料理中加的酒,加熱後酒精真的會全部揮發嗎?
― 燉煮1小時後,據說仍剩下約四分之一
「酒精78℃就會沸騰,所以一煮就揮發掉了。」這是廚房裡常聽到的說法。可是實際測量後發現,酒精其實不太容易離開鍋子。因為和水混在一起的酒精,只能跟著水一點一點地跑出去。
天氣轉涼的週末,你加了滿滿的紅酒來燉牛肉。馬鈴薯燉肉則加了日本酒和味醂。廚房裡飄著淡淡的酒香。
有人問:「小朋友也要吃,這樣沒問題嗎?」你也許會回答:「有煮夠久,酒精都揮發了啦。」
但這句「揮發了」,到底有多可靠呢?其實針對這個問題,已經有人真的做了料理並加以測量。
不容易揮發,只有兩個原因
溶在水裡的酒精,即使到了78℃也不會自己先沸騰。混合液是整體一起沸騰,蒸氣裡同時含有水和酒精,而且大部分是水。
隨蒸氣離開的酒精量,取決於鍋中的濃度。一開始減少得很快,但越稀就越難逃出去,最後那一點點很難消失。
我們一個一個來看。先從「實際到底剩多少」的測量結果說起。
實測:燉煮1小時,仍剩約25%
美國農業部的研究人員實際做了各種加酒的料理,並測量剩下的酒精。他們整理出的表格,至今仍被使用。
請看圖1。把酒加進滾燙的湯汁後立刻關火,約剩85%。煮15分鐘後降到約40%。但從這裡開始,減少的速度明顯變慢。30分鐘約剩35%,1小時約剩25%,2小時仍約剩10%。要降到接近零,得持續燉煮約2個半小時。
為什麼78℃時不會全部跑光?
純酒精約在78℃沸騰,水則是100℃。所以我們很容易以為「酒精會先單獨沸騰跑掉」。但這是兩者各自分開時才成立的情況。
在料理裡,酒精已經完全溶進水中。混合液既不是在78℃也不是在100℃,而是在兩者之間的某個溫度整體一起沸騰。濃度和葡萄酒差不多時,據說大約在90℃左右沸騰。而升起的蒸氣裡,水和酒精都有(圖2)。
確實,蒸氣中的酒精濃度會比鍋裡高出好幾倍,所以煮的時候酒精會一直減少。不過蒸氣的大部分還是水。想把酒精全部趕走,就得同時蒸發掉大量的水。湯汁幾乎沒變少,卻「只有酒精跑掉」,是很難發生的事。
越稀,越逃不掉
隨蒸氣離開的酒精量,由當下鍋中的濃度決定。濃的時候,蒸氣裡也帶著許多酒精。變稀之後,即使冒出同樣多的蒸氣,能帶走的酒精也只剩一點點。
因此,減少的方式是「一開始快,後來越來越慢」。圖1的折線先急速下降,之後像躺平一樣趨緩,就是這個原因。要趕走最後一成,有時得花上1小時以上。
鍋子的形狀也會影響結果。蓋上鍋蓋的話,蒸氣會回流到鍋裡,酒精就比較容易留下來。口寬又淺的鍋子,蒸氣容易散出,所以酒精比較容易減少。用烤箱烤的點心,中心溫度不會太高,所以烤25分鐘左右,據說還會剩下將近一半。
把酒點燃、燒出火焰的火焰酒燴(flambé),看起來像是能把酒精燒光。但火焰只會持續幾秒到十幾秒,燃燒的也只是從表面升起的蒸氣中的酒精。實測顯示,約有75%會留在料理裡。火焰酒燴的目的是增添香氣,而不是去除酒精。
那麼,該怎麼看待這件事?
一般料理中加的酒,換算成每一人份其實不多。如下方的計算所示,即使是用葡萄酒燉的菜,每人份殘留的酒精也只有一罐啤酒的十分之一左右。對多數人來說,應該不必太在意。
不過,「加熱過了」並不等於「零」。對年幼的孩子、孕婦、被要求避免酒精的人,以及正在戒酒的人來說,是不是零可能很重要。要端給這些人吃的時候,選擇不用酒的做法比較保險。最好的對策,就是不要以為「煮過了就沒問題」。
小結
溶在水裡的酒精,無法在78℃時自己先沸騰。它混在蒸氣裡,跟著水一點一點地離開。而且越稀就越難離開,所以燉煮1小時後仍約剩四分之一,用火焰酒燴則約剩四分之三。
酒精只能「搭」蒸氣的「便車」才能離開鍋子。
所以不管煮或烤,都不會馬上消失。
同樣和「沸騰」有關的廚房傳言,我們也在水裡加鹽,真的會比較快滾嗎?中驗證過。料理酒的源頭「發酵」,請看發酵和腐敗,差在哪裡?;麵團裡產生酒精的故事,請看麵包為什麼會膨起來?
- 在小鍋裡倒入約3大匙日本酒或味醂,再加3大匙水,開火加熱。滾了之後30秒關火。
- 放涼後,取一點到小碟子裡聞聞看。應該還能清楚聞到酒香。
- 再準備一份同樣的材料,這次用小火煮約10分鐘。比較看看湯汁比原本少了多少,以及香氣的強弱。
在火邊時請不要把臉靠近鍋子,一定要關火並放涼後再聞。蒸氣可能會著火,所以不要用大火長時間加熱。如果是孩子要做這個實驗,請由大人負責用火,而且不要試吃。
想知道更多的人 ― 名詞・算式・與課本的連結明確標示每段內容相當於國中理科到大學專業課程的哪個程度
- 國中國中理化會學到的範圍
- 高中高中「化學」會學到的範圍
- 高中+高中的進階內容,或課本專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業課程(物理化學、化工)的內容
- 研究連大學也不會當成定論來教、目前研究者仍在探討的課題
國中名詞:這個現象有名字
- 沸點:液體開始沸騰的溫度。水是100℃,酒精(乙醇)約78℃。混合液的沸點會落在兩者之間。
- 蒸餾:把液體煮沸,再將冒出的蒸氣冷卻,藉此分離成分的方法。國中會學到從葡萄酒中取出含酒精較多液體的實驗。即使在那個實驗中,取出的液體也含有水。
- 殘留率:料理前加入的成分中,成品裡剩下的比例。本文指的是加入的酒精中,剩下百分之幾。
國中高中用算式確認:葡萄酒燉菜每人份會剩幾公克酒精?
假設加入200毫升紅酒,燉煮1小時,做成4人份的燉菜。符號的意思如下:A 是加入的酒精量,R 是殘留率(隨時間改變),A殘 是剩下的量。
| 用符號寫 | A殘 = A × R(t), A = V × c |
| 用文字寫 | 殘留的酒精 =(酒的量 × 酒精濃度)× 由燉煮時間決定的殘留率 |
| 這個式子的來源 | 酒精不會憑空消失,只有隨蒸氣離開鍋子的部分才會減少(物質量守恆)。殘留率因為蒸氣帶走酒精的速度取決於鍋中濃度,所以會隨時間慢慢下降,其數值由實測決定 |
| 酒的量 V(紅酒) | 200 mL |
| 酒精濃度 c | 12%(0.12) |
| 燉煮1小時的殘留率 R | 據說約25%(0.25) |
| 1毫升酒精的重量 | 約0.79 g |
| 1罐啤酒(350 mL、5%) | 據說含酒精約14 g |
| 加入的酒精量 | 200 × 0.12 = 24 mL |
| 1小時後剩下的量 | 24 × 0.25 = 6 mL |
| 換算成重量 | 6 × 0.79 ≒ 4.7 g |
| 除以4人份 | 4.7 ÷ 4 ≒ 1.2 g |
| 和1罐啤酒比較 | 14 ÷ 1.2 ≒ 12 |
每人份殘留的酒精約1.2公克,大約是1罐啤酒的十二分之一。雖然很少,但不是零。如果同樣的料理蓋著鍋蓋煮,或燉煮時間只有15分鐘,殘留率會變成約40%,剩下的量就增加到約1.6倍。
高中高中+混合液是怎麼沸騰的?
高中高中化學會學到「分餾」,這是分離沸點不同液體的方法。不過分餾之所以能把成分分得很乾淨,是因為用了讓蒸氣反覆冷卻、再沸騰的裝置。在鍋子裡只煮沸一次,蒸氣仍然是水和酒精的混合物。
高中+把液體濃度與蒸氣濃度的關係依溫度畫出來的圖,叫做「氣液平衡圖」。對水和酒精來說,稀液體冒出的蒸氣,酒精濃度會是液體的數倍。即便如此,每冒一次蒸氣,鍋中就變得更稀,隨蒸氣帶走的酒精也跟著變少。這就是圖1「躺平的尾巴」的真面目。
大學偏離拉午耳定律,以及瑞利蒸餾式
如果是理想的混合物,各成分的蒸氣壓會與其在液體中的比例成正比(拉午耳定律)。水和乙醇的混合物會大幅偏離這個定律,稀乙醇的「活度係數」很大,表現得比實際更容易跑出去。即使如此酒精還是會留下,是因為蒸氣的量本身有限。單次沸騰時,液體減少多少、成分會減少多少,可用「瑞利蒸餾式」表示,並由稱為相對揮發度的量決定。此外,水和乙醇在質量約96%處會形成「共沸」,再高就無法靠蒸餾提高濃度了。
📖 算式的推導與更進一步的內容:氣液平衡(維基百科) / 共沸(維基百科)
研究目前還不太清楚的事
- 各種料理之間的差異。 常被引用的殘留率,是根據少數料理的測量得到的參考值。鍋子大小、火力、配料量、湯汁量不同,即使時間相同,結果也會差很多,而針對家庭料理的實測並不多。
- 滲進配料裡的酒精。 滲入肉或蔬菜的酒精,比湯汁中的酒精難跑掉多少,目前還沒有被充分研究。
- 與油脂和糖的關係。 有人指出,油脂或糖分多時,酒精離開的方式可能會改變。這也和香氣的研究有關。
也就是說,本文的內容也只是「就目前已知範圍所做的說明」。殘留率的數字,請當成會隨料理條件上下浮動的參考值。
與課本的連結(依程度分類)
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應處 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化「狀態變化與沸點」「蒸餾」 | 酒精約78℃、水100℃沸騰/葡萄酒的蒸餾 |
| 高中 | 化學「分離與純化(分餾)」 | 只煮沸一次,成分為何不會分開 |
| 高中+ | 化學進階「氣液平衡」 | 蒸氣中的酒精濃度,以及減少速度變慢 |
| 大學 | 物理化學・化工「拉午耳定律」「瑞利蒸餾式」「共沸」 | 殘留率隨時間緩慢下降的機制 |
| 研究 | 食品科學・烹飪科學 | 各種料理殘留率的差異 |
| ― | 與生活的連結 | 端料理給孩子、孕婦、想避免酒精的人時的判斷 |
- 美國農業部(USDA)Table of Nutrient Retention Factors, Release 6(2007)
- Augustin, J. et al. "Alcohol retention in food preparation." Journal of the American Dietetic Association, 92(4), 486–488 (1992).
- 維基百科(日文版)「気液平衡」(氣液平衡)
- 維基百科(日文版)「共沸」(共沸)
- Harold McGee《On Food and Cooking》(日文版《マギー キッチンサイエンス》,共立出版)
※本文是寫給一般讀者的科學解說。文中的數值是為了幫助理解機制的參考值與概算。酒精的殘留情況會因烹調方式與條件而有很大差異。孕婦,或被醫師要求避免酒精的人,請遵照醫師或專業人士的指示。