略谈烹饪原料受热过程的物理变化与化学变化
摘要：针对烹饪原料加热过程的物理、化学变化以及加热后对食物的影响，根据本人多年在烹调工作中的体会。对食物加工的烘、烤、蒸、水加热的方法进行了探讨。
关键词：烹饪原料 受热过程 物理、化学变化
随着人们生活水平的不断改善和提高，对饮食的烹饪加工要求也越来越高，对各类可食性原料、调料、辅料在烹制过程中更注重营养安全。由于烹调原料都是具有生命的动物、植物，它们都含有各种营养素，从物理形态看，它们是以固体形态存在，但其中含有呈液体的水溶液，有的也含有气体。但各种可食性原料、调料、辅料所含营养素的量，比重也各不相同，因此，其物理性质、化学性质也各不相同。
在食物加热过程中由于温度、传热的介质、PH值等条件不同所发生的物理、化学的具体变化有先有后，有的同步进行。烹制加热是由多种原材料在一起进行，它们之间的变化也各不相同，总的来说，物理变化中有化学变化，物理变化为化学变化创造条件，化学变化时各种化学元素、化合物之间产生一系列的变化生成新的化合物，并形成了新的菜肴的新的物理性状。因此，烹饪原料在受热中的物理变化和化学变化是相互联系、互为条件的。
一、加热过程中食物的一般变化。
我们知道菜肴原料在受热以后，由于其性质、形态的不同及烹调方法的不同，加热过程中会产生各种不同变化。
（一）食物受热后的物理分散作用
食物受热后所发生的物理分散作用，包括吸水膨胀、分裂和溶解等。例①新鲜的蔬菜、水果：它们细胞中充满了水份，并且在细胞之间有一种植物胶素，粘连着各个细胞，所以在未加热前，大部份都较为硬而饱满。经原料受热到一定温度时，胶素软化，与水混合成胶液，同时使细胞膜破裂，内部所含的一些物质，如矿物质、维生素等就溶于水中，使整个组织变软，所以蔬菜加热后，锅中会出现汤汁，这些汤汁含有丰富的矿物质和维生素。例②米粉、面粉：一般的米粉和面粉中含水量约占12％－14％的水份，但它们的最大吸水量可达35％左右，所以在温水和沸水中能继续吸水而膨胀，膨胀的结果使构成淀粉粒的各层分离，终至破裂而糊化。糊化温度随淀粉粒的种类不同而异，甘薯、芋艿的糊化温度较低，所以容易煮熟、米麦的糊化温度较高，所以煮熟就需要较长的时间。淀粉糊中包含三个部份，一部分为真溶液，一部分为淀粉糖，另一部分为淀粉胶，淀粉糊中所含淀粉胶的胶粒愈多，粘性也愈大。生长在根茎中的淀粉，如藕、甘薯、马铃薯等所含的淀粉胶粒比谷类（如米麦等）为多。所以它们的淀粉糊粘性较大，可做羹汤或作为挂糊、上浆、勾芡之用。
（二）食物加热的水解作用
通常食物在水中加热时，内中很多成份会起水解作用，如淀粉经过水解为糊清和糖类，成熟后带有甜味；蛋白质水解而产生各种氨基酸，成熟后带有鲜味；肉类中的生胶质会水解为动物胶，经过冷却后可成冻状。淀粉在水中加热时，一部分就会水解成糊清，并进一步生成麦芽糖和葡萄糖，成熟后粘性较大，且带有甜味。蛋白质在受热后即进一步水解而产生具有鲜味的氨基酸，肉类在受热后，结缔组织便渐渐水解，结缔组织主要为韧带质和生胶质所组成，韧带质不易水解，但生胶质却易水解为动物胶。动物胶有较大的亲水力，能吸收水份而成凝胶，在加热时可溶为胶体溶液，冷却后即凝成为冻胶，所以当肉类在炖焖后，结缔组织（生胶质）被水解破坏后，蛋白质纤维束便分离，使肉呈柔软、酥烂状态。同时，汤汁中便含有大量的水解产物─动物胶，冷却后就成为肉冻。
（三）凝固作用
食物受热后，有些水溶性蛋白质即逐渐凝固，如溶液中有电解质存在时，便易迅速凝结。我们知道蛋白质的种类是很多的，有许多蛋白质是水溶性的，多数水溶性蛋白质受热后即逐渐凝固，例如鸡蛋的蛋白质受热后便凝成硬块；血色素也是一种水溶性蛋白质，加热到85℃左右便凝成块状，凝固的程度随加热时间的延长而增加，所以煮蛋或鸡鸭血汤、猪血羹等，加热时间应不宜过长，否则食品变硬，不仅鲜味减少，也不利于消化。蛋白质胶体溶液在有电解质存在时，凝结更加迅速，例如在豆浆中加入石膏硫酸钙或盐卤氯化镁等电解质，即可凝结成豆腐，因为食盐氯化钠是电解质，所以在煮豆、烧肉或需要汤汁浓的菜，均不可加盐太早，因为加盐太早，就会使豆、肉或制浓白汤的原料中的蛋白质凝结过早，水份便不易渗透进豆、肉内部中去，不能使它们吸水膨胀，组织破坏，因此，而不易酥烂，在制汤的原料中也因蛋白质凝结过早，不能溶于汤中和使汤汁浓白。当然，这种电解质对各种原料，各种蛋白质的影响是不同的，所以放盐的早迟，应根据菜肴的具体情况而决定。
（四）酯化作用
脂肪与水一同加热时，一部分即水解为脂肪酸和甘油，如再加入酒、醋等调味品，即能与脂肪酸化合而成有芳香气味的醋类。这种作用，叫做酯化作用。酯类比脂肪容易发挥，并具有芳香气味。因此鱼、肉原料在烹调时加酒后即有香味透出，就是这个道理。
（五）氧化作用
多种维生素在加热或与空气接触时均易氧化破坏在碱性溶液或有少量铜盐存在时，更易迅速氧化。在食物烹调时损失最大的就是维生素类，多种维生素在与空气接触时即易被氧化破坏而失去营养价值，在受热溶液中比较安定，在碱性溶液中更易氧化，极少量的铜盐可为维生素C氧化的催化剂，所以含维生素C较多的蔬菜在烹调时应尽量避免与空气接触和加热时间过长，不宜投放碱和苏打，不易用铜锅铜铲。
（六）其它作用
食品在加热时除了上述几种主要变化，还会发生其他各种各样的变化，例如淀粉和糖类在不同的介质、不同温度、加热时间的长短，可发生部分的炭化而发生黄色或焦黑色。又如以绿色蔬菜加热中的变化为例，绿色蔬菜，放在100℃水中焯水，其色更绿，这是由于蔬菜中的水和空气被排除而形成。如果将绿色蔬菜放在锅中煽炒，蔬菜受热后分解出各种有机酸及硫化物，当这些物质遇到叶绿素上的镁原子时，就会发生化学反应，菜色由绿变黄褐色，如果将这些酸类物质散发掉或加入碱性物质和酸中和，菜就能保持绿色。
二、不同火候、物料及加热方法对食物的影响
食物在加热过程中所发生的变化，有的是好的，我们需要利用的，有的是不好的，我们需尽可能来加以防止的，在烹调过程中运用不同火候，不同的物料以及不同的加热方法，也就是为了达到这一目的，在火候和加热时间方面，首先应掌握下列几方面的措施。
一般来说，性质坚韧的大块原料，一般宜用中火或小火进行较长时间的加热，才能使组织松软、肉质酥烂。性质柔嫩的小块原料，一般宜用旺火进行较短时间的加热。否则容易糜烂或变韧。至于运用不同的火候、原料及加热方法，对食物变化会起到一定的影响。分别介绍以下方法：
（一）用油做加热体
油能产生高温，适合于短时间加热烹制的菜肴，在其它烹饪工艺配合下既可防止菜肴原料内部的水份因高温加热而汽化脱水，保持其鲜嫩的质感，也可使其脱去较多的水份而获得松、酥、脆的质感，短时间，高温加热，又能很好地保持菜肴原料的本味和防止营养成份的损失。由于油的比重小于水，油在水中迅速扩散形成厚薄均匀的油膜，使汤内的温度和香味不易散发，改用小火加热，不但可以缩短加热时间，同时可获得良好的鲜味与保存菜肴原料中营养素。
在制作酥性糕点时，掺入油脂搅拌，油迅速将淀粉颗粒用形成的油膜包围起来，使淀粉的颗粒不容易膨胀、凝结，因而产生成熟后的酥、松的质感，同样在茸泥菜肴制作过程中掺入油脂，加热时油酸溶化，流动性也增快，很快均匀的分布在茸泥的各个部分，防止茸泥内在的水份流失。因而有柔嫩的质感。食物中所含的香料，在高温下，容易气化而散发出芳香气味，成为干香味美的菜肴，同时，利用油的高温，还可以使经过一定刀工处理的韧性带脆的原料，成为各式各样整齐美丽的形状。
（二）烘、烤的方法
火力必须均匀，它的特点可使菜肴外部干香，内部鲜嫩，烘、烤的方法，都是使食物原料在干燥的热空气中受热，原料表面的水分极易蒸发，酱汁溢出后在原料的表面受到干热，立即凝成薄膜，这种薄膜又能阻止原料内部的水份继续向外蒸发，所以使菜肴外部干香，内部鲜嫩。但如果是封闭的烤炉，水分蒸发较慢，溢出的酱汁也不易凝固在原料表面层，会一滴一滴地落在烤炉内。因此养料的损失也较敝开烘烤的方式为多。至于泥烤，是一种间接烘烤的方式，因为原料用泥层层密封，不直接接触火焰，只是慢慢地外烤内焖使原料成熟，原料的水分当然不易蒸发，可保持较多的养料，所以口味特别鲜嫩，具有一定的风味。
（三）用蒸汽做加热体
其菜肴特点是：菜肴柔软鲜嫩，保持原料的形态完整、美观。例如在加热前，将各种原料按照一定要求，塑造成型，在加热过程中不会发生散乱失形。这是由于蒸制时不翻动原料的缘故。要使蒸制的菜肴保持原料的柔软鲜嫩，原汁原味，必须要有足够的蒸汽充盈在蒸笼内部，使其湿度基本达到饱和点，原料的水分不易蒸发，故养料损失也较少。但蒸也有一个缺点，就是不易入味，由于蒸笼内的湿度呈饱和状态，原料内部的水分即不易向外蒸发，所以调味品的分子也不易渗入到原料内部。因此，蒸的菜肴往往在加热前或加热后要进行调味工作。
（四）用水做加热体
从菜肴味、质、养、香、色、形角度要求，其加热的所需温度与加热时间，则各有不同，因此用水作为加热体，由于温度、加热时间、原料投入所需温度等不同而产生了许多的不同烹法，例如高温（100℃）的烫、氽的短时间高温加热法，也有用中、小温度等炖、焖、煨等长时间的综合加热方法。原料投入所需的水温要求也各不相同，有的是冷水下锅，有的是沸水下锅。例如蔬菜中的形态较小，质地较嫩、皮带色的原料（尤其是绿叶菜），就必须在水沸后下锅加热。因为蔬菜在加热后，细胞膜破坏，会产生一种氧化酶，这种氧化酶对维生素（有很强烈的破坏作用，可是氧化酶本身也不耐高温。它在65℃时活力很强，但当温度达85℃以后就破坏了，如蔬菜在冷水中下锅加热，当水的温度升至65℃左右时，氧化酶活性增大，蔬菜中重要的营养成份两种维生素就遭受到严重破坏。但这种氧化酶在水温达到100℃时，其活性便会受抑制，这时候将蔬菜放入沸水锅内加热，就可以大大减少维生素C的损失。
综上所述，就是食物在受热过程中的物理变化与化学变化，而这些变化是根据各种菜肴原料的性能、特点、质地来决定的。我国的烹饪原料数量众多。它包括动物性原料、植物性原料、矿物性原料，化学合成原料，所以烹饪原料知识涉及范围非常广泛，需要我们烹饪工作者长期的学习、实践与探索。
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