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到傳統早餐店用過餐，對炸油條的過程應該不陌生，其中最神奇之處在於，扁平、扎實的麵塊在下鍋後數秒內，就膨大成油條，這當中有什麼特別的原因嗎？
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| （影像來源：楊嘉慧） |
瞬間膨脹的秘訣
台灣大學農業化學系教授賴喜美表示，油條之所以能脹大，原因是麵塊裡添加的膨大劑會在油炸過程中發生化學反應，瞬間冒出大量的二氧化碳和氨氣（NH3），讓麵塊在短短幾秒內膨脹起來，最後定型。
膨大劑的化學反應所產生的氣體來源包括碳酸氫銨（NH4HCO3）和碳酸氫鈉（NaHCO3，俗稱小蘇打）。當麵塊放入190~200℃的熱油中，隨即迅速升溫，碳酸氫銨的反應速度快，且不需要添加其他物質一起反應，只要加熱至45℃以上，便會快速分解成二氧化碳、水及氨氣，然而氨氣易溶解於水中形成氨水，造成異味，不宜放太多。
碳酸氫鈉屬於鹼性鹽類，雖然自身也可以熱裂解而產生反應，但所須溫度高且會產生碳酸鈉（Na2CO3， 俗稱洗滌鹼)，而與油脂反應產生不良的顏色與口感，並不適宜食品加工用。因此，製作油條時，膨大劑中會同時添加酸性鹽，使碳酸氫鈉在尚未熱裂解前，於適當 溫度下與之發生中和反應，生成二氧化碳。低溫時，可與碳酸氫鈉反應的酸性鹽類有塔塔粉、酸性磷酸鈣等；而在較高溫時，則與明礬反應，如此便可以在麵塊定形 前持續產生氣體，提供麵塊在膨脹浮起後、翻面油炸時，繼續膨脹所需的氣體。
彈性蛋白包住氣體
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| 在乾燥的麵粉中，小麥穀蛋白與穀膠蛋白並不會聚合在一起（圖上），但加水揉搓後，二者會聚集成塊，並藉由雙硫鍵形成具彈性與延展性的網狀結構（圖下）。 （電腦繪圖：姚裕評） |
當二氧化碳快速生成時，麵塊會如汽球般脹大，靠的是麵塊中的麵筋所具有的彈性與延展性，所謂彈性是指麵筋拉伸或按壓後回復到原來狀態的能力，延展性則是麵筋拉長時所表現的延伸能力，二者相互配合，才可使油條被拉長及均勻脹大。
麵筋是麵粉裡不溶於水的蛋白質，由兩種特殊蛋白質構成（見右圖）：一種是大分子、長鏈狀的小麥穀蛋 白（glutenin），另一種是小分子、球狀的穀膠蛋白（gliadin），麵塊加水搓揉時，二者會聚集成塊，球狀的穀膠蛋白會鑲嵌在小麥穀蛋白形成的 網狀結構，讓麵糰兼具延展性與彈性。一般而言，小麥穀蛋白越多，麵糰越有彈性，越不易被氣體撐破；而穀膠蛋白越多，則可以提高麵糰延展性，使其易拉而不斷 裂。
麵粉的成份主要為澱粉，其次是蛋白質，而蛋白質是影響麵粉製品特性的最大因素。市售的麵粉較常見的 有低筋、中筋及高筋麵粉，筋就是指麵筋，高筋代表蛋白質含量多，一般蛋糕會以低筋麵粉製成、饅頭用中筋、麵包用高筋，差別在於三者所需的彈性與延展性各不 相同。許多澱粉類產品中的麵粉無法被其他澱粉類如地瓜粉、玉米粉等替代的原因，就是玉米粉、地瓜粉中不含可形成麵筋的蛋白質。
至於油條，除了需要特別多的蛋白質來包覆氣體讓麵塊脹大外，下鍋前還有一道拉長步驟，將生麵糰由 10公分拉長至近30公分，以增加其受熱表面積。因此，製作油條的麵粉需要很高的延展性，即麵粉裡的穀膠蛋白比例要高。換言之，炸油條必須使用特製的高筋 麵粉，如果選錯麵粉，就炸不成好吃的油條了。
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| 油條是由兩片麵塊相疊（圖上），放入油鍋時，上下表層會最先炸熟，顏色較深；側面顏色較淡，乃是因為麵塊黏合處傳熱慢，麵塊還可不停地向側面推擠（圖中），最後油條越脹越膨鬆（圖下）。（電腦繪圖：姚裕評） |
為何麵塊非得成雙？
油條外形看似兩根並排在一起，也有其科學原理。賴喜美表示，短短幾秒內，麵塊的表層會被熱油炸熟， 迅速固定成形，限制膨脹能力，因此單一麵塊很難炸出鬆脆的口感，形狀也不漂亮，所以製作時將兩片生麵塊相疊，中間以細木壓下，讓麵塊黏合（見右圖上），當 油條膨脹時，以細木壓下的結合處因厚度較厚、傳熱較慢，即使表層已經炸熟，結合處仍屬柔軟狀態，同時膨大劑不斷釋出氣體，麵塊還可以不停向各個方向膨脹 （見右圖中），油條於是越變越膨鬆（見右圖下）。
油條是否能炸得香、鬆、脆，其實每個步驟都得非常小心，例如拉長麵塊時，若不小心壓到麵塊邊緣，便會影響油條膨脹的效果；而油炸過程中也須不停翻動，才能使麵塊受熱均勻，炸出完美油條。下次享用油條時，可別忘了仔細品嚐其中的科學！
| 從鬆軟美食發現化學 麵包、蛋糕、油條等烘焙食品之所以會膨脹，不外乎是因為氣體生成，例如油條裡有好幾個大孔隙，即是製程中產生氣體所造成，這類食品統稱為氣泡式食品或孔洞食品，台灣大學農業化學系教授賴喜美表示，它們雖然都飽含氣體，但產生的方式均不相同。 |  |
| （影像來源：http://www.sxc.hu） | |
| 油條需要快速生成氣體，因此是添加反應速率較快的膨大劑。麵包不需像油條瞬間膨大，而是經由酵母菌 在適當的溫度與濕度下發酵，逐漸將葡萄糖分解成二氧化碳和酒精，麵糰揉捏過程中會形成許多孔洞，氣體生成後往孔洞鑽，孔洞便有如吹氣球般脹起來。土司麵包 的孔洞較小，法國麵包的孔洞較大，這是揉捏程度不同所造成，揉得次數越多，孔洞被分割的越多、越小，麵包組織越細緻。 蛋糕則是以攪拌方式將空氣打入食材，如海綿蛋糕及戚風蛋糕就是不斷拌打全蛋及蛋白，使蛋白打發。蛋 白因含卵白蛋白（egg albumin），當空氣快速打入時，蛋白質會形成薄膜包住氣體；空氣打入越多，體積也會慢慢增大，最後變成乳沫狀，即使盆子倒扣也不會掉下來。第二道手 續是將水份含量較多的麵糊拌入打發的蛋白，由於麵糊相當濃稠，也有保氣效果，因此空氣可以在麵糊裡維持一段時間，不過蛋白打發後需立即與麵糊混合，並馬上 送進烤箱烘烤、定形，否則靜置一段時間後，氣體仍會從麵糊中散逸。 氣泡式食品氣體產生方式包括了化學反應、生物作用與物理作用等，不同產氣法造成食品的膨鬆程度、口感均不一樣，再搭配適當的食材，就能組合出多種質感的食品了。 | |
油條裡的化學 |
來源：winjack 時間：2008-06-08 點擊：819 |
生油條經過油炸，便膨脹成又黃、又香、又膨鬆的熟油條。 請您先去外頭買一副新鮮、熱騰騰的油條，再來聽我說一個油條裡的化學故事。當你這一副油條吃完時，我的化學故事也該說完了。 油條一向是我國傳統的大眾化早點，不但價格低廉，而且香脆可口，老少咸宜。大概在華人世界裡，很少人一輩子都沒吃過油條。 油條的典故 油 條，臺灣話「油炸粿」，也有人稱作「油炸鬼」。小時候聽外省籍老師說過，傳說是因為南宋時代，英雄岳飛被奸臣秦檜害死於「風波亭」後，老百姓對秦檜恨之入 骨，為表達把秦檜夫婦下油鍋的心願，於是叫這種食物為「油炸檜」。在《清稗類鈔》中就記載著﹕「油炸檜，長可一人，捶面使薄，以兩條絞之為一如繩，以油炸 之，其初則肖人形，上二手，下二足……宋人惡秦檜之誤國，故象形似誅之也。」隨著流傳及時間的演變，很可能古代的「油炸檜」，變成了今天我們常說的「油炸 鬼」。 至於油條是何人在何時何地所發明的，大概已經不可考了。只知道中國人吃油條的歷史相當久遠，根據現存資料考證，油條做為大眾化的 平民食品，大約在兩千多年前的春秋戰國時代就已經普遍存在了。這可以從後漢時桓譚所撰的《新論》中得到佐證：「孔子，匹夫耳，而卓然成名家，天下莫不以牛 羊雞豕而祭之，下及酒脯寒具，致敬而去。」請注意，文中有一個名詞「寒具」，就是古時候的油條。 唐代劉禹錫有一首〈寒具詩〉：「牽手搓來玉數尋，碧油煎出嫩黃深；夜來春睡無輕重，壓扁佳人纏臂金。」您瞧瞧這首唐詩中的「碧油煎出嫩黃深」，生油條經過油炸，便膨脹成又黃、又香、又膨鬆的熟油條，把炸油條的意境描繪的何等生動啊！ 油 條的製作方法很簡單，而且從古到今也沒什麼改變。在南北朝時期的科學家賈思勰所著的《齊民要術》中，就記載著類似油炸食品的製作方法。基本上，只要用鮮酵 母或老麵（酵麵）與高筋麵粉一起加水揉和，發酵後再加入適量純鹼（碳酸鈉）、食鹽和明礬進行揉和，然後切成條狀物，把每兩條上下疊好，旋轉後拉長放入熱油 鍋裡炸，出來便是一條香脆爽口、口感細密的可人兒。 小小的一根油條，看起來製作似乎滿簡單的，但是仔細一分析，就會發現裡面蘊藏著不少的科學道理。等您看完這篇文章，就會忍不住為老祖宗的高等智慧喝采。 一 個最簡單的問題，就拿生油條下油鍋變胖來說吧！您或許會問，那裡面所用的發酵粉是哪一種？事實上，油條並不是用發酵粉或是小蘇打粉之類的東西來發酵的，而 是用一種經過一系列化學反應後能生成二氧化碳的發泡劑。由此可見，在兩千多年前，我們的老祖宗對化學已有一定的認識，雖然在那時候，還只是知其然，而不知 其所以然。 化學反應 首先，從製作油條的配料說起：麵粉一公斤，調入水半公斤，明礬 30 公克，碳酸鈉（NaCO3）16 公克，食鹽 30 公克。從這些配料裡，不難了解真正使油條發胖膨脹的化學物質，主要是「碳酸鈉」（俗稱「蘇打」）。 因為碳酸鈉會和麵團中的水發生化學反應，生成碳酸氫鈉（NaHCO3）及氫氧化鈉（NaOH），並且可以達到「可逆平衡」。接著，碳酸氫鈉被加熱後，會產生碳酸鈉、水和二氧化碳。 顯而易見，正是這些二氧化碳氣體，使得麵團裡形成許多微小氣室，當炸油條時，氣體受熱膨脹，立即使油條迅速發胖脹大。這時，所生成的碳酸鈉又繼續與水產生碳酸氫鈉和氫氧化鈉。就這樣化學反應不斷循環發生，直到油條裡的碳酸鈉消耗殆盡為止。 從 上述的化學反應，或許有人會擔心：那麼在油條裡豈不是留下不少氫氧化鈉嗎？氫氧化鈉是屬於強鹼的一種，如此的強鹼又怎麼能吃呢？然而，其巧妙之處也就在這 裡。當油條裡出現游離的氫氧化鈉時，立即與原先配料裡的明礬（化學式是 Al2(SO4)3‧K2SO4‧24H2O）產生了複分解反應。 簡 單地說，所加入的明礬可以中和鹼性的氫氧化鈉，複分解反應的結果是消除了大部分的氫氧化鈉，產生了含酸鹼兩性的氫氧化鋁（Al(OH)3），並剩下硫酸鈉 （Na2SO4）和硫酸鉀（K2SO4），這二者都是中性鹽。其中，氫氧化鋁呈膠體狀態，能包裹二氧化碳使麵團更具伸縮性。 值得一提的是，從反應動力學的角度來看，加入明礬的另一個目的，是由於它會和氫氧化鈉作用而有助於生成碳酸氫鈉，增加二氧化碳的生成量。 事實上，在高中化學課本裡就曾提到現代鹼式泡沫滅火器（主要成分是碳酸氫鈉和硫酸鋁）所採用的化學反應，也是由碳酸氫鈉與硫酸鋁反應產生二氧化碳。顯然，炸油條的化學反應和鹼式泡沫滅火器的化學原理非常相似，有著異曲同工之妙。 當 然，油條的膨脹率會這麼大，除了與產生龐大體積的二氧化碳有關外，還和油條的製作過程有相當大的關聯性。也就是說，在按比例調配好油條原料後，接著揉成麵 包糰，先切成約厚 1 公分、長 10 公分、寬 2 公分左右的帶狀物，然後在帶狀物表面抹上乾麵粉，再把每兩條帶狀物上下疊好，用細木條在中間壓一下，使得兩條合而為一束，接著一邊扭轉，一邊抓住兩邊拉 長，放入熱油鍋去炸。 不信的話，在下次買油條時，您可以仔細觀看工作人員的製作過程。就這樣，在整個油炸過程中，兩根油條合併的地方會比較軟，使得不斷產生的二氧化碳有了充分的膨脹空間，因此油條可以炸得又鬆又脆。 假 若是把單根生油條直接投入熱油鍋，您就會發現所炸的油條又瘦又硬，乾扁扁像四季豆一樣。這是因為當單根生油條在進入熱油時，雖然會因生成二氧化碳而引起膨 脹作用，但在這同時，它所有的表面都被熱油給炸熟了，很快地結成了一層硬殼，限制了油條的充分膨脹。因此，在您吃油條時，想必早已注意到，一定是兩根連在 一起，而非只有單根油條。前面說過，正因為油條都是以雙根形式出現，古人就把雙根油條聯想成秦檜夫婦，而叫油條為「油炸檜」（油炸鬼）。 油條與健康 在炸油條的化學過程中會生成氫氧化鋁，事實上，就西藥而言，氫氧化鋁是胃藥的主要成分。因為它能中和過多的胃酸，具有保護胃壁黏膜的功效。因此有的中醫處方會提到：油條對胃酸有抑制作用，並且對某些胃病有一定的療效。 附帶一提的是，油條雖然味道鮮美，特別是剛出油鍋時，更是香脆可口。但是在製作時，免不了要放入一定量的明礬，而明礬的主要成分是硫酸鉀鋁，含有大量的鋁。因此要是吃多了油條，長年累月下來，除排泄一部分之外，積存在體內的鋁就可能相當可觀了。 根 據研究指出，人體含鋁量過高，會造成種種傷害，尤其是對腦部組織和智力的損害更為明顯。主要表現是神經系統特有的神經纖維病變，引起老年癡呆症，精神與神 經功能混亂，記憶力減退，智力退化和行動混亂。食物中鋁的含量過多，還會降低飲食中磷的吸收，使糞便內磷的排泄量增加，更造成人體內的血磷及骨骼含鈣量減 少，嚴重時甚至容易發生骨折。 不能多吃油條的另一個原因是：用高溫的油炸油條時，容易使油產生化學變化，而可能生成多種具有毒性的物 質。尤其是國人一向節儉成性，喜歡把炸過食品的油留著，待下次使用，而捨不得丟掉。這種反覆長期使用過的回鍋油中，原先的不飽和脂肪酸會產生聚合現象，生 成環狀二聚體、三聚體等有毒的物質。長期食用這種回鍋油，主要症狀是發育遲緩、肝功能不正常，嚴重的甚至會導致癌症及影響生殖能力。 雖然可能已無法考證是誰發明了油條，然而在當時尚無化學工業的時代，油條發泡劑的使用是何等神奇而巧妙啊！如果說使用至今的鹼式泡沫滅火器，在西方已發明了一百多年，那麼我國油條裡的無機發泡劑可要比它早上兩千多年呢！ 這一段油條裡的化學故事，就在這裡結束。您買的油條，也應該快吃完了吧！ 資料來源： 《科學發展》2007年2月，410期，70 ~ 73頁(pdf檔) |
其他參考資料：
http://ladyquill.pixnet.net/blog/post/2706673-%E6%B2%B9%E6%A2%9D%E8%A3%A1%E7%9A%84%E5%8C%96%E5%AD%B8
http://koavino.pixnet.net/blog/post/26149184-%E6%B2%B9%E6%A2%9D%E8%A3%A1%E7%9A%84%E5%8C%96%E5%AD%B8
http://blog.sina.com.tw/mysoap_cat/article.php?pbgid=42074&entryid=589694&comopen=1#mycomment
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