誰會不喜歡一塊脆脆的炸雞呢？炸雞起源於蘇格蘭，其後在美國南部逐漸發揚；從上世紀開始，炸雞已經進化成為我們現代生活中不可或缺的快餐美食。然而，讓你吮指回味的背後，炸雞所涉及的化學可多了。

事實上，炸雞那令人垂涎欲滴的味道和質感是由不同化學過程所產生的，包括肌肉的部分解離、酶的分解代謝和美拉德反應（Maillard reaction）。

第一個化學過程發生在油炸之前，當我們把雞肉放在鹽水醃制時，鹽水（科學上稱為氯化鈉溶液）中的氯離子（Cl^–）會破壞肌絲（muscle filaments；見圖一中的「thin filaments（細肌絲）」和「thick filaments（粗肌絲）」）的緊密排列 [1, 2]。通過與肌絲的結合，帶負電荷的氯離子能夠增加它們之間的靜電排斥力 [2]。肌原纖維（myofibril）其實是由排列緊密而位置固定的肌小節（sarcomere）重複所組成，所以氯離子實際上亦令部分肌小節的結構受到破壞（圖一、二）。沒有了完整和有條理地排列的肌小節，肌肉組織因此能在烹煮前容納更多水分 [2, 3]，並在烹煮過程中不能再有效地擠出液體 [1, 3]，令雞肉可以鎖住水份，保留肉汁。

圖一　肌原纖維（muscle fibril或myofibril）是由其基本單位 — 肌小節（sarcomere）重複所組成。氯離子透過破壞肌小節緊密排列的結構而起作用。（圖片來源：CFCF）

圖二　肌纖維（muscle fibre或myofibre）是較大的結構，由一束肌原纖維（muscle fibril或myofibril）組成。（圖片來源：CFCF）

醃制後，雞肉會被蘸上由麵粉、香料和酪乳（buttermilk）混合而成的麵糊。酪乳除了能令脆漿黏於雞肉上，它也含有一些酶能消化雞肉中的蛋白質，這使略帶酸性的酪乳能夠進一步軟化肉質 [4]。

最後，雞塊會被浸於大約150 – 190 °C的熱油中。這時，一連串的化學反應 — 美拉德反應 — 也將發生。在這個過程中，熱力會使糖具活性的羰基¹ 與親核氨基酸反應，最終產生出數百種具有不同顏色和味道的細小化合物 [5]。這個反應因此有助製造出炸雞那金黃色，而且酥香誘人的外殼 — 那不僅令人想大口大口地吃下，其實它還有助防止炸雞吸收過量油份的作用。

然而，除了炸雞本身外，用於油炸後的油其實也產生了化學變化，過程包括水解（hydrolysis）、氧化（oxidation）和聚合（polymerisation）。

水解是指水把化合物中的鍵分解的化學反應。在油炸過程中，水會變成連續的氣泡，從雞肉中不斷逸出。除了在雞塊周圍形成蒸汽屏障把熱油和雞分隔開外，這些氣泡還會破壞油中三酰甘油（triacylglycerols）的酯鍵（ester linkage），產生出較小的酰甘油（acylglycerols）、甘油（glycerol）和遊離脂肪酸分子（free fatty acids）[6]。

這些遊離脂肪酸在之後的氧化過程中扮演重要的角色。當某些遊離脂肪酸（如亞麻油酸（linoleic acid））與空氣接觸時，它們會氧化成氣味難聞的揮發性化合物，例如酮類（ketones）、烷烴（alkanes）、醛類（aldehydes）、羧酸（carboxylic acids）和烯烴（alkenes）。此外，油鍋中的熱力也會導致脂肪酸聚合，相連的脂肪酸分子會形成不易揮發的極性化合物和聚合物。這些全都會導致油在烹煮過程中變質 [7]，變成俗稱的「萬年油」。

因此，如果油沒有被更換，這些化合物就會在油鍋中積聚，使雞肉沾有難聞的油溢味，這就是為什麼快餐店員工必須不停更換炸油機中的油，才可以為客人製造出一塊完美的炸雞。

下次，當你在那最愛的快餐店點炸雞時，不妨花點時間欣賞一下美味炸雞背後的科學知識吧！

¹ 羰基（carbonyl group）是一個由C=O組成的官能基（functional group）。醛類（RCHO）、酮類（R（C=O）R’）和羧酸（RCOOH）都是含有羰基的化合物。

參考資料

[1] Kenji López-Alt, James. “The Best Southern Fried Chicken.” The Food Lab, Serious Eats, July 2015. https://www.seriouseats.com/2015/07/the-food-lab-best-southern-fried-chicken.html

[2] EDinformatics. “How Does Brining Work?”. EDinformatics, n.d. http://www.edinformatics.com/math_science/science_of_cooking/brining.htm

[3] Kenji López-Alt, James. “The Food Lab: The Truth About Brining Turkey.” The Food Lab, Serious Eats, November 2012. https://www.seriouseats.com/2012/11/the-food-lab-the-truth-about-brining-turkey-thanksgiving.html

[4] Yummy Team. “What Is Buttermilk and Why Do You Need it for Fried Chicken?” Yummy, 9 May 2017. https://www.yummy.ph/lessons/cooking/buttermilk-why-do-you-need-it-for-fried-chicken

[5] Hartings, Matthew. “Maillard Reaction.” Chemical & Engineering News, 12 December. https://cen.acs.org/articles/89/i47/Maillard-Reaction.html

[6] E. Choe and D.B. Min. “Chemistry of Deep-Fat Frying Oils.” Journal of Food Science, vol. 72, nr. 5, 2007. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1750-3841.2007.00352.x

[7] Reactions. “The chemistry of fried chicken (video).” American Chemical Society, PBS Digital Studios, 20 July 2017. https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2017/july/the-chemistry-of-fried-chicken-video.html