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Q01 什麼是烹飪?
│A│ 將生食經過處理,成為美味食物的過程。
科學原理 烹飪是讓生的食物轉為可食用、有營養,也可以說是美味的食物。許多烹煮過程都立於生物學、化學、物理學的基礎上,例如我們的風味經驗大多都源於化學反應,像是高溫下胺基酸與糖分間的反應,而食物軟化則是熱水分子與澱粉顆粒交互作用的結果。正如科學可以解釋自然世界中發現的許多進程,科學理論也可以充分闡述烹飪技巧背後的原理,以及烹飪學問中的知識。
我們從基礎開始吧!為了促進烹飪時的化學及物理轉化作用,必須從外部引進能量來源,而長久以來,人類主要使用的能量來源是熱能,早期人類唯一使用的熱能來源是火,現代人則有各種熱能來源可供選擇,例如通過傳導、對流、輻射轉化的熱能。傳導是廚房中最常見的熱傳遞方式,熱能從某個物質或表面傳到另一個之上,例如,在熱平底鍋或烤架上加熱牛排。對流是烹飪中透過氣體或液體的熱傳導,典型方式是水、蒸氣、空氣,對流在廚房中的烹飪方式包括水煮蛋、汆燙蔬菜,以及旋風烤箱中熱空氣的流動。輻射是透過光粒子進行熱傳導,最常見的輻射熱傳遞就是微波爐,微波輻射可以快速提高水分充足的食物溫度。
懂得利用熱能,讓人類可以在自然中獲取廣大的潛在食物原料。熱能用於烹飪不僅能幫助食物散放香氣及改善口感,也能使導致腐壞及降低營養的酵素失去活性,分解毒素並殺死微生物病原體,獲得在生冷蔬果及動物組織中無法取得的營養素。哈佛人類學者兼麥克阿瑟獎得主理查.藍翰(Richard Wrangham)曾提出,從動物組織中獲取營養,使早期人類的腦部能進化成更強的大腦,「烹飪食物」可能是讓我們得以成為獨特人類的特殊力量。
你可以這樣做 烹飪是人類最初經歷、探索世界的方式。隨著人類進化,烹飪也跟著進化,我們已經過了單純把肉放在火上烤就結束的時期,透過了解烹飪的意義,並有效地運用相關的科學原理,每個人都可以做出營養且美味的佳餚,滿足心靈、身體及靈魂。
懂得利用熱能,
讓人類可以在自然中獲取廣大的
潛在食物原料。
Q02 是否有某種材質,能適用於所有廚具?
│A│ 沒有,各材質都有優缺點。
科學原理 廚具由很多種不同材質製成,最常見的包括鐵、銅、鋁。每種金屬都有其特殊的物理及化學特性,可因應特定需求發揮良好作用。舉例來說,鐵是堅硬且密度高的金屬,可抵擋外部刺激,以鐵製成的廚具非常耐用(例如不鏽鋼、碳鋼、鑄鐵),因其密度高,保溫效果也較好,但鐵製廚具的主要缺點也正是這點,因為密度高,需要更多時間才能加熱至理想溫度。相對來說,鐵也是活性較高的金屬,所以鑄鐵、碳鋼類廚具如果沒有妥善保養,就會開始鏽蝕。因此,「不鏽鋼」是較理想的選項,因為是由鉻元素組成的合金,可抵禦含有水、空氣、酸、鹼成分導致的鏽蝕。「琺瑯鑄鐵」也是耐鏽蝕的材質,因為表面上了一層釉。
相較於鐵製廚具,鋁及銅製廚具也有不同的優點及缺點。鋁及銅有比金屬更高的熱傳導率,可以很快地導熱,即使熱度分布均勻,遠離熱源後溫度也會急速下降。鋁也是非常輕的材質,但相對保溫度較差,意味著燒熱的鋁鍋溫度,會在冷食材加入時下降。銅的高密度使其可以有效地維持及分散熱度,就像鐵一樣,也能很快地升溫與降溫。然而,銅與鋁的共同缺點是容易凹陷與彎曲,以及兩者活性都很高,容易將金屬溶於食物中。
鍍層不鏽鋼(all-clad)廚具解決了兩個缺點:不鏽鋼的低導熱率、銅及鋁的活性過高。鍍層不鏽鋼廚具底部是以鋁或銅為核心,由不鏽鋼材質包裹覆蓋。不鏽鋼可保護廚具遠離空氣、酸、潮濕導致的鏽蝕,變得更強韌且耐用,底部的銅或鋁則可提升熱傳導。鍍層不鏽鋼的廚具底部,是在金屬外額外塗層,比起同樣尺寸但全不鏽鋼或其他金屬製品來說,此材質製成的廚具更重。
你可以這樣做 沒有真的適用於所有烹飪方式的材質。整體來說,鋼鐵製廚具適合需要高溫、良好保溫的烹飪方式,例如煎封、烤、炸。鋁製廚具是快速料理的最佳選擇,不需要太過控管溫度,例如水煮、蒸、炒。銅製廚具則適合用來煮精緻食物,因為需要其快速轉換溫度的能力,例如海鮮、醬料、焦糖、巧克力。
沒有任何一種材質的廚具,
能適用於所有烹飪方式。
Q03 鑄鐵鍋抹油會發生什麼結果?
│A│ 可在鍋子的表面形成防鏽、不易沾黏的塗層。
科學原理 烹飪過程中,很容易造成鑄鐵鍋的金屬裸露面生鏽並黏住食物,但抹油後就能在表面製成防鏽、不易沾黏的塗層。通常這道步驟會在開鍋時,以熱的肥皂水清洗以除去表面的殘留物,完全乾燥後在鑄鐵鍋上塗薄薄一層油(如果鍋底與把手都是鑄鐵材質也要抹油),將鑄鐵鍋放於加熱至攝氏177度的烤箱中一小時:熱度讓不飽和脂肪分子在空氣中與氧氣發生反應,生成過氧化物(類似過氧化氫),過氧化物會在一連串反應中,更進一步與鄰近的不飽和油脂分子形成連結,強化油脂成為薄薄的防水聚合物塗層。此過程中,鑄鐵鍋上的油脂塗層,本質上無異於植物油基底的塗料。反覆抹油並加熱鍋具30~60分鐘,就能加厚塗層,這就是為什麼使用鑄鐵鍋前,要重複上油三至四次的緣故。
你可以這樣做 鑄鐵鍋上油前,確保鍋子已徹底清洗並乾燥,接著放入烤箱加熱數分鐘,確認沒有任何水氣殘留後才能上油,可選用富含不飽和脂肪的油品,如玉米油、葵花油、亞麻仁油、橄欖油、葡萄籽油(椰子油不適用)。上過油的鑄鐵鍋可以負荷偶爾的酸性食材,但不能長期用來煮酸性食物。同樣地,不要讓上好油的鍋子浸在水裡,雖然油層可以阻擋水氣,但只要些許縫隙就可能讓水和空氣侵入,導致鍋子生鏽。
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Q04 蒸氣真的比滾水燙嗎?
│A│ 是的,因蒸氣比滾水有更多熱能。
科學原理 水是氫與氧兩種元素組成的分子,由兩個氫原子與一個氧原子組成米奇頭形狀(耳朵就是兩個氫原子)。氫是宇宙間最小的原子,只有一個孤單的電子圍繞著原子核,其包含著一個正電荷的質子,而氧則有八個電子,圍繞著有八個質子的原子核。當這三個原子結合,氫的電子受到氧的大原子核強烈吸引,這兩個額外帶負電的電子圍繞著氧,使氧分子也帶有些微負電。
兩個氫原子基本上已失去了電子,最後帶有輕微正電,就像約會一樣,化學鏈結與原子物理的世界中異性相吸。所以,如果兩個水分子靠近彼此,一個水分子中帶有些微負電的氧,會被鄰近水分子中帶有些微正電的氫吸引,這種吸引製造了兩個分子間的瞬時「黏著」,稱為氫鍵。任何數量的水中,都有大量的氫鍵持續成形、斷裂、重新成形,所有水分子都會與另一個一起移動。持續重新成形的鏈結形成強韌網絡,就是地球上的室溫水呈現液態的原因。
當水被加熱,水分子就會獲得能量,開始移動得更快,導致氫鍵更頻繁地斷裂,比重新成形更快,加速過程會一直持續至水達到攝氏100度沸點,水分子間更頻繁地移動,所有氫鍵斷裂,沒有任何東西維繫各個水分子,到這個階段水將轉為蒸氣,即水的氣體狀態。
沸騰水會一直維持攝氏100度的極限(或維持海平面氣壓下),因為每個帶有高能量的液態水分子達到既定溫度時,會自動轉為蒸氣以脫離廚具。換句話說,隨著溫度升高,蒸氣無法再轉換成其他形式。如果持續以熱能增加能量到蒸氣中,氣態水分子只會移動得越來越快,溫度就會攀升得越來越高。然而,廚房蒸氣的實際溫度,最高為攝氏100度,這是因為蒸氣脫離鍋子裡的滾水後,沒有再被添加額外能量。也就是說,如果蓋上鍋蓋密封,如同壓力鍋效果,蒸氣溫度可達攝氏121度。
比起滾水,蒸氣確實有更多熱能,因為斷開氫鍵需要更多能量,因此蒸氣產生的熱能可以比滾水產生的熱能,更快傳導到食物中。
你可以這樣做 當你希望食物保持濕潤,但不要吸滿水時,「蒸食」是一種選擇。訣竅是確保蒸鍋的鍋蓋蓋緊,防止流失過多熱能及濕氣。但要記得,雖然蒸氣溫度可以高於水的沸點,食物中的水分仍然受限於沸點,你能在食物中感受到的最高溫就是攝氏100度。移開蒸鍋鍋蓋或壓力鍋開蓋時務必小心,蒸氣可能瞬間燙傷暴露的皮膚,甚至比滾水燙傷更嚴重。
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