每个烧烤师傅，可能都是⼀位化学⼤师。烧烤，是⼤⾃然对⼈类的馈赠。化学反应，才是让这顿烧烤完美的功⾂。⼈类祖先告别茹⽑饮⾎的那⼀晚，⼀定因为⼀道意外的闪电。闪电击中松林茂密的松针，燃起熊熊⽕焰。
树下⼀头稍显肥硕的羚⽺来不及跑远，便被⼤⽕困住，⽽它与⽕焰的距离刚刚好——借⽤⼀句歌词：距离⽕焰再多⼀点就会爆炸，再近⼀点就被融化……在⼤⽕褪去却尚留⼀些余温之时，祖先捡起外酥⾥内嫩的⽺腿⼀⼝下去，⼝腔中爆发出质感与鲜⾹定格在美好的瞬间，从此决定在基因编⼊为烧烤⽽疯狂的赞叹。即使到现代社会，⼈们的饮⻝早已丰富多彩到超出了我们⾃⼰的想象，烧烤依然是商务宴请、朋友⼩聚、亲戚吹⽜、情侣约会的重要选择。
烧烤是如此令⼈痴迷，乃⾄在2023年引发了⼀场前往⼭东的⼈类迁徙⾏为。⼩⽕盆、⼩卷饼很特别，但对于烧烤的本体⽽⾔，更加令⼈沉迷的⼀定是被烹制的⾁类本身。什么是⼀串完美的烧烤？略显⾦⻩的焦⾹表⽪，丰富多汁的内部⾁质纤维，充满⾹⽓与油脂的味道……那是⼀场美妙的化学反应盛宴，由蛋⽩质、脂肪、⽊炭和调料共同演绎出的热量、⼝感与味道的集⼤成。
那么如何获得⼀串⼝味完美的烤⾁，这虽然可能是个烹饪问题，也可能是个营销问题，但更本质⼀点点，应该是个化学问题。Now, let’s cook（现在，让我们开始烹饪）。缘起：梅拉德反应，⻛味与⼝感的开端但凡讲点化学与烹饪，则⾔必称梅拉德。尽管稍微有点陈词滥调，但对于啥是梅拉德反应，学术界确实也尚未完全弄明白。
梅拉德反应得名于法国物理学家与化学家Louis-Camille Maillard（1878-1936）。Maillard在1912年发表的⽂章讨论了在140℃-165℃之间⾁类表⾯产⽣棕⾊⾊素的相关现象[1]。虽然Maillard占据了命名权，但梅拉德反应的化学反应机理最早由美国化学家 John Edward Hodge（1914-1996）在1953年提出[2]。
这篇名为“Dehydrated Foods, Chemistry of Browning Reactions in Model Systems（⻝物脱⽔，模型系统中的褐变反应化学）”的⽂章后来被SCI评选为了经典引⽤论⽂（Citation Classic）。Hodge阐释了基于糖与氨基酸等物质经过⼀系列反应，最终转化为类⿊素（或者梅拉德体）的过程。
类⿊素是⼀系列含有氮的聚合物，其本身具有焦⾹的味道与⼝感，⽽类⿊素在持续的加热中会裂解，产⽣数以百计具有不同⾹味的⼩分⼦物质，这些或含有氮元素、或含有芳环的物质将成为烧烤味道中最为诱⼈的组分。即使我们⽆意在本⽂深究其中的化学转化细节，也可以敏锐地从图1所示转化路线中感受到，温度、脱⽔的速度、pH值、糖的种类等是调控梅拉德反应路径与进⾏程度的关键。图1 Hodge建议的梅拉德反应机理。
梅拉德反应种类⼗分丰富，互为竞争关系，因此对应于烧烤的实践流程需要温度的控制，由此调控梅拉德反应的进⾏路径，进⽽获得不同的类⿊素和后续的烧烤⻛味。温度不能过⾼，过⾼会造成表⾯碳化（没⼈有想吃变成⽆机物的⾁串吧）；温度也不能过低，过低会导致梅拉德反应进⾏不顺利，⻛味不佳[4]。
脱⽔反应也影响着最终的类⿊素物质，⽽对脱⽔的控制，⼀⽅⾯可以⽤温度来调控，也可以通过刷油来阻⽌⽔分快速流失，获得不⼀样的⼝感。刷到⾁串上的除了油脂，往往还有不同的调味料，这些调料会改变⾁串表⾯的pH值，进⽽影响到梅拉德产物的化学组成，控制最后的⾁串味道细节。在某些地区的特⾊烧烤中，烧烤师傅会在⾁串上撒糖。
新鲜的⾁类当然是⼤⾃然最好的馈赠，但额外的糖类的撒⼊，可以控制梅拉德反应的⾛向，并且糖类本身的焦糖化转化（红烧⾁中的炒糖⾊）也能带来⼀些额外的⻛味，是不少烧烤摊主不⾃觉的化学知识运⽤。图2 完美的烧烤，焦⾹的表⽪以及丰富多汁的内部⾁质纤维。缘续：传热与保⽔，⻮间那⼀刹的温暖梅拉德反应给了⾁类初始的⻛味，然⽽这还远远不够成就⼀串完美的烤⾁。
事实上，尽管焦⾹的⾁串表⽪使得烧烤在⼊⼝的⼀瞬间迸发出⼗⾜的⻛味，但真正⽛⻮咀嚼的⼀刹那，才是⼈们热量摄⼊的开端。图3 加热对蛋⽩质组装结构粒径的影响。鲜嫩多汁，是对内部⾁质纤维的最⾼评价。如果说⾁串表⾯的梅拉德反应是⼩分⼦⽔平下的化学变化，那么⾁串内部⼝感的形成更多依靠的是蛋⽩质三维结构的改变以及⽔分的保持。
当⾁串内部蛋⽩质被加热时，原有组装有序的蛋⽩质纤维结构会被破坏——即所谓的蛋⽩质变性——从⽽让原本紧实的蛋⽩质变得柔软细腻，同时释放出被锁住的⽔分⼦，形成⾁汁。从图3所示的蛋⽩质组装结构变化可以看到[5]，随着蛋⽩质被加热，⼤尺⼨的聚集体逐渐被解开，所占⽐例逐渐降低，最终形成尺⼨较⼩蛋⽩质组装体系——从⽽获得了更易咀嚼的蛋⽩质⼝感。当然蛋⽩质的变性不能太过。
如图4所示，蛋⽩质组装前是没有具体指向性的松散结构（a），组装好之后则⼗分紧实（b），组装结构被部分破坏后则变得略显松散（c）。对应于⾁串的⼝感，不怎么烤熟的（b）⼝感偏硬，嚼不动；（c）烤的恰恰好，有纤维的嚼劲⼜松软多汁；（a）则多发⽣在炖⾁时，就是所谓的炖太烂，以⾄于⼊⼝即化——这不是烤⾁需要的⼝感。图4 蛋⽩质的组装与变性。烤者当然可以精妙地实现内部⾁质的⼝感控制。
先快速的让⾁串表⾯形成梅拉德反应的类⿊素聚合物层，再慢慢加热让内部蛋⽩质变性、产⽣⾁汁。类⿊素既然是聚合物，⾃然可以有效的防⽌内部⾁汁的⽔分流失，避免内部⾁质便柴。⽽始终多汁的⾁串，其⽔含量⾼，⽔⽐热⼤，可以有效避免局部⾁蛋⽩过度变性，保证了⾁串的极致⼝感。在这⼀过程中，⽕⼒的控制⾄关重要，但烤者也要⼀⼼多⽤——因为内部⾁质产⽣汁⽔的时候，也正是烤串调味的关键。
还⾃在：烧烤与健康，掌控⽕构造的芳⾹从化学的⻆度⽽⾔，烧烤会产⽣许多含氮的有机物，或者芳⾹化合物。它们是烧烤⻛味的重点，但这些物质往往⼜与致癌相连，毕竟⼆恶英、焦油可能正浮现于⾁串表⾯。更何况为了增加⻛味，许多特⾊烧烤使⽤炭⽕/果⽊树枝烹制，这些天然植物本身携带的⾹料或有机物，燃烧时⾃然挥发⾄⾁类表⾯，或直接物理吸附提供味道，或参与化学反应赋予芬芳，让⾁串变得更加特别的同时，也带来了新的健康⻛险。
图5 烧烤会产⽣许多含氮的有机物，可能也是致癌物质。从科学⽅⾯的报道来看，2002年在Nature的⼀篇论⽂率先提出⾄少丙烯酰胺（Acrylamide）会在梅拉德反应——或者在烧烤中出现[6]。丙烯酰胺是著名的潜在致癌物质，因此烧烤吃多了确实有可能增加⼀定的致癌⻛险。但换个⻆度⽽⾔，抛开计量谈毒性本身就很⽆厘头，偶尔⼀顿⼩烧烤摄⼊的毒素可能远⼩于⼀根⼆⼿烟。
在我妈看来，烧烤是沾着碳灰的影响健康的毒药；在我看来，烧烤则是带着芬芳的治愈郁闷与焦虑的解药。当然，尽管没有什么是⼀场烧烤不能解决的，但听妈妈的话，别让她受伤，似乎更为重要。