<span class='title_c'>美食科学揭开食物背后的化学和烹饪原理
美食一直是人们生活中重要的一部分，然而我们只是享受它们的味道，却很少思考它们背后的化学和烹饪原理。实际上，美食和科学密不可分，我们可以通过科学的角度来更深入地了解它们。
首先，化学是烹饪过程中不可或缺的一部分。在食材的加热和反应过程中，发生了许多化学反应。例如，面包的发酵过程涉及到酵母菌在碳水化合物中产生二氧化碳的反应，这导致了面团的膨胀和轻松的口感。另外，烤肉和煮肉的过程中，蛋白质的变性也是一种化学反应。烤肉的表面由于高温烤制，而形成了美味的香气和烤痕，而内部则因为蛋白质的变性而变得更加紧实和嫩滑。
其次，烹饪需要遵循一些科学原理。例如，热传导原理是烹饪中非常重要的一个原理。它决定了食物在烹饪过程中的温度分布。如果食物表面的温度太高，就会导致表面烧焦而内部未熟。因此，在烤肉和煮肉的过程中，要合理控制温度和时间，以达到最佳的烹饪效果。
最后，科学还可以改变我们对美食的看法和体验。例如，利用分子料理技术，我们可以将不同的食材重新组合成新的美味菜肴。这种烹饪技术涉及到材料的分子结构和化学反应，可以为我们带来全新的美食体验。
总之，美食和科学的关系密不可分。通过了解背后的化学和烹饪原理，我们可以更好地欣赏美食，并通过科学的方法来探索更多美味的可能性。
简述食品烹饪过程都用到了哪些化学知识
我们都知道，人是通过消化食物来吸收营养的。食物的消化过程就是一系列的生物化学反应过程。而化学反应速率的快慢，与反应物质表面积的大小、反应时的温度以及催化剂都有着很大的关系。
食物中的蛋白质、脂肪、淀粉都是不太容易溶解于水的，这就给人体的消化和吸收带来了困难。但是，食物经过烧煮以后，吸收了水分，并受热膨胀、分裂，变成了可溶解于水的物质，在人体的肠胃中就容易发生化学反应，从而为人体所吸收。例如，淀粉颗粒不溶解于冷水，但在温水中它却会吸水膨胀、破裂，变成糊状，然后与水反应。这样一来，很大的淀粉分子就会分解成为许许多多的小分子――糖类，为人体所吸收。另外，蛋白质与水作用，会生成各种具有鲜美味道的氨基酸。这些氨基酸不仅味美，而且易被人体吸收。人们常用1－2个小时的时间来把肉煮熟焖烂，就是为了促使蛋白质分解，使它更易于被人体吸收。
温度对烹煮食物的影响也很大。一般地说，温度升高，可以加快反应的速率。例如，炖煮食物的温度约为100℃(这是因为水的沸点是lOO℃)，炒、炸的最高温度约为200－300℃(油的沸点比水高)。油炒比油炸的温度略低一点，但比炖煮的温度要高许多。所以，把肉煮熟焖烂所花的时间，要比炒、炸所花的时间多上好几倍。锅中的温度与炒拌也有关系。炒拌可以使食物受热均匀，但过分炒拌会使锅中的温度降低，而且炒拌多了，食物与空气中的氧接触的机会也较多，食物中的维生素C易被氧化而遭到破坏。所以炒拌一下后加锅盖是必要的，一可以防止降低锅温，二则可以防止维生素氧化而降低营养价值。炒肉片时，若肉片中的水分失去过多，会使蛋白质凝固、变硬，不易为人体消化、吸收。所以有经验的人在炒肉片前，就会在肉片中调入一些淀粉，使肉片在烹炒过程中不致失水过多，炒出来的肉片也会很鲜嫩。
烧煮食物时，加盐、酱油等调味品的时间与食物中的化学变化也有关系。食物中的蛋白质本身具有胶体的性质，遇盐等物质就会发生化学作用。例如，豆浆中加入食盐，就会发生化学反应而成为豆腐脑。在煮豆、烧肉时，如果加入食盐过早，一方面，汤中有了盐，水分就难以渗透到豆类或肉里去；另一方面，食盐会和豆类或肉类的蛋白质发生化学作用，使其变硬，使豆类或肉类不易煮烂，当然也就不利于人体的消化和吸收了。
食物中的脂肪在烧煮时，会部分地发生水解，生成酸和醇。当加入酒类(含乙醇)、醋等调味辅料时，酸和醇相互之间就会发生酯化反应，生成具有芳香味的酯。它们还能溶解肉类和鱼类中的腥气，并在受热后带着腥气一起挥发掉呢!这就是妈妈在做鱼的时候一定要加料酒的秘密哦!
做菜时加入各种香料，如茴香、桂皮、葱、姜、蒜、胡椒等，不但能使菜具有各种特殊的香味，还能引起人们的食欲，增进人体内各种酶的产生，从而提高吸收食物营养的效果。可见，人们在烹饪时讲究色、香、味，也是为了充分调动人体消化系统内多种酶的参与和食物的消化吸收。
烹饪中的化学原理
.硫酸铝钾[KAl(SO4)2.12H2O]俗称明矾、白矾、铝钾矾，它是强酸弱碱盐，水溶液水解显酸性，并产生Al（OH）3的胶体，其胶粒带正电荷，能吸附带负电荷的杂质，使食物发亮，因此，它在烹饪中可作净水剂、膨松剂。面点制作中，常使用的快速发酵粉的主要成分明矾与纯碱或小苏打，它们与水接触时发生双水解：2Al3++3CO3 2-+3H2O=2Al（OH）3+3CO2或Al3++3HCO3-=Al（OH）3+3CO2，水解产生大量的CO2气体，可使制品松软、膨胀。
家里炒菜利用了什么化学原理
对于食物而言：
首先主要是蛋白质高温变性，肉蛋类的蛋白质对人类而言不太容易消化，虽然以前都是茹毛饮血，但实际吸收的不如用火烹饪，高温变性后的蛋白质结构受到破坏，稳定性下降，于是更容易被人类的胃消化吸收，而且有的蛋白对人体有微弱毒性或者难以消化影响消化系统正常工作或者干脆就是病原体，加热后蛋白功能丧失反而可以成为氨基酸来源；
其次是细胞结构破坏，细胞膜是磷脂双分子层，高温及调味的盐分可以促使细胞膜破坏，细胞内容物析出，对人的消化系统来说省了很大的功夫，这里利用的是物理原理，就像匈奴人马鞍下压制肉片利用冲击力和马汗当中的盐分同样破坏肉类细胞膜使得比生肉更加容易消化；
还有利用高温时分子扩散运动加快这一物理原理使得离散分子均遍布整锅食物，也就是说调味的分子比较均匀，而这种情况下也可以因此让淀粉吸水构体改变，使得消化系统更快速地吸收变体后的淀粉（未经烹饪的淀粉同样会被完全吸收，但是口感与吸收功率都会不同程度下降，可以参考直接吃生米、生玉米粒、面粉）；
另外是高温下其他非营养成分的各种重构，主要是导致食材烹饪后味道的改变，利用好调味品和食材之间的味道影响就能让成品菜鲜香可口。
而要避免的是长期高温会导致某些营养成分发生异变从而无用甚至有害，比如加热过久导致维C分解、长时间高温导致油类产生致癌成分等等；以及食物的成分之间相互影响产生的不利因素，比如蒜苔的味道过于强烈会遮盖其他淡味食材的味道、蔬菜类食材的草酸会结合含钙成分使得吸收较难。
对于烹饪手段而言：
主要就是利用火焰作为热源时，用的是可燃物燃烧放热；其他热源比如化学加热剂利用的都是能短时间大量放热的反应，比如氧化钙与水；如果是微波炉和电磁炉等，是利用物理的电能转化为电磁波和热能进行加热。
总之，炒菜时往往不是单独利用化学原理，利用的是化学原理和物理原理共同作用，使得食物中的细胞从结构完好甚至功能完好变成破坏状态，可以直接吸收的无机及有机成分失去保护，有功能的有机成分变为失活易被分解状态，从而使得人类吸收营养成分更快更多。
虽然炒菜时会破坏某些成分、制造部分有害物，但是相对原始人的进食，现在的烹饪让食物更加安全更加容易消化吸收。
炸物好香好美味，解析油炸淀粉的3种变化
作者＼好食课 黄楀轩 营养师
为什么炸马铃薯可以外酥内软？为什么炸地瓜会让颜色更加金黄？为什么炸物的香味跟其他食物很不一样？其实这些都是科学可以解释的，这次的油炸烹饪科学，将带你一次***3种淀粉在油炸时的化学变化！
赋予油炸食物金黄外表的梅纳反应
炸物吸睛的金黄外衣，赋予食物美丽外衣的创造者，就是梅纳反应，是一种「还原糖与胺基酸」在高温下发生的化学反应，这个反应需要3个关键步骤：
备注： 还原糖是指在碱性溶液中可产生醛基和羰基的糖，如：单糖、乳糖、麦芽糖，淀粉、精制糖皆含有这样的还原糖。
Step1.还原糖与胺基酸的脱水和重排：
胺基连接到还原糖的羰基脱水形成N-糖基胺（N-Glycosylamine），持续加热让N-糖基胺在重新排列，形成果糖胺，又称Amadori重排产物。
Step2.果糖胺高温下进一步降解：
持续加热，果糖胺高温下继续反应，经过数种反应，如：脱水、断裂、烯醇化（Enolization）或是Strecker降解后，产生很多种有香气或是没有香气的产物。
Step3.胺基再次回归：
反应的最后胺基再次回归，与步骤二的各种产物经过缩合、脱氢、裂解、环化等反应，形成褐色的含氮聚合物，又称为类黑素，这个类黑素就是油炸食物黄金外衣的主角。
因为梅纳反应有胺基酸参与，所以反应速度、生成量都比焦糖化反应（Cramelisation）快且量多，而油炸的高温、炸粉的淀粉、食材的胺基酸，完美符合梅纳反应必备的材料，随着时间，食物从头到脚换上金***外衣，着装完成，成为桌上的美食。
让油炸食物散发诱人香气的化学反应
炸物除了金黄外衣外，更吸引人的是香味，每次经过咸酥鸡摊，光是香味就不由自主的被吸引过去，到底这让人口水直流的香气是怎么来的呢？油炸过程产生的挥发物，就是诱人香气的主角，而这些挥发物的来源可以分为两种：
1.从油炸油而来
高温让油脂分解成游离脂肪酸，同时产生许多过氧化物，这些不稳定的过氧化物会让分解更加活跃，产生许多酮、醛及酯类等挥发物，1998年的研究分析油炸油加热时产生的挥发物，发现从开始到结束总共有近百种的化合物。其中，提供诱人香气的成份主要是醛类，其他种化合物会在油炸过程中产生、挥发然后消失，是一个一直持续改变与散发的过程。
2.从食物而来
从食物的来源有很多种，像是炸猪排也分为清炸或裹粉炸，不同的制备方式也会影响香气喔！
以炸猪排为例，清炸时猪排与油直接接触，猪排所含的油脂会与油混合，猪油有较多的饱和脂肪，沙拉油则是饱和、不饱和脂肪都有，不同组成的油会让油炸油的分解更快速，肉类加热后会产生含硫化合物及各种杂环化合物，再与油脂产生的化合物混合，因此会产生与油炸油很不一样的香气。
此外，裹粉的淀粉经过油炸后则会产生酮基、醛基等结构较简单的化合物，种类较少，香气也与肉类很不一样，这样差别会让你一闻就知道这是炸猪排而不是炸薯条喔！
让油炸食物绵密好吃的糊化反应
油炸时，炸物表面形成的酥脆层使食物内部水分被保留下来，但加热会让水分持续蒸发，蒸发的气体撑开淀粉颗粒间空隙，水分从空隙包围淀粉颗粒，使颗粒中的直链与支链淀粉形成聚合物溶于水中，持续加热使淀粉颗粒被完全破坏，形成半透明的胶体溶液，这段过程就称为糊化反应。
食物的糊化从接触热油那一刻开始，研究发现糊化所需要的含水量至少要20%以上，因此炸物表面的糊化反应开始快结束也快，只有食物中心因为外层保护，所以水分没有蒸发得以让食物保持糊化。像炸地瓜，外皮保持酥脆，中心仍然保留充足的水分，能使中心淀粉持续糊化提供绵密口感，这就是炸物外酥内软的好吃秘密。
眼睛看到的金黄外衣、鼻子闻到的诱人香气、一口咬下的绵密口感，食物与油激发的火花，让我们从三种不同的感官享受油炸食物带来的美好感受，虽然高热量、高脂肪对健康有不良的影响，但若从用好油、选择新鲜食物、使用适合的制备方式，用餐时吃更多的蔬菜，维持足够的运动量，吃炸物也可以让你轻松少负担喔！
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