现代烹饪科学

一个国家和民族的饮食文化是指这个国家和民族的饮食、饮食加工技术以及以饮食为基础的思想与哲学（美食学、养生学）。饮食既是文化，又是科学，更是一门艺术。中国饮食以“盛、雅、艺、精、奇”屹立于世界之巅，在文化、艺术领域独树一帜，学派纷呈并自成体系。然而，美中不足的是对烹饪科学的研究难以与之媲美。纵观欧洲，文艺复兴以来，很多伟大的科学家因热爱饮食而研究美食，获得了一定的成就，推动了相关科学领域的发展。回顾国内，烹饪理论研究的匮乏导致了在一定程度上目前烹饪行业形成重经验轻理论、多技术少科学的局面，制约着烹饪行业的发展。本书立足于自然科学的研究成果，对传统烹饪技术进行科学理论循证，围绕烹饪科学发展概要、食物风味与吃的享受、食物风味的形成与发展、食物颜色与保护、食物化学成分及其功能、食物质地与构建原理、烹饪原理与新技术、食品原料对风味与质地的影响、烹饪营养与安全、烹饪的传承与发展等方面，全方位阐述烹饪科学理论与应用，给烹饪工作者、爱好者实践提供理论参考。作为生命重要活动——摄食，主要依赖于人的感觉。本书在分子水平上阐明了味觉、嗅觉、触觉、温度觉以及痛觉形成的机制。人体感觉在摄食过程中的复杂关联性和融合性，是食物风味形成的理论基础。食盐为“百味之王”，鲜味和甜味“调和百味”，以及辣味“兴奋作用”机制揭示了食物滋味调和的途径。不仅如此，在食品营养、健康方面，风味感知控制着人们对食物的喜欢、饱腹感和摄入量。这为烹饪营养学、食疗保健研究提供新的思路。人们对于一道菜的评价具有主观性，就像一顿饭吃得好不好取决于个人喜欢的程度。然而，在食物变成真正美味之前，必须满足某些条件，这其中包括食物的组成成分。食物“有水就嫩，有油就滑，有糖则黏，有蛋白质则成形”就是基于其成分与功能性质的运用。在厨房里一旦有了原料，开始分切、混配、烹饪，一系列化学反应就开始发挥作用，一些组分物质被破坏，而生成另一些新的风味化合物。特有的气味和颜色是反映一种食物的特殊标签。本书在食物风味的形成与发展、食物颜色与保护部分，重点介绍烹饪中重要的物理、化学变化和控制因素，以满足不同的饮食需要。人们对于美食的欲望是强烈的，甚至是充满激情的。一流的厨师通过菜肴的制作表达他们自己的情感和愿景。一些厨师严格遵循传统，另一些厨师则极具创新性。从这个意义上说，美食被认为是一种类似于绘画和音乐的艺术形式。显然，每种食物应该有它独特的味道和质地，对于一道菜品的风味，风味分子释放的顺序，质地对于风味的影响……这些问题都涉及食物体系的构建。如何将气体、液体、固体在一个物理层面上形成一个稳定（至少是亚稳定）的分散系，食物质地与构建原理章节将为厨师制作一道令人愉悦、美味的菜肴提供所需的知识。美味的核心是化学，这已经成为美食学家、饮食文化学者、厨师的共识。化学变化的前提是热量，食物烹饪需要加热，厨师所掌握的是加热温度和时间。温度、热量、化学变化三者互相关联。烹饪原理与新技术章节将阐述烹饪中热量的传递、化学变化、温度三者之间的关系。烹饪中以水、油介导传热和辐射传热，其核心是实现“湿热传递”，即利用温度差、压力差（水分浓度差）实现热量与水分的转移，通过食物水分的增加和减少，完成食物的质地构建和形成相应风味物质所需要的化学变化。烹饪中有必要牢记：加热功率（热量）与食物量的匹配，专心致志的操作是必不可少的保证。当准备一顿大餐或日常饭菜时，步是对食材的选择与加工，而食材的很多性质在开始加工之前就已经发生变化，这通常是无法控制的。有经验的厨师总是千方百计地寻找理想的食材，生活中我们也是如此，青睐新鲜的或原生态生产的食材。研究食品原料对风味与质量的影响，本书利用有限的研究数据，简要讨论特定食材的选择与贮藏会在多大程度上影响菜的味道。完成了烹饪科学之旅，回归烹饪基本目的——营养、安全、愉悦。营养是人类摄食的根本目的，食物烹饪中需清除有害成分，保证饮食安全，赋予其特定的风味，满足进食者的情感需求。但是，食物的复杂性使得“营养、安全、愉悦”既统一又对立。因此，在食物烹饪中还需保持清醒的头脑。*后，本书提出了烹饪科学潜在的新研究领域，即食物的复杂性、大师与厨师、味道语言属性、烹饪教育、分子烹饪学等问题。烹饪是一生的事业，需要我们努力创造出新的、更营养、更健康、更美味的食物。在本书的定稿过程中，得到了张韵博士、裴亚琼博士、丁辉教授、王婵和戴涛老师的大力支持，他们对一些关键理论、技术问题进行了认真的审阅并提出了宝贵的建议。本书的出版也凝结了编辑的心血，他们付出了辛勤的劳动，在这里表示衷心的感谢！由于作者知识水平的限制，本书涉及领域较广，必然会存在不足与错误，敬请广大读者谅解并批评指正，以促烹饪科学技术的蓬勃发展。

本书共分为10章，内容包括烹饪科学发展概要、食物风味与吃的享受、食物风味的形成与发展、食物颜色与保护、食物化学成分及其功能、食物质地与构建原理、烹饪原理与新技术、食品原料对风味与质地的影响、烹饪营养与安全、烹饪的传承与发展。本书内容翔实，深入浅出地阐述了烹饪科学的理论与应用，可为烹饪工作者、烹饪爱好者提供理论参考。本书弥补了我国烹饪科学少理论的短板，对促进我国饮食文化体系建设有重要意义；本书还可为中国烹饪的传承、创新发展提供理论与研究方法。

魏跃胜，男，57岁，武汉商学院食品科技学院教授，华中科技大学公共卫生硕士，曾任职于武汉铁路局卫生监督所。主持完成了湖北省教育科学“十二五”规划课题“农村寄宿制学校学生营养餐研究”（项目编号：2011B364）、武汉市局教学课题“高等职业教育烹饪化学实验课教学内容研究”武高教2009（10-148）、主持完成武汉市教育局产学研课题“传统肉丸产业化研究”（CXY201410）、主持完成了横向课题《菜籽油烹饪感官性状的研究》（武汉油料科学研究所）、主持湖北省高等学校省级教学研究项目“产学结合背景下应用型本科《烹饪化学》教材建设研究”（项目编号：20164264）。先后发表论文“农村传统手工麦酱风味特点分析”、“添加剂对传统制作油炸肉丸质量影响研究”、“武汉热干面品质分析”、 “浅析菜肴制作中火候运用与物质化学反应关系”等30余篇。编著《烹饪化学实验指导》（长江出版社）以及《我行我素——中国素食研究》（武汉大学出版社）。

第 1 章烹饪科学发展概要/1

1.1早期社会烹饪的发展/2

1.2烹饪走向科学/3

1.3工业化产生下的烹饪/5

1.4分子烹饪学的兴起/6

第 2 章食物风味与吃的享受/7

2.1口腔生理/8

2.2食物味道/12

2.3食物风味/28

2.4进食的享受与愉悦/37

第 3 章食物风味的形成与发展/43

3.1风味物质的特点/44

3.2风味物质的分类/44

3.3食物原料风味物质/47

3.4烹饪风味物质的形成与发展/57

3.5肉汤的制作与风味形成研究/80

第4章食物颜色与保护/83

4.1食物天然颜色/84

4.2肌肉的颜色与保护/86

4.3果蔬的颜色与保护/90

4.4食品褐变/103

第5章食物化学成分及其功能/109

5.1水/110

5.2蛋白质/121

5.3糖类/143

5.4脂类/161

5.5维生素/171

5.6食物中矿物质/173

5.7食物中其他物质/176

第6章食物质地与构建原理/179

6.1食物体系与质地/180

6.2食物复杂的组织结构/189

6.3食物基本组织结构——胶体/206

6.4经典食物凝胶的构建/219

6.5食物结晶状态/230

第7章烹饪原理与新技术/235

7.1烹饪中热量传递/236

7.2化学热力学/240

7.3食物热效应/248

7.4烹饪原理与技术/252

7.5肉类食物烹制/264

7.6新烹饪技术/272

第8章食品原料对风味与质地的影响/277

8.1农业种植方式对植物性食物风味的影响/278

8.2

饲料和饲养方式对畜禽肉类和乳制品风味的影响/281

8.3蔬菜水果的风味变化/282

8.4转基因食品/290

第9章烹饪营养与安全/293

9.1烹饪营养学基础/295

9.2烹饪对营养的促进作用/300

9.3烹饪中营养素的损失与破坏/306

第10章烹饪的传承与发展/323

10.1食物的复杂性：喜欢、饱腹感与摄入量/324

10.2大师与厨师：享受烹饪的快乐/325

10.3味道语言属性：公众参与/326

10.4烹饪教育：从学校开始/327

10.5分子烹饪学：更多科学家参与/328

参 考 文 献/329

本书共分为10章，内容包括烹饪科学发展概要、食物风味与吃的享受、食物风味的形成与发展、食物颜色与保护、食物化学成分及其功能、食物质地与构建原理、烹饪原理与新技术、食品原料对风味与质地的影响、烹饪营养与安全、烹饪的传承与发展。本书内容翔实，深入浅出地阐述了烹饪科学的理论与应用，可为烹饪工作者、烹饪爱好者提供理论参考。本书弥补了我国烹饪科学少理论的短板，对促进我国饮食文化体系建设有重要意义；本书还可为中国烹饪的传承、创新发展提供理论与研究方法。

魏跃胜，男，57岁，武汉商学院食品科技学院教授，华中科技大学公共卫生硕士，曾任职于武汉铁路局卫生监督所。主持完成了湖北省教育科学“十二五”规划课题“农村寄宿制学校学生营养餐研究”（项目编号：2011B364）、武汉市局教学课题“高等职业教育烹饪化学实验课教学内容研究”武高教2009（10-148）、主持完成武汉市教育局产学研课题“传统肉丸产业化研究”（CXY201410）、主持完成了横向课题《菜籽油烹饪感官性状的研究》（武汉油料科学研究所）、主持湖北省高等学校省级教学研究项目“产学结合背景下应用型本科《烹饪化学》教材建设研究”（项目编号：20164264）。先后发表论文“农村传统手工麦酱风味特点分析”、“添加剂对传统制作油炸肉丸质量影响研究”、“武汉热干面品质分析”、 “浅析菜肴制作中火候运用与物质化学反应关系”等30余篇。编著《烹饪化学实验指导》（长江出版社）以及《我行我素——中国素食研究》（武汉大学出版社）。

一个国家和民族的饮食文化是指这个国家和民族的饮食、饮食加工技术以及以饮食为基础的思想与哲学（美食学、养生学）。饮食既是文化，又是科学，更是一门艺术。中国饮食以“盛、雅、艺、精、奇”屹立于世界之巅，在文化、艺术领域独树一帜，学派纷呈并自成体系。然而，美中不足的是对烹饪科学的研究难以与之媲美。纵观欧洲，文艺复兴以来，很多伟大的科学家因热爱饮食而研究美食，获得了一定的成就，推动了相关科学领域的发展。回顾国内，烹饪理论研究的匮乏导致了在一定程度上目前烹饪行业形成重经验轻理论、多技术少科学的局面，制约着烹饪行业的发展。

本书立足于自然科学的研究成果，对传统烹饪技术进行科学理论循证，围绕烹饪科学发展概要、食物风味与吃的享受、食物风味的形成与发展、食物颜色与保护、食物化学成分及其功能、食物质地与构建原理、烹饪原理与新技术、食品原料对风味与质地的影响、烹饪营养与安全、烹饪的传承与发展等方面，全方位阐述烹饪科学理论与应用，给烹饪工作者、爱好者实践提供理论参考。

作为生命重要活动——摄食，主要依赖于人的感觉。本书在分子水平上阐明了味觉、嗅觉、触觉、温度觉以及痛觉形成的机制。人体感觉在摄食过程中的复杂关联性和融合性，是食物风味形成的理论基础。食盐为“百味之王”，鲜味和甜味“调和百味”，以及辣味“兴奋作用”机制揭示了食物滋味调和的途径。不仅如此，在食品营养、健康方面，风味感知控制着人们对食物的喜欢、饱腹感和摄入量。这为烹饪营养学、食疗保健研究提供新的思路。

人们对于一道菜的评价具有主观性，就像一顿饭吃得好不好取决于个人喜欢的程度。然而，在食物变成真正美味之前，必须满足某些条件，这其中包括食物的组成成分。食物“有水就嫩，有油就滑，有糖则黏，有蛋白质则成形”就是基于其成分与功能性质的运用。

在厨房里一旦有了原料，开始分切、混配、烹饪，一系列化学反应就开始发挥作用，一些组分物质被破坏，而生成另一些新的风味化合物。特有的气味和颜色是反映一种食物的特殊标签。本书在食物风味的形成与发展、食物颜色与保护部分，重点介绍烹饪中重要的物理、化学变化和控制因素，以满足不同的饮食需要。

人们对于美食的欲望是强烈的，甚至是充满激情的。一流的厨师通过菜肴的制作表达他们自己的情感和愿景。一些厨师严格遵循传统，另一些厨师则极具创新性。从这个意义上说，美食被认为是一种类似于绘画和音乐的艺术形式。显然，每种食物应该有它独特的味道和质地，对于一道菜品的风味，风味分子释放的顺序，质地对于风味的影响……这些问题都涉及食物体系的构建。如何将气体、液体、固体在一个物理层面上形成一个稳定（至少是亚稳定）的分散系，食物质地与构建原理章节将为厨师制作一道令人愉悦、美味的菜肴提供所需的知识。

美味的核心是化学，这已经成为美食学家、饮食文化学者、厨师的共识。化学变化的前提是热量，食物烹饪需要加热，厨师所掌握的是加热温度和时间。温度、热量、化学变化三者互相关联。烹饪原理与新技术章节将阐述烹饪中热量的传递、化学变化、温度三者之间的关系。烹饪中以水、油介导传热和辐射传热，其核心是实现“湿热传递”，即利用温度差、压力差（水分浓度差）实现热量与水分的转移，通过食物水分的增加和减少，完成食物的质地构建和形成相应风味物质所需要的化学变化。烹饪中有必要牢记：加热功率（热量）与食物量的匹配，专心致志的操作是必不可少的保证。

当准备一顿大餐或日常饭菜时，步是对食材的选择与加工，而食材的很多性质在开始加工之前就已经发生变化，这通常是无法控制的。有经验的厨师总是千方百计地寻找理想的食材，生活中我们也是如此，青睐新鲜的或原生态生产的食材。研究食品原料对风味与质量的影响，本书利用有限的研究数据，简要讨论特定食材的选择与贮藏会在多大程度上影响菜的味道。

完成了烹饪科学之旅，回归烹饪基本目的——营养、安全、愉悦。营养是人类摄食的根本目的，食物烹饪中需清除有害成分，保证饮食安全，赋予其特定的风味，满足进食者的情感需求。但是，食物的复杂性使得“营养、安全、愉悦”既统一又对立。因此，在食物烹饪中还需保持清醒的头脑。

后，本书提出了烹饪科学潜在的新研究领域，即食物的复杂性、大师与厨师、味道语言属性、烹饪教育、分子烹饪学等问题。烹饪是一生的事业，需要我们努力创造出新的、更营养、更健康、更美味的食物。

在本书的定稿过程中，得到了张韵博士、裴亚琼博士、丁辉教授、王婵和戴涛老师的大力支持，他们对一些关键理论、技术问题进行了认真的审阅并提出了宝贵的建议。本书的出版也凝结了编辑的心血，他们付出了辛勤的劳动，在这里表示衷心的感谢！由于作者知识水平的限制，本书涉及领域较广，必然会存在不足与错误，敬请广大读者谅解并批评指正，以促烹饪科学技术的蓬勃发展。