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科学松鼠会 ? 蓬灰,拉面的科技(上)

 皖林专栏 2013-05-05
发表于 2011-06-23 05:36 | Tags 标签:, , , ,

南京电视台“爆料”了拉面中使用“蓬灰”的“行业内幕”,果不其然吸引了全国公众的眼球。被食品添加剂弄得风声鹤唳的公众立刻群情激愤,以至于南京的数百家拉面店几近停业。后来的发展简直可以用“峰回路转”来形容——原来蓬灰是最正宗的拉面必用之物,“已有上百年历史”。再加上它是一种“天然产物”,并非“化学工业品”,于是大多数人就放了心,事件也以电视台灰头土脸地道歉而告终。

不过,还是有人很好奇:蓬灰虽然来自于“天然植物”,可是它毕竟只是一种草灰,加到拉面里干什么?

让我们先离开蓬灰,从面食说起。

面食差别咋就这么大

在世界范围内,面粉都是主要的粮食之一。人们用面粉制作了各种各样的食品。光是中国,不同的面食可能就多达几百上千种,在风味、口感方面各不相同。这里,我们挑出蛋糕、馒头和面条来,不谈风味,只从口感上做一番品评。

如果自己做过蛋糕,就会知道蛋糕从“生”到“熟”体积会大大增加。放凉之后,体积会减小一些,但是依然很“蓬松”。即使把蛋糕揉成一团再嚼,也还是很“散”很“软”,完全没有“筋道”的感觉。

与蛋糕相比,馒头体积在变熟过程中的膨胀就要小多了。好的馒头有一定的弹性,能够“撕开”——蛋糕就很难想象如何“撕”开,只能“掰”或者“切”。换句话说,好的馒头有一些“韧”的口感。如果揉面的时候碱加多了,馒头的体积就会小得多,吃起来很硬,而且颜色还发黄。

而面条,尤其是“碱面”,从口感上来说就像加碱过多的馒头——硬而“筋道”。生的面条煮熟之后,体积变化也很小。此外,碱面也会呈现淡黄色——这可不是染出来的颜色,而是货真价实的“原生态”。

同是面粉做出来的食物,为什么吃起来的差别这么大呢?

除了制作过程和其他成分的不同,仅就面粉而言,是因为一种叫做“面筋蛋白”的东西。在不同的面食中,它们或者生来就不相同,或者只是后天受到不同的处理而变得不同。总之,面筋蛋白是导致这几种面食口感不同的关键因素。

面筋蛋白是关键

跟淀粉相比,蛋白质在面粉中的比例不高。小麦品种、种植环境以及加工条件会影响最终面粉中的含量,一般在8%~16%之间。经过适当工业处理,面粉中的蛋白质含量还可以进一步降低甚至去除。根据蛋白质含量高低,人们把面粉划分为“低筋面粉”、“中筋面粉”和“高筋面粉”。低筋面粉的蛋白质含量一般低于8.5%,高筋面粉一般高于12.5%,中筋面粉则介于二者之间。

面粉中的蛋白主要有两种:glutenin和gliadin,一般被翻译成“谷蛋白”和“醇溶蛋白”。这两种蛋白质都不溶于通常的水。谷蛋白能溶解于稀的酸或者碱中,醇溶蛋白顾名思义就是能溶解于酒精中。在水中,它们会聚集在一起。把面粉放在水中“搓洗”,淀粉跑到了水中,这些蛋白质分子们跑到一起,在机械作用下互相连接起来,就成了“gluten”,中文里通常叫做“面筋蛋白”,也有人翻译成“麸质蛋白”、“谷胶蛋白”等。

面筋蛋白在中国和日本的传统食物中地位不低。这种蛋白质质地跟肉比较接近,很多“素肉”就是基于面筋蛋白而做成的。除了各种“面筋”食品,各类“烤麸”小吃的主要成分也是面筋蛋白。现代食品工业中,有一些“植物蛋白肉”,最常用的原料就是大豆蛋白和面筋蛋白。大豆蛋白的优势在于其氨基酸组成与人体需求很接近,在营养方面被称为“优质蛋白”。而面筋蛋白在营养方面乏善可陈,不过它具有良好的“黏结”性能,能够产生肉的质地和口感,所以在加工性能上更胜一筹。

在营养学上,评价一种蛋白质“品质”目前最通用的指标是“蛋白质消化校正氨基酸记分(PDCAAS)”。简单说来,它是衡量一种蛋白质单独满足人体氨基酸需求的效率。那些优质的蛋白,比如牛奶、鸡蛋、分离出来的大豆蛋白,其分值为1,牛肉是0.92。面筋蛋白中含有的赖氨酸和苏氨酸比较少,使得它的PDCAAS值只有0.25。意思是说,如果只吃一种蛋白质的话,4克面筋蛋白才能相当于1克“优质蛋白”。不过,如果吃的食物比较杂,那么面筋蛋白的缺陷可能被别的蛋白质来弥补,最终结果是所吃“混合蛋白”的PDCASS值大大提高。

除了氨基酸组成上的缺陷,面筋蛋白的形象不好还因为它能导致“麸质过敏(Celiac Disease)”,也有人把它叫作“乳糜泻”。在医学上,专业人士们还在为它到底是“过敏”还是“不耐受”吵架。不过对于普通人来说,它是什么并不重要,重要的是属于这种体质的人需要格外小心。面筋蛋白引发症状需要的量非常低,在美国,一种食品中的含量低于20ppm(1ppm是百万分之一)才可以标识为“gluten-free(无面筋蛋白)”。麸质过敏体质的人只能吃这样的食品,因而价格也就更贵。在小孩子中,症状有腹胀、腹泻、呕吐、便秘,以及生长缓慢、脾气暴躁等。而对成人来说,可能的症状有嗜睡、疲劳、关节痛、关节炎、骨质疏松、忧郁、焦虑,甚至还有月经不准、不孕以及自然流产等。

面筋蛋白,真正是“彼之砒霜,吾之蜜糖”。

面条缘何筋道?

面粉中的淀粉在量上占据绝对优势(85%以上),不过它们之间很难形成紧密的联系,只是各自为政的一盘散沙,自然难以有什么影响力。而面筋蛋白虽然不多,但是分子之间能够形成有组织有纪律的严密网络,也就能够决定面食的特性。

面筋蛋白中,起决定作用的是谷蛋白。谷蛋白中有许多半胱氨酸。这种氨基酸上有一个巯基,就是硫原子上带了一个氢原子的基团(-SH)。这个氢原子不太老实,成天想着离家出走。在揉面的过程中,如果两个巯基碰了面,各自的氢原子就很可能成功出逃。而剩下的两个硫原子就发生了资产重组,建立“战略同盟”——这种链接在化学上称为“二硫键”,意为两个硫原子连接而成。一旦两个大基团因为利益“共价”而结成联盟,要打开可就不容易了,两个面筋蛋白分子就连接成了一个更大的分子。因为每个面筋蛋白分子中都有多个这样的半胱氨酸,每一个都可能和其他的面筋蛋白分子结盟,于是,最后就结成了错综复杂的“关系网”。

这样的一个蛋白质网络,在受到外力——比如人的手捏、牙咬等作用的时候,就能够产生一定的变形而不断开——就像拉一个网兜与拉一堆木棍的差别。这样的网络越紧密,嚼起来就越“筋道”。

要加强面食中形成的网络,面筋蛋白的含量自然会很关键。高筋面粉中的面筋蛋白多,当然也就容易形成这样的网络。而低筋面粉中含量少,形成的网络就比较稀疏,在烘烤过程中,产生的大量气泡被这些稀疏的网络“网住”,最后就形成松软的质地。馒头中产生的气泡没有那么多,网络又比较紧密,因此“撑开”得有限,也就不像蛋糕那么松软,而是有一定“韧性”。而面条本来不产生气泡,与蛋糕馒头相比,质地很“硬”,形成的网络又很紧密,需要很大的外力才能让它变形,这就是所谓的“筋道”。不过,如果使用的外力足够大,也可以拉得很长而不断开,逐渐拉出很细的面条来。

除了数量,面筋蛋白的“素质”也会有比较大的影响。谷蛋白并非一种单一的蛋白,而是由分子量大小不同的许多兄弟组成。分子量最大的那些,组成网络的能力也越强。所以,相同蛋白质含量的面粉,其中面筋蛋白的组成不同,产生面筋网络的能力也会不同。

不过,对于制作食品的人来说,会更关心“相同的面粉,有没有办法操纵面筋蛋白的行为?”于是乎,蓬灰隆重登场了。

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