焦糖化、梅納反應是什麼 | Caramelization、Maillard Reaction

4 3 月, 2022

梅納反應與焦糖化是相同的事嗎?其實兩者不同,而比較能數據化解釋兩者間的差異就是其溫度的定義並不相同。梅納反應 (Maillard Reaction) 一般發生在154℃或有時再低些,視覺可見的梅納反應就是顏色的改變,而焦糖化則是從140℃就可能啟動。以純糖為例,當我們肉眼已經可見糖從固態融化成液態的溫度是186℃。至於兩者無法給出精準溫度的原因,其實是因它們都受到材料本質差異而隨之改變。例如梅納反應受到材料中所含的蛋白質、乳糖及胺基酸這三個要件的影響,然後有了溫度催化後就能很快的發生,例如簡單在麵團上刷上蛋液或鮮奶為例,鮮奶因含有乳醣及胺基酸,而蛋液則是含有胺基酸,其中胺基酸裡又含有某種程度的還原糖,因此梅納反應是一個較為複雜的過程,有時就算沒有高溫,甚至是常溫也能發生只是速度變慢了。例如乳酪外皮的黃色本身就是一種梅納反應,乳酪是一種含有乳醣的高脂肪凝乳塊,剛完成時是乳白色澤,但放在室溫甚至是低於室溫,隨著時間以及微生物的長期作用下,乳酪就會慢慢變為黃色。

至於焦糖化也一樣,我們很少會單拿純蔗糖去加熱,更多時候都是加了水或混合其他物質,以水為例,水會預先分解砂糖成為果糖及葡糖糖,因此蔗糖的熔點溫度就被改變,焦糖化原本應該等到186℃才會發生,不過從製作義式蛋白霜時,在滾煮糖漿這個過程就能明瞭,配方設定糖漿加熱溫度應該達到121℃,在糖漿還是透明無色時就可加入打發中的蛋白霜,但只要你失手不小心加熱到大約123℃以上,就已經可看見焦糖色澤已開始逐漸顯現。
延伸閱讀:義式蛋白霜、蛋白餅製作

焦糖化的英文是 Caramelization,視覺上的變化就是顆粒狀的固體蔗糖,透過加熱發生融化逐步變成近似蜂蜜的褐色反應。這個字很有趣,是來自於拉丁文的canna或calamus意指 (甘蔗) 及 mel (蜂蜜) 組合而來,是不是非常非常具象。一般在操作甜點時,這個焦糖化又細分為兩種,較為常用的「濕熱法」,另一個則是「乾熱法」,差別就如同字面含意,《濕熱》所指在是在砂糖裡添加了水、葡萄糖漿或玉米糖漿等液體,《乾熱》則是什麼都不加,就直接讓砂糖加熱融化。兩者在運用上各有優缺點,不過甜點烘焙師多是採用「濕熱法」來完成焦糖化,因為先讓蔗糖與水分接觸就會先產生水解作用,自行先分解出葡萄糖與果糖,接續溫度持續升高,蔗糖分子才會重新進行分子排列組合,如前面的義式蛋白霜糖漿準備。

純淨蔗糖加熱達到186℃時,固態結晶開始融化變成液態糖漿。葡萄糖的熔點則是落在146℃、果糖則是落在103℃,有了這三個不同參考熔點溫度,我們就比較容易理解,為何滾煮糖漿要加入水,為的是促進水解(Hydrolyze),提早將蔗糖分解成果糖及葡萄糖,或加入玉米糖漿或葡萄糖漿直接提供轉化觸媒,為的都是要降低砂糖的熔點,提早催化蔗糖進入溶化狀態。因此「煮糖」原本就不是一件簡單的事,當鍋中除了蔗糖以外所放入得任何食材的不同,其熔點亦隨之改變。

除了上面提及蔗糖遇到水,或不同糖漿的催化劑之外,如能改變酸鹼值也能有效降低熔點,就是除了PH.7 中性的純水以外,所有能讓PH呈現酸性的果汁、牛奶或塔塔粉(強酸性 – 酒石酸氫鉀 – PH3.57),或如前不久紅透全球「魷魚遊戲」影集理,製作椪糖時要加入烘焙小蘇打粉 (弱鹼性 – 碳酸氫鈉–PH8.3)都可以。只要能改變酸鹼值就可降低蔗糖熔點,提早褐變色溫度。*至於該加入酸或鹼呢?兩者皆可。

當然烘焙師們無需去拆解所謂的分子結構重組到底是什麼,只需理解當有液體參與蔗糖的焦糖化作用,就能有效將分解溫度與真正熔點溫度拉開,例如前面的義式蛋白霜製作,如果不加水來預先分解蔗糖,僅是採用「乾熱法」,雖細白砂糖終究會融解,不過融點卻是要到近146℃ (果糖融點103℃、葡萄糖融點146℃) 才會開始發生,這樣很容易煮出焦糖色或過硬的糖漿,導致後面的義式蛋白霜操作失敗。

【備註】
文中解釋糖的熔點都會刻意指出蔗糖,是因為有些糖是用甜菜根 (Beetroot sugar) 製作的,兩者質地上略有不同,而蔗糖純淨度較高、含水量較低,大多數的烘焙師食譜,都是以蔗糖為原料的書寫的。

無論梅納反應或焦糖化反應,水都扮演著重要角色,例如拿乾麵粉、乾玉米粉入烤箱烘烤,很難變色,例如在乾燥麵團上撒了粉就入爐烤,你會發現出爐時大部分的粉還是白的,不過一旦噴了水霧或蒸氣,就會變出漂亮的烤色,這就是利用水預先分解糊化澱粉,轉化出葡萄糖才會變色的原因,至於同一顆麵包為何底部上色要比表皮深?這是因為底火高溫直接與麵團近距離接觸,梅納反應就更劇烈所致,如果你發現烤出慘白底色麵包,那很有可能你是採用在麵團底,放熱水盤增溫方式發酵,而這個區塊的澱粉,被酵母菌轉化出來的葡萄糖,因為溫度高而先被消耗殆盡,入爐時已無葡萄糖可發生焦糖化與梅納反應所致。

更多做麵包方面的問題,或麵團自我檢測等知識,都已經收錄在2021.01由朱雀文化出版的 *不萊嗯的麵包學 書中知識篇 (約有91頁),或直接參考書中P.114~117頁內容。

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