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第2章 化学与食品(1)

卤水点豆腐的秘密

如果你注意一下豆腐坊里做豆腐的情形,就会发现:人们总是用水把黄豆浸胀,磨成豆浆,煮沸,然后进行点卤——往豆浆里加入盐卤。这时,就有许多白花花的东西析出来,一过滤,就制成了豆腐。

盐卤既然喝不得,为什么做豆腐却要用盐卤呢?

原来,黄豆最主要的化学成分是蛋白质。蛋白质是由氨基酸所组成的高分子化合物,在蛋白质的表面上带有自由的羧基和氨基。由于这些基对水的作用,使蛋白质颗粒表面形成一层带有相同电荷的水膜的胶体物质,使颗粒相互隔离,不会因碰撞而粘结下沉。

点卤时,由于盐卤是电解质,它们在水里会分成许多带电的小颗粒——正离子与负离子,由于这些离子的水化作用而夺取了蛋白质的水膜,以致没有足够的水来溶解蛋白质。另外,盐的正负离子抑制了由于蛋白质表面所带电荷而引起的斥力,这样使蛋白质的溶解度降低,而颗粒相互凝聚成沉淀。这时,豆浆里就出现了许多白花花的东西了。

盐卤里有许多电解质,主要是钙、镁等金属离子,它们会使人体内的蛋白质凝固,所以人如果多喝了盐卤,就会有生命危险。

豆腐作坊里有时不用盐卤点卤,而是用石膏点卤,道理也一样。

煮不烂的豆

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。

你可以做这样的实验:拿半截萝卜,把它的中心挖掉一部分,再倒进一点浓盐水,过几小时,你再看看萝卜里的盐水多出来了,这是因为萝卜里的水渗透出来了。

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,我们可以把它看作是浓溶液,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。

馒头、饼干里的小洞洞

你参观过饼干工厂吗?只有五分硬币那么大的生面片,送到烘烤炉里转一圈出来以后,体积增大了好几倍,变得又松又脆掰开一片饼干,可以看到里面布满了蜂窝似的小洞洞。面包和馒头里面同样也布满了小洞洞。

油条呢,在油炸之前像一支钢笔粗,在油锅里急剧膨胀,变得比晾衣竿还粗呢!这是谁变的魔术呢?“魔术师”是酵母菌,或者化学药品。

你一定记得,酿酒时酵母菌吃下淀粉变成的糖,吐出酒精和二氧化碳。做馒头的情形也是这样。和面粉时揉进去的那块“老面”里,住着众多的酵母菌。它们在湿面粉里,只要温度适宜,就迅速繁殖。它们吐出的酒精使馒头有股醇香味,放出的二氧化碳气在湿面团里占据了空间,撑出一个个小洞洞。蒸馒头的时候,小气泡受热进一步膨胀,在面粉里鼓出一个个大气孔。面粉里的蛋白质——面筋受热凝固,成为气孔的“墙壁”,将二氧化碳团团围住。最后,墙壁破裂,二氧化碳跑出来了,却给馒头里留下了无数的小洞洞。

做饼干、蛋糕和面包等食品时,常用另外一种发酵粉。这种发酵粉和酵母菌毫不相干,实际上是化学疏松剂。它包含的两种化学药粉——碳酸氢钠和磷酸二氢钠,放到湿面里,就发生化学变化,冒出二氧化碳气来,使食品里产生许多小洞洞。

炸油条的生面里预先揉进了食碱和明矾。早点铺师傅说的“一碱二矾三盐”指的是,每七斤面配上一两食碱、二两明矾和三两盐,便成炸油条的生面了。这三种化学角色各有各的作用:盐使面有咸味并变得柔韧,明矾是硫酸铝钾,具有酸性,在滚烫的油锅里,它和食碱起化学反应,生成大量二氧化碳气泡,气泡受热急剧膨胀,使油条迅速胀大。一两食碱和二两明矾可以生成约14升二氧化碳气,沸油二百多度的高温,又使它的体积膨胀一倍多,所以,新炸的油条疏松多孔。

更有意思的是,啤酒、汽水里的气泡也可以用食碱和酸性化学药品的反应来产生。道理和前面说的一样。你想自制汽水吗?很简单,只要在厚壁的汽水瓶或啤酒瓶里,预先灌进加了糖或橘子汁的凉开水,不要满口。然后,迅速把2克食碱粉未和2克柠檬酸倒进瓶里,盖严瓶塞,用铁丝扎紧,再用毛巾裹住瓶子猛摇几下。反应生成的二氧化碳气逃不出瓶外,只好憋在瓶子里,暂且在汽水里栖身。当然,工厂里生产汽水、酒,不必这么麻烦,而是直接将二氧化碳气加压,使它较多地溶解进水里。当你打开汽水瓶盖时,这些在高压下溶解到汽水里的二氧化碳气便如释重负,纷纷冒出水面。你喝汽水不多会儿,肚子里就会泛出气泡,这是汽水里的二氧化碳在胃里受热又要“逃离”,它带走了人体的一部分热量,所以夏天喝汽水可以解热。一部分二氧化碳溶解在水里生成碳酸,它是弱酸,微酸可以温和地刺激肠胃而帮助消化。

酱油不是油

在生活中,我们和“油”打的交道可真不少。花生油、菜籽油、猪油、牛油、汽油、酱油……

你可知道,它们虽然都叫“油”,但却是几类完全不同的物质。

汽油、煤油是碳和氢的化合物,不能吃,用做燃料。

我们吃的动物油和植物油都是各种脂肪酸和甘油结合而成的碳、氢、氧的化合物(有机化学中叫酯)。

酱油的名字虽然也是“油”,其实和油没有一点关系。

中国的酱油在国际上享有极高的声誉。三千多年前,我们的祖先就会酿造酱油了。最早的酱油是用牛、羊、鹿和鱼虾肉等动物性蛋白质酿制的,后来才逐渐改用豆类和谷物的植物性蛋白质酿制。将大豆蒸熟,拌和面粉,接种上一种霉菌,让它发酵生毛。经过日晒夜露,原料里的蛋白质和淀粉分解,就变化成滋味鲜美的酱油。

酱油是好几种氨基酸、糖类、芳香酯和食盐的水溶液。它的颜色也很好看,能促进食欲。除了酿造的酱油外,还有一种化学酱油。那是用盐酸分解大豆里的蛋白质,变成单个的氨基酸,再用碱中和,加些红糖作为着色剂,就制成了化学酱油。这样的酱油,味道同样鲜美。不过它的营养价值远不如酿造酱油。

酒也是酿造出来的。淀粉经过麸曲的作用变成麦芽糖,再让糖液发酵,酵母菌吃下糖,“排泄”出酒精和二氧化碳。这种含酒精的水,经过蒸馏,使酒精浓度增大,就是酒。用不同品种的粮食、水果或野生植物酿造出来的酒都含有酒精,做菜的黄酒里有15%的酒精;啤酒里有4%的酒精;葡萄酒含酒精10%左右;烧酒里含酒精最多,超过60%。烧鱼时加点酒,酒精能把鱼肉里发腥味的三甲胺“揪”出来,带着它一块儿变成蒸汽挥发掉了,所以烧鱼加酒可以除腥。

酒精有化学名称叫做乙醇。纯粹的酒精并不好喝。名酒佳酿里除了酒精,还有香酯、糖、香料、矿物质等好多种微量物质。啤酒、葡萄酒、黄酒存放过久会变酸。这是空气中到处流浪的醋酸菌,在它里面安家落户、繁殖后代的结果。酸味是醋酸造成的。

“人造牛排”和“全素烤鸭”

在商店里,你可以买到“植物蛋白肉”。“植物蛋白肉”这个名字有点古怪,既然是肉,怎么又是植物蛋白呢?有人甚至于幻想,将来有一天会出现“酱汁人造牛排”、“全素烤鸭”。

这是怎么回事呢?话得从头说起。我们的食物不论来自植物、动物还是微生物,在化学家的眼里不过是一些蛋白质、脂肪、糖、维生素、无机盐和水,而这些营养物质大部分是碳、氢、氧和氮四种化学元素构成的化合物,再配合少量的硫、磷、铁、氯、钠、碘、镁、钴等,不超过二十种元素。

植物油和动物油都是由碳、氢和氧三种元素组成的脂肪酸和油结合的产物,可以说是大同小异。植物油通常是液态的,而动物油却是固态或冻状的,这是由于植物油含的氢比动物油少。于是,人们就用来源广泛的植物油做原料,通入氢气,在化学催化剂的帮助下,增加含氢量,再配上一些香精,便制造出了和奶油差不多的“人造奶油”。

人造奶油的发明曾得到过拿破仑的金奖。由于它不含胆固醇,而且价格低廉,颇受人们欢迎。全世界每年生产人造奶油近600万吨,已经超过天然奶油的供应量。

炖肉的鲜味来自蛋白质解体后的氨基酸。味精就是纯净的谷氨酸钠。谷氨酸是一种鲜美的氨基酸,也称“麸氨酸”,因为最早是由麦麸发酵制造得来的。

制造味精,一般是把面粉里的蛋白质——面筋洗出来,经过发酵,分解,提纯,生产出来味精。现在已经改用盐酸作为“化学刀”来“切开”蛋白质的新工艺生产味精,速度快,效率高。你看,从植物蛋白质得到了味道像肉那样鲜美的味精。味精是素的还是荤的呢?

前面说到的植物蛋白肉是由豆类蛋白质加工而来,配上味精等调料,吃起来还真有点肉味呢!利用植物蛋白或者石油微生物蛋白做原料,加工成鸡、鸭、鱼、肉的形状,淋洒点化学香精如鸡味素、鱼鲜精,再涂抹上食用色素,就成为以假乱真的“人造佳肴”了。

模仿自然物质,合成各种各样的香精和色素,对于化学家来说,并不难。比如,醋酸和酒精生成的醋酸乙酯有梨香味,戊酸异戊酯飘散出菠萝香,油酸和香草醛散发出浓郁的奶油芬芳。当然,人造食物要做到完全和天然的食物一模一样、分毫不差,不太容易。食品化学家用灵敏的化学分析仪器检验过,每种食品里含有几十种到上百种化合物,它们的品种和数量又是那么千差万别,稍有一点变化,风味就大不相同。

即使动用大型电子计算机来设计合成方案,也无济于事。将来,从化工厂里源源不断地生产出“人造牛排”、“全素烤鸭”的时候,你就不会感到吃惊了,因为这是化学创造的奇迹,化学使人造食物摆满餐桌。

饼干筒里的干燥剂

每逢南方的黄梅季节,盒里的饼干很容易返潮变软,不再松脆了。妈妈说:“去建筑材料商店买点生石灰来,包在白布袋里,放到饼干筒里。”果然,在这样的饼干筒里,饼干保持松脆可口。商店里的糕点和糖果,也是这样平安度过梅雨天气的。生石灰是一种便宜易得的干燥剂。它和空气里的水汽分外亲密,有一点水分便吸收进去。这是它容易和水化合,生成氢氧化钙(也叫熟石灰或消石灰)的缘故。

常穿球鞋的脚容易得脚气,这是因为球鞋透气性差,又热又潮湿,是霉菌生长的好地方。在临睡前,把盛有生石灰的小布袋塞进球鞋里,可以保持鞋内干燥,第二天再穿就舒服多了。

潮湿的屋角、床下,放些生石灰也大有好处。

在实验室里,我们常常会看到在精密天平的玻璃柜里放着一杯蓝色的“碎石块”——硅胶干燥剂。它和生石灰一样能吸收周围的湿气,保护精密仪器不受潮生锈,硅胶没有颜色,掺进少量二氯化钻,显出蓝色。二氯化钻是著名的变色药品,和水结合后由蓝变红。硅胶吸水以后,二氯化钻显出红色,硅胶也就变红了。如果这一杯硅胶全部变红了,说明它已经没有吸湿能力了,必须更换新的蓝色硅胶。变红的硅胶在稍高于摄氏一百度的烘箱里烘干就又变回蓝色。所以硅胶可以反复使用。

近来,国际上有一种新型的食品干燥剂——泡沫铁粉。这是将铁粉包裹在多孔泡沫塑料袋里做成的。饼干筒里有了它,铁粉吸收空气中的水分和氧气,自己变为铁锈,但食品的保存期却可以大大延长,三个月后饼干仍然松脆可口,味正如初。

茶锈是怎么产生的

当泡茶的时候,茶壶和茶杯用了一段时间以后,里面常常会“长”出一层棕红色的不太容易洗掉的茶锈。

茶锈是什么?它是从哪里来的呢?

当你把茶叶放送茶壶,冲入沸开水,稍等一会儿,一壶芬芳可口的茶就泡好了。也许你没有想到,从茶叶中逐渐溶解到水中去的化学成分,竟有好几十种呢!譬如:使茶具有涩味的成分是鞣质,使茶发出特殊芳香味的是挥发油,喝了茶会有兴奋和利尿作用的咖啡碱和茶碱,绿茶呈现绿色,这是含有叶绿素的缘故,红茶显出红色,那是茶黄素和其他色素引起。另外,茶中还含有好几种维生素、糖类,还有多种无机盐。而使茶壶、茶杯出现茶锈,主要是鞣质搞的把戏。

鞣质是一种复杂的酚类有机物,能溶于水,特别是沸水。当你吃不太熟的柿子时,舌头常会涩得发麻,这就是鞣质在捉弄你。不成熟的水果,菱、藕以及许多中草药里,都含有鞣质。不过不同来源的鞣质,它们的化学结构并不完全一样,味道也各不相同。茶叶鞣质的味道先涩后甘,许多人都特别欣赏这种味道呢!

鞣质是一个性格不太安定的家伙,当它和空气中的氧“会面”时,它就会热情地和氧交上朋友,把氧原子拉进自己的身体里来,使自己氧化而变成暗色,所以茶水放置后颜色总是慢慢变深。另外,鞣质分子之间也会发生缩合、脱水等化学变化,使自己的“个子”变得更大,生成一种叫鞣酐的化合物,鞣酐是一种难溶于水的红色或棕色物质,当它慢慢从茶叶中沉淀出来的时候,总喜欢依附在茶壶和茶杯的内壁上,日子一久,就看到茶壶和茶杯里“长”了一层棕红色的茶锈。

要除去茶锈是不难的,你只要将茶壶茶杯中的水倒去,用一支旧牙刷挤上一段牙膏,在茶壶和茶杯中来回擦刷,由于牙膏中既有去污剂,又有极细的摩擦剂,很容易将茶锈擦去而又不损伤壶杯。擦过之后再用清水冲洗一下,茶壶和茶杯就又变得明亮如新了。

吃苹果喝茶养身之道

英国有句成语:“An apple a day keeps the doctor away。”而喝一杯好茶又是英国人保持健康的传统习惯,结合我国民间一则戏语,或许可以把它们戏译成:“吃苹果,喝热茶,气得大夫满街爬”。

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