化学研究性小论文

厨房里的化学 厨房就象一个科学实验室，别以为厨房里的化学品只在洗涤槽里才有。你烹调时所用的各种成分本身都是由化合物组成的——其中有些复杂，而有些相当简单。为什么我门要关注厨房里的化学呢？现在人们的生活水平提高了，应该注重饮食健康与饮食平衡了。身体是革命的本钱。为了更好的去工作和学习，所以我们更要关心我们的身体健康，关注厨房里的化学。在这次研究性学习的过程中，我们课题组分别从食物的烹饪、食物的保鲜、调味品使用的技巧、在厨房中的注意事项、保持食物原有的营养物质的方法、处理食材的技巧等等方面进行了探究。我们依照自己平时所学的化学知识和积累的生活常识，把理论与实践相结合，进一步了解了许许多多以前我们从来不知道的一些知识。同时也意识到厨房里的化学有多么重要。我们做这个课题，无非就是希望朋友们处处留心厨房中的化学和生活中的化学，这样我们就会减少危害，保持营养，增进健康。一、厨房里的化学---调味品篇 1.炒菜时在油热了的情况下放入一些食盐，会起化学反应，对身体是有害的。研究表明，传统的烹饪方法对食品对食物中的营养有很大的破坏：在200℃的高温下，食用油所含对人体有益的不饱和脂肪酸被氧化，同时产生“丙烯醛”会导致致癌过氧化物的产生，食盐中的碘会挥发掉50%，食物中的维生素被氧化等等都造成了食物中营养素极大流失。专家指出，煎、炸等烹饪方法对食品的营养破坏之一是使食盐中的碘挥发，使碘盐中含碘量和人体实际摄入的量不同。因为煎、炸时需要的油温很高，大约有180℃左右。而碘是一种化学性质活泼的元素，在高温下易挥发，因而，经过油炸高温处理的食盐中，碘的损失率可以达到40％－50％。因此，如果不改变烹饪习惯，即使大力推广碘盐，人们仍然不能达到足够的摄入量。专家建议烧菜时不要用碘盐爆锅，尽量在菜将出锅时加盐。 2.食盐在食品工业上用作调味品，因为人类在生理上对咸味有强烈的需要，而且氯化钠也是维持人体内渗透压平衡的主要成分。没有糖人还可以活，没有盐活着就很困难，四肢无力，还会出现消化不良，精神失常，以致于死亡。 此外，在食品加工中，食盐可做防腐剂。腌鱼、腌肉、腌菜是我国的传统食品加工方法之一，既防止了腐败，又制得了美味食品。因为食盐有渗透作用，可使肉类、蔬菜脱水，还可使细菌细胞内的水分渗出而死亡，因而起到防腐作用。 畜牧业也离不开食盐，一头牛每天需要30～40g食盐一匹马每天需要10～15g食盐。牲畜吃了盐可以膘肥体壮、耐寒耐劳、防止疾病发生。 食盐在制皂和染料工业常作盐析之用，矿业的氯化、焙烧；钢铁的表面处理；皮革业的皮毛保存；窑业的彩釉配制；酸性白土变活性白土；或利用石英砂和焦炭制金刚砂等均要使用食盐。 2.市售的普通糖都是由两个糖环结合在一起形成的蔗糖。糖可以提供能量。我们的饮食当中甜品非常重要。在史前时代，人们必须摄入足够的能量才能去狩猎和养家，因此我们对甜食相当适应和喜欢。精制糖刚刚上市的时候相当昂贵，但是现在糖已经很便宜了。我们甚至摄入了过量的糖——这对健康是不利的。在厨房中糖有多种用途。除了可以使食物吃起来香甜以外，我们还在很多中菜肴里加了糖。糖分子可以使蛋白质连接在一起——如此这般搅打蛋白做成蛋白甜馅饼以及做牛奶蛋糊就变的容易多了。 二、厨房里的化学----保鲜篇工业和科技的发展使得水产品加工已由过去简单的鲜、冻、干制、盐腌等几种初级加工产品发展成适合现代生活方式的多种多样的深加工产品，其工艺更复杂，设备与包装更加现代和完善，对产品安全卫生要求也相应更高了。于是，一种新型的保鲜技术———化学保鲜便应运而生。 化学保鲜就是在水产品加入对人体无害的化学物质，以延长保鲜时间，保持品质的一种保鲜方法。如盐腌、糖渍、酸渍及烟熏等。使用化学保鲜剂最为令人关注的问题就是卫生安全性。化学保鲜剂中有一些对人体无害或危害性较低的糖、盐、有机酸、酒精等，这些都是日常生活中的常用品。过去常用的烟熏法和硝酸盐添加法，现在因怀疑有致癌性，所以用得越来越少了。还有一些化学品如安息香酸、甲醛、硼酸等也可用于水产品的保鲜，但它们有一定毒性，对人们有危害，并且在食用之前不能完全处理干净，所以现在已不能用。用于保鲜的食品添加剂有许多种，它们的理化性能和保鲜原理也各不相同，有的是抑制细菌的，有的是改变环境的，还有的是抗氧化性的。因此，一定要选择符合国家卫生标准的食品添加剂，以保证消费者的身体健康。 目前，我国水产加工行业采用的化学保鲜方法是用食品添加剂进行保鲜(防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂)、抗生素保鲜、糟醉保鲜、盐藏保鲜、烟熏保鲜等，其中用食品添加剂进行保鲜尤为普遍。 从广义上讲，能够抑制或杀灭微生物的化学物质都可以称之为防腐剂。它们的作用原理是控制微生物的生理活动，使微生物发育减缓或停止。杀菌剂就是能够有效地杀灭食品中微生物的化学物质，分为氧化型和还原型两大类。抗氧化剂是防止或延缓食品氧化变质的一类物质，抗氧化剂种类很多，其机理也不尽相同，有的是消耗环境中的氧而保护其品质，有的是作为氢或电子供给体，阻断食品自动氧化的连锁反应，还有的是抑制氧化活性而达到抗氧化效果。 不论采用什么保鲜方法，好的保鲜剂应在维持水分、保鲜、保色、品质改良和安全性上具有独特的性能。具体可从以下几个方面检验水产品保鲜剂的优劣。 一看发泡性好的保鲜剂能显著减少产品在加工、冷冻、烹饪等过程中的重量损失，维持水分，防止产品在货架、冷冻、烹饪过程中的水分流失。 二看鱼品鲜嫩度、弹性及风味好的保鲜剂通过乳化螯合作用，可使产品分子与水分子及肉分子之间形成乳化螯合状态，从而提高产品的鲜嫩度、弹性及风味。 三看鱼品色泽好的保鲜剂能在水产品表面形成抗氧化保护膜，能有效地保持水产冻品的新鲜性，防止储藏过程中水及营养成分的流失，抑制微生物的生长，使食物色泽稳定、外形美观，口感鲜美。 三、厨房里的化学----烹饪技巧篇 1.调味品的添加顺序是以渗透力强弱的尺度的。渗透力强的后强。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，因食盐有脱水作用，会促使蛋白质的凝固，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（如食盐、糖等）可在烹调中长时间受热，而有香味的调料不可以，以免香味逃逸，味精的主要成分分为谷氨酸钠，受不了烹调的高温，只能在最后加入。 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。食物中的蛋白质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、烧肉时，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。 烹煮食物的火侯，也就是温度对食物的影响很大。一般来说，温度升高，可以加快反应速度。例如：炖煮食物的温度约为100度（水的沸点），炒的温度约为200至300度（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很多。所以，把肉煮酥焖烂的时间要比炒、炸多几倍，锅中的温度与拌炒也有关系。拌炒可使食品受热均匀，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气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。 很多家庭在烧鱼时都喜欢加些酒，你知道这是什么道理吗？死鱼中三甲胺更多，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，使鱼更好吃。酒可去掉鱼类的腥味，也可去掉肉类的腥味；酒的作用并不仅仅如此，食物中的脂肪在烧煮时，会发生部分水解，生成酸和醇。当加入酒（含乙醇）、醋（含醋酸）等调味辅料时，酸和醇相互间发生酯化反应，生成具有芳香味的酯。 2.也许妈妈曾经对你说过，煮豆时，盐别放得太早，要不豆就会煮不烂。这句话很有化学道理。黄豆浸在清水中，黄豆不是慢慢地变“胖”了吗？这实际上也是一种渗透现象。 因为干黄豆中，水分是很少的，我们可以把它看做是浓溶液，而黄豆外面的那层皮，相当于一个半透膜，当黄豆浸到清水中去煮的时候，就会发生渗透现象，结果是清水中的水分子，穿过黄豆皮进到了黄豆里面，使黄豆变胖了。黄豆只有充分浸胖以后，再经过一段时间煮，黄豆的细胞才会被胀破，使豆子煮烂。 如果煮豆时，盐加得太早，黄豆浸在盐水中，由于盐水的浓度比起清水来说，是浓了很多，这样水就很不容易再往黄豆中渗透了。如果加的盐较多，盐水的浓度甚至也可能超过黄豆中的浓度，这样，水就不但进不去，甚至还可能从稍稍变胖的黄豆中“钻”出来，黄豆中没有了足够的水分，难怪黄豆就煮来煮去煮不烂了。 同样的道理，煮绿豆汤、赤豆汤时，糖也不要早早的放；煮猪肉、牛肉时，也不要过早加盐，以免不容易煮烂。 3.家庭中清除蔬菜瓜果上残留农药的简易方法有以下几种： 浸泡水洗法：蔬菜污染的农药品种主要为有机磷类杀虫剂，有机磷杀虫剂难溶于水，此种方法仅能除去部分污染的农药。但水洗是清除蔬菜水果上其它污物和去除残留农药基础方法。主要用于叶类蔬菜，如菠菜、金针菜、韭菜花、生菜、小白菜等。一般先用水冲洗掉表面污物，然后用清水浸泡，浸泡不少于10分钟。果蔬清洗剂可增加农药的溶出，所以浸泡时可加入少量果蔬清洗剂。浸泡后要用流水冲洗2-3遍。 去皮法：蔬菜瓜果表面农药量相对较多，所以削去皮是一种较好的去除残留农药的方法。可用于苹果、梨、猕猴桃、黄瓜、胡箩卜、冬瓜、南瓜、西葫芦、茄子、萝卜等。处理时要防止去过皮的蔬菜瓜果混放，再次污染。 储存法：农药在环境中随时间能够缓慢的分解为对人体无害的物质。所以对易于保存的瓜果蔬菜可通过一定时间的存放，较少农药残留量。适用于苹果、猕猴桃、冬瓜等不易腐烂的种类。一般存放15天以上。同时建议不要立即食用新采摘的未消皮的水果。 加热法：氨基甲酸酯类杀虫剂随着温度升高，分解加快。所以对一些其它方法难以处理的蔬菜瓜果可通过加热去除部分农药。常用于芹菜、菠菜、小白菜、圆白菜、青椒、菜花、豆角等。先用清水将表面污物洗净，放入沸水中2-5分钟捞出，然后用清水冲洗1-2遍。这次研究性学习的意义在于：①获得亲身参与探索研究的体验；②培养发现问题和解决问题的能力；③培养收集、分析和利用信息的能力；④学会分享和合作；⑤培养科学的态度和道德：⑥激发我们的主动性和创新意识，促使我们主动学习，使获得化学知识和技能的过程，也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。“研究性学习”恰似一缕春风，给呆板的传统教学带来了活力和生机，使我们在学习中贴近生活，在生活中理解知识。 文秘杂烩网

《不同方法脱除茶叶中咖啡碱的效用比较研究》 国内外茶叶脱咖啡碱方法主要有热水浸提法、有机溶剂萃取法、膜分离法、沉淀法、柱层析法等方法.普遍使用氯仿或者二氯甲烷萃取.但是二者皆有很大的毒性,操作不当可能会有危险. 如果不能用有机溶剂的话,最理想的溶剂就是水了,茶叶中的咖啡碱在热水中的溶解度比其他物质要大,但是需要准确测定提取出了多少咖啡碱. 升华法：咖啡因在120℃以上开始升华,到180℃大量升华,冷却后成针状结晶．利用该性质进行提取．目前国内高校多采用升华法进行教学,控温182～185℃,升华15 min,冷却后得到5～6 mm 长结晶,结晶呈白色针状,即纯咖啡因． 另外比较简单的还有热水浸提法,根据咖啡碱易溶于80℃以上热水的性质,国内外一些研究人员从茶叶初制工艺入手,探讨在茶叶初制过程中采用水浸提法去除咖啡碱的可行性.津志田腾二郎等研究发现,无论是茶鲜叶、蒸青叶还是萎凋叶直接浸入85℃的热水中,大约1min 后,咖啡碱迅速被溶出,溶出率达71% ,浸泡3min 后,咖啡碱的溶出率达83%.而当热水温度为60℃时,从茶鲜叶及蒸青叶中溶出的咖啡碱则很少,说明咖啡碱的溶出受热水温度的制约.吴小崇研究表明,浸提温度从80℃上升到90℃,咖啡碱的浸出率可从60.51% 提高到72.26% ,但5min 以后咖啡碱浸出率的差异不明显. 溶剂提取法：是用极性溶剂从茶叶中浸取,然后把浸取液进行液-液萃取分离,最后浓缩并得到产品.目前工业化生产主要采用此法.产品收率为5% 10%,产品的纯度约为80％～98%,所用有机溶剂如：丙酮、乙醚、甲醇、己烷以及三氯甲烷等.该方法使用多种有机溶剂,生产成本高,有些有毒物质的有机浴剂使产品和操作不尽安全,且易造成环境污染. 离子沉淀法：离子沉淀法是利用金属能够沉淀而使其与咖啡碱分离,如铜盐、铅盐或三氯化铝.该方法使用了对人体有毒的重金属作沉淀剂,影响制品安全. 柱分离制备法：柱分离制备法有凝胶柱,吸附柱和离子交换柱.近年来注重提高纯度的研究,为此以层析柱分离的研究较多,此项技术的关键是柱填充料和淋洗研究表明,采用柱分离制备法纯度可达98.1％,如用凝胶柱分离可高度脱咖啡碱,其残留量仅为0.1%.但柱填充料如吸附型树脂,亲脂凝胶等非常昂贵,且淋洗时要用多种,大量有机溶剂,显然对工业化生产是不合宜的. 膜法提取技术：茶汁中加入0.01%左右果胶酶,在50℃下保温4小时,以分解果胶酶,从而可提高超滤时的透过速度.再用截留相对分子质量40000~50000的超滤膜进行分离,约12%茶多酚被截留,而咖啡碱不为膜所截留.透过液再用反渗透进行浓缩.比用蒸馏法的得率高18%以上.浓缩液再进行干燥后可得产品. 综上几种方法,前两种设备需求小,无毒害作用,但产量低,适合教学或实验之用；后三种使用的化学剂对人体有明显的毒害作用,适合工业用生产；膜法提取技术应是未来发展的方向,但还需进一步降低超滤膜的生产成本.