化学就在厨房里
厨房是一个化学实验室。这里每天都发生着化学反应。这些反应看得见、闻得到。我们做饭做菜就是在操作化学实验。
切开的苹果很快变成褐色。这是酚类物质接触了空气中的氧气。氧化反应发生了。我们泡一杯柠檬水,柠檬汁滴进去,苹果片的褐色会变浅。柠檬里的维生素C是一种还原剂。它抢在氧气之前和酚类物质反应。苹果的颜色就被保护住了。
和面做馒头要加酵母。酵母是一种微生物。它吃面粉里的糖分。吃糖以后酵母产生二氧化碳气体和乙醇。面团里出现很多小气泡。面团变得蓬松柔软。这是发酵过程。把面团放进蒸锅加热,气体受热膨胀。馒头内部形成蜂窝状结构。乙醇受热挥发,留下香气。我们吃到了松软的馒头。
炒菜时锅里的油冒烟了。这是油达到了烟点。不同的油烟点不同。花生油的烟点高,橄榄油的烟点低。烟点就是油开始分解的温度。油分解产生小分子物质。这些物质变成我们看到的烟。温度太高,油还会聚合生成有害物质。所以我们炒菜不宜让油冒烟。
煮肉的时候,肉从红色变成灰白色。这是蛋白质变性的过程。肉里的肌红蛋白受热结构改变,失去红色。蛋白质分子像一团缠绕的线。加热让这团线散开,然后重新缠绕。蛋白质凝固了,肉就熟了。煮鸡蛋也是同样的道理。生鸡蛋是流动的液体,煮熟后变成固体。蛋清里的蛋白质受热变性凝固。
炖肉加一点醋,肉容易烂。肉的主要成分是蛋白质和脂肪。肌肉纤维被结缔组织包裹。结缔组织里有胶原蛋白。长时间加热,胶原蛋白会变成明胶。明胶溶于水,肉就变软了。加醋能加速这个过程。醋里的醋酸使环境变酸。酸性条件有利于胶原蛋白水解。肉炖得更快更烂。
食盐是氯化钠。它不只是调味品。腌肉的时候,食盐有重要作用。食盐溶解在水里形成钠离子和氯离子。这些离子渗透到肉里。微生物细胞遇到高浓度盐水,细胞内的水分会向外流。微生物失水死亡。肉就不容易腐败。食盐还能让肌肉蛋白部分变性,锁住水分。腌制的肉口感更嫩。
小苏打是碳酸氢钠。它遇到酸会反应。产生二氧化碳气体。做饼干和蛋糕经常用到小苏打。面团里有酸性物质,比如酸奶、柠檬汁。小苏打和酸混合产生气泡。这些气泡让面点膨松。小苏打受热自己也会分解。分解也产生二氧化碳。蒸包子炸油条,小苏打让食物内部充满气孔。
铁锅容易生锈。铁锈是铁的氧化物。厨房里有水有空气。铁和水、氧气接触发生反应。生成红棕色的三氧化二铁。这就是铁锈。铁锅用完后要擦干。水分减少,生锈的速度就慢了。在铁表面覆盖一层油膜也能防锈。油把空气和水隔开。铁锅就不容易生锈。
白糖加热会熔化。继续加热变成焦糖。白糖的主要成分是蔗糖。加热到一定温度,蔗糖熔化。温度再升高,蔗糖分子分解。产生小分子物质,颜色逐渐变深。从黄色到棕色最后到黑色。这个过程叫焦糖化反应。焦糖有特殊的香气和颜色。做红烧肉炒糖色就是利用这个反应。
泡茶时茶叶的颜色慢慢渗出。开水冲入茶杯,茶叶中的物质溶解到水里。茶多酚、咖啡碱、色素进入水中。茶叶舒展开。水温不同,溶解的物质不同。高温下茶多酚和咖啡碱溶解快,茶味浓,容易苦涩。低温泡茶,氨基酸等鲜味物质溶解多,茶汤更鲜爽。这是一个简单的溶解和萃取过程。
切洋葱会流眼泪。洋葱细胞里含有含硫化合物。这些物质本来很稳定。切开洋葱,细胞破裂。含硫化合物遇到空气,发生酶促反应。生成挥发性物质。这种物质刺激眼睛。眼睛受到刺激分泌泪水。把洋葱放在冰箱里冻一下再切会好些。低温让酶活性降低,反应变慢。
煮粥时加一点食用碱,粥更粘稠。大米的主要成分是淀粉。淀粉是葡萄糖分子连接成的长链。煮粥时淀粉颗粒吸水膨胀。加热使淀粉分子分散到水中。粥变稠。食用碱是碳酸钠,呈碱性。碱性条件促进淀粉分子断裂。小分子淀粉更容易溶于水。粥就显得更粘稠。但碱会破坏粥里的B族维生素。
醋酸和碳酸钙反应生成二氧化碳。水壶用久了会有水垢。水垢的主要成分是碳酸钙。倒一些食醋进去。醋酸和碳酸钙发生反应。产生醋酸钙、水和二氧化碳气体。水垢逐渐溶解。醋酸的酸性比较弱,反应比较温和。这个反应和用盐酸除垢原理一样,但更安全。
食物的腐败是一个氧化过程。氧气无处不在。食物中的脂肪、维生素、色素都能和氧气反应。反应后食物味道改变,颜色变暗,营养价值下降。油炸食品的油脂接触空气,产生哈喇味。这是脂肪氧化酸败的结果。密封包装、抽真空、充氮气都是为了隔绝氧气。冰箱冷藏降低温度,减慢氧化速度。
味精是谷氨酸钠。它能提鲜。食物有鲜味因为含有谷氨酸。海带、蘑菇、鸡肉里都有。味精是谷氨酸的钠盐。它在水中溶解,释放出谷氨酸离子。我们的舌头有感受鲜味的受体。谷氨酸离子与受体结合,我们就感觉到鲜味。味精在酸性环境中鲜味减弱,在中性或弱碱性环境中鲜味最强。
化学是生活中的学问。厨房里的变化很多是化学变化。这些变化有规律可循。知道这些规律,我们能更好地理解日常现象。做饭不仅仅是手艺,也是科学。观察厨房里的变化,就是学习化学。这些知识简单、实在、有用。化学并不遥远,它就在我们手边。每一天,我们都在接触化学,使用化学。