烹調牛肉科學密碼

牛肉被稱為“肉中驕子”。《本草拾遺》記載稱，牛肉可“消水腫，除濕氣，補虛，令人強筋骨、壯健?！?/p>

現(xiàn)代營養(yǎng)學、生物學等相關研究發(fā)現(xiàn)，牛肉中富含眾多對人體有益，且易消化吸收的營養(yǎng)素——優(yōu)質蛋白質，鉀、鐵、鎂等礦物質元素、維生素B6、丙胺酸等。

特別是其富含肌氨酸，含量遠超其它食品，能夠有效幫助肌肉增長，加強力量訓練。

而且，牛肉還富含結合亞油酸，能夠幫助避免運動中發(fā)生的組織損傷。同時其脂肪含量還非常低，即便你想減肥，也可以安心食用。

但要想在家炒出一道鮮美可口的牛肉，可并不簡單。

科學炒牛肉

牛肉纖維較粗，炒牛肉對烹飪技術的要求很高。一旦火候、調味不到位，牛肉的口感很容易變得又柴又老，無法下咽。

除了遍尋菜譜之外，你還需要從科學角度了解炒牛肉的科學做法。

北京工商大學食品營養(yǎng)與人體健康高級創(chuàng)新中心的科學家團隊對此進行了科學研究，破解了炒牛肉的科學密碼。

他們通過儀器分析法來研究烹飪牛肉過程中，時間及鹽、糖、食用油等調味品的用量對風味化合物釋放的影響，從而優(yōu)化了炒牛肉的烹飪工藝。

相關論文

該項研究成果發(fā)表在《食品加工與保存雜志》（Journal of Food Processing and Preservation）雜志，論文標題為《用儀器分析方法優(yōu)化炒牛肉的烹飪方法》（Optimization of the cooking methods of stir-fried beef by instrumental analysis）。

研究中，采用高性能液體色譜法并測定炒牛肉中各種風味物質的含量后發(fā)現(xiàn)，最終測定最佳的烹調方案為：100g牛肉炒制4分鐘，食用油25g、蔗糖1.75g、鹽2g，總體鮮味成分含量在烹制4分鐘時呈上升趨勢，達到最大值2580.32 g/g，此后隨著炒制時間延長呈下降趨勢。

論文介紹稱，生肉由于存在血鹽、熱解產物等，往往會有一種類似血液的味道。經過高溫加工，牛肉中的風味前體如游離氨基酸（FAAs）、還原糖、5-肌苷單磷酸（5-IMP)和多不飽和脂肪酸會發(fā)生一系列的熱反應，從而產生誘人的香氣和口感。

鮮味被認為是繼甜、酸、苦、咸之后的第五種基本味道，是由常見的增味劑味精以及其他氨基酸和核糖核苷酸引發(fā)的。具體來說，包括FAAs（即谷氨酸和天冬氨酸）、鮮味肽、5-核苷酸等。

以往研究大多通過感官評價來提高牛肉等肉制品的質量，但是這種評價方式在實驗中存在一系列問題，如不穩(wěn)定性、高疲勞程度、高疲勞程度、個體差異大、個人偏好。因此，此次研究建立在儀器分析結果的基礎上，對炒牛肉配方進行優(yōu)化：通過單因素試驗來優(yōu)化添加成分；用儀器分析監(jiān)測有味道化合物的釋放。

首先，進行樣品制備，將后腿牛肉切成3厘米×2厘米×2毫米的小塊，放在干燥的不粘鍋上，用1200瓦的功率加熱30秒。將牛肉片放入鍋中快速翻炒一段時間，直到拌油加熱至冒煙點，最后將翻炒牛肉冷卻至室溫。然后，100g炒牛肉中加150g水，用打漿機打1分鐘；4 C環(huán)境下，將勻漿牛肉放在9600 r/min的離心機中加工10分鐘；去油，獲得油炸牛肉樣品。

不同條件下炒牛肉中游離氨基酸的含量（圖1a、圖1b、圖1c、圖1d）

炒多長時間？

在這17個氨基酸中，在鮮炒牛肉中發(fā)現(xiàn)了具有香味的Asp和Glu。隨著煸炒時間的延長，牛肉中FAA的總量呈現(xiàn)為先增加后減少。而且加工時間過長，牛肉中的苦味氨基酸的含量增加，最終影響了牛肉的口感品質。當煸炒時間為4分鐘時，F(xiàn)AA的總濃度達到最大值10874.39 g/g。同時，甜氨基酸的含量也達到最大值1,558.39 g/g。

據報道，琥珀酸是具有酸味和鮮味的化合物。在圖1a中，琥珀酸的含量隨著攪拌時間的延長而降低。當攪拌時間為3.5分鐘時，達到最大值即1.02μg/g。因此可得出結論，高溫和長時間加熱會導致蔗糖酸的降解。

隨著時間的推移，炒牛肉中的5'-核苷酸的含量如圖1a所示。結果表明，5-AMP、5-IMP和5-GMP均在4分鐘達到最大值，分別為0.03、0.03和0.12g/g，然后隨著炒制時間的延長，它們的含量分別降至0.01、0.00、0.03 g/g。并且，高溫翻炒還可能會導致牛肉中5'-核苷酸風味的降解。

該放多少油鹽糖？

氨基酸含量變化如圖1b所示。研究發(fā)現(xiàn)，隨著油量的增加，爆炒牛肉中的FAA總含量呈現(xiàn)為先增加后減少的趨勢。當含油量為25g時，F(xiàn)AA達到最大值10891.36 g/g，與其他實驗組相比，甜氨基酸和鮮味氨基酸的含油量上也有顯著差異。

圖1b中，丁二酸的含量隨著用油量的增加而降低。當油的含量為10g時，丁二酸的最大值為2.65 g/g。結果表明，油的加入抑制了溶出，同時促進了丁二酸的釋放。

5-nucleotide在炒牛肉中隨油量的變化如圖2b所示。當油量為10g時，5-AMP含量達到最大值0.20 g/g。

氨基酸含量如圖1c所示，炒牛肉鮮味氨基酸總量呈上升趨勢。無鹽狀態(tài)下炒牛肉的鮮味氨基酸含量為2580.32 g/g，添加1.25 g鹽后，鮮味氨基酸最低值為2727.00 g/g。這表明鹽可以促進油炸牛肉風味的釋放。

圖1c中琥珀酸的最大值為4.01 g/g，高于無鹽牛肉的最大值0.62 g/g。這表明氯化鈉魯花確實促進了鮮味有機酸的釋放，產生了更多的鮮味增強劑鈉，菜肴鮮味得以提高。

主要風味成分核苷酸5-GMP含量，并沒有因為鹽分增加而出現(xiàn)明顯變化，其始終保持在0.04 g/g。5-IMP含量卻隨食鹽用量的增加呈現(xiàn)上升趨勢。當含鹽量為2.50 g時，5-IMP的最大值為0.80 g/g。5-AMP的含量隨鹽量的增加呈先增加后降低的趨勢。當鹽含量為1.50 g時，其最大值為0.18 g/g。

如圖1d所示，炒牛肉中的鮮味天冬氨酸和甜味氨基酸隨著蔗糖的增加而增加。當蔗糖添加量為2.25g時，它們的最大含量分別為2809.57和781.14 g/g。琥珀酸同樣如此，其含量隨蔗糖的增加而增加，并在蔗糖添加量為2.25g時，其最大值為4.01g/g。

該團隊還發(fā)現(xiàn)炒牛肉中5-GMP的含量并未隨蔗糖添加量的增加出現(xiàn)顯著差異，其含量保持在0.02g/g，可見炒牛肉時蔗糖對5-GMP含量的影響小于鹽。炒牛肉中5-GMP的含量在加入鹽后保持在0.04 g/g。

隨著蔗糖添加量的增加，5-IMP和5-AMP含量卻呈上身趨勢，這其實就是牛肉中氨基酸與糖在高溫下發(fā)生的美拉德反應（Maillard reaction），該反應可顯著降低風味核苷酸含量。

美拉德反應廣泛存在于食品工業(yè)中，學名為“非酶棕色化反應”，由法國化學家路易斯美拉德（L.C.Maillard）于1912年首次發(fā)現(xiàn)并提出，專門指食物加熱時，內部的羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質）發(fā)生反應，產生棕色或棕黑色的大分子物質或擬黑素。其實就是人間常說的，高溫烹調時，食物顏色不斷變黑的現(xiàn)象。

不同條件下炒牛肉中有機酸和核苷酸的含量不同（圖2e）

是否添加香料包？

不同配方炒牛肉中的FAAs的含量如圖1e所示。對比添加香料組和不添加香料組樣品發(fā)現(xiàn)，炒牛肉中的谷氨酸和天冬氨酸的含量區(qū)別非常顯著，說明香料可以促進風味化合物的釋放。

圖2e中添加香料和不添加香料的炸牛肉中，琥珀酸的含量分別為5.38和1.24 g/g。說明香料還能促進復合有機酸的釋放。

同時發(fā)現(xiàn)，在炒牛肉中添加香料還有利于調味核苷酸的釋放。炒牛肉中5-GMP、5-IMP和5-AMP的含量分別為0.07、3.48和0.40 g/g。

EUC值（Equivalent umami concentration，等效鮮味濃度）用來表征食品風味強度。具體來說，就是在100克食物中，以谷氨酸鈉含量來表示鮮味物質的總量，其計算公式如下：

炒香香料(f-sp)的EUC值為8.31g味精/100g，說明炒香可以增加香料風味物質的釋放。與不加香料的牛肉相比，加香料炒牛肉（f-sp-b）的EUC值為154.54g味精/100g，而不加香料的牛肉(f-b-b)的EUC值為124.29g味精/100g，說明香料可以改善炒牛肉的風味。

儀器分析結果表明，在炒牛肉中添加適量的鹽和蔗糖可以促進調味物質的釋放。隨著加工時間的延長，風味物質的含量呈先增加后降低的趨勢。

煸炒牛肉的方法，你學會了嗎？■（摘自美《深科技》）