A. 生活中常見的食品化學現象
一、引起食品安全問題的生物性污染:
生物性污染是指有害的病毒、細菌、真菌以及寄生蟲污染食品。屬於微生物食品污染的細菌、真菌是人的肉眼看不見的。雞蛋變臭,蔬菜爛掉,主要是細菌、真菌在起作用。細菌有許多種類,有些細菌如變形桿菌、黃色桿菌、腸桿菌可以直接污染動物性食品,也能通過工具、容器、洗滌水等途徑污染動物性食品,使食品腐敗變質。真菌的種類很多,有5萬多種。最早為人類服務的黴菌,就是真菌的一種。現在,人們吃的腐乳、醬製品都離不開黴菌。但其中百餘種菌株會產生毒素,毒性最強的是黃麴黴毒素。食品被這種毒素污染以後,會引起動物原發性肝癌。據調查,食物中黃麴黴素較高的地區,肝癌發病率比其他地區高幾十倍。英國科學家認為,乳腺癌可能與黃麴黴毒素有關。我國華東、中南地區氣候溫濕,黃麴黴毒素的污染比較普遍,主要污染在花生、玉米上,其次是大米等食品。污染食品的寄生蟲主要有蛔蟲、絛蟲、旋毛蟲等,這些寄生蟲一般都是通過病人、病畜的糞便污染水源、土壤,然後再使魚類、水果、蔬菜受到污染,人吃了以後會引起寄生蟲病。
二、引起食品安全問題的化學性污染:
化學性污染是由有害有毒的化學物質污染食品引起的。各種農葯是造成食品化學性污染的一大來源,還有含鉛、鎘、鉻、汞、硝基化合物等有害物質的工業廢水、廢氣及廢渣;食用色素、防腐劑、發色劑、甜味劑、固化劑、抗氧化劑食品添加劑;作食品包裝用的塑料、紙張、金屬容器等。如用廢報紙、舊雜志包裝食品,這些紙張中含有的多氯聯苯就會通過食物進入人體,從而引起病症。多氯聯苯是200多種氯代芳香烴的總稱,當今世界生產和使用這種東西的數量相當大。有資料證明,在河水、海水、水生物、土壤、大氣、野生動植物以及人乳、脂肪,甚至南極的企鵝、北冰洋的鯨體內,都發現了多氯聯苯的蹤跡。食品在加工過程中,加入一些食用色素可保持鮮艷色澤。但是有些人工合成色素具有毒性。
B. 酶對食品風味的影響
酶,為食物帶來了復雜的風味,使烹飪的味道更鮮美。
人類對食品中酶的應用可以追溯至幾千年前。我們知道排酸肉、風干肉、醬製品等滋味很鮮,是與熟成、發酵有關,但其實真正發揮作用的是其中的酶。
鮮香:一塊肉的風味演變
酶是分子,存在於食物和微生物之中,它可以通過自身作用,改善食物的風味和地質,彷彿一位隱形的魔法師。
排酸:肉質柔嫩多汁
現在為什麼提倡吃冷鮮肉,不吃熱鮮肉?原因之一就是由於動物屠宰時,受到了極大的恐懼和痛苦,這種應激反應會使動物釋放一些不良物質,致使肉質口感不佳。
排酸肉又稱冷鮮肉
而將常溫中的生肉送入冷卻間,放置一段時間後,肌肉組織會發生一系列變化,蛋白質在酶的作用下產生更多的核苷酸和風味物質,分解出的鮮味物相當於味精的主要成分。經過排酸,肉的口感得到了極大改善,改變了肉的分子結構,而使肌肉變得柔嫩、多汁,具有豐富的肉香味,因而很「鮮」。
乾式熟成:風味醇厚集中
牛肉常用的乾式熟成法,在低溫高濕的環境中,溫度約-1-0℃,濕度保持在75-80%,存放至少7-24天,甚至幾個月,進行風干。這樣會帶來濃郁的肉香和一些咸、甜,甚至是苦味。雖然肉的內部會失去約30%的水分,但肉質組織更加緊實,風味更集中,這樣的肉經過烹制,肉汁依然很多,而且會比之前更加鮮美。
乾式熟成令肉味醇厚
醬香:醬料的獨特發酵
這些鮮味物質的產生,很多與食物的加工有關。比如大豆富含蛋白質,發酵過程中,蛋白酶能將豆類中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸,谷氨酸也被釋放出來,成為游離的谷氨酸鈉,從而產生鮮味。因此大豆的發酵產物,如醬油、豆豉、味噌等,其鮮度會大大增加。
豆類發酵
醬油:酶可釋放酯香
製作醬油的主要原料是大豆、小麥和鹽。把它們進行高溫加熱,殺死其中的雜菌,並且讓蛋白質和澱粉分子失去天然的緊密結構,充分的伸展開來,方便酶的攻擊,蛋白質被水解,形成濃郁的鮮味。
釀造醬油
中國南方等沿海地區,常用以「鮮咸」味為主的醬油,鮮味甚濃,伴有酯香。如要保留住酯香味,在使用時盡量不要高溫蒸煮或加熱時間過長,放入的順序最好後放,以免使所含的鮮味物質谷氨酸鈉分解,失去鮮味。
海鮮醬:酶可提升發酵速度
魚露、蝦醬、蟹醬等是用高蛋白的小雜魚、小蝦、蟹等為原料,發酵後製成,味道極其鮮美。
魚露
製作魚露,有時為了加快發酵,可以加入魚的內臟,所含有的蛋白酶會幫助蛋白質的水解,使得發酵效率更高。還有一些發酵工藝,直接加入「曲」,用麴黴產生的各種酶來幫助發酵,發酵速度就可以更快。
脆皮球芽甘藍配魚露
甜面醬:酶可促進形成甜味
採用酶製作甜面醬,亦歷史悠久,它主要依靠微生物米麴黴、酵母、細菌所分泌的糖化酶、蛋白酶等,作用於澱粉原料,在適當的溫度下經發酵作用而發生一系列變化。此外,過程中會產生一定的糖分和甜味,可以起到提鮮、回甘的作用。一些發酵產生的分子,再經過復雜的化學反應,形成了獨特的風味。
用甜面醬製作的板栗燒肉
TIPS1:酶,從何而來?
與食物有關的酶,來源主要分為內源酶和外源酶。
內源酶主要是動植物體內所含有的各種酶類。內源酶是使這些原料在屠宰或採收後成熟或質變。外源酶,有些來源於食物的微生物,通過其分泌的各種酶的作用以及代謝產物可以改善原有的風味、質地和營養成分。
比如蛋白酶、澱粉酶、糖化酶等,具有催化作用,可以加速將蛋白質、澱粉等轉變成氨基酸、糖,從而促進形成鮮味。
TIPS2:酶,如何產生了鮮味物質?
食物中的鮮味物質有40多種,主要分為3種類型:氨基酸類,常見的鮮味物質為谷氨酸,廣泛存在於動植物中,比如乳酪。常見的核苷酸類鮮味物質為肌苷酸、鳥苷酸,肌苷酸廣泛存在於肉類中,而鳥苷酸則主要存在於菌類中。有機酸類,在肉類中少量分布,而在貝類中含量最多。
酶在我們的飲食生活中時刻都在發揮著作用,隨著生物科學的發展,相信將會在餐飲中創造出更豐富的好味道!
C. 什麼是美拉德反應有什麼好處壞處
美拉德反應在烹飪中很常見,比如燒烤就是美拉德反應的典型代表。美拉德反應,簡單來說就是蛋白質和碳水化合物受熱發生反應,生成呋喃、吡嗪、噻吩、噻唑等香味物質。
在烤肉時聞到的香氣就來源於此肉類中富含蛋白質,而燒烤、煎炸時的溫度較高,因而在此類烹飪中,美拉德反應會更劇烈,香味物質倍增。
不過,美拉德反應也會帶來一些有害的副產品,如丙烯醯胺等有機物。丙烯醯胺是世界衛生組織國際癌症研究機構認定的2A類致癌物,具有一定的毒性和致癌性,因此不管燒烤和煎炸食物有多美味,也不能貪多。
美拉德反應在食品工業中的應用:
一、食品色澤
食品經加熱處理後或長時間貯藏後,都會產生不同程度的類黑精色素。比如麵包、烤肉、熏肉、烤魚、咖啡、茶以及醬油、豆醬等調味品中都有美拉德反應產生,因為這一大類反應沒有酶的參與,故又稱非酶褐變。這些食品經加工後會產生非常誘人的金黃色至深褐色,增加人們的食慾。
二、食品風味
1、食品本身固有的香味,如蔥蒜、芫荽本身就有一種特有的香味;
2、食品原料在加工過程中由於酶促反應形成的風味;
3、食品在蒸煮、焙烤及油炸過程中產生的食品香味,也即食品經過了熱分解、氧化、重排或降解形成的香味前體,然後形成特殊的食品風味。如爆米花、烤麵包、烤肉等食品所形成的香味。
三、食品營養
美拉德反應對食品營養的影響包括降低蛋白質的營養質量、蛋白質改性以及抑制胰蛋白酶活性等。對於糧食製品,美拉德反應無疑會使其蛋白質的生物價更低。
以上內容參考:人民網-烹飪中的化學反應
以上內容參考:網路-美拉德反應
D. 影響食品變質的因素有哪些
引起食品變質的原因主要有五種,即微生物作用,酶的作用,化學作用,呼吸作用和物理作用。
一,微生物作用
微生物作用是指由於微生物在食品內生長繁衍,致使食品發生變質。
由於食品中含有大量的水分和多種營養成分,最適用細菌,黴菌和酵母等微生物的生長繁衍。微生物在生活過程中可以分泌各種毒性物質和酶類物質,這些物質促使食品發生分解,破壞細胞壁,透入細胞內部中的高分子物質成為低分子物質。所以微生物的存在,特別是腐敗微生物的存在,是使食品變質的主要原因。
微生物對食品的破壞作用於食品的儲藏條件,種類成分以及微生物的種類有關,如果食品具備了適合微生物繁殖的條件,則微生物就會迅速繁殖起來,使食品變質;如果條件不夠充分,那麼微生物的繁殖就會緩慢,食品變質的速度就降低。
微生物的生存和繁衍需要一定的環境條件,比如氣體,溫度,濕度等。但是溫度是影響微生物繁殖最主要的因素,食品在適當穩定的低溫環境中儲備,才能保證質量。
二,酶的作用
酶的作用是指由於食品本身酶在適宜的條件下,能使食品營養成分分解而使食品變質。
酶存在於動物性食品和植物性食品中,並且能脫離活細胞起催化作用,在適宜的條件下,會促使食品中的蛋白質,糖,脂肪等營養成分分解,產生硫化氫,氨等各種難聞的氣體,和有毒物質而不能食用。
酶的活性與溫度有關。在低溫時酶的活性很小,隨著溫度升高,酶的活性增大,催化的化學反應速度也隨之加快,但到一定的溫度以上,就會被破壞而喪失活性。因此反應速度到達某一高峰後,溫度如果再上升,速度反而下降,酶與微生物一樣存在一個最適應的溫度,酶在一定的溫度范圍內活性最強。如降低溫度,就可以降低它的反應速度。因此,食品保持在適當的低溫條件下就可以防止由於酶的作用而引起的變質。
三,化學作用
化學作用是指食品中的化學成分被空氣中的氧氣氧化而引起化學反應致使食品變質。
酶和氧氣都會引起和促進化學反應。比如油脂與空氣接觸時,發生化學反應,生成乙醛,酮,酸,等化合物,使油脂本身黏度增加,密度增大。還有一些其他的食品成分,如維生素C,天然色素,等也會發生氧化反應,使食品的質量下降和變質。
E. 糖在麵包色,香,味形成的過程中參與的化學反應有哪些
美拉德反應與焦糖化反應
面團表面的糖質成分,在烘烤過程中被加熱到攝氏160至180度時,產生了焦糖化反應。糖質受熱而其中水分蒸發,轉為無色透明的糖漿狀態,再變成黃色、茶色,若是一個控制不好則會變成帶苦的焦黑。適當的焦糖化反應,讓麵包表層呈現焦糖般的美麗茶色,散發出誘人的飽滿甜香,嘗起來更是深邃而明亮,烤色淺、成色微黃,烤熟了但是看起來軟且不酥,湊近嗅聞仍有奶油及小麥香。
烤色較深、成色為焦糖般的黃褐色,不只光澤迷人、輕碰就可以感覺到酥脆層次感,濃厚的奶油焦香及麥香陣陣襲來滿盈鼻腔,入口先是蟬翼般的酥脆層次崩碎於齒間,柔軟的麵包心亦層次分明的融在口中,在充足烘焙下產生的特殊香甜氣味,讓食材的風味展現的淋漓盡致、更激盪出豐富深邃的火花。
F. 美拉德反應對有什麼食品質量的影響1、食品色澤 2、食品風味 3、營養 4、抗氧化能力 5、突變與致突變
1、香氣和色澤的產生,美拉德反應能產生人們所需要或不需要的香氣和色澤。例如亮氨酸與葡萄糖在高溫下反應,能夠產生令人愉悅的麵包香。而在板栗、魷魚等食品生產儲藏過程中和製糖生產中,就需要抑制美拉德反應以減少褐變的發生
2、營養價值的降低,美拉德反應發生後,氨基酸與糖結合造成了營養成分的損失,蛋白質與糖結合,結合產物不易被酶利用,營養成分不被消化
3、抗氧化性的產生,美拉德反應中產生的褐變色素對油脂類自動氧化表現出抗氧化性,這主要是由於褐變反應中生成醛、酮等還原性中間產物
4、有毒物質的產生。
(6)影響食品風味的化學反應有哪些擴展閱讀:
美拉德反應階段:可分為3 個階段。
(1)初始階段:包括羰基縮合與分子重排,羰氨反應的第一步是含氨基的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff 並隨後環化成為N-葡萄糖基胺(①-③),再經Amadori分子重排生成果糖胺(④-⑦),果糖胺進一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺(⑧)。
(2)中間階段:重排後地果糖胺進一步降解的過程。A果糖胺脫水生成羥甲基糠醛,羥甲基糠醛積累後導致褐變(⑨-14)B 果糖胺重排形成還原酮,還原酮不穩定,進一步脫水後與氨類化合物縮合(15-18)。C 氨基酸與二羰基化合物作用。
(3)終止階段:羥醛縮合與聚合形成褐色素。
G. 麵包中誘人的香氣是什麼化學反應形成的
美拉德反應,可以增加食物的風味
H. 食品烹飪過程中用到了哪些化學知識
食物在化學中的奇妙反應,烹飪中的每一種火候,每一種調料,每一種食物的搭配,都可以在混合調比中發生劇烈也或者是微妙的變化。比如豆腐和菠菜不能一起燒制,因為豆腐中的氯化鎂(鹵水MgCl2)或石膏(CaSO4)與草酸相遇就發生了化學反應,生成了不溶於水的草酸鎂或草酸鈣,沉積在血管壁上,影響血液循環,這一點對兒童的正常發育影響特別大;比如在烹飪肉類食物中添加料酒可以去除魚、肉類的腥膻味,增加菜餚的香氣,有利於咸、甜等各種味道充分滲入菜餚中。這是因為酒類中乙醇具有揮發作用,能使肉類中有腥膻味道的蛋白和胺類揮發掉。而黃酒、汾酒等酒類的酒精濃度比較低,一般在15% 左右,在去除腥膻味道的同時,還不會破壞肉類中的蛋白質和脂類。並且黃酒中含有較多的糖分和氨基酸,它們能夠起到增香、提味的作用。再比如醋瓶內加點白酒, 可增加美味久存不壞;將鮮姜浸於白酒內, 可久存不壞;在凍結的 魚體上灑些低度白酒再放回冰箱, 魚很快即解凍, 也不會出水滴和異味。
諸如此類這樣的化學應用在我們的日常烹飪中還有很多很多。
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I. 烹飪紅燒雞翅中的化學反應有哪些
烹飪紅燒雞翅中的化學反應主要有:
1. 焦糖化反應。紅燒必然加糖,糖在高溫下,會發生焦糖化反應,形成焦糖色。焦糖色既提供紅亮的色澤,也提供甜絲絲的焦糖香。
2. 蛋白質變性。雞翅中蛋白質在高溫下變性,水解,最終形成酥爛的口感,水解後的氨基酸提供了鮮美的味道。
3. 美拉德反應。美拉德反應是糖的酮健和蛋白質氨基殘基反應形成席夫鹼。也是一種特有的香味物質。