メイラード反応入門：褐変、香り、風味の科学

Serious Eatsの常連読者なら、私たちがメイラード反応について言及しているのを目にしたことがあるでしょう。そしてメイラード反応は、パンの香ばしさと麦芽の風味、ハンバーガーの焦げた味、コーヒーの濃くて濃厚な味など、茶色く複雑な風味を生み出す原因です。今晩料理をする予定なら、メイラード反応を利用して生の食材をより良い感覚体験に変えることになりそうです。

「それは、レシピの奴隷になることと、レシピを自由に自分のために使えるようになることの違いです」

しかし、メイラード反応は単に食べ物をおいしくするだけではありません。表面的なレベルであっても反応を理解することは（これはメイラードのダジャレで、すぐに理解できます）、料理の化学的および物理的プロセスを理解するための入り口です。関係する変数を把握し、それらを操作する方法を学ぶことは、より自信を持って料理をするための最良の方法の1つです。これは、レシピの奴隷になるか、レシピを自由に活用できるかの違いです。

幸いなことに、メイラード反応はどこにでもあるので、練習して学ぶ機会はたくさんあるということです。私たちはメイラード反応を頻繁に使用するので、その存在を忘れがちですが、それがないと、間違いなく気付きます。ローストではなく茹でたような味のステーキや、蒸し焼きのような味の炒め物を想像してみてください。いずれも、メイラード反応の可能性を活用する機会を逃していることになります。

では、メイラード反応とは何でしょうか?

メイラード反応は複雑です。実際、非常に複雑なため、科学者が実際に何であるかを解明し始めたのはここ数年のことです。科学者はまだ完全には理解していませんが、基本的なことはわかっています。メイラード反応は、食品内外のタンパク質と糖が熱によって変化し、新しい風味、香り、色を生み出すときに同時に起こる多数の小さな化学反応です。

実のところ、メイラード反応は私たち人間にとって食べ物をより魅力的にし、ステーキにかぶりつき、コーヒーを飲み、ビールを一気飲みしたくなるように促します。* この地球にうろつく他の雑食動物とは異なり、私たちはもはや生の牛の肩肉の塊を特に食欲をそそる傾向はありません。しかし、同じ筋肉が挽かれ、パテにされ、フラットトップで焼かれたら、私たちは喜んで列に並びます。これは主に、食べ物に遭遇したときに 2 つの重要なシグナルに反応するように進化したためです。1 つ目は「栄養」シグナルで、食べ物が消化しやすいカロリー、ビタミン、ミネラルを大量に提供することを知らせます。2 つ目は「一般的な無害性」シグナルで、食べ物が私たちを殺さないことを知らせます。メイラード反応は、これら 2 つのシグナルを 1 つのスーパーシグナルに組み合わせる進化の方法であり、調理された食べ物のローストまたは焦げた風味に特有のものです。

*はい、ビールでも、醸造前に穀物を焙煎するとメイラード反応が起こります。

私たちが求めている料理は、本質的には、時間をかけて食べ物に熱を加えるというプロセスです。すべてがうまくいけば、お腹も空いてきます。先ほどの例をさらに広げると、液体はタンパク質、糖、水という基本的な構成要素で構成されています。メイラード反応は、熱と時間が加わったときに、タンパク質と糖に起こる反応です。

簡単に言うと、適切な量の熱、湿気、時間があれば、これらの特定の糖分とタンパク質は、シボレーの後部座席でイチャイチャしている欲情した酔っぱらいの恋人たちのように、急速に絡み合った熱い混沌となり、9 か月後にはまったく新しい創造物が出現します。ただし、タンパク質と糖分の場合、数ヶ月ではなく数分で済み、子供の代わりに、結果はますます複雑な味と香りの分子の配列になり、メラノイジンと呼ばれる新しく形成された食用色素分子のおかげでより濃い色になります。

熱、湿気、そして時間

メイラード反応を起こすためにまず必要なのは熱です。ステーキを室温でカウンターの上に 1 週​​間置いておくと、確かに何らかの化学変化が起こりますが、メイラード反応は起こりません。

しかし、ステーキに必要なのは熱だけではありません。表面を焦げ目がつくようにするには、比較的高いレベルの熱が必要です。海面で最高 212°F (100°C) になる沸騰したお湯では、熱さが足りません。そのため、茹でたステーキは濃い茶色ではなく灰色になり、誰の味覚も刺激しません。

マイラールできるより低い温度で、より多くの水を使って作業してください。鶏肉、牛肉、野菜のスープを弱火で 8 時間から 12 時間煮ると、茶色の香りのよい液体が残ります。これはメイラード反応が起こったことを示す決定的な証拠です。

しかし、ほとんどの人は、スープをそんなに長い時間煮たりはしませんし、ステーキをそんなに長い時間煮たりもしません。その代わりに、私たちはローストしたり、揚げたり、グリルしたりします。これらの調理プロセスは、数時間ではなく数分で比較的速く行われます。メイラード反応を素早く起こすには、212°F の上限を破るのに十分な水分を飛ばす必要があります。

による表面を徹底的に乾燥させると、表面温度が 300°F (149°C) 以上に上昇し始めます。その時点でメイラード反応が本格的に始まり、新しい風味、香り、そして「褐変反応」というより一般的な名前の由来となっている特徴的な茶色が生まれます。

そのため、調理する前にタオルで肉を軽くたたいて水分を拭き取ったり、冷蔵庫で数時間乾燥させたりするのが賢明です。また、調理の45分以上前に塩を振る（浸透圧によって肉から水分を吸い出すのに十分な時間があり、その後塩水が肉に吸収されて肉が柔らかくしっとりします）か、調理直前に塩を振る（浸透圧による水分の大幅な損失を完全に回避できます）のが理想的です。: 肉にたっぷりと塩をふり、調理する前に少なくとも一晩、最大で数日間冷蔵庫で自然乾燥させます。肉はしっかりと味付けされ、表面はよく乾燥しているので、ローストまたは焼き付けたときに最大限のメイラード効果を発揮するのに最適です。

タンパク質と糖

熱、湿気、そして時間はメイラード反応を起こす鍵となるかもしれませんが、タンパク質と糖がなければ反応は起こりません。タンパク質は、紙の塊のようにくしゃくしゃになったアミノ酸の長い鎖です。タンパク質の中にはメイラード反応を起こしやすいもの、つまり糖と結合しやすいものもあります。しかし、どんな糖でも良いわけではありません。デンプンや砂糖などの複合糖の分子は大きすぎてメイラードタンパク質と反応しません。代わりに、これらのタンパク質には「還元糖」が必要です。これは基本的に、特定の水分と温度レベルでアミノ酸を引き付ける単純な糖です。

これは重要なポイントです。メイラード反応は、ある程度限られたタンパク質と糖分子のセットから始まり、これらが時間の経過とともに結合して混ざり合うにつれて、方程式に新しい分子がどんどん追加されます。よく考えてみると、これは一種の近親相姦的な分子乱交です。（気持ち悪い！そして...おいしい！）これらの無差別分子は、食品の表面で毎秒数十億、数兆回も何度も混ざり合い、成長し、再帰的で再結合する香りと風味のエンジンを形成します。

このエンジンは、温度、時間、pH の影響を受けます。これらはすべて、家庭料理人がコントロールできるものです。風味と香りの化合物を多く作りたい場合は、重曹で pH を少し上げてください。カリッとした焦げ目のついたクラストが欲しいですか? 少量の酸で pH を下げるか、温度を上げてください。両方を少しずつ使いたいですか? 油で揚げると、両方の長所が得られます。

しかし...なぜ私たちはそれを好きなのでしょうか?

ちょっと、ありふれたジャガイモについて考えてみましょう。生のジャガイモは、ほとんどの人が同意するでしょうが、あまり魅力的ではありません。もちろん、生のジャガイモを食べても害はありません。結局のところ、ジャガイモは濃縮されたデンプンの大きな塊にすぎず、デンプンは私たちの生存に不可欠なエネルギーです。しかし、紆余曲折を経て進化したおかげで、私たち人間はもはや生のジャガイモを効率的に消化することができません。私たちの消化器系は、ジャガイモの複雑なデンプンをより単純なものに分解するのに苦労し、ジャガイモの中に隠れている多くの栄養素を抽出できません。調理するとデンプンが分解され、それらの栄養素が解放され、体に吸収されやすくなります。

私たちがでは、一連のイベントが起こります。まず、露出した表面の水分がほとんど沸騰して蒸発し、デンプン質が弾けてふわふわの塊になり、より単純な糖に分解されます。水分の損失により表面の温度が上昇すると、タンパク質と分解された糖がさらに分解し始め、その後再結合します。各ジャガイモの塊の表面に、おなじみの淡い茶色が現れます。調理されたジャガイモの表面に生成されたさまざまなタンパク質-糖分子の一部は、フライパンの上の熱い空気中に舞い上がり、鼻に向かって漂ってきます。ローストポテトのあの香りは、体に必要な栄養素だけでなく、すぐに利用できる栄養素を供給できる食品が目の前にあることを伝えます。一口食べれば、口の中でそれが証明されます。おいしいのです。

さて、後ろの方で「ちょっと待って、マッシュポテトは私のお気に入りだけど、全然メイラード反応してないよ！」と言う人がいるのが見えます。重要な点を指摘しています。茹でたり蒸したりしたジャガイモは、比較的短い調理プロセス中に大量の水が存在するため、メイラード反応を起こさず、それでもおいしい結果を生み出すことができます。しかし、これらのジャガイモは本当にバターのような他の風味や香りの源と混ぜると、バターは美味しくなります。バターの主な風味分子は酪酸と呼ばれ、酪酸は、肉を焼いたときにメイラード反応によって生成される主な香り分子でもあります。ほとんどの場合、その経路はメイラード反応に戻ります。

メイラードにはメイラード以上の何かがある

次に知っておくべきことは、メイラード反応はタンパク質、糖、水という構成要素に起こる唯一の反応ではないということです。そして、これらの構成要素の比率に応じて、メイラード反応自体からさまざまな効果が得られます。

たとえば、クッキー生地はステーキと同じ材料でできています。両者の違いは、その割合です。ステーキには明らかにタンパク質が多く含まれ、クッキーには糖分が多く含まれています。これは、メイラード反応が起こる方法だけでなく、これらの食品がカラメル化などの他の関連反応を起こす度合いにも大きな影響を与えます。

カラメル化は、糖が加熱され、加水分解と呼ばれるプロセスで水と反応し、複雑で甘く、ナッツのような、わずかに苦い物質に分解されて再形成される現象です。カラメル化はメイラード反応の親戚だと私は考えています。タンパク質レベルが低く、糖分レベルが高く、温度が 350°F (177°C) を超える場合 (オーブンで焼くクッキーなど)、カラメル化ははるかに重要な要因になります。メイラード反応と同様に、カラメル化によっても色が濃くなり、風味がより複雑になります。これが、この 2 つがしばしば間違えられる理由の 1 つです。

これらの反応は異なっていても、相互に排他的ではないことを覚えておいてください。メイラード反応とカラメル化はステーキとクッキーの両方で起こり得ますが、それぞれで著しく異なる、多くの場合補完的な風味と香りを生み出します。

ステーキは筋肉でできており、そのほとんどがタンパク質と水分で、糖分は比較的少ないです。タンパク質の濃度が高いとメイラード反応が起こり、風味分子が多くなり、芳香分子が少なくなります。一方、クッキーはその逆です。糖分が多く、タンパク質が比較的少ないと、メイラード反応で芳香化合物が多くなり、風味分子が少なくなります。

一方、クッキーには砂糖が多く含まれているため、カラメル化がより強く起こり、メイラード反応では得られない風味が加わります。一方、ステーキにはメイラード反応で生じる香りは少ないですが、ありがたいことに、軽く焦げた脂の香りが、本来欠けていた香りを補ってくれます。この 2 つのプロセスをうまく活用できれば、よりおいしい料理を作ることができます。

私の祖父は、レシピだけに従って料理をしても、チキンとワッフルの魔法は生まれないだろうとよく言っていました。確かにレシピでは、それぞれを別々に作る方法は教えてくれますが、両方を一緒にするとより美味しいと教えてくれたのは実験でした。メイラード反応の知識は、祖父が思っていた以上に正しかったことを物語っています。チキンとワッフルがこれほど相性が良いのは、さまざまな種類のメイラード反応が完璧に組み合わさっているからです。砂糖を多く含んだメイラードは香りは強いが風味は弱い。、それは正反対です。メープルシロップをたっぷりかけ（こんにちは、キャラメル化！）、食べたくなる理想的な科学的食事が完成します。

これは、料理が単なる食べられる科学であることを改めて思い出させてくれるものです。メイラード反応は私たちのマニアックな基礎であり、レシピは私たちの実験であり、私たちの科学者であるあなたの生活、満足、そして最終的には生存は、その結果にかかっています。

2017年4月