你應該要知道的食事

日本十大傑出發明家之一的池田教授,發現了麩胺酸鹽的萃取方式,讓味精可以在實驗室中大量生產。

撰文=歐雷.G.莫西森(南丹麥大學的傑出科學家和生物物理學教授)、克拉夫斯.史帝貝克(丹麥知名主廚)

從實驗室到大量生產

池田教授被視為日本十大傑出發明家之一。其實這並不是因為他發現麩胺酸鹽是鮮味形成的基礎,而是因為他馬上就把握住它在科技和商業上的潛在價值。因此,他為全世界食品業中最大的跨國企業之一,亦即味之素公司的誕生,奠下了基礎。

雖然池田1909年撰寫的那篇文章篇幅很短,但卻融合了許多要素,使他的發現能成功地轉型,朝科技業發展。他注意到,要將純的麩胺酸鈉從海帶中萃取出來,將會耗費巨資。然而,如果最終目的是要用來做為增味劑,這種做法或許並非必要。做為增味劑就表示,麩胺酸鈉時常會與其他成份結合,這麼做並不會破壞麩胺酸鹽的味道,甚至反而會為產品增添營養價值。池田也寫到,使用工業水解技術(hydrolysis)將麩胺酸鹽從富含蛋白質的植物體中大量生產,應該是可行的。水解過程會分解蛋白質,釋放出麩胺酸和麩胺酸鹽的成份。池田還在文章中低調地透露,他在一年前就已為他的發現申請專利。

池田為麩胺酸鹽的萃取方式所申請的專利,便是他與企業家鈴木三郎助於1908年開始合作的基石。他們創立一間公司,取名為味之素,將麩胺酸鈉做為食品添加物。從一開始,這項產品便獲得很大的成功。今天,味之素每年製造將近200萬噸的麩胺酸鈉,相當於全世界麩胺酸鹽產值的三分之一。也就是說,平均下來,全世界的所有人每天都食用大約半公克的麩胺酸鈉。

味之素的意思是「味道的精華」。大約90億美元的年收入與遍佈全球的子公司,使得味之素成為日本產業的珍寶之一。味之素的招牌產品是麩胺酸鈉,不管是純味精,或者與其他增味劑和香料結合而成的多樣商品,皆屬一流。味精時常與鹽混合,典型的味之素產品通常都有10~20%的食鹽含量。這自然便限制了人們可能在食物中添加的味精含量。

味精是一種非常穩定的物質,在正常的食物調理過程中,並不會分解。然而,當味精晶體和水接觸,便會分離成鈉離子和麩胺酸鹽離子,也就是能夠帶出鮮味的形態。

問題在於,味精的形態就像一種白色粉末或晶粒──或者說,一種在工廠經由人工生產而出的化合物。「化學」和「人工」這兩個詞就足以使人怯步,不敢將這種食品添加物放進食物中,雖然這是不理智的行為。一般的食鹽和精糖(蔗糖﹝sucrose﹞)也都是化合物,而且恰巧與味之素的麩胺酸鹽產品有極相似的物理特徵。

然而,唯一一個真正的問題是,味精容易受到濫用。令人感到遺憾的是,人們往往是因為使用品質低劣的食材,或者由於處理食物的方式錯誤,進而導致烹調過後的食物喪失美味,因此必須藉助味精來補償。

在池田發現麩胺酸鹽的用處後,將味精用在食物調理上的做法,在日本和中國可說是一舉成功。不過,這種做法卻要待到1960年代,才在西方世界開始普及。在西方,特別是美國,其普及是因為蓬勃興起的中式餐館採用味精做為調味之故。

味精是如何製造出來的?

池田菊苗最初的專利,是以水解小麥蛋白的方式製造麩胺酸鈉,因為小麥蛋白有25%的麩胺酸含量。水解能夠將蛋白質分解為胺基酸。自1960年代中期以來,人們開始使用一種較為便宜的方法,將玉米、甜菜、甘蔗等含有澱粉的植物及其副產物(以甘蔗來說,特別是指糖漿和糖蜜﹝molasses﹞的形式)進行發酵,來製造麩胺酸鈉。就某種程度上來講,這種發酵過程十分天然,就如鮮奶發酵成優格和乳酪、黃豆發酵成醬油和味噌、穀物和葡萄發酵成啤酒和葡萄酒一樣。

目前,世界上製造麩胺酸鈉最常用的方法,是利用各式各樣的酵母和細菌以及總類難以計數的酵素。選擇各種不同的微生物和那些能夠影響發酵反應的條件,就有可能優化特定胺基酸的製造──以這邊的例子來說,就是麩胺酸的製造。例如,麩胺酸微球菌(Micrococcus glutamicus)正如其名,是一種很會製造麩胺酸的微生物。這些細菌會在貧氧的營養素與礦物質培養基中大量繁殖,並且合成、排出麩胺酸到細菌表面上。接著,麩胺酸就能釋出到培養基中,進行分離與轉換成麩胺酸鈉的步驟。至今尚未有人發現為何此種細菌能產生這麼多的麩胺酸。

日本早期生產麩胺酸鹽,是在巨大的陶甕中進行,利用一種強酸使麵筋水解。放置20個小時後,甕中的內容物每隔一段時間,便會以長棍攪拌過。

麩胺酸鈉的分子必須以對的方向旋轉

胺基酸為所謂的掌性分子,同為胺基酸之一的麩胺酸亦是。也就是說,這些分子有兩種互為鏡像的變體,一種以逆時鐘方向旋轉(以L表示)、一種以順時鐘方向旋轉(以D表示)。

麩胺酸有兩種結構,它們就像左手和右手一樣互為鏡像。左旋鹽類(L-麩胺酸鹽)會形成鮮味,而右旋鹽類(D-麩胺酸鹽)沒有味道。

其中,只有左旋分子(L-麩胺酸鹽)才能與麩胺酸鹽受器相結合,因而也是唯一用來做為增味劑的分子。D-麩胺酸鹽沒有特別味道,亦不會形成鮮味。做為商業用途製成的麩胺酸鈉非常的純,由99.5%以上的L-麩胺酸鹽組成。這比天然鮮味食物當中的游離麩胺酸鹽要純得多,也比發酵產品(諸如醬油)還來得純,因為發酵食品含有5%以上的右旋分子。就因如此,不像有些人所抱持的懷疑態度,工業生產的麩胺酸鹽具有極低的雜質,因此幾乎是不可能對健康造成疑慮的。

麩胺酸還是麩胺酸鹽?

以麩胺酸鈉形式存在的麩胺酸鹽,其實是一種從麩胺酸得來的鹽類,且比麩胺酸本身還易溶於水中。一旦溶解在水中,麩胺酸鈉就會分解成鈉離子和麩胺酸鹽離子。麩胺酸形成的量完全取決於溶液的酸度:溶液的酸度越高,就會產生越多麩胺酸。由於形成鮮味的是麩胺酸鹽,因此酸度增加也會導致鮮味強度減弱。在某種程度上,麩胺酸鹽離子的味道同樣也會受到麩胺酸鈉當中的鈉離子所影響,因為鈉離子嚐起來是鹹的。

內容來源=《鮮味的祕密:大腦與舌尖聯合探索神祕第五味!》,由麥浩斯出版提供

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