这是个结合了日常烹饪常见现象深入思考的一个很好的问题，大家可能都可以想到和蛋白质的变性（尤其鸡蛋这块）、淀粉糊化、脂肪液化等化学变化有关，这里想再深挖一些内容，并且结合更多烹饪原理和技巧来阐述。
食物在水中加热或变硬或变软，有的单纯只是因为「热量变化」，比如水煮鸡蛋或者烤鸡蛋甚至不放油直接平底锅煎鸡蛋，都会使鸡蛋质地变硬；有的是因为水 + 热量一起起的作用，比如单纯的就是加热面条或者面团，不会变软，而是变硬。而有的食物在水中的变化不是固定单一的，比如水煮肉，可以先变硬再变软等等。
而食物之所以在水煮时候发生质感变化，归根结底就是水和热量改变了「食物主要的支撑结构状态」，总结下来，加水煮后食物是变软还是变硬，取决于下面几个因素：
食物类型：
有些食物本身质地就比较软，有些比较硬。
比如土豆和胡萝卜煮熟后会变软，而坚果比如杏仁、榛子等，是很难用水煮软的。这就是前面提到的「食物本身主要的支撑结构」不同，较软的食物通常含有更多的淀粉，而较硬的食物可能含有更复杂牢固的纤维，这里分几种类型的食物：
1.富含淀粉的碳水化合物类食物
淀粉在常温下是不溶于水的，但当水温升至 53℃以上时，会发生溶胀，崩溃，形成均匀的粘稠糊状溶液。本质是淀粉粒中有序及无序态的淀粉分子间的氢键断开，分散在水中形成胶体溶液。
富含淀粉和碳水化合物的食物，比如土豆、大米、面条和燕麦等，加水越煮越软，就是因为「热量」和「水分」导致淀粉颗粒膨胀，破坏细胞壁并释放淀粉单分子，这个过程就是著名的「淀粉糊化」过程。
2.肉和蛋类等富含蛋白质类的食物：
肉加水煮熟后，相比「生肉」的质感，会变硬也会变软，主要原因如下：
「蛋白质变性」
肉中的蛋白质（如胶原蛋白和肌动蛋白）在高温下会变性或松弛。当它们变性时，蛋白质会缠结在一起并形成更紧密的结构，导致肉变得更硬。这和烤、煎和烧烤等干热方法过度烹饪时肉变硬的原因相同。
利用不同蛋白质变性所需要的温度的不同，我们可以完美掌握煮出「溏心蛋」的诀窍。
另外蛋白质变性，也是西兰花、菠菜和芦笋等一些富含蛋白质的蔬菜在水煮时变软的部分原因。
「失水」
当肉在水中被煮沸时，会失去水分。肉中的水分因受热而膨胀并进入到沸水中，会使肉脱水，肉的质地也因此更密更紧实。
「明胶转化」
肉中的胶原蛋白在煮沸过程中分解成明胶。虽然明胶在热的时候是软的，像果冻一样，但它冷却后会变硬。由胶原蛋白形成的明胶有助于使煮熟的肉变得坚硬、有弹性。
「肌纤维损伤」
同样是富含蛋白质，鸡蛋是加水煮后就会因为蛋白质变性而凝固变硬，而肉类加水煮后会经历一个「先变硬，再变软」的过程，不光和蛋白质变性有关，还因为长时间煮沸会损坏肉中的肌肉纤维。
肉煮的时间越长，「肌纤维」累积的伤害就越大，质地也变得越软越糊。从这个原因考虑，其实可以将题目中的描述补充的更全面一些——较短的水煮，会使肉变硬，而较长时间的炖煮（一个小时或更长时间）最终会使肉分解成柔软、粘稠和糊状的质地。
3.富含脂肪类的食物：
富含脂肪类的常见食物有来自植物的核桃、芝麻、花生，来自动物的肥肉、动物内脏和奶油制品等，虽然都是富含脂肪，但在水中煮后的质地状态变化还是有差别的。
对于来自动物的富含脂肪类的食物，脂肪由甘油三酯、磷脂和甾醇等脂质组成。
加热时，这些脂质分子会变性或分解，导致脂肪变得更软。另外，脂肪中的脂质分子通过氢键等弱键结合在一起，水煮时，这些分子间键会因热量产生的高动能而断裂，脂肪也会因此变得更软，更容易「流动」。同时，在水中煮的时候，融化的脂质还会和水分子混合并乳化，同时还会吸收水分，这些都会使得富含脂肪的食物变得更加柔软、更加容易流动。
对于来自植物的富含脂肪的坚果类食物，即使水煮，也很难变软。
这是因为坚果本身水分含量极低，坚果本身紧实密集的结构使水在沸腾过程中难以渗透进来。要通过水煮软化坚果，需要非常长的时间，这样它们才能吸收足够的水分，从而变软。另外这些来自植物的坚果类食物，本身的细胞壁的纤维结构非常结实，即使水煮下也难以分解。坚果含有的油脂、蛋白质和淀粉也相对更加稳定和紧密，难以变性、糊化和分解。
4.植物绿叶蔬菜类食物
蔬菜由植物细胞组成，植物细胞由纤维素、半纤维素和果胶组成的刚性细胞壁。这些细胞壁为植物提供了结构和支撑。水长时间煮青菜时候，热量会破坏这些成分之间的氢键，导致细胞壁变得脆弱，甚至支离破碎，组成蔬菜基本框架结构的纤维在长时间水煮情况下也会断裂（被分解），这些都会导致蔬菜被水煮后变「软」。
当蔬菜中的纤维断裂时，它们提供的结构和咀嚼阻力会降低。这就是为什么煮过头的蔬菜容易变成糊状的原因。与烘烤或蒸等干热方法相比，水煮会导致更多的纤维分解。因为蒸菜相对来说更容易保留绿叶蔬菜营养。
另外，水煮时，绿叶蔬菜内含有的糖、维生素和矿物质等许多营养物质会从植物细胞中渗出到沸水中。这种营养物质的外渗会导致植物细胞密度降低，从而导致质地变软。蔬菜煮的时间越长，浸出的营养物质就越多，它就会变得越软。这也是为什么我们不太建议太久煮绿叶蔬菜的原因，因为会流失太多的营养物质。
加水煮的时间：
很多时候食物加水煮后的状态并不是单一的，比如一些蔬菜短时间的「焯水」反而会变得更「脆和硬」，但如果更长时间加水煮，就会变软变成糊糊。肥肉和水一起加热熬猪油，一开始脂肪会变软「融化」，但是更长时间的「煮」之后，脂肪会变成有着一层金黄色硬壳的「猪油渣」。富含蛋白质的肉类，短时间水煮因为蛋白质变性会变硬，但更长时间之后可能就会煮的软烂了。
因此，加水煮的时间长短，也是影响食物质感变化的一个重要因素。煮的时间越长，越软。这是因为当它沸腾时，热量会导致食物的蛋白质、淀粉和细胞壁分解，释放水分并软化质地。较短的沸腾时间会产生更坚固的「硬壳」。
酸度：
酸可以分解纤维，因此加了柠檬汁或醋的水，可以帮助更快地软化食物，前面提到富含脂肪的坚果，如果想要煮软，可以在高温或酸性环境中长时间煮，也是利用了酸性物质可以加速分解纤维这一特点。
烹饪原理合理利用总结：
- 绿叶蔬菜类食材，为了保证脆爽口感及保留尽可能多的营养成分，水沸腾后稍微「烫」下就可以了，不建议长时间煮。
- 做水煮肉片这类菜肴的时候，提前用鸡蛋清或者干淀粉腌制，这些都是通过外层蛋白质变性或者外层淀粉糊化，来形成「保护壳」，阻止肉的内部水分的流失，使得肉更加滑嫩。
- 如果吃肉为主的炖肉，建议水开后再下肉块，热水接触肉表面，可以使外表蛋白质迅速凝固，肉内的鲜味物质（主要是谷氨酸、肌苷等）和营养物质就不容易渗出，炖好的肉味道更为鲜美。
- 如果是喝汤为主的炖肉，建议冷水和肉一起放入砂锅中，再开火，并且最好一次水加够，而且慢慢加温，这样慢炖过程中，肉中的鲜味物质、脂肪更好的溶解到水中，水里的调料也更好的渗入到肉中，这样煲出的肉汤，汤更加鲜美。
- 煮肉的时候可以通过加入山楂，柠檬等酸性物质，加快肉煮烂的速度。
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烹饪中去腥的原理是遮盖了腥味，还是通过某些反应去除了腥味？既然中国自古以来也酿葡萄酒，为什么没有形成像西餐一样的葡萄酒佐餐文化？为什么绿豆汤有时煮完是绿色有时煮完是红色？什么因素影响了汤的颜色？外国人喝汤吗？口味和我们差异大吗？为什么人类的烹饪文化中，盐是主要调味品，而不是糖？