烘培教我的七堂科學課:要是當年的化學老師可以這樣教就好了

烘培教我的七堂科學課:要是當年的化學老師可以這樣教就好了
Photo Credit:巧兒灶咖

我們想讓你知道的是

接觸了烘培後,常常捧著失敗的蛋糕、麵包,一心想找出原因,開始大量的閱讀,自己實驗比較每次的成果,過程中發現原來有這麼多的科學暗藏在烘培的材料、步驟中和烤箱內!跟大家分享七個我從烘培中學到的科學概念。

文:巧兒

我對物理、化學總是提不起勁,國中的理化課在這樣的師生沒太多交集下度過了,理化成績跟惰性氣體平平穩穩。高中選讀文組,跟物理、化學的關係從高二之後形同陌路,接觸了烘培後,常常捧著失敗的蛋糕、麵包,一心想找出原因,開始大量的閱讀,自己實驗比較每次的成果,過程中發現原來有這麼多的科學暗藏在烘培的材料、步驟中和烤箱內!跟大家分享七個我從烘培中學到的科學概念。

第一堂科學-氨基酸:透過氨基酸(amino acid)了解蛋白為什麼可以打發?

氨基酸是構成蛋白質的化合物,不同的氨基酸有不一樣的特性,蛋白內剛好有兩種:親水性的與怕水性的,當你以外力將空氣打入蛋白時,原本錯綜複雜、緊緊相連的分子結構被鬆動展開了。蛋白本身是九成水份、一成蛋白質的混合液,當氣泡產生時,開展的氨基酸會隨著氣泡形成一種網絡,怕水性的會往氣泡端集中,親水性的與蛋白內的水分結合,打入越多空氣幫助網絡越建越大。而且,隨著網絡的發展,氨基酸彼此的鍵結會變更緊實,慢慢排擠水分,這解釋了為什麼打發時間越長蛋白霜越堅挺,外表看起來越乾燥的原因。

egg white
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第二堂科學-黏稠度與表面張力:為什麼全蛋打發時需要隔水加熱?

冷藏的蛋白還可以牙一咬,徒手直接打發,但是如果是冰的全蛋真的很難!主要是全蛋中的蛋黃富含油脂,使氣泡很難形成,所以全蛋打發所耗費的時間比打發蛋白長很多。隔水加熱是一種溫和的加熱方式,當蛋液受熱時,分子獲得能量可以突破既有安定的分子結構,變得更有流性,稍弱了黏稠度(viscosity)。加熱也一併減弱了表面張力(surface tension),蛋白中大量的水份靜止時表面有一股薄薄的張力,稱為表面張力,水分子獲得能量後自由度變高,幫助打蛋器更容易破壞分子結構,形成氣泡。(延伸閱讀:海綿蛋糕全蛋法與分蛋法的差異

puff
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第三堂科學-澱粉的糊化:為什麼必須事先燙熟麵粉?

不論是做泡芙湯種吐司或是湯種戚風蛋糕,即使最後烘烤仍會將澱粉烤熟,在製作過程中仍特別把麵粉以水分或油脂燙熟,為什麼呢?麵粉內有約75%是澱粉,澱粉在溫度60度以上時開始產生糊化現象(gelatination),變成半透明、黏稠的狀態,麵粉糊化後,筋性變差,讓蛋糕或麵包吃起來口感更鬆軟; 吸水力增加,讓泡芙的麵團可以吸收更多的水分轉換成膨脹的力量。

croissant
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第四堂科學-膨脹的力量:為什麼千層派皮會膨脹?

千層派皮是甜點中很狡猾的品項,最理想的狀態是橄薄至薄如蟬翼般一層奶油及一層麵皮然後堆疊很多很多層,總是要確認奶油與麵皮的軟硬程度必須雷同,才能一起延展。烘烤時,奶油中的水氣揮發成氣體的膨脹力量將麵皮撐開,千層派皮就長高高了。不過,千層派皮的理論說比實際做來簡單許多,麵皮跟油脂的分佈一旦沒有平均,則無法達到最理想的派皮層次。

sugar and its substitute
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第五堂科學-糖的特性:為什麼食譜內需要糖?

很多人看到食譜第一個想法是「可不可以減糖?」 當然可以,只要理解糖在食譜中扮演的眾多的角色與功能,並能承擔減糖後對成品的影響。首先,糖會吸附水分子,屬於柔性材料。由於此特性,糖可以減緩餅乾和蛋糕烘烤時水分子蒸發的速度。第二,糖的吸水性可以延長烘培產品的保存期限,即使冷卻後,水分會糖結合而不是揮發到空氣中。最好的例子就是傳統的磅蛋糕,大量的糖分使蛋糕可以在常溫中保存5~7天並維持濕潤口感。第三,糖在高溫時(160C/320F)以上會產生焦糖化反應以及一系列複雜但無敵美味的化學反應,你喜歡的焦糖烤布蕾是典型的焦糖化反應。第四,影響冰品的質地。為何冰塊吃起來硬邦邦,但冰淇淋卻是綿密化口呢?也是因為糖。大量的糖除了降低水的冰點,也讓冰晶形成的速度相當快並且細小。(延伸閱讀:減糖大哉問

toast
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第六堂科學-梅納反應vs.焦糖化反應:為什麼吐司要烤上色?

梅納反應與焦糖化反應都是料理或烘培中最常見的兩種反應,兩者的差異是焦糖化反應純粹指的是糖加熱至一定溫度後產生的焦化現象,而梅納反應則必須包含蛋白質,所以像是煎牛排、烤餅乾蛋糕麵包等等追求的是梅納反應。由於很多人很怕「烤焦」,在烘培麵包上常常會烘培不足,上色不夠無法產生足夠的梅納反應,也少了很多美味的元素。煮焦糖醬時,如果能確實煮到醬汁呈現琥珀色,嚐起來帶有一點點的苦味,才能煮出帶有層次感、不甜膩的焦糖醬。

cake
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第七堂科學-乳化現象:為什麼我的蛋糕會沈澱?口感像粿?

一位有名的日本甜點主廚曾說,他最重視麵糊的乳化作用。乳化作用是兩種不相容的液體,透過某種物質,在烘培中常用的是蛋黃,成功融合在一起的過程。製作磅蛋糕時,使用大量的奶油,加入雞蛋時,食譜中總是再三強調雞蛋需回溫,而且是少量分多次加入,避免麵糊油水分離。雞蛋內的水分,原本無法與油脂相容,但因為蛋黃內的卵凝脂發揮了乳化作用。磅蛋糕的麵糊如果沒有成功乳化,烘烤後可能會出現沈澱、組織過於紮實不過鬆軟的問題。


近幾年料理科學風潮興起,越來越多科學家、學者與廚師共同合作試圖解開讓我們欲罷不能的美味背後的科學原理,烘培科學、料理科學常常被掛在嘴邊,

但到底「科學」是什麼呢?

我很喜歡的一位聰明的作者/部落客/行銷人Seth Godin,他對科學是這麼定義的。

科學是什麼呢?
對數不清的青少年來說,若遇到不好的高中老師,科學是「一系列按照科目分類的正確答案集合體。」
可是,答案的集合體不是科學。
科學是過程。
它不是偽裝成對的答案,它僅僅是有最好的過程可以往對的答案靠近。科學是一個不斷進行的爭辯,在其中你展現你目前做到的並且預測接下來會發生什麼事。科學不只是在實驗室中發生。每個人,每天,在工作中都會做的事。科學不是你相信或不相信的信念,它是一件被執行的動作。

本文經巧兒灶咖 - Ciao Kitchen授權轉載,原文發表於此

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航


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作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又能以什麼樣的方式來達成永續?

奧迪創新獎Audi Innovation Award (AIA)是奧迪自2018年起,為了尋找具有創意且能夠改善人們生活方式的新創團隊所舉辦。本屆奧迪創新獎更首度邀請學生團隊加入競賽,獲選的提案將能獲得獎學金。台灣福斯集團暨台灣奧迪總裁安薩瑞(Rahil Ansari)表示,今年奧迪以永續城市為主題,邀請了來自台灣頂尖大學的學生團隊,各自提出他們對城市永續的創意想法,藉由與學生交流,更能為奧迪帶來新鮮氣息,以及充滿活力的新創氛圍。

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台灣學生挑戰國際競賽,實踐想法超興奮

本屆的評審委員,也是奧迪環境基金會的資深顧問Matthias Rossmann博士指出,這個深具啟發性的獎項,不僅將德國、台灣的企業與人才匯聚在一起,為了追求一個有意義的共同目標,彼此分享、激盪,是一件相當令人感到興奮的事情;更希望透過學生們新穎的眼光,來點亮這個世界的多種可能。

在台灣的四個團隊中,包括了代表清華大學材料科學與工程學系的蘇姮侒、清華大學工業工程與工程管理學系的林芮伃、臺灣科技大學應用科技研究所的張培旺,以及清華大學材料科學與工程學系的林曜宇。張培旺靦腆地表示,在參加之前,其實並不知道AIA是一個什麼樣的競賽,所以做了很多事前的準備;在實際參加後,更是認同AIA的理念,很高興有機會可以把自己腦中的想法,化為現實可行的作法。而來自清大的蘇姮侒也有同樣的感受,能夠把所學變成所用,甚至更進一步的推展擴大,是這次參加活動最大的收穫。

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刻寫在DNA中的新創力,轉化成永續科技的動能

針對本次競賽的主題「永續城市」,學生們最初的確感到有些困惑。作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又要用什麼樣的角度來談永續?Matthias Rossmann博士認為,事實上,這正是全球的汽車製造商所面臨的挑戰,而奧迪願意正面接受這樣的考驗,並且做出承諾。因此在2009年成立了奧迪環境基金會,就是希望借力使力,將與環境相關的問題,透過科技、技術的力量來解決。藉由解決這些全球性問題的過程中,奧迪環境基金會更期待引發每一位奧迪人對環境的熱情與認識。

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Matthias Rossmann博士同時也分享了奧迪環境基金會所進行研發的兩個項目。首先是與德國柏林大學合作,用於對付目前無所不在的塑膠微粒的智慧過濾器。這個過濾器被設計成適合安置在城市的下水道系統中,除了直接過濾掉有害的塑膠微粒之外,更重要的是收集這些東西的來源、型式,並且數據化,就能建立城市中的塑膠微粒熱區,以便針對這些地方進行防治、宣導及改善的工作。另一個非常有趣的項目則是與海德堡大學合作,開發配備了先進傳感器技術的無人機,用來監測樹林中的狀態,對於有志於保護植物生態系統的人來說,這無異為最有力的幫手。

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永續、環保的實踐,不再只是自備環保餐具和環保袋而已,奧迪環境基金會把這個影響巨大、需要全球一起努力的環境議題,視為一個創造的契機,一個能夠透過創新思維、前端科技,打造出更適合人們生活的環境的機會,也是幫助我們的地球資源能夠永續循環的機會。

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