研究性学习
结题报告
课题:厨房里的化学
研究方法:查找资料,实验、咨询
研究目的:弄清以下问题:
一、食物为什么要烹煮?
二、煮饭、烧菜有什么科学?需要注意哪些问题?
三、酒蕴含了哪些科学?
四、容器的洗涤。
厨房里的化学
一、食物的烧煮
煮饭、烧菜,这是再平常不过的事情了。但大家不知有没有思考过,食物为什么要烹煮?这里面有许多科学道理。
1、为了卫生。远古的时候,人类不懂得使用火,食物都是未经煮熟而直接食用的。那里的人寿命平均只有20~30岁,就和这有很大关系。生食物中有很大对人体有害的微生物,高温烹调可以杀死这些致病微生物吃起来更加卫生,美味。
2、为了使食物易于被人体吸收。这是最重要的一点,大家都知道,人是通过消化食物来吸收其中的营养的,食物的消化过程是一系列复杂的化学反应过程,以谷类食物为例,它们的主要成分是淀粉。食物进入口腔以后,在唾液淀粉酶的作用下,一小部分淀粉([(C6H10O5)n])解为糊精[(C6H10O5)x],再进一步水解为麦芽糖(C12H22O11)。其反应式为:
[(C6H10O5)n]+nH2O nC12H22O11
接着,食物进入消化道,在胰液淀粉酶的作用下,在口腔中,没有被水解的淀粉继续发生水解,生成的麦芽糖在麦芽糖酶的催化作用下,又进一步水解为葡萄糖。
C12H22O11 2C6H12O6
接着,主葡萄被人体吸收,绝大多数通过氧化反应为人体提供能量。这些反应速度的快慢与反应物质表面积的大小,反应时的湿度和催化剂有很大关系。食物中的蛋白质、脂肪和淀粉都是难溶于水的,这就给人们的消化,吸收带来了困难,食物通过烹煮后,吸收了水分,并受热膨胀破裂,部分变可溶于水的物质,从而使其在人体的肠胃里容易被酶催化发生反应而为人体所吸收。如以上的所说,演粉颗粒不溶于冷水,而在温水中至受热膨胀,破裂,变成糊状,然后与水反应,很大的淀粉分子变成了许许多多的小分子——低聚糖、单糖、米面等主食中都含有大量淀粉(大米含淀粉80%左右,小麦含淀粉70%左右),经过烹煮后就容易被人体的消化系统吸收了。
二、煮饭烧菜的科学
煮饭烧菜既是一门科学,又是一门艺术。 一堆生菜,经过烹、炸、炒、焖后,变成一盘色香、味俱全的佳肴,除了离不开掌勺人的手艺外,其中也蕴含了许多化学知识。
1、调味品的添加顺序。烹调时,调味品的添加顺序是有先后的,而不是单凭操做者的兴趣,否则色、香、味都会有所影响。调味品的添加顺序是以渗透力强北为尺度的。渗透力弱的先加,渗透力强的后加。炒菜时,应先加糖,随后是食盐、醋、酱油,最后是味精。如果顺序颠倒,先放了食盐,便会阻碍糖的扩散,用食盐有脱水作用,会促使蛋白的凝固,使食物的表面发硬且有韧性,糖的甜味渗入很困难。还有个别原则,是没有香味的调料(如糖、贸食盐等)可在烹调中长时间受热,而有香味的调料则不可以, 以香味散逸。好味精,其主要成份是谷氨酸钠,谷氨酸钠受热易分解,而使味精失去鲜味,故味精只能在最后加入。
2、加调味品的时间。烧煮食物时,加调味品的时间对食物中发生的化学变化也有关系。某些食物本身具有胶体的性质,遇氯化钠等强电解质,会发生凝聚作用。例如:豆浆中加入食盐,它就会凝聚,成为豆腐脑。在煮豆、烹肉时,如果加盐过早,一方面汤中有了盐分,水分难以渗透到豆类或肉里去;另一方面食盐使豆或肉里蛋白质凝聚,变硬。这两方面都使豆或肉不易煮烂,当然也不利于人体消化和吸收。
3、火候。烹调食物的火候也就是温度寺食物的影响很大。一般来说,。温度升高,可以加快反应速率。例如:炖煮食物的温度约100℃,(水的沸点),炒的温度约200~300℃(油的沸点比水高)。油炒比油炸的温度略低一些,但比炖煮的温度要高得多。锅中的温度与拌炒也有关系。拌炒可使食物受热均匀,但过分拌炒会使锅中温度降低,而且拌炒多了食物与空气中氧化接触的机会也会增多,食物中的维生素C易被氧化而遭到破坏。所以拌炒以后加锅盖是必要的,一则可以防止降低锅温,二则可以防止维生素氧化而降低营养价值。
三、酒的科学。
很多家庭做菜时喜欢加一些酒,酒其实也蕴含着很多化学知识。
1、为什么“陈年老酒格外香?”这是因为在发酵酿酒过程中,除了产生乙醇外,末浆水中的一些微生物(如醋酸菌、乳酸菌等)把少量淀粉变成醋酸、乳酸等,这里酸跟乙醇反应生成了有香味的酯类物质,并且时间越长,作用越充分,生成的酯越多,所以粮食酿酒密闭储存时间越长,香味越浓。
2、为什么烧鱼时喜欢加些酒?许多家庭在烧鱼时都喜欢加些酒,这是什么道理呢?原来,死鱼中三甲胺较多,因此,鱼死得越久,腥味越浓。三甲胺不易溶于水,但易溶于酒精,所以烧鱼时加些酒能去掉腥味;而且食物中的脂肪在烧煮时,脂肪水解生成高级脂肪酸和甘油会发生部分水解成生酸和甘油,当加入酒时,酸与醇相互间发生酯化反应,生成具有芳香味的酯,这反应与酿酒时的原理是一样的。
四、洗涤容器
饭也做了,吃也吃了,该洗一洗用具了吧!但这时,麻烦来了。暖瓶中的水垢,油腻的用具都不易洗干净,怎么办呢?
1、水垢的清洗。水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2因此可以利用酸的酸性清除水垢;
CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
Mg(CO)2+2H+=Mg2++2H2O
此反应要求生成的Ca2+、Mg2+进入溶液中当然,就要确保反应能进行,一般可采用醋酸进行反应,生成可溶液性的醋酸钙[(CH3COO)2Ca]和醋酸镁[(CH3COO)2Mg]。
2、油脂容器的清洗。日常生活中,我们常用热的纯碱(Na2CO3)水溶液洗涤容器的油污,这是什么道理呢?那是因为热的纯碱溶液发生水解反应,生成OH-,使溶液呈碱性,接:
CO32-+H2O=====CHO3-+OH-
HCO3-+H2O====H2CO3+OH-
接着,在碱性条件下,油脂发生水解反应,生成可溶于水的高级脂肪酸钠和甘油。
C17H35COOCH2 CH2O
∣ ∣
C17H35COOCH+3OH-======3C17H35COO-+CHOH
∣ ∣
C17H35COOCH2 CH2O
这也是肥皂洗涤污渍的道理。
总之,厨房里的化学是无处无在的,我们小组是列举了其中的一小部分,在今后的学习、生活中,我们将继续探索,挖掘。
后记:
实验(1):
目的:为了验证酒能去腥。
用具:两条鱼。
过程:我们将两条鱼分别用相同的方法烹调,只是其中A鱼没放酒,而B鱼放了酒。(二锅头)
结果:实验结果和预想的差不多。A鱼美味,但腥味较重,没有什么香味;B鱼不仅美味,腥味也比A鱼小得多,而且有一种独特的芳香。
实验(2):
目的:验证用醋酸能否洗干净水垢。
用具:一个有水垢的水壶,醋酸。
过程:
1、我们先用肥皂,洗衣粉等清洗,没有什么效果。
2、我们倒入醋酸,浸泡20分钟。
3、再用布轻轻一擦,水垢就被洗去了。
组长评价
这次的研究性学习,做得好难!
刚开始时,由于没有经验,一度走入了死胡同,不知如何是好,后来,干脆决定:放弃原有课题,改成另外一个,即现在做的“厨房里的化学”。
我虽然把研究性小组分成两组,但我们在研究过程中,大家也一起讨论,解决新遇到的问题。
有一点遗憾,就是没有过多地征询老师的意见。
虽然做的时候有些困难,但我们明确了目标,方法。最终完成了原来的累,全部转化成了喜悦。
通过此次研究性学习,我们提高了研究问题的能力和实验的动手能力。在查阅资料时,不知不觉又扩展了知识面;大家也在合作中增进了友谊,感受到了团结的力量,总之,这次研究性学习让我们获益匪浅!感谢这次研究性学习!
参考资料:http://210.37.96.102:8080/haizhong/all_Practice/re_view.jsp?Re_id=20054193520066