為什麼有的起司遇熱就能融化,有的不能?


編輯: Patricia Ma

融化的濃稠起司總是令人食指大動,但你有沒有想過?為什麼有些起司加熱就能融解,有些則無論如何都會失敗?

由美國實驗廚房 (America’s Test Kitchen) 編輯與 Guy Crosby 博士共同編寫的《Cook’s Science: How to Unlock Flavor in 50 of our Favorite Ingredients》(暫譯為《料理的科學:為我們最愛的五十種食材解開風味之謎》)中提到:除了含水量是原因之一,最主要的因素是起司中蛋白質的變化狀態。製造起司的過程中有兩大階段會改變蛋白質的結構,進而影響是否能夠融解,分別為凝固 (coagulation) 與熟成 (aging) 階段。

【凝固階段】
世上所有的起司都可依據凝固方式分為兩大類:酸凝固,例如使用醋或檸檬汁進行;以及酵素凝固,利用萃取自動物或植物的酵素進行,例如凝乳酶。

凝乳酶凝固起司
當凝乳酶加入牛奶以形成凝乳時,凝乳酶中的酵素會使牛奶中的蛋白質——酪蛋白微膠粒 (casein micelles) 剝離,並凝結形成基質,四周由脂肪與水包圍。這種基質的結構雖然堅固,卻並非緊緊相連。當開始加熱融化時,使用凝乳酶製成的起司會以兩階段融化:

第一,其脂肪顆粒會由固狀變為液態,使起司更加柔軟。接著,隨著溫度持續上升,緊密結合的酪蛋白們開始慢慢「鬆開對方的手」,於是起司就像流動的濃稠岩漿般。

凝乳酶起司包含切達起司 (cheddar)、蒙特利傑克起司 (Monterey Jack)、莫扎瑞拉 (mozzarella)

 

酸凝固起司
反之,使用酸類凝結的起司則難以融化,因為酸會使酪蛋白間的鈣離子溶解並改變電荷,兩種變化都會讓蛋白質連結的更加緊密成團。而高溫甚至會再度強化蛋白質間的連結,並且擠出起司中的水份,讓起司變得又乾又硬。

此類型包含茅屋起司 (cottage cheese) 及瑞可達起司 (ricotta)。

▲ 最上方圓形中的雲朵狀物體為酪蛋白微膠粒 (casein micelles),黑色小點則是鈣離子。至於下方的左邊圓形為凝乳酶凝固起司,右邊則為酸凝固起司。

【熟成階段】


▲ 左:新鮮起司融化後相當柔滑,因為蛋白質的連結較弱,酪蛋白 (casein) 能輕易流動,而脂肪也平均分散。/ 右:熟成起司較難融化,因為通常在酪蛋白開始流動前,脂肪就已經溶解,造成分離。

新鮮起司中的酪蛋白雖緊緊纏繞,仍能有些許互動。而隨著起司熟成越久,會歷經蛋白水解(proteolysis) 階段,造成酪蛋白分子之間的連結被「剪斷」,一群群的酪蛋白便會開始水解並與其他酪蛋白再次結合形成新基質。起司剛完成時,這些基質還算有彈性,加熱後易於融化;然而擺放時間逐漸拉長後,蛋白質越來越團結,形成更強壯的組織,因此需要更多熱能才有辦法融解,而且容易分離出較多的油脂與塊狀物質。

新鮮起司
熟成時間短的淡味切達起司 (mild cheddar)、莫扎瑞拉起司都易於融化,不需強大熱源就能由軟質固態變成滑順起司漿。另外,年輕的起司含有較多水份,分散於酪蛋白膠粒之間,避免他們纏繞的太緊。

熟成起司
而經過長時間熟成的硬質起司,像是帕瑪乾酪、超強味切達起司 (extra-sharp cheddar)、羅馬羊奶起司 (pecorino romano) 等則難以融化。熟成期間水份已漸漸流失,使得酪蛋白們越來越靠近,形塑緊密連結。另外,這類硬質起司的蛋白質之間藏有許多脂肪,這些脂肪非常容易在蛋白質開始流動前就受熱溶解,導致兩者開始分離,也就是所謂的「油水分離」(breaking)。


釐清起司融與不融的原理後,或許再也不用死背,也能記得該選用哪類起司製作起司鍋 (fondue au fromage)、焗烤通心粉 (macaroni and cheese)、烤起司三明治 (grilled cheese),或任何需要爆漿起司的料理了。當然,加工起司又是另一件事了!

文章來源:
The Science of Melting Cheese

編譯:Patricia Ma
編輯:Cindy Lo
圖:Lucky Peach, LANE
Photo Credit: Graem Maclean CC BY 2.0, Rebecca Siegel CC BY 2.0