從大砲射出的食物

從大砲射出的食物

撰文╱陳文盛

小時候街頭上常見流動的爆米香車,攤販打開壓力爐(大砲)前會大叫:「要爆了!」然後砰的一聲,一大堆米香就從砲口洩溢出來。當年只是喜歡看這戲劇性演出,和吃那香甜脆的米香,沒有去想生米怎麼會爆出米香。

長大之後才知道其中道理:生米在密閉的大砲中加熱,空氣的膨脹加上米粒水份的蒸發而產生高壓(大於10個大氣壓);當砲門瞬間釋放時,米粒中的蒸汽壓瞬間釋放,就爆開熟透的米粒。瞬間減壓是關鍵,所以大砲的門栓都是用鐵鎚或扳手敲開,瞬間釋放壓力。

●民間有傳說 意外送的禮物

這奇特的爆米香技術是誰想出來的呢?中國古時候有「炒米花」,但是那是在鍋中用油炒爆熟米,和大砲爆出來的米香不一樣。爆米香需要特殊的工具和技巧,所以不太可能是意外的發現。民間有傳說,爆米香的意外發現,是因為有人看見儲藏在竹筒裡的米粒,在高溫和高壓下爆開。竹筒能夠支撐足夠的壓力爆出米香嗎?

我存疑。

●西方有紀錄 實驗下的產物

西方倒是有明確的爆米香發明紀錄:1901年美國紐約植物園38歲的植物學家安德森(Alexander Anderson)在研究澱粉晶體,他進行實驗來測試德國植物學家邁爾(Henrich Mayr)所提出澱粉粒核心有自由的小水粒存在的假說。他把澱粉密封在試管中,放進烤箱裡加熱,直到澱粉開始焦黃,然後把試管拿出來,放進鐵絲籠裡用鐵鎚敲碎。結果有三個試管中的澱粉像散彈般地炸開,第四管的澱粉則炸成多孔熟透的一坨。安德森在顯微鏡下檢視,發現澱粉粒都爆破了。他異想天開認為這技術或許可以用來做麵包,不用酵母菌或蘇打粉就可以發麵包。

過了幾天,他改用米粒取代澱粉測驗。這次的結果,他稱為是他「一輩子最驚訝的事情」。他本來也以為米粒會被炸得粉碎,沒想到從破試管中跳出來、撒遍地板的是:一顆顆完整、體積膨脹了好幾倍的多孔顆粒。他丟入口中嚐嚐,發現米粒已經熟透,外脆內鬆,非常可口。

安德森接下來設計出可以加壓的金屬砲筒來取代玻璃試管,除了提高產量之外,還可以重複使用。他申請專利,並且和桂格公司合夥生產米香(puffed rice),當做早餐的穀食,行銷全美,風靡一時,讓「安德森教授」成為家喻戶曉的名字,說他發明「從大砲射出的食物」。

●高溫和高壓 分開澱粉分子

米澱粉的主要的成份是很少分叉的直鏈澱粉和很多分叉的支鏈澱粉兩種分子。這些長鏈分子之間藉由氫鍵形成雙螺旋和單螺旋立體結構,層層地包裹起來,形成堅固的半結晶顆粒。砲筒中的高溫和高壓使得米粒裡的澱粉分子之間的鍵結分開,反過來以氫鍵和水分子結合,使米粒在減壓下僅膨脹,並維持米粒形狀,不像硬殼玉米粒那樣爆成開花的「爆米花」。

●支鏈澱粉分子 讓米香定型

支鏈澱粉分子比直鏈澱粉分子長很多,高達上千倍,在澱粉粒中的含量也多很多,因此在澱粉粒的結構與性質上扮演樞紐的地位。若植物缺少合成支鏈澱粉所需的澱粉分叉酶,澱粉粒就欠缺支鏈澱粉,發育出來的種子會變形。當年孟德爾研究的皺豌豆,科學家相信就是編碼澱粉分叉酶的基因發生了突變。


本文取自《科學人》雜誌2021年7月號,更多的內容歡迎閱讀《科學人》雜誌。相關訊息網址:sa.ylib.com


 

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