飲食文化與化學：從馬鈴薯看世界文明史 梁家祺 元智大學通識教學部jiachi@saturn.yzu.edu.tw n  馬鈴薯原產於南美 馬鈴薯原產於南美安地斯山脈的高原上，在嚴酷的氣候下仍旺盛生長，由於糧食充足和食物供應系統無虞，才孕育出蒂亞瓦納科文明與印加文明。在安地斯山脈保持馬鈴薯最常用的方法之一是在室外凍結晾乾，目前馬鈴薯的栽培種已經出現各種不同的顏色、形狀和大小，如圖一所示。早期的馬鈴薯多含較高量的有毒物質—龍葵鹼（solanine），是一種有毒的甾族生物鹼苷類化合物，由β-D-葡萄糖（D-Glc）、D-半乳糖（D-Gal）和L-鼠李糖（L-Rha）組成的茄三糖與茄啶相連組成，如圖二所示。這是野生芋薯類的保命機制，可自然的避免病蟲害，經過居住在安地斯山脈的原住民不斷改良品種，才讓現代人能較方便的食用馬鈴薯，然而對於表皮變綠或長芽的馬鈴薯，還是會有發生龍葵鹼中毒的可能，因此馬鈴薯的儲存必須相對注意。馬鈴薯最適合的儲藏溫度為7-10oC，溫度若偏高易發芽或腐敗，溫度若太低則會使塊莖內的部分澱粉分解為醣類（McGee, 2009），所以馬鈴薯不適合放在冰箱冷藏。一年多前就曾有知名速食店提供帶皮馬鈴薯（黃金薯），消費者因吃到綠皮的馬鈴薯而嘴巴發麻、噁心想吐，新聞公布後此種品項即下架，至今都未再販售，主因即是綠皮或發芽的馬鈴薯龍葵鹼的含量會增加，且煮熟或高溫油炸也無法降低其毒性。   圖一：在高安第斯山脈在室外凍結晾乾的馬鈴薯（左），和目前馬鈴薯栽培出現各種的顏色、形狀及大小（右） （圖片來源：由左而右，https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chu%C3%B1o.jpg和https://en.wikipedia.org/wiki/Potato） 圖二：龍葵鹼的化學結構式 （圖片來源：https://zh.wikipedia.org/wiki/茄碱） 由於氣候環境的嚴酷，安地斯山脈的原住民利用冷凍乾燥法研發出馬鈴薯乾—丘紐（chuno），冬天的安地斯山脈日夜溫差可高達30度以上，馬鈴薯透過重複結凍、解凍的過程而多汁鬆軟，接著再利用雙腳踩踏使其出水，一併將毒素排出而完成去澀的工作，之後再讓太陽完全曬乾即為丘紐（Sakai, 2013），丘紐在不透水的密閉空間裡可長期存放達數年之久。丘紐對於南美印度安人的意義就好比麵包之於歐洲人，甚至丘紐可當作商品來換取其他來自深谷或海岸的產品（玉米、木薯、陶器等），時至今日，丘紐仍是玻利維亞和祕魯山區印地安人很重要的食物來源之一。 n  馬鈴薯成為歐洲和北美常用食材 西元1531年，西班牙侵略者法蘭西斯克·皮薩羅（Francisco Pizarro）奇襲印加帝國後，馬鈴薯偶然地隨著軍隊首次橫渡大西洋，返回歐洲。在初登陸歐洲大陸時，其食用性未受青睞，民間傳說吃馬鈴薯會得痲瘋病，甚至連貧窮家庭也不太願意吃馬鈴薯，再加上西班牙人比較喜愛同樣也來自新大陸的番薯，為推銷番薯使其價格高漲，西班牙人大力煽動馬鈴薯是只有窮光蛋才吃的食物，時至今日，仍有些負面語詞影射此偏見，如：懶臥在沙發上看電視的人被稱作沙發馬鈴薯（couch potato）、描述走路沒有保持優雅體態的人為馬鈴薯麻袋（Erdapfelsack）（Haslinger, 2014）。歐洲第一個真正將馬鈴薯當成主食的國家是德國（當時的普魯士），當時的歐洲大國爾虞我詐，小國在烽火連綿中求生不易，普魯士的腓特烈大帝特別舉辦馬鈴薯試吃會，並強迫民眾種植馬鈴薯，在寒害下仍能穩定豐收的馬鈴薯使得其人口穩定成長，13年之間（西元1740-1753年），普魯士的軍力從8萬人增加至13萬人（Sakai, 2013）。 然而，真正讓馬鈴薯料理發揚光大的則是法國的藥學家帕門提爾（Antoine-Augustin Parmentier），一場由歐洲列強發動的七年戰爭（西元1756-1763年），主因是來自殖民地與貿易的競爭，當時在法國軍隊擔任藥劑師的帕門提爾被普魯士軍隊擄獲，在收容所裡待了三年，收容所的主食就是馬鈴薯燉肉湯，他發現馬鈴薯是可讓人飽餐一頓且富含營養的食物，回到家鄉後傾力鼓吹農民種植馬鈴薯，在路易十六的幫助下，當時實驗農場採收時，帕門提爾做了許多馬鈴薯料理款待名流，包括拉瓦節、富蘭克林等名人，至此上流社會與農民開始推動馬鈴薯普及運動，大幅改善糧食的穩定狀況。帕門提爾後來幾乎變成了馬鈴薯的代稱，許多以馬鈴薯為主的菜餚都以他的名字命名，如：碎牛肉燉馬鈴薯泥（hachis parmentier）、鹽鱈魚佐馬鈴薯湯（brandade de morue parmentier）等（Laws, 2014）。 雖然馬鈴薯開始被部分人士認可，但仍沒有被廣泛的接納，在歐洲不少地方，馬鈴薯仍只被用來當做動物飼料和饑民的食物，這一點可從文森·威廉·梵谷（Vincent Willem van Gogh）創作的油畫《吃馬鈴薯的人》（The potato eaters, 1885）中看出，畫中描繪了貧困農家晚上在油燈的光線下吃馬鈴薯的景象，抓起馬鈴薯的手還彷彿沾著泥土的味道（見圖三），真實的透露人們辛勤地在土地上耕作，從畫裡很容易了解當時貧窮與馬鈴薯的關係。愛爾蘭是最早廣泛接受馬鈴薯，也是一個深受馬鈴薯影響的國家，在正式獨立之前，愛爾蘭土地大都為英國地主所有，有些愛爾蘭人還要跟地主承租土地來種植食用作物，經常要面對糧食不足的情形，自從馬鈴薯普及後，缺糧問題大幅改善，短短90年（1754-1845年），人口暴增2.5倍。愛爾蘭人在最肥沃的土地上生產英國所需的糧食，而在最貧脊的土地上種馬鈴薯維生，透過這樣的供養關係，可說是馬鈴薯助長了最初十年的英國工業革命（Standage, 2009）。西元1845年，歐洲各地出現馬鈴薯病害，生病的馬鈴薯整顆腐爛，此病害長達近5年的時間無法控制，貧窮的愛爾蘭人陷入生存的困境，這段時間裡餓死了約150萬的愛爾蘭人，另外的150萬愛爾蘭人離開故鄉前往英國的殖民地（新大陸美國），當時移民的後裔中出現了好幾位美國總統（甘迺迪總統、雷根總統、柯林頓總統），馬鈴薯雖發源自南美的安地斯山脈，卻是由愛爾蘭人逆向帶回到北美大陸（Sakai, 2013）。 圖三：梵谷的《吃馬鈴薯的人》（The potato eaters） （圖片來源：https://zh.wikipedia.org/wiki/吃馬鈴薯的人） n  馬鈴薯的熱量和養分 自從馬鈴薯擠身歐洲料理常用食材後，人們不再只靠麥類作物提供熱量，馬鈴薯不只養活眾多人口，也有剩餘存糧，亦可當家畜飼料，讓歐洲人擺脫飢餓的恐懼，也有機會整年都吃得到新鮮的豬肉，也就是說歐洲國力蓬勃發展全拜馬鈴薯之賜。馬鈴薯3個月即可收成，生長在地底不易受氣候的影響，其所供應的熱量是麥類的4倍以上，除此之外，馬鈴薯含有維他命C，由於馬鈴薯中的澱粉，一加熱就化成糊狀，進而避免維他命C溶解於水中，所以馬鈴薯所含的維他命C較耐熱且不容易流失。馬鈴薯的法文是「pomme de terre」，德文是「Erdapfel」，意思都是地底的蘋果（土蘋果），歐洲冬季中部到北部的農田會覆蓋白雪，人們無法獲得新鮮蔬果，還好有馬鈴薯可長期保存又富含維他命C，這富含維他命C的土蘋果可避免歐洲人得到壞血病（Haslinger, 2014）。 n  馬鈴薯澱粉分子和澱粉顆粒結構 馬鈴薯是含高澱粉質的蔬菜，澱粉是由葡萄糖組成的醣類聚合分子，是植物用來儲存能量的分子，主要形式有二：一種是會形成雙螺旋形的直鏈澱粉（amylose），又稱可溶性澱粉，其分子結構如圖四左所示；另一種是有很多分叉像樹枝狀的支鏈澱粉（amylopectin），又稱膠體澱粉，其不溶於水，在熱水中形成糊狀且有很強的黏性，其分子結構如圖四右所示。每一個澱粉粒裡含此兩種分子都是以結晶的形式存在，而這兩種分子以一圈一圈的方式堆成一個澱粉顆粒，相似於樹木年輪的結構。   圖四：直鏈澱粉（左）和支鏈澱粉（右）的分子結構 （圖片來源：由左而右，https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amylose_3Dprojection.corrected.png，https://en.wikipedia.org/wiki/Amylopectin） n  馬鈴薯的澱粉糊化與烹調 […]