科学让美食更精彩

本文来自微信公众号： 辉尝好吃 ，作者：林卫辉

讲起美食，谁都可以说几句，但是，我们真的懂美食吗？科学家们就尝试着从科学角度剖析美食。

牛津大学著名的低温物理学家尼古拉斯·柯蒂（Nicholas Kurti）曾发出过一句著名的感慨：“我们能够测量金星的大气层温度，却不知道面前的蛋奶酥为什么这样好吃，真是悲哀。”柯蒂是匈牙利裔的英国物理学家，长期在牛津大学的克拉伦登实验室（Clarendon Laboratory）从事研究工作，他的研究领域是低温物理，但柯蒂教授最广为人知的贡献，是他在晚年对烹饪科学的推动，他喜欢将一切都从科学角度来解释，就连做饭也不例外，早在1969年，他就主持了名为《厨房中的物理学家》（The Physicist in the Kitchen）的电视节目，那个时候还是黑白电视的年代，他就展示了如何用注射器给热馅饼注入白兰地而不破坏饼皮等“黑科技”烹饪法，现在颇为流行的低温慢煮，就是他的贡献。

埃尔维·蒂斯（HervéThis）是一位法国化学家，他热衷于收集和研究厨房里的各种“秘笈”和传说，比如“为什么煮梨子要加柠檬汁”“烤乳猪什么时候去头皮才脆”等，他试图用化学实验来验证这些说法的真伪。

1985年，这两位科学家见面了，他们一拍即合，正式将这门研究烹饪现象背后的科学原理的学问，定名为Molecular and Physical Gastronomy（分子与物理美食学），这标志着他们从单纯的个人爱好转向了正式的学术研究。他们都对厨房里那些只可意会不可言传的“经验之谈”感到不满，坚信烹饪应该建立在严谨的科学原理之上。1992年，两人在意大利西西里岛的埃里切（Erice）城共同成立了International Workshop on Molecular Gastronomy（分子美食国际工作室），这个工作室非常独特，它邀请顶尖的科学家和名厨同堂讨论，科学家负责解释“为什么”，厨师负责“怎么做”，这一举措成功地将“分子美食”从一种奇思妙想推向了一门正式的交叉学科。在柯蒂教授于1998年去世后，蒂斯继续了这项事业，并将学科名称简化为现在的Molecular Gastronomy（分子美食学）。可以说，没有这两位科学家的跨界合作，就没有后来我们看到的那些充满科技感的分子料理。

还有不少科学家也在致力于美食的科学研究。比如法国国家科学研究中心(CNRS)的生物物理学家克里斯托弗·拉夫尔(Christophe Lavelle)，他不仅做科研，还专门开设课程教学生和厨师如何用生物物理学的角度理解烹饪，他认为烹饪和细胞核内的基因组力学在本质上都是大分子的结构和动态变化。理论物理学家、微软前首席技术官纳森·梅尔沃德(Nathan Myhrvold)，他将分子美食推向了一个更工程化、技术流的方向，被称为“量子美食”或“现代主义烹饪”，他组建了一个庞大的团队，历时多年编写了巨著《现代主义烹饪》（Modernist Cuisine）。他主张用离心机、液氮、真空低温慢煮等实验室设备来极致地控制烹饪过程，强调热量传递和分子反应的精确性。

我们国内也有许多食品科学教授在深耕这一领域，将科学原理应用到具体的食材和工艺中。广西大学的陈德慰教授，专注于食品风味技术，特别是水产食品的风味，他研究了“磷脂对鱼头汤风味的影响机理”，以及小龙虾的特征滋味，他的工作是用科学方法解析为什么某种食物会有特定的香味，并试图优化它。江南大学的吴凤凤教授，她的研究方向是谷物加工与品质调控，她研究了如何通过控制冷藏工艺来提升面包的风味物质，以及发酵糙米糕的工艺优化。中国农业大学的李媛教，她的研究方向是食品科学与营养工程，特别是分子料理在精准营养中的应用。她的研究展示了分子料理技术如何解决实际健康问题，例如利用“质地重构技术”为有吞咽障碍的老年人定制安全、美味的食品，或者利用包埋技术提高营养素（如花青素、益生菌）的吸收率。

除了前面提到的科学家，一些先锋厨师也是美食科学的实践型贡献者。他们不像物理学家那样在实验室写公式，而是把厨房当成实验室，通过成千上万次的烹饪实验，总结出了一套套科学化的烹饪体系，比如“分子料理之父”费兰·阿德里亚(Ferran Adrià)，他将烹饪变成了一种科学实验。在他主理的斗牛犬（El Bulli）餐厅，每年关闭半年专门用于研发，他发明了泡沫技术、球化技术（让液体变成像鱼子酱一样的颗粒），并最早大规模应用液氮来瞬间冷冻食材。他主张“乾坤大挪移”，把菜肴拆解成化学和物理公式，研究食材分子之间的碰撞。2011年餐厅关闭后，他甚至将其转型为烹饪研究中心，专门出版实验成果和建立美食创新档案馆。我们国内也有不少厨师尝试着在中餐烹饪中运用美食科学，如广州好酒好蔡的蔡昊，他尝试着从分析食材的成分入手，科学表达美食；成都银芭1986餐厅的主理人、四川旅游学院的徐孝洪教授，善于将发酵技术、乳化技术、真空低温慢煮技术融于传统川菜；广州跃餐厅的陈晓东师傅，则着迷于食材重构和创新表达，给人意想不到的美食体验。

科学家进行科学研究，需要科研经费，美食这个行业并不能为美食科学的研究提供支持，所以我们看到，在一批对美食和烹饪充满热情的科学家之后，这方面的研究进展并不如人意。但美食科学一经按下启动键就注定不会停下来，一些科学家和先锋厨师们仍在这个领域里艰难前行。回望分子美食学40年的发展历程，它已经远远超出了早期“液氮”和“泡沫”的炫技阶段，现在它正经历一场从认知食物入手，对传统烹饪进行重构和“科技融合”的革命。

分子美食学正在从一种烹饪流派转变为一种重塑人类饮食的底层技术，我们可以大胆预见未来的几个可能方向：

1.从好吃到治好。掌握美食科学知识的厨师们，将在充分了解食材的分子成分的基础上，运用科学的烹饪方法，制作出更好吃的美食。分子美食学正介入医疗化与精准营养，这是目前最硬核的发展方向。分子美食学不再只为味蕾服务，而是开始介入医疗和健康管理，成为一种“治疗手段”。比如术后与临床营养，利用微胶囊包埋和酶解技术，科学家和厨师正在合作开发“分子餐”，将蛋白质拆解成二肽、三肽，让术后病人能像喝酸奶一样高效吸收营养，甚至缩短住院时间；比如靶向输送，利用分子包埋技术，给益生菌或维生素穿上“防弹衣”，让它们能躲过胃酸的破坏，活着到达肠道发挥作用；比如对特殊人群的关怀，针对有吞咽障碍的老年人，利用改性淀粉和凝胶技术，将食物做成“看上去像肉、吃进去安全”的特定质地，守护他们的进食尊严。

2.生物制造与AI在厨房里的深度融合，这是厨房里的生物革命。未来的分子美食实验室将越来越像生物实验室和数据中心，人工智能不再只是辅助工具，而是成为了“创意大脑”。通过收集海量的美食配方，分析这些美食的风味数据，AI可以计算出食材搭配的“黄金比例”，并精准地根据你的偏好调整食材搭配比例；生物技术的应用，也将为美食带来新的一页，利用精密发酵和细胞培养技术，科学家可以在实验室里“种”出稀有的风味物质（如母乳低聚糖、特定香料），甚至利用合成生物学制造出更环保的替代蛋白。

3.极致的个性化定制。美食面前，千人千味，未来的食物将不再是一刀切的标准化产品，而是基于个人基因、生理数据和口味偏好制作出来的专属美味，这方面的方向有基因与菌群定制，结合基因检测和肠道菌群分析，AI算法会生成专属于你的食谱；3D打印食物，这项技术将突破实验室阶段，进入消费端。未来的智能厨房可能会根据你的实时血糖数据和风味需求，现场3D打印出一份能帮你平衡血糖和追求美味偏好的晚餐；感官调控也将得到实施，针对糖尿病患者，科学家正在开发能欺骗大脑的“糖骨架”技术，让你尝到甜味但血糖不升高；或者通过调控食物的声学特性，比如咀嚼时的声音来增强饱腹感，这种“不吃也饱”的方法可以管住你闲不下来的嘴，以此达到控制体重。

4.开发出可持续与未来食材，向地球要KPI。为了应对气候变化和粮食危机，分子美食学正在积极寻找传统肉类的替代方案，并挖掘被忽视的食材宝库。比如新型蛋白开发，通过高压挤压和静电纺丝技术，让豆类植物蛋白拥有和真肉一样的纤维感和嚼劲；昆虫与微藻是一个被忽视的蛋白资源，利用分子技术处理黄粉虫蛋白或微藻，掩盖其原本的异味和可憎的面目，将其转化为口感可以比美牛肉的“环保肉排”，且碳排放仅为真肉的十分之一；还有零废弃技术的应用，利用纳米技术开发可食用的保鲜膜，或者将果皮、谷壳等农业副产物转化为高价值的抗氧化添加剂等，实现变废为宝。

科学可以让美食更精彩，懂美食科学的人做饭会更好吃，懂美食科学原理的人吃饭会更懂享受。