中國飲食文化的菜系，是指在一定區域內，由於氣候、地形、歷史、物產及飲食風俗的不同，經過漫長歷史演變而形成的一整套自成體系的烹飪技藝和風味，並被全國各地所承認的地方菜餚。
早在商周時期中國的膳食文化已有雛形，以太公望最為代表，再到春秋戰國的齊桓公時期，飲食文化中南北菜餚風味就表現出差異。到唐宋時，南食、北食各自形成體系。到了南宋時期，南甜北鹹的格局形成。發展到清代初期時，魯菜、川菜、粵菜、蘇菜 ，成為當時最有影響的地方菜，被稱作「四大菜系」。到清末時，浙菜、閩菜、湘菜、徽菜四大新地方菜系分化形成，共同構成中國傳統飲食的「八大菜系」。《摘自百度百科》
在現代，隨著食品工業的高速發展，在製作食物時通過加入適量食品添加劑來提升菜品味道已成為許多廚師的選擇，因此筆者此次藉助「八大菜系」中的部分菜系來淺談食品中的化學。
1魯菜：鮮香脆嫩、突出原味、鹹鮮為主
1.1 鹹
說到鹹我們不得不提到食鹽，在化學上我們稱之為氯化鈉，化學式為NaCl。
NaCl（圖1）是鈉鹽的一種，典型的離子化合物。穩定性較好，具有較強的導電能力，水溶液為中性。在其晶胞中，氯離子採用立方最密堆積,鈉離子佔據全部的八面體空隙。
NaCl讓人產生鹹味的機理：鈉離子被鈉離子通道輸送進味覺細胞，然後細胞膜電勢改變而產生的一系列神經信號傳導，從而讓大腦產生鹹這個感覺。
圖1
1.2 鮮
傳統烹飪中使菜品變鮮的辦法通常是加入如海帶、蝦皮、魚膏等食材，並長時間烹製。這種方式雖然有一定的提鮮功效，但通常會導致烹製時間過長，同時對廚師的烹飪水平有不小的考驗。在1908年，日本化學家池田菊苗發現了日式高湯的美味是由麩氨酸鈉（即穀氨酸鈉）所導致的，隨後他以科學的方式調查了這種味道並且命名為「鮮」—「umami」。從此，穀氨酸鈉作為提鮮的調料開始在世界範圍內流行。
穀氨酸鈉（圖2）化學名為α-氨基戊二酸一鈉鹽，是穀氨酸的鈉鹽。從外觀上看通常為無色至白色稜柱狀結晶，水溶液呈無色。穀氨酸鈉具有強烈的肉類鮮味，味精用水稀釋至3000倍仍可感覺到鮮味，廣泛用於家庭，飲食業、食品加工業（湯、香腸、魚糕、辣醬油、罐頭等）。穀氨酸鈉食用過多會使部分人出現頭痛，面紅，多汗，面部壓迫或腫脹，口部或口周麻木、胃部燒灼感及胸痛等中毒症狀。因此筆者不建議為了提鮮而加入過量穀氨酸鈉。
圖2
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2川菜:麻辣酸爽、善用三椒、百菜百味
川菜是我國普及度最廣的地方菜系，無論我們到中國的哪一個地方，總是能找到川菜館的身影。川菜給人最直接的印象就是「辣」，而辣椒素是最常用的提高「辣味」的食品添加劑。
辣椒素（圖3）又名辣椒鹼,是常見的生物鹼之一。辣椒素的「辣味」來源於其與跨膜受體Trpv1的相互作用。Trpv1是一種離子通道,可以被各種外因性及內因性的物理及
化學刺激所激發,如受熱(>43°C)、物理磨損、與質子作用等,其結果是在神經元上產生去極化作用,向大腦傳遞對應信號。事實上，「辣味」並不是一種味覺,而是痛覺。味覺是通過刺激味覺細胞上的受體蛋白、激活味覺細胞以及相連的神經通路產生的。而辣椒素受體Trpv1屬於痛覺受體,辣除了可以被舌頭感知，也可被眼瞼、指尖、嘴唇、陰囊等皮膚較薄的部位感知,向大腦傳遞痛覺信號,同時使體溫升高。
圖3
如何在吃辛辣的食物後「解辣」是一個讓許多人難以解決的問題，因為大多數人在日常中經常通過大量飲水來消除口腔內的氣味和不良感覺，而此方法對於「解辣」來說並無明顯功效。相反地，在感到辣時飲用熱水會使人的痛覺加重，使人更加難受。通過觀察辣椒素的分子結構，注意到，辣椒素應具有良好的在有機溶劑中溶解的能力，因此通過飲用牛奶和白酒能夠有效的止辣。辣椒素的全合成是一件有趣的事
圖4
粵菜：八大菜系裡唯一口味偏甜
說到甜，許多人第一反應想到葡萄糖，化學式為C6H12O6（圖5）。但歷史上，人們對糖的認識是一個很長的過程。開始人們認為碳水化合物就是糖，例如葡萄糖可以認為是C6(H2O)6。這似乎十分完美，而且在濃硫酸作用下。葡萄糖的確可以脫水。但是後來發現一些糖並不符合碳水化合物的通式，如核糖C4H9O4CHO,甚至一些化合物符合碳水化合物的通式，但是其並不是糖，如乙酸C2(H2O)2。雖然這種想法已被證實是錯誤的了，但由於其在歷史上的影響深遠，因此把糖看作碳水化合物的習慣至今依舊被廣泛使用。
圖5
在現代，應用的最為廣泛的甜味劑應屬阿斯巴甜和安賽蜜。1965年12月，美國 Schlatter在合成供生物分析用的四肽化合物促胃液激素時，不小心將中間產物濺到手上，因他知道這種胺基酸混合物無毒，因此就不忙於立即洗手。後來當他為取一張稱量紙而舔了一下那個手指時，頓時感到這種二肽酯具有糖一樣的甜味。阿斯巴甜就這樣被發現了。1981年，經美國FDA批准用於食品；1983年，允許配製軟飲料中，其後阿斯巴甜在全球100餘個國家和地區被批准使用。
阿斯巴甜（圖6）的化學名稱
圖6
阿斯巴甜為天門冬醯苯丙胺酸甲酯，因其熱量極低，又具有較高的甜度，可添加於飲料、藥製品或無糖口香糖中作為糖替代品。阿斯巴甜具有清爽、類似蔗糖一樣的甜感，它沒有人工甜味劑通常具有的苦澀味或金屬後味，這是它的一個很重要的優點。1g的阿斯巴甜大約可釋放約 4186 kJ/kg的熱量，而2.8 mg/dl的阿斯巴甜就可以讓人感覺到甜味，故可以忽略少量阿斯巴甜所產生的熱量。因高溫會使其分解而失去甜味變成苦味，阿斯巴甜不適宜 製作溫度>150℃的 麵包、餅乾、蛋糕等焙烤食品和高酸食品。
4蘇菜：風味清鮮、濃而不膩、淡而不薄
提到蘇菜，或許許多人第一印象是鹽水鴨、揚州炒飯、松鼠桂魚等菜餚，而筆者則更喜歡蘇菜中的豬耳凍。把去毛的豬耳加入調料，經過長時間熬製，然後冷卻，吃的時候切好即可食用，成菜口感輕彈，味道鮮美，味道偏酸。
說道酸自然想到食醋，食醋的主要成分是醋酸，又稱乙酸，化學式CH3COOH（圖7）。東方醋起源於中國，據有文獻記載的釀醋歷史至少也在三千年以上，是各大菜系中的經典調味品。醋在中國菜的烹飪中有舉足輕重的地位，常用於溜菜、涼拌菜等。由於原料，工藝，飲食習慣的不同，各地醋的口味相差很大。在中國北方，最著名的醋種當屬明朝時發明的山西老陳醋，而在南方影響最大的有鎮江香醋等。醋酸水溶液為酸性，食用醋可以增強食慾，促進消化，降低血壓，降低血脂，但有胃病者不能直接喝醋。
圖7乙酸3D模型
在現代食品工業中，檸檬酸是飲料中常用的酸度調節劑，在各種食品和飲料中都可以很容易見到。天然的檸檬酸廣泛存在於植物如檸檬、柑橘、等果實之中，在人和動物的骨骼、肌肉、血液也可容易檢測到。檸檬酸的發現始於8世紀伊朗鍊金術士賈比爾，1784年C.W.舍勒通過在生果榨汁中參加石灰乳以構成檸檬酸鈣沉積的辦法首先從檸檬汁中結晶別離出檸檬酸，而檸檬酸的大規模應用則是始於19世紀末發酵法製取檸檬酸。檸檬酸是一種較強的有機酸，可以電離出三個H+。檸檬酸易與Ca2+反應生成檸檬酸鈣，所以雖然檸檬酸對人體無直接危害，但它可以促進體內鈣的排洩和沉積，如長期食用含檸檬酸的食品，有可能導致低鈣血症。
5總結
日常生活中處處皆化學，同時處處也離不開化學。無論是衣食住行，還是娛樂觀影，其背後都有化學的影子。聯合國大會於2008年12月19日在其第72次全體會議上宣布2011年為國際化學年，其主題為：化學——我們的生活,我們的未來。希望大家加深對化學的了解，不要看到化學就聯想到化工廠。
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