami)的奥秘:从争议到共识
鲜味的发现与历史 主持人提到了一个关键味道——鲜味 (umami),分享对炙烤肉类后留在锅底的焦香碎屑(braise)的极致热爱。他形容那种味道是蛋白质美味的巅峰。
麦基博士回顾了鲜味的历史。在20世纪70年代他刚开始写作时,除了日本科学家,西方世界普遍不承认鲜味是除酸、甜、苦、咸之外的第五种基本味道。直到21世纪初,谷氨酸受体被发现,西方科学界才最终接受了这一事实。
鲜味的感官特征 麦基博士描述了鲜味的特征:它是一种饱满感 (fullness) 和悠长感 (length)。它带来的风味浓郁而持久。主持人补充说,他感觉鲜味不仅仅是口腔的体验,更像是一种遍及全身的感受,或许与大脑的奖赏通路有关,因为蛋白质在进化史上是稀缺而宝贵的资源。
鲜味与人体的深层联系 麦基博士指出,我们对味觉的理解还非常初级。我们知道舌头上有谷氨酸受体,但之后信号如何传递和处理,我们知之甚少。考虑到谷氨酸本身也是体内重要的信号分子,味觉信号与身体其他系统之间可能存在复杂的“串扰”。此外,近年来科学家在我们的胃肠道中也发现了所有类型的味觉感受器,这或许解释了为什么鲜味会给人一种“更深层”的感觉。
梅拉德反应:烹饪中的复杂化学
反应的本质 当肉类等食物在高温下变成褐色时,发生的是一系列被称为梅拉德反应 (Maillard reactions) 的化学变化。这是蛋白质、碳水化合物和脂肪的碎片之间发生的极其复杂的反应。这些反应的产物类别繁多,其中就包括了糖类分子。这意味着,即使起始原料不含糖,高温烹饪也能创造出甜味。
口内化学:动态的味觉体验 麦基博士揭示了一个更深层次的现象:味觉的化学反应并不仅仅发生在锅里,也发生在我们的口中。
他以品酒专家为例,他们发现将生葡萄放入口中咀嚼后,随着时间的推移,新的风味会不断涌现。这是因为我们口腔中的酶,可以作用于食物中被称为“缀合物” (conjugates) 的分子(通常是一个活性分子与一个糖分子结合)。酶可以切断这种连接,释放出原本被“隐藏”的芳香分子。
梅拉德反应也会生成大量的这类缀合物。因此,麦基博士强烈建议人们放慢进食速度,因为在咀嚼和吞咽后的几十秒内,口中可能会有新的、意想不到的风味“浮现”。
放慢进食:体验食物的动态之美
说服人们放慢进食速度很难,但如果承诺他们能获得更丰富的味觉体验,而不仅仅是为了少吃或助消化,或许会更有吸引力。
麦基博士强调,放慢进食意味着放慢咀嚼、在每一口之间稍作停顿,甚至是关注吞咽后的余味。因为即便是留在口中的残余物,也能在酶的作用下持续释放风味。
他还分享了自己与妻子对餐后甜点的不同偏好。他本人更倾向于再喝半杯酒来延长主菜的体验,而他的日籍妻子则笑称自己有“另一个胃”来装甜点。这引出了关于进餐顺序的讨论。
进餐顺序的智慧:法国人的传统
主持人分享前女友(来自法国佩里戈尔地区)家庭对食物的严肃态度和独特的进餐顺序。他们坚持先喝汤,最后吃沙拉,认为美国流行的先吃沙拉的做法是“异端”。
麦基博士对此表示赞同。他认为,虽然世界各地有不同的进餐顺序(例如在中国宴席上,菜肴常被同时端上),但法国的传统顺序在感官体验上非常有道理:
- 先喝汤:有助于部分填充胃部,让人在吃主菜时不至于过量。
- 后吃沙拉:在通常较为油腻丰盛的主菜之后,沙拉可以清新味蕾 (cleanse the palate),为可能的甜点做好准备。
味觉的适应性:阈值的重塑
咸味研究的启示 主持人提出了一个普遍现象:味觉的阈值似乎是可变的。例如,习惯喝黑咖啡的人如果开始加糖,会觉得黑咖啡更苦;习惯吃甜食的人对甜味的耐受度会更高。
麦基博士证实了这一点。他引用了费城莫奈尔化学感官中心关于降低加工食品中钠含量的研究。该研究发现,人们对咸味的偏好和阈值是可以通过时间来调整的。当人们习惯了某个水平的刺激后,这个水平就成了新的“正常态”,任何高于或低于此水平的刺激都会显得突出。这个过程大约需要几个月的时间,但完全可行。他认为,这个原理同样适用于甜味、苦味等其他基本味道。
回归天然:更丰富的味觉体验 主持人分享了自己的体验:随着戒掉垃圾食品,发现自己对草莓、蔬菜、肉类等天然食物的享受程度逐年递增。他感觉自己对食物的体验变得越来越丰富,而非越来越差。
麦基博士认为这符合常理。加工食品的目的是通过混合多种强烈的风味来“冲击”味蕾,让人想要重复这种刺激,而不是去细细品味食物本身的微妙之处。而欣赏草莓、蓝莓等天然食材的本味,本身就是一种巨大的乐趣。将这些天然的馈赠交给只追求廉价和快速的制造商,是对饮食乐趣的一种放弃。
咖啡的化学与艺术:从研磨到冲泡
冲泡的变量 当被问及如何准备咖啡时,麦基博士分享了他的方法:每次都新鲜研磨咖啡豆,并使用滴滤法。他强调,冲泡咖啡的每一个细节都会影响最终的风味:
- 研磨粗细:这决定了萃取的效率。一杯典型的咖啡,大约只萃取了咖啡豆重量的20%。
- 萃取时间:萃取时间越长,能溶解出越大的分子。而这些大分子往往是带来单宁感、涩味和苦味的来源。他建议了一个有趣的实验:用几个杯子分段接取滴滤出的咖啡液,品尝不同阶段(早期、中期、晚期)的风味差异,晚期流出的液体会明显更苦涩。
- 水温:更高的水温相当于更长的萃取时间,会萃取出更多的物质。他个人偏好用刚烧开的水冲泡,但这完全是个人选择。关键在于,认识到温度是一个重要变量,并尝试找到自己最喜欢的点。
茶的化学:单宁与制作工艺
单宁的来源 主持人提到茶的“单宁感”。麦基博士解释说,这与咖啡的原理基本相同,主要来源于茶叶中的大分子。此外,茶叶本身的制作工艺也决定了其单宁含量的基础。
- 茶叶的制作:他分享了自己在家种茶树并制作各种茶的经历。他会尝试不同的处理方法,如直接冲泡新鲜叶片、晒干后再冲泡,或是采用制作乌龙茶、红茶的复杂工艺。这些不同的处理方式,本质上是在不同程度上操控茶叶内部的化学变化,从而产生千变万化的风味。
- 茶叶的干燥:干燥方法也是一个变量,可以自然风干,也可以用烤箱或中式炒锅来烘干。
饮食原则的思考:没有唯一的答案
食物组合与个体差异 主持人提到了关于食物组合的各种理论,如“蛋白质和碳水化合物不能同食”、“水果应该单独吃”等。
麦基博士对此持审慎态度。他指出,在过去150年里,几乎所有可能的食物组合理论都曾流行过,但没有一个被证实为普适的真理。这本身就说明,不存在一个适用于所有人的标准答案。
他认为,这完全取决于个体的生理状况和耐受度。对于大多数人来说,食物组合的方式对健康的影响微乎其微。他更倾向于一种多样化的饮食模式,而不是固守某一种特定的方法。
洋葱与大蒜的化学战
催泪的机制 洋葱和大蒜等葱属植物,其刺激性的来源是含硫分子。在完整的植物组织中,这些分子是无活性的前体。一旦组织被破坏(如切开),酶就会被激活,将这些前体转化为具有挥发性的“化学武器”。这些分子飘散到空气中,接触到我们的眼睛,就会引起强烈的刺激,使我们流泪。
缓解方法
- 物理隔离:戴护目镜。
- 冲洗:在切洋葱的过程中,不时用水冲洗刀面和洋葱切面,可以洗掉正在生成的刺激性分子。
- 选择低刺激性品种:如毛伊洋葱 (Maui onions)。
食物敏感性与个体差异 主持人分享了斯坦福疼痛科主任肖恩·麦基博士的经历:他曾因洋葱中的组胺而引发严重的肠胃疼痛。这让他深刻认识到,人们对食物的负面反应很可能是真实存在的生理现象,而非心理作用。
麦基博士对此表示赞同,并以辣椒中的辣椒素 (capsaicin) 为例。辣椒素是植物为驱赶哺乳动物而演化出的防御性化学物质。有趣的是,负责传播种子的鸟类,其感受器对辣椒素不敏感。
人类对辣椒素的耐受度差异巨大,这背后有其生理基础。
味觉的生理基础:超级品尝者 (Supertasters)
味蕾密度的差异 关于个体对味道感知差异的生理基础,研究最深入的是味觉。科学家通过计算舌头上特定区域的味蕾数量,发现人与人之间存在巨大差异。有些人味蕾密度极高,如同高像素的感光元件,而有些人则非常稀疏。
超级品尝者的悖论 味蕾密度最高的人群被称为“超级品尝者”。然而,“超级”并不一定意味着更好。这些超级品尝者对苦味和酸味尤其敏感,以至于许多常人觉得美味的食物,对他们来说可能过于刺激而难以接受。
麦基博士分享了他在烹饪学校的教学经验。许多厨师都希望自己是超级品尝者,认为这代表了更强的品味能力。但实际上,如果厨师是超级品尝者,他们烹饪的食物可能会因为调味过轻,而让普通顾客觉得寡淡无味。
结论是,不存在哪种味觉类型是“正确的”。对于食品行业的专业人士来说,关键在于了解自己的味觉类型,并学会在必要时进行补偿。
关于哈罗德·麦基:从天文学到食物化学的旅程
独特的学术背景 主持人对麦基博士独特的职业路径感到好奇。麦基博士最初在加州理工学院学习天文学,后来转向文学,最终进入了食物科学领域。
麦基博士分享了他的心路历程:他热爱科学,但觉得天文学背后的物理学对他来说不够有吸引力。于是,他在加州理工学院的文学教授的指导下,转向了人文科学,主修文学,同时“精挑细选”地学习科学课程。他在耶鲁大学获得了关于诗人约翰·济慈 (John Keats) 的文学博士学位。
一个改变人生的晚餐问题 毕业后,他未能找到教职。在与朋友的一次晚餐上,有人提出了一个问题:“为什么豆子会让人放屁?” 这个看似玩笑的问题激发了他的好奇心。他去图书馆找到了答案,发现朋友们对此很感兴趣。这让他意识到,围绕食物的科学知识是一个有趣且有潜力的领域。
不久,一位出版商通过朋友联系到他,询问他是否正在写一本关于食物科学的书。从那一刻起,他就真的开始写了。
豆子与胀气:NASA的发现 关于豆子的问题,麦基博士解释说,答案最初是由NASA的科学家发现的。豆子中含有一种人体无法消化分解的寡糖 (oligosaccharides)。这些糖类进入肠道后,会被微生物发酵,产生二氧化碳和氢气,从而引起胀气。
解决方法:
- 浸泡:可以析出一部分寡糖。
- 煮沸并倒掉水:将浸泡过的水煮沸再倒掉,效果更好。
- 适应:他特别指出,这些寡糖现在被认为是益生元,能滋养有益的肠道微生物。人体系统可以逐渐适应它们,经常食用豆类的人,其不适反应会逐渐减轻。
关于济慈:医学背景与诗歌的深层联系
最后问与食物无关,但关于麦基博士另一专业领域——诗歌的问题。他询问关于诗人济慈,有什么不为人知的有趣事实。
麦基博士分享道,济慈早期是一名医学生,在伦敦的盖伊医院学习。他的母亲和兄弟都死于肺结核,他亲身照料了他们的病程。这段经历深刻地影响了他的诗歌创作,使他的作品常常带有一种对死亡的深刻思考,即使诗歌本身并未直接提及死亡。
他推荐大家阅读济慈的诗《致秋天》(To Autumn)。了解了诗人的医学背景和家庭悲剧后,再读这首描绘秋日景色的诗,会对其产生更深层次的欣赏和理解。
结语:对食物、科学与生活的热爱
主持人感谢麦基博士的分享,认为这次对话不仅能改变人们对食物的体验,也展现了一种追随兴趣、融合不同领域知识的独特人生路径。
麦基博士也表示,能与对生活细节和生命意义都有着广泛兴趣的人交谈,让他感到非常愉快。他原本以为写完一本关于食物的书后,会转向园艺等其他主题,但最终被食物这个主题深深吸引。他认为,食物既是维系生命的基础,也是快乐的重要源泉,他至今仍在其中探索。
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D:2025.07.22
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