皮蛋的制作过程，竟然也是美拉德反应？

切开一颗皮蛋，墨绿色的蛋黄、琥珀色半透明的蛋清，表面还有松针状的白色花纹。很多人第一次见到这种组合，脑子里冒出的第一个念头是：这蛋是不是坏了？

闻起来更像坏了。一股冲鼻的氨水味，夹着若有若无的臭鸡蛋气息。小时候不爱吃皮蛋的人，多半是被这股味道劝退的。

但这颗蛋并没有坏。它经历的，是一场主要由强碱驱动的化学改造——主角不是细菌，不是霉菌，而是碱。

石灰不是来腌蛋的，是来造碱的

传统皮蛋的做法，是用盐、石灰、食用碱调成黄泥，把鸭蛋裹起来。看起来像“腌制”，但真正的主角是石灰。

石灰的主要成分是氧化钙。氧化钙遇水，变成氢氧化钙；氢氧化钙再和碳酸钠反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。氢氧化钠，就是这场魔术的碱性来源。

现在很多工业级皮蛋已经标准化生产，直接用氢氧化钠加盐加水，再加一些风味辅助成分，不再依赖传统泥灰包裹。

碱性腌制可逐渐把蛋内pH提升至约9—12，具体数值随原料、配方和腌制阶段变化。碱由外向内作用需要时间，蛋清与蛋黄也不一定同时达到相同的状态。

皮蛋的变化由碱性条件驱动，不能把一个部位、一个时间点测得的pH，当成整颗蛋始终相同的状态。

强碱对脂肪有皂化作用。高 pH 会让蛋黄脂肪发生皂化反应，带来奶油般的质感。同时，碱对口腔黏膜有轻微的刺激感，那种“皮蛋特有的涩”就来自这里。

同样叫“变性”，煮鸡蛋和皮蛋走了两条路

我们平时说鸡蛋“熟了”，常常是在描述加热后的变化。高温改变蛋白质原本折叠的结构，蛋白质逐渐聚集并形成凝胶。普通煮蛋蛋白呈现不透明的白色，与内部聚集结构对光的散射有关。

强碱也会改变蛋白质的电荷和构象，分子之间的吸引与排斥随之改变。2009年发表于《Soft Matter》的研究，将皮蛋蛋清的结构描述为由球形聚集体和部分变性的蛋白质形成的细丝状网络，长程静电排斥和短程吸引共同参与其中。

透明度的差异，要从聚集体和网络如何散射光来理解。蛋白质在被煮熟之后，并没有整齐站成一排，让光从缝隙里通过。相比之下，碱性处理的蛋白质会形成特定的结构，让光线通过，进而变得更透明。聚集体尺寸和网络形态不同，凝胶的外观就可能不同。

这项研究还有一个有意思的观察：煮熟的蛋白，在随后碱处理时也能转为透明。加热和碱处理并非只能各自通往一个终点，处理次序、环境条件和最终形成的结构都很关键。

所以，“高温让蛋白质混乱，强碱让蛋白质有序”并不是准确的概括。我们看到的是不同条件下的凝胶结构差异，不能把它推广成所有蛋制品都遵循的规则。

琥珀色和墨绿色，各有各的来路

蛋清的琥珀色，来自美拉德反应。

我们通常认为美拉德反应需要高温——煎牛排、烤面包、炸薯条时的褐变，都是美拉德反应。但美拉德反应的本质是糖和氨基酸（或氨基化合物）之间的非酶促反应，高温只是让这个反应快速发生的条件之一。强碱环境同样可以让美拉德反应在室温下发生。

所以皮蛋不需要加热，静静躺在碱泥里，颜色就慢慢变深了。煮鸡蛋的蛋白是白色的，因为它只经历了高温变性，没有发生美拉德反应；皮蛋的蛋清是琥珀色的，因为强碱同时启动了变性和褐变两条路径。

蛋黄的墨绿色，则是另一套化学。

蛋黄里含有铁，蛋清里的含硫氨基酸在强碱条件下分解，产生硫化氢。硫化氢和铁离子相遇，生成硫化亚铁——一种墨绿到黑色的化合物。

蛋黄的墨绿色不是腐败。强碱下含硫氨基酸分解出硫化氢，与蛋黄里的铁离子相遇，生成墨绿色的硫化亚铁。

这不是腐败的标志，而是强碱环境下含硫氨基酸正常分解的产物。

溏心与臭味

溏心皮蛋和实心皮蛋的区别，跟煮鸡蛋的溏心原理类似：碱是从外向内扩散的，处理时间和碱浓度决定了碱渗透到哪一层。时间短、碱浓度低，蛋黄中心还没完全凝固，就是溏心；时间长、碱浓度高，整颗蛋黄都凝固，就是实心。

皮蛋的臭味，跟臭豆腐的臭味来源完全不同。正如我们之前一期推送提到的，臭豆腐的臭味来自微生物发酵产生的吲哚、粪臭素、苯酚、硫化物等复杂混合物；但是皮蛋的臭味主要来自化学反应——强碱环境下，蛋白质分解产生氨（氨水味）和硫化氢（臭鸡蛋味）。有人形容是“臭厕所加臭鸡蛋”，但它和发酵食品那种复杂的腐败气息不一样，因为皮蛋的生成跟微生物没有太大关系，主要是 pH 变化导致的有机化学反应。

而且这些小分子挥发得快。皮蛋只有在切开的时候味道才比较明显，做成菜端上桌，基本上就闻不到了。加上醋、姜、酱油等调料，味道会被进一步掩盖。这也是为什么很多人“闻着不敢吃，吃起来觉得还行”。

一颗蛋的两种“熟”法

皮蛋大概是中国人最熟悉的“黑暗料理”之一。它黑、它臭、它看起来像坏了，但它其实是人类用化学知识改造食物的一个经典样本——不用加热，不用微生物，只靠石灰和碱，就把一颗鸭蛋变成了另一种形态。

下一次切开皮蛋的时候，你可以想一想：这颗蛋并没有坏，它只是换了一种方式，在碱里“熟”了。高温和强碱都能改变蛋白质结构，形成的凝胶及其光学性质却可能不同。

不过还有一个问题值得琢磨：为什么同样是强碱变性，皮蛋的蛋清是透明的，而有些碱处理过的蛋制品却会变得浑浊甚至发黏？碱浓度、处理时间、蛋的新鲜度，究竟哪个因素在决定最终的质地？这大概是食品科学家和厨房里的老师傅都还在各自摸索的问题。而厨房里的答案，往往比实验室里来得更早。

参考文献

[1] Century egg. (n.d.). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Century_egg

[2] LabRoots. (n.d.). What are century eggs? LabRoots. https://www.labroots.com/trending/chemistry-and-physics/8489/century-eggs

[3] Predict the gelling properties of alkali-induced egg white gel based on the freshness of duck eggs. (n.d.). NCBI PMC. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10648198/

[4] Eiser et al. (2009). Molecular cooking: physical transformations in Chinese ‘century’ eggs. Soft Matter, 5, 2725–2730. https://doi.org/10.1039/B902575H

来源：biokiwi

编辑：关鸽

转载内容仅代表作者观点

不代表中科院物理所立场

如需转载请联系原公众号