每位燒烤師傅，可能都是一位化學家

李存璞

人類祖先告別茹毛飲血的那一晚，或許是因為一道意外的閃電。

閃電擊中松林茂密的松針，燃起熊熊火焰。樹下一頭稍顯肥碩的羚羊來不及跑遠，便被大火困住，而它與火焰的距離剛剛好——借用一句歌詞：“再靠近一點就會爆炸，再靠近一點就會被融化……”在大火退去尚留一些余溫之時，人類祖先撿起外酥里嫩的羊腿，一口下去，口腔中爆發出從未有過的鮮香與脆嫩口感。從此，人類祖先便決定在基因里“編入”這一段“燒烤序列”。

即使到現代社會，人們的飲食早已豐富多彩到超出了我們自己的想象，但燒烤依然是商務宴請、朋友小聚、情侶約會時的重要選擇。燒烤是如此令人癡迷，乃至在2023年的中國，引發了一場全國人民紛紛前往山東淄博的“人類遷徙行為”。小烤爐、小卷餅很特別，但對燒烤本體而言，更加令人沉迷的一定是被烹制的肉類本身。

怎樣才是一串完美的燒烤？略顯金黃的焦香表皮，豐富多汁的肉質纖維，充滿香氣與引人垂涎的油脂……這是一場美妙的化學反應盛宴，由蛋白質、脂肪、木炭和調料共同演繹，集熱量、口感與味道之大成。

那么，如何獲得這樣一串完美的烤肉？

這是個烹飪問題，也可能是個營銷問題，但更本質的，應該是個化學問題。

現在，就讓我們烤起來吧！

緣起：美拉德反應，風味與口感的開端

但凡懂點兒化學與烹飪，聊燒烤則言必稱“美拉德反應”。盡管稍微有些陳詞濫調，但對于啥是美拉德反應，學術界也尚未完全弄明白。

美拉德反應得名于法國物理學家與化學家路易斯·卡米拉·美拉德。美拉德在1912年發表的文章上討論了在140℃～165℃時肉類表面產生棕色色素的相關現象。雖然美拉德占據了命名權，但美拉德反應的化學反應機理最早由美國化學家約翰·愛德華·霍奇在1953年提出。這篇名為DehydratedFoods，ChemistryofBrowningReactionsinModelSystems（《食物脫水，模型系統中的褐變反應化學》）的文章，后來被SCI評選為經典引用論文（CitationClassic）。文章中，霍奇闡釋了基于糖與氨基酸等物質經過一系列反應，最終轉化為類黑素（美拉德體）的過程。

類黑素是一系列含有氮的聚合物，其本身具有焦香的味道與口感。類黑素在持續加熱中會裂解，產生數以百計具有不同香味的小分子物質，這些或含有氮元素，或含有芳環的物質將成為燒烤味道中最為誘人的組分。

美拉德反應種類十分豐富，互為競爭關系，因此在燒烤的實踐流程中需要對溫度進行把控，由此調控美拉德反應的進行路徑，進而獲得不同的類黑素和后續的燒烤風味。

燒烤時的溫度不能過高，過高會造成表面碳化（應該沒有人想吃變成無機物的肉串吧）；溫度不能過低，過低會導致美拉德反應進行不順利，風味不佳。脫水反應也影響著最終的類黑素物質，而對脫水的控制，除了可以用溫度來調控，也可以通過刷油來阻止水分快速流失，獲得不一樣的口感。而在實際生活中，刷到肉串上的除了油脂，往往還有各種調味料，這些調料會改變肉串表面的pH值，進而影響到美拉德產物的化學組成，以控制最后肉串成品的味道細節。

在某些地區的特色燒烤中，燒烤師傅會在肉串上撒糖。新鮮的肉類當然是大自然最好的饋贈，但額外糖類的撒入，可以控制美拉德反應的走向，并且糖類本身的焦糖化反應（紅燒肉中的炒糖色）也能帶來一些額外的風味，這番操作是不少燒烤攤主不自覺的化學知識運用。

緣續：傳熱與保水，齒間一剎那的溫暖

美拉德反應給了肉類本質的改變，然而這還遠遠不夠成就一串完美的烤肉。事實上，盡管焦香的肉串表皮使得燒烤在入口的一瞬間迸發出的風味十足，但牙齒咀嚼的一剎那，才是人們對熱量攝入的開端。

鮮嫩多汁，是對肉質纖維的最高評價。

如果說肉串表面的美拉德反應是小分子水平下的化學變化，那么肉串內部口感的形成則更多依靠的是蛋白質三維結構的改變以及水分的保持。當肉串內部蛋白質被加熱時，原本組裝有序的蛋白質纖維結構會被破壞——所謂的蛋白質變性，從而讓原本緊實的蛋白質變得柔軟細膩，同時釋放出被鎖住的水分子，形成肉汁。隨著蛋白質被加熱，大尺寸的聚集體逐漸被解開，所占比例逐漸降低，最終形成尺寸較小的蛋白質分子自組裝體系，從而讓肉串獲得了更易咀嚼的口感。

當然，蛋白質的變性不能太過。如圖1所示，蛋白質組裝前是沒有具體指向性的松散結構（a），組裝好之后則十分緊實（b），組裝結構部分破壞后則變得略顯松散（c）。對應于肉串的口感，不怎么烤熟的（b）口感偏硬，嚼不動；烤得恰恰好（c）時，蛋白質纖維有嚼勁又松軟多汁；（a）則多發生在燉肉時，就是所謂的燉太爛，以致入口即化——這可不是好烤肉的口感。

好的燒烤師傅可以精妙地實現內部肉質的口感控制。他們會先快速地讓肉串表面形成美拉德反應的類黑素聚合物層，再慢慢加熱，讓內部蛋白質變性、產生肉汁。類黑素既然是聚合物，自然可以有效防止內部肉汁中的水分流失，避免內部肉質變柴；而一些本身就含有較多水分的肉串，可以有效避免局部肉蛋白過度變性，也“主動”地保證了烤肉串的極致口感。因此在烤制過程中，火力的控制至關重要，但烤者也要一心多用——內部肉質滲漏汁水的時候，正是烤串調味的關鍵時刻。

燒烤與健康，掌控火構造的芳香

從化學角度而言，燒烤會產生許多含氮的有機物，或者芳香族化合物。它們是燒烤風味的重點，但這些物質往往又與致癌相連，畢竟二噁英、焦油可能正浮于烤肉串表面。更何況為了增加風味，許多燒烤使用炭火或果木樹枝烹制。這些天然植物本身攜帶的香料或有機物，在燃燒時自然揮發至肉類表面，或直接物理吸附提供味道，或參與化學反應賦予芬芳，讓肉串變得更加特別的同時，卻也帶來了新的健康風險。

2002年，Nature雜志的一篇論文率先提出，丙烯酰胺會在美拉德反應——燒烤中出現。丙烯酰胺是著名的潛在致癌物質，因此燒烤吃多了確實有可能增加一定的致癌風險。但換個角度而言，拋開劑量談毒性本身就不科學，偶爾吃一頓小燒烤，攝入的毒素可能遠低于一根二手煙。

在我媽看來，燒烤是沾著炭灰的影響健康的“毒藥”；在我看來，燒烤則是帶著芬芳的“治療”郁悶與焦慮的解藥。當然，盡管“沒有什么是一頓燒烤不能解決的”，但聽媽媽的話，享受生活也注重健康，似乎更為重要。