تحدث العديد من التغيرات الكيميائية والفيزيائية للطعام عند طبخه، وتتفاوت هذه التغيرات بحسب طريقة الطبخ ومدته ونوع الطعام، وفيما يلي ملخص لأهم التغيرات والحقائق العلمية التي تحدث في العناصر الغذائية عند طبخها:
1ـ الدهون
عندما يبدأ تسخين الدهون فإنها تبدأ بالذوبان. وعادة لا تتأثر الدهون بالحرارة ويمكن تسخينها حتى درجة الغليان قبل أن تبدأ بالتكسر، ولكن إذا تم تسخين الدهون لفترة طويلة فإنها تبدأ بالتحلل منتجة دخاناً ذا رائحة غير مرغوبة وهي مادة سامة.
2ـ المواد الكربوهيدراتية
تتكسر المواد الكربوهيدراتية باستخدام درجة الحرارة الجافة ويغمق لونها مكونة لون الكراميل البني الغامق. مثال ذلك: السكر العادي الذي يصبح لونه بنياً غامقاً عند تسخينه، وفي النهاية يحترق ليكون أسود. بينما يتحلل النشا إلى سكريات أقل تعقيداً ثم يصبح لونه غامقاً وأخيراً يحترق. ومعظم الأغذية المحتوية على سكريات ومواد بروتينية تتحول إلى لون بني ويتغير طعمها. وهذه التغيرات يمكن ملاحظتها عند تحميص الخبز والكعك و البسكويت، وعادة تعطي نكهة مرغوبة لهذه المنتجات. وعند تسخين مزيج من النشا والماء فإن حبيبات النشا تمتص الماء وتصبح لزجة مكونة عجينة بيضاء.
3ـ البروتينات
تتأثر البروتينات بشكل أكبر من الدهون والمواد الكربوهيدراتية عند طبخها. ومعظم البروتينات تتخثر عند تسخينها وتصبح صلبة، ومثال ذلك عند طبخ صفار البيض، لكن ليس كل أنواع البروتينات تتخثر عند تعرضها للحرارة, فبعض أنواع البروتينات غير الذائبة ـ مثل تلك الموجودة في اللحم ـ تكون صعبة الهضم. وعادة تكون أجزاء الحيوان التي بها هذه البروتينات أرخص ثمناً؛ وذلك لصلابة وصعوبة إنضاج اللحم. واللحوم المحتوية على هذه البروتينات يجب أن تطبخ على نار هادئة لأن الحرارة العالية تبقيها صلبة وقد تصبح أكثر صلابة.
4ـ الأملاح المعدنية
بصفة عامة فإن الحرارة أو الطبخ لا يؤثران على الأملاح المعدنية الموجودة في الطعام لأن هذه الأملاح ثابتة ولا تتحلل بالحرارة، لكن طريقة الطبخ بالحرارة الرطبة (استخدام الماء) مثل الغلي أو استخدام القدور البخارية، تؤدي إلى فقد الأملاح التي لها قابلية للذوبان في الماء، وفي هذه الحالة يفضل استخدام ماء الطبخ في تحضير أغذية أخرى لتلافي الخسارة في هذه الأملاح.
5ـ الفيتامينات
طريقة الطبخ باستخدام الحرارة الجافة أو المباشرة تقضي على الفيتامينات، خاصة فيتامين ج، كما أن مجموعة فيتامين ب خاصة ب1 (الثيامين) وب2(الريبوفلافين) يُفقد جزء منها عند تعرضها للحرارة. وتتوقف عملية فقد الفيتامينات عند الطبخ على عدة عوامل، أهمها نوع الغذاء المطبوخ وطريقة طبخه، فمثلاً تفقد الحبوب ومنتجاتها حوالي 40% من فيتامينات ب و 50% من فيتامين ج عند سلقها، بينما يراوح هذا الفقد من 5 إلى 15% من فيتامينات ب عند تسخين الحليب ومنتجاته. أما خبز الطحين والمعجنات فيؤدي إلى فقد 25% من فيتامينات ب. وعملية شوي اللحوم أو قليها بالزيت يؤدي إلى فقد 20% من فيتامينات ب، أما سلق اللحوم فيؤدي إلى فقد حوالي 50% من هذه الفيتامينات.
ويتأثر فيتامين أ عندما تجفف الخضراوات والفواكه في الشمس، أو عندما تتعرض للغلي لمدة طويلة دون وضع غطاء على الوعاء، وكذلك عندما يتم تحمير الأغذية في درجة حرارة عالية. كما يفقد بعض من فيتامين ج عند تقطيع الخضراوات والفواكه أو عند تركها لفترة من الوقت قبل طبخها، وكلما كان حجم التقطيع صغيراً زاد الفقد في فيتامين ج؛ لزيادة السطح المعرض للهواء. وأثناء الطبخ ينتقل بعض من فيتامينات ج وَ ب إلى ماء الطبخ ويُفقد جزء منها بالحرارة، وعندما لا يتم تناول الأغذية المطبوخة في وقت وجيز يتم فقدان جزء من فيتامين ج.