——科學能吃嗎？好吃嗎？
——當然！
從今天起，《賽先生》“親自下廚”，與蓋伊·克羅斯比博士一起，為中國讀者奉上“吃喝的科學”專欄，向你介紹“好吃”的科學。蓋伊·克羅斯比博士是美國認證食品科學家、哈佛大學陳曾熙公共衛生學院兼職副教授，也是《美味廚房大考驗》的科學編輯。洋蔥為什麼辣眼睛？麵條下鍋後為什麼會變軟？答案全都在這裡！
科學“能吃”，也很“好吃”！
撰文 蓋伊·克羅斯比
翻譯 BiotinQ
編輯 韓琨
（圖片來源：pixabay）
洋蔥因為它鮮美的滋味在全世界的廚房裡都佔有一席之地。它的加入往往會令蔬菜和肉類都增色不少。但是，一個完整的洋蔥其實是無味的。它和很多蔬菜一樣，只有在經過切割或者烹煮之後才會散發出刺激性氣味。
當洋蔥細胞受損破裂時，一種叫蒜氨酸酶的活性物質被釋放出來。蒜氨酸酶一旦接觸到無味的異蒜氨酸，就把它催化生成很不穩定的1-丙烯基次磺酸，隨即被快速轉化成硫代亞磺酸脂和硫代磺酸鹽。這兩種物質就是生洋蔥刺激性氣味的來源[1]。整個過程在室溫下只需要不到30秒的時間。除此之外，一種叫LF合成酶的物質同時可以很快地把丙烯基次磺酸催化成一種叫丙硫醛-S-氧化物的催淚素（簡稱PSO），瀰漫在空氣裡的PSO使我們流淚，也是造成生洋蔥辛辣味道的原因[2]。
當然，實際情況比上述解釋要複雜一些。事實上，從異蒜氨酸（isoalliin）轉化而來的硫代亞磺酸脂和硫代磺酸鹽有很多種，它們具有非常相似的結構，統稱為異構體。異蒜氨酸是由一種叫做半胱氨酸的氨基酸合成的。如大家所知，氨基酸是組成蛋白質的基本原料。半胱氨酸和蛋氨酸則是為數不多的幾種含硫的氨基酸。基本上，洋蔥裡所有的具有香味和催淚作用的物質都含有硫元素。
那麼，洋蔥氣味的強烈程度，與什麼有關呢？這主要取決於以下兩個因素：洋蔥的種類（也叫做栽培品種）以及土壤中的含硫量。世界上的洋蔥有上百種，但是大致可分為兩類：溫和型的春季洋蔥和較為辛辣的儲藏型洋蔥。春季洋蔥在秋天栽培，來年早春收穫。儲藏型洋蔥一般在春天栽種，同年夏末或者初秋收穫。相比之下，前者的味道更為甜美也比較溫和，但後者更易保存，能在乾燥陰涼的地方存上數月不變壞，春季洋蔥的可儲存時間較短，而且最好是保存在冰箱裡。
作為環境影響食物味道的絕佳例子，同品種洋蔥在味道上的差異主要取決於栽培土壤中硫含量的高低[3]。硫以硫酸鹽的形式存在於土壤中。硫酸鹽被洋蔥的根吸收，參與生成了含有硫元素的氨基酸（如半胱氨酸），後者則是合成硫代亞磺酸脂和硫代磺酸鹽的原料。洋蔥的辛辣度和土壤中的硫含量具有直接的線性關係，也就是說，硫含量高的土壤中長出來的洋蔥肯定比較辛辣，硫含量低的土地培育出來的洋蔥則更加味甜，例如《1986年Vidalia洋蔥條例》（the Vidalia Onion Act of 1986）就規定，Vidalia溫和型洋蔥只能生長於土地硫含量低的美國喬治亞東南地區。不過，Vidalia洋蔥的基因本身天生也有溫和型的傾向，即使是在硫含量高的土壤裡栽培，Vidalia洋蔥也更易成為含糖量高但辛辣度較低的品種。
溫和型洋蔥的含糖量比儲藏型要高18%左右，這使得前者比後者嚐起來稍稍甜一些。洋蔥裡的甜素來源主要是可食用糖，如葡萄糖、果糖，還有蔗糖。有意思的是，春季洋蔥含有更多的果糖，儲藏洋蔥裡的蔗糖含量則更高些。果糖的甜度是蔗糖的1.5倍，所以，春季洋蔥吃起來比儲藏洋蔥甜得多[4]。
綜上所述，我們就瞭解了為什麼生洋蔥具有辛辣刺激的口感，但是煮熟的洋蔥卻變得溫和、味甜，甚至有點類似肉質的口味。
（圖片來源：pixabay）
最近有研究發現，烹煮過程可以使催淚素PSO轉化成一種叫3-巰基-2-甲基戊醇的物質，簡稱MMP[5]。MMP的口感很像肉湯。使用食品加工工具（如攪拌機）比簡單的切割能使洋蔥產生更多的PSO。從PSO轉化成MMP只是一個簡單的化學反應而非酶催化反應，MMP的生成速度並沒有PSO的生成速度快，所以，較長時間的烹煮可以增加洋蔥類似肉質的口感。另外，MMP溶於水，所以烹煮時加點水的話，洋蔥便可釋放更多的MMP。
總的來說，把洋蔥切碎，在熱油裡烹製，然後加水熬煮，可以大幅度提高它的口感，也就難怪人們愛把洋蔥加入葷菜中作為輔料啦。
註釋：
[1] McGorrin, R. J., “The Significance of Volatile Sulfur Compounds in Food Flavors”, Chapter 1 in “Volatile Sulfur Compounds in Food”, Qiam, M., et al, eds., American Chemical Society, 2011.
[2] Hort Science 2002; 37(3): 567-570
[3] J. Amer. Hort. Sci. 1995; 120(6): 1075-1081, Hort Science 2002; 37(1): 118-121)
[4] J Agric. Food Chem. 2004; 52: 5383-5390
[5] J Agric. Food Chem. 2004; 52: 2797- 2802
本文來自於“GUY CROSBY: The Cooking Science Guy”，《賽先生》經授權翻譯轉載。
原文鏈接：
http://www.cookingscienceguy.com/pages/wp-content/uploads/2012/07/The-Science-of-Onion-Flavor.pdf
《賽先生》第六輪選題發佈，期待你來創作！
1. 傅立葉變換到底是怎麼一回事兒？它是如何影響我們生活的？
2. 從無生命到有生命，究竟有多難？
3. 科學家怎麼知道宇宙年齡是138億年的？
4. 如果又有小行星撞地球，我們該怎麼辦？
5. 我們離人造大腦還有多遠？
6. 能熬夜這件事，是基因決定的嗎？
7. 聽古典音樂真的可以讓孩子更聰明嗎？
8. 計算機是如何識別人臉的？
如果以上有你感興趣的選題，請迅速跟“小賽”（微信id：saixiansheng2017）微信聯繫，也歡迎發郵件至 [email protected] 與我們進一步溝通！
投稿、授權等請聯繫：[email protected]
賽先生系今日頭條簽約作者
本文為頭條號作者原創。
未經授權，不得轉載。