第二章-烹饪与化学

2.1厨房化学概述2.2烹饪基础知识2.4风味化学简介2.3色香味与化学思考与练习题烹饪和食品加工中含有丰富的化学知识。我国人民的饮食习惯对此十分重视。本章主要讨论厨房中的化学知识和烹饪过程及有关炊事中的化学问题。2.1厨房化学概述一、厨房用品二、厨房安全三、洗菜淘米的学问一、厨房用品1、锅：厨房里有各种各样的锅：煮饭锅、炒菜锅、蒸锅、高压锅、平底锅等等。从制造的原料来看，一般有铜锅、铁锅、铝锅、不锈钢锅、不粘锅和砂锅等。各种锅的优点和缺点种类优点缺点铜锅美观，传热能力强铜绿有毒，并破坏维C铁锅价廉，预防缺铁性贫血笨重，易锈，传热性差铝锅轻盈，美观，传热性强易变形，铝盐有神经性毒性不锈钢锅美观漂亮，经久耐用热分布不好，易产生聚热点而烧焦食物，锅体重、不易清洗不粘锅易清洗，不粘底，能最大限度地减少用油涂层易被破坏，不能与金属配件配套使用，使用寿命短。涂层会逐渐进入，危害人体健康砂锅传热快，散热慢，受热均匀，保温能力强不耐温差变化，容易炸裂，不能干烧特富龙(Teflon)是美国杜邦公司对其研发的所有碳氢树脂的总称，包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物。由于其独特优异的耐热(180℃～260℃)、耐低温(-200℃)、自润滑性及化学稳定性能等，而被称为“拒腐蚀、永不粘的特富龙”。它带给我们的便利，最常见的就是不粘锅，其他如衣物、家居、医疗甚至宇航产品中也有广泛应用。美国环境保护署(EPA)2004年7月8日表示，杜邦公司自1981年6月至2001年3月间，从未通报特富龙制造过程中的化工原料全氟辛酸铵可能会给人类健康带来潜在危害，已经违反了毒物管制法，为此环保署决定对杜邦公司处以1650万美元的罚款。此后，“爱仕达”、“苏泊尔”等品牌的不粘锅国内销量剧减。2．点火用具厨房中点火，以前常用火柴，现在多用打火机或电子点火装置。世界上第一根火柴是法国化学家钱斯尔发明的硫酸火柴。1845年，德国人施罗脱将白磷隔绝空气加热到250℃制成了红磷。1855年，瑞典人伦斯特姆设计用红磷制造了世界上第一盒安全火柴，故又称为瑞典火柴。十九世纪时,火柴被引进了中国,人们称之为“洋火”。。中国第一家火柴厂建立于1879年，由华侨商人卫省轩投资，称广东佛山县巧明火柴厂。由于电子打火是由压电陶瓷和金属构成回路起点火作用，平时做饭时不能将食物滴溢灶上，要保持电极部分清洁。3、燃料家庭使用的燃料有多种，有固体、液体或气体的。它们都是碳或碳氢化合物。木柴—人类最早使用的燃料。煤—由深藏在地下的古代植物变成。液化石油气—炼油厂的副产品（丙烷和丁烷）。煤气--以煤为原料加工而成的可燃气体。其主要成分为CH4、CO、CO2、O2、H2等。天然气--从油气藏中开采的可燃气体。大多数天然气中烃类组分含量最高，其中CH4的含量通常为70%～90%。沼气--由微生物在厌氧条件下发酵有机质产生的。50%～80%CH4、20%～40%CO2、小于1%H2、0.1%～3%H2S。二、厨房安全1．燃烧原理燃烧的化学原理就是燃料中的碳或者碳的化合物与空气里的氧气之间发生了剧烈的、放热发光的化学反应。要使火烧起来，必须有氧气或氧化剂与可燃物共存。以煤气为例，当空气供给不当时会发生飘火、脱火及回火现象。2．化学灭火家里煮饭、取暖，各种火（灶火，煤气泄漏，电火），如果用火不当或不慎，会造成火灾。发生小火灾时，可以自己及时用灭火器灭火。发生大火灾时，应打“119”。灭火器有多种，如泡沫灭火器、CO2灭火器、干粉灭火器等。泡沫灭火器的钢筒里分装着碳酸氢钠、硫酸铝和发泡剂等化学物质，使用时要把灭火器倒立过来使里面的化学物质充分混合而发生化学反应，产生大量CO2和泡沫。CO2气比空气重得多，它既不能燃烧又不助燃，它盖在燃烧物上面，使燃烧物质和空气隔绝开来，火就被扑灭了，CO2灭火器钢瓶内装着液体的CO2，救火时一开阀门，强大的CO2气流就通过连接着的喇叭口喷灭火焰。3．煤气中毒煤气的有毒成分是什么呢？煤气的有毒成分主要是一氧化碳。它无色、无味，被人吸入后，透过肺泡进入血液，与负责运送输送氧气的血红蛋白牢牢结合，使血红蛋白丧失与氧结合的能力。机体缺氧后，轻者头晕心慌、四肢无力；重者昏迷不醒，呼吸微弱，抢救不及时甚至可能死亡。煤气的主要成分（一氧化碳、甲烷、氢气）皆无色无臭。管道煤气和液化石油气的臭味来自生产时特意掺进的硫醇，充当报警员。三、洗菜淘米的学问厨房里准备饭菜，头一件事是洗菜淘米。从化学角度看，水是最普通、最好的溶剂。“泥水洗出白萝卜”这是对水的洗涤能力的一个形象说明。蔬菜要洗干净再切。淘米，究竟多搓洗好，还是少搓洗好？米的外表层富含维B,但久存的米表面上可能生有黄曲霉菌。权衡利弊，淘米还是不可马虎，多搓洗几遍为好。2.2烹饪基础知识烹饪化学主要研究和讨论烹饪原料的化学成分和烹饪过程中相互反应和变化的化学现象，是进一步了解烹饪制作和烹饪营养卫生的重要基础。简单地讲，所谓烹饪就是指做饭做菜。一、熟食的作用熟食在人类进化上具有重要作用。随着火的发现，原始人将火逐渐使用于生产和生活。熟食的作用主要有分解、解毒、杀菌和提味四点。1．分解2．解毒3．杀菌4．提味分解—主要是将大分子转化为小分子，利于消化和吸收；解毒—加热可分解食物中的有害物质，如大豆和鸡蛋中的抗胰蛋白酶、杏仁中的氰化物等（一些植物果实中含有少量以糖甙形式存在的氰化物，如樱、李、桃、杏、枇、杷、苹果等果仁中就含有这种氰化物。文献介绍，成人服苦杏仁50～100粒就能中毒或死亡）杀菌—一般食物尤其是蔬菜带有大量病原体、寄生虫卵及各种细菌，加热煮沸3～5分钟即可全部杀灭；提味—通过加热改善色、香、味，生成新的更富营养的化合物，提高食品的质量。二、烹饪的方法根据食物的品种（主食或副食，肉或蔬菜）及食用要求，主要有干法和湿法两种。1．湿法烹饪指煮、蒸、闷、燉、煨及氽（tǔn）等的总称。其中煮、蒸、闷主要用于主食如米、面的加工，也适于肉、鱼的烹调。湿法加热的特点是火小、水多、时间长。比较富特色的有：（1）文火缓烧。（2）氽、焯（chāo）、涮。（3）红烧。2．干法烹饪包括烧、烤、燻、煎、炒、炸等。动物试验显示，丙烯酰胺是已知的人类可能致癌物。卫生部指出，高温加工的淀粉类食品，如油炸薯片和油炸薯条等中丙烯酰胺含量较高（高出谷类油炸食品4倍）。据科学实验证明，许多食品中都可能含有丙烯酰胺，其中主要包括：焙烤食品、煎炸食品、焙烤蔬菜和水果，尤其是薯条和薯片食品。3．微波炉加热法微波是一种高频率的电磁波，其本身并不产生热。微波炉是利用其内部的磁控管，将电能转变成微波，以2450MHZ的振荡频率穿透食物，食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）即被吸引快速振荡，这种震荡的宏观表现就是食物被加热了(xi)。烹饪非常讲究刀工与火候，熟练的厨师把整块的瘦肉飞快地切成丝，多长、多宽、多厚，都有分寸，均匀、整齐。不同的菜，块是块，丝是丝，片是片，斜刀，连花，都有讲究。在炉灶上，厨师掌握火候，争分夺秒，几翻、几颠、几铲，都恰到好处。烧、煮、爆、炒，各是各味。该“嫩”的要嫩，该“酥”的酥透，该“脆”的松脆。“不到火候不揭锅”。三、刀工与火候四、烹饪助剂1．添加剂（1）发酵粉（疏松剂）（2）嫩化剂（3）稳定剂、增稠剂和防结块剂2．佐料包括烹调时的调料和食用时的辅料两大类。（1）调料①一般调料。如八角、花椒（油溶性）、葱、姜、蒜、辣椒、胡椒、糖、味精、盐（水溶性）等，它们不仅呈味、赋香，而且有杀菌功能（如蒜在人体内生成蒜素等，有强杀菌力），还含有多种维生素（如葱头含大量维B）。市场上有干粉调料如姜粉、洋葱泥、胡椒粉、辣椒面供应。②其它调料。主要有酒、醋（杀菌、去腥、去碱、增加胃酸）、酱油（赋香剂和着色剂）等。调味“四君子”各有所投葱、姜、蒜、椒，人称调味“四君子”，它们不仅能调味，而且能杀菌，对人体健康大有裨益。但在烹调中如何投放才能更提味、更有效，却是一门学问。肉食重点多放椒。烧肉时宜多放花椒，牛肉、羊肉、狗肉更应多放。花椒有助暖作用，还能去毒。鱼类重点多放姜。鱼腥气大，性寒，食之不当会产生呕吐。生姜既可缓和鱼的寒性，又可解腥味，还可以帮助消化。贝类重点多放葱。大葱不仅能缓解贝类（如螺、蚌、蟹等）的寒性，而且还能抗过敏。禽肉重点多放蒜。蒜能提味，烹调鸡、鸭、鹅肉时宜多放蒜，使肉更香更好吃，也不会因为消化不良而泻肚子。（2）辅料辅料一般不直接单独食用，但可用于就餐提味的固体或液体成品，通常已熟制。主要有：①花椒盐。②花椒油。③辣椒油。④葱姜油。⑤清汤。⑥奶汤。⑦高汤。⑧各种酱。2.3色香味与化学随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们的饮食也越来越讲究色香味，以达到愉悦心情、增进食欲、提高生活质量的目的。一、食物的颜色二、食物的香和臭三、食物的味道四、对色、香、味的鉴别一、食物的颜色食物的色素主要有天然色素、合成色素和人工着色物质三类。1．天然食用色素----指未加工的自然界的花、果和草木的色源。常用的天然食用色素主要有：（1）红曲色素—用乙醇浸泡红曲米所得到的液体红色素。可直接用于红香肠、红腐乳、各种酱菜及各种糕点的着色。（2）姜黄素--从姜黄中提取的一种黄色色素。具有稳定性好、着色力强、色泽鲜亮等特点。姜黄素能抑制实验动物各种癌的发生，显著减少肿瘤数目，缩小瘤体大小。（3）虫胶色素—紫胶虫分泌的原胶中的一种红色成分。适用于酸性食品如鲜桔汁、红果汁、红色罐头的着色。（4）甜菜红—从紫甜菜中提取。使用在饮料、食品、药品包衣、化妆品等行业。（5）红花黄色素—由中药红花中提取。可广泛应用于多种饮料、多种果酒,配制酒、糖果、糕点。（6）β-胡萝卜素—由胡萝卜素中提取，呈橘红色。性能稳定，属油溶性物质，多用于肉类及其食品着色。2.合成食用色素（价格低廉、色泽鲜艳、着色稳定性高、色彩多样，广泛被食品企业所使用。如果食用过量，会引起人体慢性中毒、畸形，甚至致癌等症状。）主要是以下5种：（1）苋菜红。（2）胭脂红。（3）柠檬黄。（4）日落黄。（5）靛蓝。2005年05月29日国家质检总局公布了近期对北京、天津等7个省、直辖市20家企业的31种小米产品的质量抽检结果，产品抽样合格率为87.1%。国家标准《食品添加剂使用卫生标准》规定，粮食中禁止使用合成着色剂。本次抽查中有3种小米检出合成着色剂日落黄、柠檬黄。其主要原因是为了将陈小米经过染色处理后以次充好。3．人工着色物质（1）酱色（用蔗糖或葡萄糖经高温焦化而得的赤褐色色素）。不法厂商用酱色、食盐、水勾兑酱油。（2）腌色（火腿、香肠等肉类腌制品，因其肌红蛋白及血红蛋白与亚硝基作用而显示艳丽红色）。亚硝酸盐是一种常见的物质，是广泛用于食品加工业中的发色剂和防腐剂。亚硝酸盐有三方面的功能：一、使肉制品呈现一种漂亮的鲜红色；二、使肉类具有独特的风味；三、能够抑制有害的肉毒杆菌的繁殖和分泌毒素。一般来说，只要含量在安全的范围内，不会对人产生危害。一次性食入0.2～0.5克亚硝酸盐会引起轻度中毒，食入3克会引起重度中毒。中毒后造成人体组织缺氧，严重时甚至引起死亡。亚硝酸盐在天然食物中含量很少，存在于腌制、腊制、发酵的食物中。如腌菜、腌肉、咸鱼、腊肉、熏肉、奶酪、酸菜，以及酱油、醋、啤酒等。专家建议，一是要多吃新鲜蔬菜和肉类，少吃或不吃腌腊制品、酸菜、咸菜。二是要阻断亚硝酸盐向亚硝基化合物转化。如低温保存食物，以减少Pro分解和亚硝酸盐生成；多吃一些富含维生素Ｃ和维生素Ｅ的蔬菜、水果以及大蒜、茶叶等。（3）金属盐发色。用干燥的绿叶、海藻、蚕粪为原料，用有机溶剂抽提取其所含叶绿素，用铜盐水溶液经加热后处理，叶绿素卟啉环中的镁被铜置换可制得铜叶绿素。主要用于口香糖和泡泡糖的着色，用量不超过0.04克/千克。（LD50小鼠口服大于10g/kg）食盐：3g/kg；阿司匹林为0.75g/Kg二、食物的香和臭1．香或臭的化学基础从化学结构上看，各种香料组分的分子量均较低，挥发性及水溶性仍有相当差异。它们通常具有某种特征官能团。以含两个碳原子的化合物为例：乙烷，无臭；乙醇，酒香；乙醛，辛辣；乙