1、,烹,饪,与,烹,饪,与,化,化,四川师范大学 化学与材料科学学院 汪必琴,烹,饪,与,化,2007年 制,我国人民的饮食习惯十分重视烹饪和食品加工，其中含有丰富的化学知识。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。,学,学,学,2.1厨房化学概述,2.2 烹饪基础知识,使用说明,烹饪与化学,2.4 风味化学简介,2.3色香味与化学,按顺序播放,烹饪与化学,第2章,2.5思考与练习题,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锅子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，一般只有铁锅和铝锅两种。
2、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。 3燃料家庭使用的燃料有多种，有固体的、液体的或是气体的。其共同点是它们都是碳或碳氢化合物。,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。这种燃烧反应的化学机制是链式反应。链式反应是在引发可燃物生成游离基后产生并得以维持的。 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，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”电
3、话报警，请消防队扑救。 灭火器有多种，如泡沫灭火器、二氧化碳灭火器、1211灭火器、四氯化碳灭火弹等。 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，产生大量二氧化碳气和泡沫。,二氧化碳气比空气重得多，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 二氧化碳灭火器钢瓶内装着液体的二氧化碳，救火时一开阀门，强大的二氧化碳气流就通过连接着的喇叭口喷灭火焰。 1211灭火器很适宜居民家庭使用，它体积小巧，使用方便。内装二氟一氯一溴甲烷。这种物质在高温下能分解产生游离基，参与燃烧反应而中止燃烧
4、，是典型的化学抑制法灭火。,3煤气中毒,煤气中毒，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。煤气的有毒成分是什么呢？煤气主要来自灶具或火炉中的不完全燃烧，有毒成分主要是一氧化碳。,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。“脏不脏，一水净”，“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？权衡利弊，淘米还是不可马虎，多搓洗几遍为好。,22 烹饪基础知识,烹饪化学是从普通化学和食品生物化学中衍生而来的一门年轻的学科，主要研究和讨论烹饪原料的化学成分和烹饪过
5、程中相互反应和变化的化学现象，是进一步了解烹饪加工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，后者即烹炒调制菜蔬又称为烹调。,一、熟食的作用,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,二、烹饪的方法,随食物的品种（主食或副食，肉或蔬菜）及食用要求而异，主要有干法和湿法两种。 1湿法烹饪 指煮、蒸、闷、燉、煨及氽等的总称。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、涮。 （3）红烧。 2干法烹饪 包括烤、烧、燻、煎、炒等。,3微波炉加热法
6、 其特点是不用炉火或电热，而用微波作热源。微波是一种不会导致电离的高频电磁波，可被封闭在炉箱的金属壁内，形成一个类似小型电台的电磁波发射系统。由磁控管发出的微波能量场不断换方向，象磁铁一样在食物分子的周围形成交替的正、负电场，使其正、负极以及食物内所含的正、负离子随之换向，即引起振动或振荡。,烹饪技术非常讲究刀法与火候，其中不乏化学道理。 熟练的厨师操刀，把整块的瘦肉飞快地切成丝，多长、多宽、多厚，都有一定的分寸，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”
7、的酥透，该“脆”的松脆。“不到火候不揭锅”。,三、刀法与火候,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 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（如蒜苷受热或在消化器官内酵素的作用下生成蒜素或丙烯亚磺酸，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。 其它调料。主要有酒、醋、酱油等。,（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
8、品，通常已熟制。主要有： 花椒盐。 花椒油。 辣椒油。 葱姜油。 清汤。 奶汤。 高汤。 各种酱。,2.3 色香味与化学 前面讲的食物都是天然的。为了解决粮食生产的工业化问题，人们想到了合成食品。目前一般有生物制备和化学合成两种。,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。 （2）姜黄素。 （3）虫胶色素。 （4）甜菜红。 （5）红花黄色素。 （6）胡萝卜素。,2.合成食用色素 主要是以下5种：（
9、1）苋菜红。（2）胭脂红。（3）柠檬黄。（4）日落黄。（5）靛蓝。 3人工着色物质 （1）酱色。 （2）腌色。 （3）金属盐发色。,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；乙酸，醋香；乙硫醇，蒜臭；二甲醚，醚香；二甲硫醚，西红柿或蔬菜香。此外，如乙酸乙酯等酯类化合物呈水果香，甲硫基丙醛呈土豆、奶酪或肉香.,2常见食用香料及其化学成分,（1）天然香料 我国的香料品种很多。常用的天然香料有八角、茴香、花椒、姜、胡椒、薄荷、橙皮、丁香、桂花、
10、玫瑰、肉豆蔻和桂皮等。,（2）人工香料主要有香兰素，具有香荚兰豆特有的香气；苯甲醛，又称人造苦杏仁油，有苦杏仁的特殊香气；柠檬醛，呈浓郁柠檬香气，为无色或黄色液体；戊基桂醛，为黄色液体，类似茉莉花香；乙酸异戊酯，人称香蕉水；乙酸苄酯，为茉莉花香；丙酸乙酯，凤梨香气；异戊酸异戊酯，苹果香气；麦芽酚，又称麦芽醇，系微黄色针晶或粉末，有焦甜香气，虽然本身香气并不浓，但具有缓和及改善其它香料香气的功能，常用作增香剂或定香剂。,（3）食用香精 分水溶性和油溶性两种。其中以香猫酮、香叶醇、甲酸香叶酯为基体的香精最为重要。 由于调香是一种专门技术，香型极多，主要有两种类型：花香型。如玫瑰、茉莉、兰花、桂花、
11、麝香型等，模仿自然界各种名花的香；想象型。如清香、水果、芳芳（兰花型）、东方、菲菲（清草香型）、科隆（柑桔香型）以及美加净等，即在调香的基础上用合适的美名，强化心理效果。,3其它异味 指生活中由其它不明原因引起的异味。例如： （1）酯化反应产生酯香味 （2）各种分解引起异味,三、食物的味道 味是由舌尝到的酸、甜、苦、辣、咸的味感，是由其可溶性物质溶于唾液，作用于舌面味觉神经之味蕾产生的味觉。合适的味感可使消化液分泌旺盛而增加食欲，有助消化。,1酸 酸味来源于溶解的氢离子（H）。 一种定量表示各种酸的酸度的方法是用PH值。所谓PH值就是氢离子浓度的负对数，即 PHlgC（H） PH的取值范围一般
12、为114。PH7为酸性，7为中性，7为碱性。 大多数食品的PH值在56.5，处于微酸性，人们一般感觉不到酸味。但PH3.0时，则就会觉得太酸而难以适口。若干食品及体液之PH值见表21。,(1)常用合成酸料 酸味料除作重要调料外，兼有防腐、防霉、杀菌之功效。 乙酸（俗称醋酸）。 乳酸。 柠檬酸。 酒石酸。 苹果酸。 葡萄糖酸,（2）常用家庭调料 1）食醋。我国的名醋主要有： 山西老陈醋。 四川保宁醋。 江苏镇江醋。 2）其它调料 各地均有特殊调料，大都以酸、香为特点，兼有其它味。较著名的有： 贵州独山盐酸。 广西玉林酸料。 湖南湘潭龙牌酱油。,2甜 甜味是与糖联系在一起的。蔗糖、葡萄糖、麦芽糖是
13、大家熟悉的糖。它们不仅味道甜，而且还供应人体能量。 1）甜味剂的化学特征及甜度 甜味剂多系脂肪族的羟基化合物。一般说来，分子结构中羟基越多，味就越甜。如分子中含2个羟基的乙二醇，略有甜味；含3个羟基的丙三醇（俗称甘油），较乙二醇甜，葡萄糖分子含6个羟基，就比较甜了。不同甜味剂产生甜的效果用甜度表示，它是以蔗糖为基准的一种相对标度。常见糖的甜度见表22。果糖是最甜的糖。按甜度比较，果糖、蔗糖、葡萄糖的比例大约是9：5：4。甜味的感觉由静电力引起，氢键的作用可加强甜感。,第一章 糖精的化学名为邻苯甲酰磺亚胺，不符合“糖”的定义。,2）常用合成或人工甜料 作为甜味物质，人们常用的是白糖、红糖和冰糖。
14、 糖精和甜精。糖精的化学名为邻苯甲酰磺亚胺，分子式C7H5NO3S，无色单斜晶体，熔点229，难溶于水。甜度为蔗糖的450700倍，稀释10000倍仍有甜味。但是，糖精并非“糖之精华”，它不是从糖里提炼出来的，而是以又黑又臭的煤焦油为基本原料制成的。糖精的钠盐称为糖精钠，分子式C7H4NNaO3S，溶于水，甜味约相当于蔗糖的300500倍，可供糖尿病患者作为食糖的代用品。甜精的化学名为乙氧基苯基脲，甜度为蔗糖的200250倍。与糖精混用，因协同作用而使甜味倍增。糖精和甜精都没有营养价值，它们在用量超过0.5以上时，均显苦味，煮沸以后分解亦有苦味。通常不消化而排出。少量食用无害，过量食用有害健康
15、。,3）主要天然甜料 （1）蜂蜜 蜜蜂自花的蜜腺采集的花蜜，贮于巢中备冬日食用之物。花蜜的主要成分为蔗糖（40）和水分（19）。经蜜蜂口中之酶转换成蜂蜜后，甜度超过蔗糖。蜂蜜的主要成分约为葡萄糖（36.2）、果糖（37.1）、蔗糖（2.6）、糊精（3.0）、含氮物（1.1）、花粉及蜡（0.7）、灰分（0.2）、蚁酸（0.1），其余为水分。,（2）甘草甜味的主成分为甘草精（C42H62O16）。内含蔗糖（5）、淀粉（2030）、天冬素（24）、甘露糖醇（6）、树脂（1.54）、精油（0.03）及纤维素等。4）其它新甜料举例(略),3鲜 从化学角度讲，鲜味的产生与氨基酸（通式H2NRCOOH）、缩
16、胺酸、甜菜碱、核苷酸、酰 胺、有机碱等类物质有关。鲜味剂的主要代表 性物质有味精、核苷酸等。 （1）味精 味精又叫味素，化学名为谷氨酸钠（分子式C5H8NO4Na），白色晶体或结晶性粉末，含一分子结晶水，无气味，易溶于水，微溶于乙醇，无吸湿性，对光稳定，中性条件下水溶液加热也不分解，一般情况下无毒性。,作为调味品的市售味精，为干燥颗粒或粉末，因含一定量的食盐而稍有吸湿性，故应密封防潮贮存。商品味精中的谷氨酸钠含量分别有90、80、70、60等不同规格。以80最为常见，其余为精盐。食盐起助鲜作用兼作填充剂。也有不含盐的颗粒较大的“结晶味精”。,（2）核苷酸 核苷酸类中的肌苷酸、鸟苷酸、黄苷酸以及
17、它们的许多衍生物都呈强鲜味。如肌苷酸钠比味精鲜40倍，鸟苷酸钠比味精鲜160倍，特别是2呋喃甲硫基肌苷酸比味精鲜650倍。 肌苷酸钠是在60年代兴起的鲜味剂，它又名肌苷磷酸二钠，分子式为C10H11O8N4PNa2，含57.5分子结晶水，是用淀粉糖化液经肌苷菌发酵制得的无色或白色结晶。在市场上看到的“强力味精”、“加鲜味精”就是由8895的味精和125的肌苷酸钠组成的，鲜度在130之上。,鸟苷酸钠又名鸟苷磷酸二钠，分子式C10H12O8N5PNa2，为白色至无色晶体或白色结晶性粉末，含47分子结晶水，无气味，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚、丙酮。鸟苷酸钠和适量味精混合会发生“协同作用”，可比普通味
18、精鲜100多倍。80年代初我国市场上出现的“特鲜味精”就是普通味精中掺入少量鸟苷酸钠的混合物。 前几年，人们又制造出了新的超鲜物质，名叫甲基呋喃肌苷酸（C15H18O9N4P）。它的鲜度超过60000，可谓是当今世界鲜味之最了。,4其它味除了上述酸、甜、鲜三味以外，还有苦、辣、咸等味。 （1）苦味 “苦”主要来自分子量大于150的盐、胺、生物碱、尿素、内酯等物质，主要有各种生物碱（包括有机叔胺）和含SH、SS基团的化合物。 （2）涩味 明矾或不熟的柿子那种使舌头感到麻木干燥的味道，称为涩味。柿子、绿香蕉、绿苹果有涩味，其原因是由于在这些物质中存在涩丹宁之故。,（3）辣味 产生辣味的物质主要是两
19、亲（亲水、亲油）性分子，如辣椒中的辣椒素，肉豆蔻中的丁香酚，生姜中的姜酮、姜酚、姜醇及大蒜中的蒜苷、蒜素等。 （4）咸味 “咸味”来自于分子量小于150的阴离子钠盐，主要是食盐。,四、对色、香、味的鉴别 香和味的鉴别仍停留在主要依靠感官评价的定性化阶段（仅对单个组分可用气相色谱法和液相色谱法测定）。曾提出用下式来判别：1香和味的作用特点 （1）香和味常同时作用。 （2）靠体液作用加强感受。 （3）由神经电信号刺激而传递。,3色、香、味的相互作用 一是对比现象。二是协同作用。 4色香味鉴别的进展 （1）嗅觉膜。制成过一种模拟嗅觉细胞工作原理的生物膜，当它接触某异味物质时，就改变其表面电荷，给出电
20、信号。 （2）家庭煤气报警器。利用一氧化碳、巯基（SH）化合物的反应性能制成。 （3）酒味检测器。利用乙醇气体与敏感件的作用，用以判定司机是否醉酒。,3色、香、味的相互作用 一是对比现象。二是协同作用。 4色香味鉴别的进展 （1）嗅觉膜。制成过一种模拟嗅觉细胞工作原理的生物膜，当它接触某异味物质时，就改变其表面电荷，给出电信号。 （2）家庭煤气报警器。利用一氧化碳、巯基（SH）化合物的反应性能制成。 （3）酒味检测器。利用乙醇气体与敏感件的作用，用以判定司机是否醉酒。,把呈黄色的酸化的三氧化铬载带在硅胶上。因为三氧化铬是一种强氧化剂，而乙醇（酒精）具有还原性，两者发生如下反应：2CrO3 +
21、3C2H5OH + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3CH3CHO + 6H2O生成绿色的硫酸铬。利用这一由黄色转变成绿色的颜色变化，就可达到检测酒精蒸气的目的。这就是验酒器的化学原理。,2.4 风味化学简介,风味化学是从理论上研究食物风味的形成和变化规律的一门新兴学科，是食物或食品化学的一个分支。它是在人民生活水平提高后对饮食的要求日益精美化和现代食品分析技术发展日益完善的背景下逐渐形成的。所谓风味，就是指一定地区的食品特色，是地区、民情风俗、文化背景等在食物加工和烹制上的反映。,风味化学的发展有重要的理论意义和实用价值。作为一门学科，风味化学研究有其化学学科意义，也有相当的社会文
22、化意义。从化学的角度来讲，主要涉及：味感。呈味物。反应。从社会文化的角度来看，风味的形成是各种社会及文化因素长期作用的结果，有民族传统和地区风俗的深刻背景。研究风味化学对于弘扬民族文化，加强民族的凝聚力，开发地区资源，扩大社会影响均有意义。,第五节 思考题,1. 了解厨房中常用燃料的主要化学成分和特征。 2 了解燃烧的化学原理。初步掌握灭火的原理与方法。 3 初步掌握煤气中毒的原理和防护办法。 4 了解熟食的意义。初步掌握烹饪的概念和主要方法。 5 常用烹饪助剂有哪些？各有哪些特点？ 6 然产物色素主要有哪些？ 7 常用的合成食用色素有哪些？了解它们各自的特性。 8 生活中的香料主要有哪些？在化学上有何特点？ 9 主要的滋味有哪种？它们是怎么产生的？ 10解酸味的概念和常用酸味物质。 11了解甜味的概念和常用甜味物质。 12了解鲜味的概念和常用鲜味物质。,
