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烹饪中的化学 宁夏工商职业技术学院 化工工程系 应化（3）班 尤旭辉摘要 我们的生活离不开化学,化学在烹饪中必不可少,如炸油条、油饼时，向面团里常加入小苏打和明矾; 石灰水用于鲜蛋的消毒、防腐; 硝酸钠、亚硝酸钠用于肉制品上色; 鲜蛋加工成松花蛋; 纯碱(23）在烹饪加工中用于脱脂和去污; 煮鱼时常用姜、葱、蒜、酒;油脂在烹调中的增香作用主要表现在两个方面：一是油脂本身具有香味或用作芳香物质溶剂的作用；二是通过油脂的高温加热使原料产生香气等等,这些都与我们的生活密不可分,因此生活离不开化学,烹饪更离不开化学。关键词 烹饪 有机 性质 作用 添加剂 烹饪、面点制作技术中包含着很多化学原理。 炸油条、油饼时，向面团里常加入小苏打和明矾明矾（4）22在面点中常与小苏打(3）一并用作膨松剂，高温油炸的过程中由于3+和32-发生双水解反应，产生二氧化碳气体，使油条膨发。反应方程式如下：632（4）2324242（）362 利用明矾与小苏打共同作用，可以降低小苏打的碱性，反应较缓慢，反应过程中产生的二氧化碳可全部得到利用，不至于使部分二氧化碳 跑掉，使面团得到充分膨发。但明矾不能加得过量，否则会给面点带来不良口感。油条经放置冷却，二氧化碳逐渐逸出，冷却后的成品就会出现“塌陷”，软瘪；生成的氢氧化铝是胃舒平的主要成分，它能中和胃中产生过多的胃酸(盐酸)以保护胃壁粘膜，因此患有胃病的人，常吃油条有好处。 2石灰水用于鲜蛋的消毒、防腐鲜蛋放在石灰水中，蛋内呼出二氧化碳、空气中的二氧化碳能与氢氧化钙反应：（）2232生成的难溶性碳酸钙微粒沉积在蛋壳的表面，堵塞了蛋壳表面的气孔，阻止了外界维生物的入侵，使蛋的呼吸作用下降，而且气孔堵塞，向外边排出的二氧化碳减少，二氧化碳便在蛋内积存。二氧化碳是酸性氧化物，使蛋白酸度升高，从而阻止了蛋内微生物的作用，鲜蛋就得到了保护。 3硝酸钠、亚硝酸钠用于肉制品上色硝酸钠加热时能分解生成亚硝酸钠，并放出氧气，反应方程式为：322 在动植物体内硝酸钠很容易转化为亚硝酸钠。亚硝酸钠在酸性条件下可生成亚硝酸：2-+2 亚硝酸是一种弱酸，它很不稳定，仅存在于稀溶液中，微热甚至冷时，即按下式分解：222 当亚硝酸钠加入肉中能与肉内有机酸反应生成亚硝酸。亚硝酸分解生成一氧化氮，它能与肌肉中的色素结合成桃红色的化合物，加热后仍保持鲜红色，所以烹饪中常用2作发色剂。由于使用2生色快，烹饪中常称作“快硝”。3在细菌作用下还原成N2后，才能起到发色剂的作用，但反应时间略长。亚硝酸钠有致癌性，但在正常使用量下，不会引起病变。目前我国规定硝酸钠和亚硝酸钠只能用于肉类罐头和肉类品，最大使用量分别为0.5gkg及0.15gkg。 4鲜蛋加工成松花蛋松花蛋又名皮蛋、变蛋，由于它风味独特，口感好、保质期长，便于携带，因而倍受人们的青睐。加工松花蛋的主要原料是鸭蛋，有时也用鸡蛋。加工松花蛋其辅料有生石灰(C）、纯碱(23）、食盐(）、黄丹粉(PbO)和茶叶等。将鲜蛋加工成松花蛋的过程，其实是一个复杂的化学反应过程。生石灰首先与水作用生成熟石灰，并放出大量的热。熟石灰与纯碱生成氢氧化钠，形成强碱环境，反应的化学方程式表示如下：2（）2（）2233 加工过程中氢氧化钠逐渐渗透到蛋内，如加入茶叶，则茶叶水也随之渗入蛋内。当蛋白和蛋黄遇到氢氧化钠时，就能很快发生变化，逐步分解成多种氨基酸。氨基酸进一步分解出氢、氨和微量的硫化氢(2）气体；同时渗入的碱还会与蛋白质分解出的氨基酸进一步发生中和反应；生成的盐的晶体沉积在凝胶状的皮蛋蛋清中，便出现了松花状的美丽花纹，故称为松花蛋。而硫化氢与蛋黄中的铁生成黑色的硫化亚铁，使蛋黄变成青黑色。如加入黄丹粉，一部分硫化氢还与氧化铅生成硫化铅，使蛋白具有特殊的青黑色。茶叶水中的单宁也能促使蛋白质凝固并使之着色。茶叶水中的香气物质可增加松花蛋的风味，能刺激人们的食欲。食盐可促使蛋白质收缩离壳，并具有咸味及防腐的作用。由于松花蛋的色彩多变，又有一定的硬度，常在烹饪中作为冷肴花式拼盘的装饰和造型。但因碱的作用使维生素1、2受到损失，铅对人体有害，可以少用或不用。现在有人研究用碘化物代替黄丹粉制成无铅皮蛋，以减少铅的含量。 5纯碱(23）在烹饪加工中用于脱脂和去污纯碱(23）为强碱弱酸盐，其水溶液由于水解呈较强的碱性。32-23- 油脂能在纯碱存在下水解出有机酸，纯碱与有机酸中和生成盐。这些盐具有乳化剂的作用，将油脂乳化成细小的微粒而悬浮于水中。因此纯碱溶液可用于脱脂去污，特别是热的纯碱溶液。 6煮鱼时常用姜、葱、蒜、酒鱼类腥味产生原因是由于鱼身上存在有机化学物质甲胺及其同系物二甲胺、三甲胺，其中尤以三甲胺为最多。鱼头最腥是由于鱼头皮中三甲胺、二甲胺、甲胺含量最多。三甲胺、二甲胺、甲胺均易溶于乙醇。因此，煮鱼时加些酒，能使三甲胺等溶于乙醇并随加热后挥发逸去。经过这样烹饪的鱼就不再有腥味了。另外，姜、葱、蒜等均富含具有挥发性的有机物，具有酒的同样作用。因此，煮鱼时常用姜、葱、蒜、酒。加食品添加剂 食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。 食品添加剂一般可以不是食物，也不一定有营养价值，但必须符合上述定义的概念，即不影响食品的营养价值，且具有防止食品腐料变质、增强食品感官性状或提高食品质量的作用。食品添加剂一般不能单独作为食品食用，且使用量很少并且有严格的控制.食品添加剂的功能食品添加剂的主要功能有五个方面：一是提高食品质量，二是增加食品的品种和方便性，并可开发食品新资源，三是有利于食品加工，使加工工艺变得容易可行.四是有利于满足不同人群的特殊需求、并增强食品的个性特征.五是有利于原材料的综合应用.食品添加剂的分类一般来说，食品添加剂按其来源可分为天然的和化学合成的两大类。天然食品添加剂是指利用动植物或微生物的代谢产为原料，经提取所获得的天然物质；化学合成的食品添加剂是指采用化学手段，使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。目前使用的大多属于化学合成食品添加剂。按用途，各国对食品添加剂的分类大同小异，我国的食品添加剂使用卫生标准将其分为22类：（1）防腐剂（2）抗氧化剂（3）发色剂（4）漂白剂（5）酸味剂（6）凝固剂（7）疏松剂（8）增稠剂（9）消泡剂（10）甜味剂（11）着色剂（12）乳化剂（13）品质改良剂（14）抗结剂（15）增味剂（16）酶制剂（17）被膜剂（18）发泡剂（19）保鲜剂（20）香料（21）营养强化剂（22）其他添加剂。 肉类的加工过程中，添加了适量的亚硝酸盐，主要是亚硝酸钠，亚硝酸钠在肉类中的乳酸作用下会转化为亚硝酸。亚硝酸不稳定，常温下就易分解，可产生亚硝基。亚硝基极容易与肌红蛋白结合，生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白。由于亚硝基肌红蛋白的结构十分稳定，因而使这些肉制品能持久地保持鲜红色。亚硝酸盐的毒性亚硝酸盐不但使肉类呈鲜艳的红色，还能改善制品的品味，增加香味和鲜味。另外，也能抑制某些细菌的繁殖，从而减缓食品的腐败变质，延长保值期，是一种很好的食品添加剂。但同时，亚硝酸钠又是毒性最强的物质之一，必须严格控制在肉制品中的添加量，并做到适量食用这些食品，才能保证人体健康。人体摄入0.2-0.5克亚硝酸盐可引起中毒，3克可以致死。另外肉制品中由亚硝酸钠转化生成的亚硝酸能与人体中蛋白质代谢的中间产物反应生成致癌性极强的亚硝酸胺类物质。在亚硝酸钠的使用中发生过许多触目惊心的案例，因其误食而中毒的报道也屡见不鲜，我们应该引以为戒。急性中毒原因多为： 1.将亚硝酸盐误作食盐、面碱等食用。2.掺杂、使假。3.投毒。4.食用了含有大量亚硝酸盐的蔬菜，尤其是不新鲜的叶类蔬菜。慢性中毒（包括癌变）原因多为：1.饮用含硝酸盐或亚硝酸盐含量高的苦井水、蒸锅水。2.食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜预防亚硝酸盐中毒措施： 1. 购买熟肉制品应尽量购买通过质量体系认证的包装产品。千万不要在路边小贩处购买散装肉制品，千万不要购买色泽太鲜艳的熟肉制品，以免误食亚硝酸盐。 2. 不买私盐，不得在厨房和食堂库房存放亚硝酸盐。食品工业、建筑工地使用亚硝酸盐不得散装、散放，应设明显标记，专人专库保管存放，避免误用。肉制品用亚硝酸盐作发色剂时，应严格遵守用量标准，不得超过30mg/kg。 3 学习一点鉴别食盐和亚硝酸盐的知识，亚硝酸盐发潮，粘塑料袋，往外倒时没有食盐的砂粒感，含亚硝酸盐的食品、菜汤味道稍苦。 4. 不吃腐烂变质的蔬菜，不吃存放过久的蔬菜或新腌制的菜，菜一般约20天左右才能腌透。事实上，除了作为食品添加剂以外，亚硝酸盐还广泛存在于自然环境，特别是食物中。在大米、面粉、豆类、蔬菜、肉类、蛋类等食物中都可以测出一定量的亚硝酸盐，一般膳食中的亚硝酸盐不会对人体健康造成危害，亚硝酸盐对肉制品独特的发色作用短时间是不可取代的，我们只要做好亚硝酸盐的相应管理，了解了它的性质，掌握了它的使用方法，就大可不必因噎废食，到谈亚硝酸盐而色变的地步，而能让其用于食品而无害于人类健康。二、调味剂常见调味剂1、 酸味剂-醋酸A、结构简式 CH3COOH （官能团：羧基）B、物理性质 冰醋酸C、化学性质 酸性：CH3COOH H2CO3 生活向导食醋2、 鲜味剂 味精三、疏松剂疏松剂的作用、分类 1、常用疏松剂NaHCO3、NH4HCO32NaHCO3CO2+H2O+Na2CO3 NH4HCO3CO2+NH3+H2O 碳酸氢钠分解后残留碳酸钠，使成品呈碱性，影响口味，使用不当时还会使成品表面呈黄色斑点。碳酸氢铵加热时产生带强烈刺激性的氨气，虽然很容易挥发，但成品中还可能残留一些，从而带来不良的风味， 2、复合疏松剂复合疏松剂是由多种成分配合而成的，如发酵粉即是发酵粉为白色粉末，遇水加热产生二氧化碳。在凉面坯中产气缓慢，加热后产气多而均匀，分解后的残留物对食品的风味、品质影响也较小。常用于生产糕点、馒头等，用量为13%。Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3 + 3CO2 油条不可多吃，烧饼、油条几乎是每个市民早餐的必需品，油条、油饼这类食品中含铝较多，这是因为在炸油条时面中掺入了硫酸钾铝(明矾)，以一个50克重油条来说，就含铝10毫克左右，如果每天吃2根油条，1个月可摄入铝600毫克。一般体重70公斤的正常人体中，只含61毫克，就这些也正是人体所需要的。铝对脑神经是有害的，脑对铝有亲合性，脑组织含铝过多，能催人衰老，记忆力减退，智力低下，行动迟缓，有人用X射线及电子显微镜发现，老年性痴呆者的脑组织内含铝量超过正常人的4倍，甚至30倍，在体内超过正常人的5至10倍。为了预防老年性痴呆，宜少吃或不吃加入明矾的油条、油饼食用油脂在烹饪中的作用 烹饪原料学通常把食用油脂分为植物性油脂和动物性油脂两大类，常用的动植物油脂有猪油、牛油、羊油、鸡油、奶油、豆油、麻油、花生油、菜籽油、棉籽油等。此外，还有一部分半成品复合油，如红油、咖喱油、葱油、蒜油、花椒油等。油脂的使用可以丰富菜点的品种、提高菜点质量、优化菜点制作工艺，下面，笔者就从应用的角度，谈谈油脂在现代烹饪中的作用。一.食用油脂的增色护色作用 成菜色泽除了与菜肴的主配料和调料的颜色有关系外，还与烹调用油的增色、护色作用有关。成菜色泽要求洁白时，必须选用颜色较浅的油脂，如制作“芙蓉鱼片”、“鸡汁鱼肚”、“香炸云雾”等菜肴时，为了保证成菜色泽洁白，就一定要选用猪油；炸制色泽要求较浅的酥点，也多选用猪油。另外，炒制色泽翠绿的蔬菜，一般也选用猪油或色泽较浅的色拉油。烹制成菜要求色泽红亮的炒菜、红烧类菜肴，可选用颜色较深的油脂，如烹制“鱼香肉丝”、“红烧鱼”时，除了选用泡椒、豆瓣等调料外，还可以选用菜籽油、花生油等油脂，它们不仅可以使菜肴色泽更加红亮，并且还可以使菜肴的香味更加浓郁。制作汤菜时，如果要求汤色浓白，就要选择乳化作用较强的猪油或豆油；清汤菜一般不用油，而制作红汤菜肴时，为了达到油封汤面、色泽红亮的效果，则要选择菜籽油、花生油、牛油等。为了保持绿色蔬菜的颜色，也要用到油脂，一般是在蔬菜氽水时，可以在锅中加入少许色拉油，但也可在氽熟后淋少许色拉油焐油。为了使凉菜色泽光亮，在装盘后可以在表面刷一些麻油。另外，原料中含有的色素大多是脂溶性的，为了使色素充分溶出，就少不了要用到油脂，如川菜中的红油，就是辣椒中的红色素充分溶解到菜籽油里，才使其色泽如此红亮的。二.食用油脂的增香作用 油脂在烹调中的增香作用主要表现在两个方面：一是油脂本身具有香味或用作芳香物质溶剂的作用；二是通过油脂的高温加热使原料产生香气。为了增加一些菜肴的香气，常在菜肴即将出锅或出锅后淋上一些香味较浓的油脂，如麻油、葱油、花椒油、蒜油、鸡油、奶油等。“红烧鳗鱼”出锅时淋入麻油可去腥增香，“榨菜肉丝汤”出锅时滴上几滴麻油则香气四溢，“松子炒玉米”出锅前加少许奶油，成菜奶香扑鼻，还有“麻辣豆腐”淋花椒油，“鸡油菜心”淋鸡油，都能使成菜各具特色。不过，用淋油的方法来增加菜肴的香气也需注意三点：一是淋入的油脂要与原料的香气和谐，如在“青蒜炒肉丝”中淋入奶油，肯定有点不伦不类；二是淋入的油脂不能影响成菜的色泽，如在“芙蓉鸡片”中淋上麻油，就会破坏其洁白的色泽；三是淋入的油脂不能掩盖原料的本味，味道本身就很纯正鲜美的原料，就不用再淋油增香了。油脂在高温作用下，发生多种复杂的化学反应生成芳香物质，从而增加菜肴香味：油脂加热后本身会产生游离的脂肪酸和挥发性香味的醛类、酮类；原料中的碳水化合物在加热过程中也会产生香气成分，如葡萄糖加热后会生成呋喃和多种羰基化合物，淀粉受热会生成有机酸、酚类等多种香气成分；另外，氨基酸也能与油脂中的羰基发生羰氨反应，从而产生诱人的香气。三.食用油脂的乳化和起酥作用 在制作奶汤类菜肴时，我们希望成菜汤色浓白，油脂与汤汁充分混合在一起，这时我们可以选择一些含天然乳化剂较高的油脂来制汤，如猪油中含有大量的卵磷脂，冷压后的大豆油中含有大量的大豆磷脂，选用这两种油脂做菜，经过充分的加热乳化后，油脂和汤汁就可以很好地溶合在一起，使汤汁白而浓稠，而且还能较长时间保持稳定。在制作熘制菜肴时，为了使芡汁明亮、醇厚，也往往要加入适量的油脂，经过充分的搅打后，油脂就可以和芡汁很好地溶合在一起。烹调中还大量用到油脂的起酥作用。在调制酥炸菜肴的酥糊时要加入一定量的油脂，油脂加入量的多少是酥糊炸制后是否酥脆的关键，加入的油脂量少，糊炸好后硬而不酥，加入的油脂太多则糊太酥松而易碎。调制酥糊一般只选用精炼植物油。在调制油酥面团时，将油脂和面粉充分搓擦，扩大了油脂的表面积，使油脂均匀地包裹在面粉粒外面，油脂的表面张力使面粉粘连成团，由于没有水分，不能形成面筋网络，因而制成的面点比较松散，口感酥脆。由于猪油色泽洁白，香味醇正，起酥性好，故在中式油酥面点中一般都用它作为起酥油，奶油则主要用于西式面点中，不过，猪油和奶油各有其营养和工艺特性方面的缺陷，现在油脂工业已开始人为对动植物油脂进行氢化，生产出更适合制作油酥类点心的专用起酥油脂。四.食用油脂的成形作用 油脂在菜点制作中还有辅助菜点成形的作用，这其实是利用了部分油脂可塑性强的特点。常用油脂中只有猪油和奶油的可塑性较好，在菜点的成形中用得也较多，如山东甜菜“响铃水晶球”就是在花仁外面包上一层猪油，搓成球形馅心，经挂糊入油锅炸制后，猪油溶化，花仁留在空心的糊壳里，就成了“响铃”；江苏菜“藕粉圆子”是用猪油将松散的八宝果仁凝结成团，搓成球形后，再滚上藕粉入锅氽熟而成。奶油中含有部分水分，经搅打后可充入大量的空气，具有很好的可塑性，可用于蛋糕的裱花工艺中，另外，“黄油雕”也是充分利用了奶油的可塑性特点。五.食用油脂作为传热介质的作用 从传热介质的角度看，食用油脂在烹饪中的一些作用是其它介质无法代替的。食用油脂的燃点高，一般都在300以上，而且油脂的热容量小，同样的火力加热，油脂比水的温度升高快一倍，停止加热后，温度下降也更快，这些特点都便于灵活地控制和调节温度，使原料受热均匀，以制作出各种质感的菜肴。那么应该怎样选择最合适的油脂来传热呢?一般来说，用中低油温或高油温短时间制作菜肴时，只需根据上述几种因素选择油脂即可，而需要高油温长时间烹制的菜点，就必须根据油脂的发烟点来决定。油脂的发烟温度与油脂的种类和精制程度有关，常见的几种油脂的发烟点分别为：豆油195、菜籽油190、棉籽油220、麻油175、奶油208、猪油190，而各种油脂的精炼油的发烟点又比其原油高约40，因此，需高温长时间炸制菜点时，一般宜选用精炼油，但有时为了让菜点更快上色，也可以选择原油炸制。无论哪种油脂，长时间高温加热后，都会氧化变性，而经过适当氢化的油脂，其稳定性都将大幅度提高，这种氢化油脂目前已广泛应用于方便面的油炸工艺，相信不久后，还会在中餐烹调中得到应用。六.食用油脂增加菜点营养的作用 油脂是人体热能的来源之一，同时还可供给人体必需的脂肪酸，对人体健康有着重要作用。油脂中的必需脂肪酸亚油酸含量是衡量油脂营养价值的一个重要指标。常用油脂中，亚油酸含量占脂肪酸总量的百分比分别为：猪油8.3、牛油3.9、奶油3.6、鸡油24.7、豆油52.2、玉米油47.8、芝麻油43.7、菜籽油55.6。相对来说，植物油脂里边的亚油酸含量比较高，因此食植物油更有利于人体健康，尤其是大豆油、芝麻油和花生油。在烹调中，油脂除了以上六大作用之外，还有其它一些作用，比如说，可以增加菜点的润滑口感。西餐中有许多菜肴可用葡萄酒来进行调香和增香。西餐烹调中所使用的葡萄酒以优质葡萄酒为最多但在法国有时也用“舍利酒”，这是一种发酵后再添加各种不同的微生物制成的具有特殊香味的葡萄酒。在法国本土的宴席上，用白葡萄酒烹制的鱼类或虾类菜肴属高级菜肴之列，常常是用来招待贵宾的。在日本，人们往往在倒入卤汁的冷面里再添一小匙白葡萄酒，以使味道更加鲜美。 食品科学家经过分析化验得知，葡萄酒中含有各种成分200多种，其中乙醇为12%15%，另外还含有多种糖分、有机酸、无机物质、含氮物质、单宁以及酯类等各种呈味和呈香成分。葡萄酒中的乙醇是烹饪中产生香气和去除腥膻味的重要因素之一，特别是烹制动物性原料菜肴时。例如在烹制许多牛肉类、羊肉菜肴的过程中，添加适量的葡萄酒则具有很强的去腥除膻、增香调味的作用。因为在肉类、鱼类、禽类等原料中，一般都含有一定量的具有腥味的成分，如三甲胺、硫化氢、甲硫醇、四氢吡咯、四氢吡啶等。这些具有腥味的成分可以解在乙醇中，受热后随酒的挥发成分一同挥发出去，从而达到除腥去臭的目的。同时，葡萄酒中的醇类（如乙醇）与原料中所含有的有机酸发生一定的化学作用，从而生成有令人愉悦的、香气扑鼻的酯类化合物，这些酯均可起到使菜肴的香气更加浓郁，菜肴的味道更加可口之目的。在西餐菜肴的制作中，尤其是制作以动物性原料为主的菜肴时，使用少量葡萄酒，还可起到使原料中的各种血腥味、乳臭味、土腥味大为减少的功用。例如用羊肉、鲸鱼肉、兔肉、猪肉等制作各类菜肴时，加些红葡萄酒或是有意识的将原料在葡萄酒中浸泡一段时间，这样就可使做出的菜肴基本上闻不到肉的异味和怪味。在加工制作动物内脏时加些葡