——科学能吃吗？好吃吗？
——当然！
从今天起，《赛先生》“亲自下厨”，与盖伊·克罗斯比博士一起，为中国读者奉上“吃喝的科学”专栏，向你介绍“好吃”的科学。盖伊·克罗斯比博士是美国认证食品科学家、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院兼职副教授，也是《美味厨房大考验》的科学编辑。洋葱为什么辣眼睛？面条下锅后为什么会变软？答案全都在这里！
科学“能吃”，也很“好吃”！
撰文 盖伊·克罗斯比
翻译 BiotinQ
编辑 韩琨
（图片来源：pixabay）
洋葱因为它鲜美的滋味在全世界的厨房里都占有一席之地。它的加入往往会令蔬菜和肉类都增色不少。但是，一个完整的洋葱其实是无味的。它和很多蔬菜一样，只有在经过切割或者烹煮之后才会散发出刺激性气味。
当洋葱细胞受损破裂时，一种叫蒜氨酸酶的活性物质被释放出来。蒜氨酸酶一旦接触到无味的异蒜氨酸，就把它催化生成很不稳定的1-丙烯基次磺酸，随即被快速转化成硫代亚磺酸脂和硫代磺酸盐。这两种物质就是生洋葱刺激性气味的来源[1]。整个过程在室温下只需要不到30秒的时间。除此之外，一种叫LF合成酶的物质同时可以很快地把丙烯基次磺酸催化成一种叫丙硫醛-S-氧化物的催泪素（简称PSO），弥漫在空气里的PSO使我们流泪，也是造成生洋葱辛辣味道的原因[2]。
当然，实际情况比上述解释要复杂一些。事实上，从异蒜氨酸（isoalliin）转化而来的硫代亚磺酸脂和硫代磺酸盐有很多种，它们具有非常相似的结构，统称为异构体。异蒜氨酸是由一种叫做半胱氨酸的氨基酸合成的。如大家所知，氨基酸是组成蛋白质的基本原料。半胱氨酸和蛋氨酸则是为数不多的几种含硫的氨基酸。基本上，洋葱里所有的具有香味和催泪作用的物质都含有硫元素。
那么，洋葱气味的强烈程度，与什么有关呢？这主要取决于以下两个因素：洋葱的种类（也叫做栽培品种）以及土壤中的含硫量。世界上的洋葱有上百种，但是大致可分为两类：温和型的春季洋葱和较为辛辣的储藏型洋葱。春季洋葱在秋天栽培，来年早春收获。储藏型洋葱一般在春天栽种，同年夏末或者初秋收获。相比之下，前者的味道更为甜美也比较温和，但后者更易保存，能在干燥阴凉的地方存上数月不变坏，春季洋葱的可储存时间较短，而且最好是保存在冰箱里。
作为环境影响食物味道的绝佳例子，同品种洋葱在味道上的差异主要取决于栽培土壤中硫含量的高低[3]。硫以硫酸盐的形式存在于土壤中。硫酸盐被洋葱的根吸收，参与生成了含有硫元素的氨基酸（如半胱氨酸），后者则是合成硫代亚磺酸脂和硫代磺酸盐的原料。洋葱的辛辣度和土壤中的硫含量具有直接的线性关系，也就是说，硫含量高的土壤中长出来的洋葱肯定比较辛辣，硫含量低的土地培育出来的洋葱则更加味甜，例如《1986年Vidalia洋葱条例》（the Vidalia Onion Act of 1986）就规定，Vidalia温和型洋葱只能生长于土地硫含量低的美国乔治亚东南地区。不过，Vidalia洋葱的基因本身天生也有温和型的倾向，即使是在硫含量高的土壤里栽培，Vidalia洋葱也更易成为含糖量高但辛辣度较低的品种。
温和型洋葱的含糖量比储藏型要高18%左右，这使得前者比后者尝起来稍稍甜一些。洋葱里的甜素来源主要是可食用糖，如葡萄糖、果糖，还有蔗糖。有意思的是，春季洋葱含有更多的果糖，储藏洋葱里的蔗糖含量则更高些。果糖的甜度是蔗糖的1.5倍，所以，春季洋葱吃起来比储藏洋葱甜得多[4]。
综上所述，我们就了解了为什么生洋葱具有辛辣刺激的口感，但是煮熟的洋葱却变得温和、味甜，甚至有点类似肉质的口味。
（图片来源：pixabay）
最近有研究发现，烹煮过程可以使催泪素PSO转化成一种叫3-巯基-2-甲基戊醇的物质，简称MMP[5]。MMP的口感很像肉汤。使用食品加工工具（如搅拌机）比简单的切割能使洋葱产生更多的PSO。从PSO转化成MMP只是一个简单的化学反应而非酶催化反应，MMP的生成速度并没有PSO的生成速度快，所以，较长时间的烹煮可以增加洋葱类似肉质的口感。另外，MMP溶于水，所以烹煮时加点水的话，洋葱便可释放更多的MMP。
总的来说，把洋葱切碎，在热油里烹制，然后加水熬煮，可以大幅度提高它的口感，也就难怪人们爱把洋葱加入荤菜中作为辅料啦。
注释：
[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
本文来自于“GUY CROSBY: The Cooking Science Guy”，《赛先生》经授权翻译转载。
原文链接：
http://www.cookingscienceguy.com/pages/wp-content/uploads/2012/07/The-Science-of-Onion-Flavor.pdf
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