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第10章 日常生活中的化学(1)

化学现象在我们的日常生活中普遍存在。从日常用品,到我们的饮食起居,无处不存在着化学现象,我们也无时无刻不在和物理打交道。我们所使用的肥皂、我们的日常饮食制做以及我们身体内部的各种化学反应等,都包含着化学原理。认识它们,掌握它们,以便让我们能够更好的理解和热爱我们的生活。

怎样制作馒头

馒头的制作

1.将发酵面(俗称“老面”)加面粉、水和成面团,放入盆中发酵(发酵时间视室内温度和“老面”的多少而定)。

2.取出发酵好的面团加碱和白糖(白糖可根据自己喜欢的口味添加,北方一般不放糖,南方有放白糖的习惯),揉透揉匀后搓成长条,揪剂子,摆在笼屉上,剂子口朝上,撒上青红丝,在旺火上蒸20分钟,取出即可。北方的馒头一般是把长面条揪成剂子之后,再把剂子揉成底平顶圆的馒头状。然后放到蒸屉上蒸即可。

制作发酵面团所用的发酵方法,一般有老酵、鲜酵母、发酵粉三种。家庭常用的是鲜酵母和发酵粉。制作途中应注意发酵粉中铝的含量,食品中含有的铝超过国家标准会对人体造成危害。

发酵

酵母和发酵粉都有发酵的功能,但有着本质的区别。

酵母是一种纯生物的蓬松剂,是一种活性微生物,对人体没有任何危害。而化学发酵粉则是一种化学蓬松剂,一般是指小苏打(碳酸氢钠)、臭粉(碳酸氢铵)、明矾(硫酸铝钾)、泡打粉等几种物质。

化学蓬松剂——发酵粉

1.小苏打(碳酸氢钠):在和食物里含有的酸性物质作用下,小苏打可分解成钠离子、水和二氧化碳气体,后者可以起蓬松食物的作用。但小苏打释放气体的反应需要酸性物质的存在,在很短的时间内完成,反应的引发很难控制,用量太大会产生苦味或涩味。由于这些原因,小苏打很少作为蓬松剂单独使用,一般都作为复合蓬松剂的成分之一。

2.“臭粉”(碳酸氢铵):在需要快速大量产生气体的时候一般会用到臭粉。

“臭粉”在加热时或酸性条件下会分解成水、氨气和二氧化碳气体。由于快速释放,氨气在成品里残留很少,不会在成品里尝出氨味。由于“臭粉”容易分解放出氨气(这就是臭粉名字的出处)而失去作用,它很难储藏,一般在家庭较少使用。在烤制桃酥或某些饼干时要用到“臭粉”。

3.明矾:常用的明矾其实是酸性混合物,在和食物固有或添加成分如小苏打作用时放出气体,起蓬松作用。一般也是作为复合蓬松剂的酸的成分。特点是要在高温下才能快速反应。常见的例子是用来炸油条。

4.泡打粉:是一种复合蓬松剂,有很多不同的种类。一般是将固体的碱和酸的粉末混合,在干燥的条件下它们不接触,也不发生反应,一旦遇水就会溶解接触,反应放出气体。固体碱粉常用小苏打,固体酸粉有酒石酸盐(塔塔粉)和磷酸盐(如磷酸钙和焦磷酸钠),它们的反应速度都很快。另外,还有用明矾作为固体酸的,反应速度要慢很多,但在高温下很快。明矾常见于双重活性泡打粉。双效的意思是指在加水和面粉混合后,小苏打首先和快速的固体酸(如塔塔粉)反应放出第一批气体,此时明矾和小苏打基本不反应,但在加热时,明矾和小苏打受热放出第二批气体,这就是所谓的双重活性。市场上常见的是双重活性泡打粉。一些自发面粉也已经混合了泡打粉,加水后需要迅速烤。由于泡打粉容易储存,容易控制,成为了目前最常用的蓬松剂,大部分西点都要用到泡打粉。

生物蓬松剂一酵母

酵母是一种单细胞的兼性厌氧真核微生物,添加到面团后,可以通过自身的新陈代谢产生二氧化碳气体达到蓬松的目的,这个过程通常就叫发酵。

以前常用老面来发酵,主要靠野生酵母和一些杂菌,发出的面团常含有有机酸而使它带酸味,需要加入小苏打中和酸味。杂茵的代谢产物和加入的小苏打可能引入有害成分或破坏营养成分。而现在普遍使用的活性酵母则纯度高,很少产生酸性物质,同时,酵母本身由蛋白质和碳水化合物构成,并且含有丰富的B族维生素和钙、铁等其他微量元素,具有很高的营养价值。酵母作为面食蓬松剂,需要足够的时间和温度产生二氧化碳,所以,日常生活中,我们经常会看到人们将其放入面盒中,等待发面。

越陈越香的酒

香浓的神奇古酒

“百年陈酒十里香”,意思是说,经过很多年存储保藏的老酒,闻起来酒味香浓、甜味甘醇,入口时甘爽清冽、回味绵长。

1974年,我国考古学家在河北平山县中山国陵墓里发现了两壶保存完整的古酒,距今已有2300多年了,其中一只酒壶里面的酒是翡翠绿色,酒色清澈透明,如同现在的竹叶青酒,另一只壶里的酒呈黛绿色。

1996年6月,锦州凌川酿酒总厂搬迁时,发掘出了4个道光乙巳年(1845年)的木酒海,内装原酒4吨。木酒海保存完好,其中的原酒是目前唯一可饮用的液体文物,经国家文物局鉴定,此酒被评为“举世罕见,奇珍国宝”。

2007年,陕西白水县在抢救性发掘一处战国墓时,发现一个青铜壶中存有2公斤神秘液体,酒香扑鼻。

以上提到的这些甘醇奇香而又历史悠久的陈酒实在是无与伦比、世间一绝!

酒的酿造

陈放的酒为什么比新酿的酒味道更加芳香呢?要回答这个问题,首先先要了解酒的酿造。

据考证,早在几千年前,人类就懂得酿制酒了。自然界中的果类和果汁暴露在大气中,微生物使果汁中的糖转化成酒精和其他物质。人类无意中饮用了这种发酵果汁,感觉滋味芳香爽口,于是就开始试着使果汁发酵,于是,酿酒的历史就开始了。

这句前空两字,不要空四字中国名酒的原料大多是高粱、小麦、豌豆,其中的淀粉用麦芽或麸曲作糖化剂,再经发酵,麦芽糖在酵母菌的作用下变成了酒精。当然,这种酒的酒精含量并不过,但是聪明的中国先民对其进行蒸馏,于是,就得到了酒精含量较高的白酒。

这句前空两字,不要空四字纯净的酒精水溶液没有香味,而白酒通常却具有独特的香、味、色。原因是白酒中除含酒精外,还含有糖类、甘油、氨基酸、有机酯和多种维生素等。

此外,由于水果中含有大量的糖,所以水果酿酒也很常见。例如葡萄、桔子、苹果、荔枝等,都可以酿造出可口的美酒。

原理探秘

无论是果酒还是白酒,能散发芳香气味的功臣是乙酸乙酯。但新酒中乙酸乙酯的含量是微乎其微的。而酒中的醛、酸不仅没有香味,还有刺激喉咙的作用。所以新酿造的酒喝起来生、苦、涩不那么适口。

需要几个月至几年的自然窖藏陈酿过程才能消除杂味,散发浓郁的酒香。我国劳动人民在长期的酿酒过程中逐步掌握了使酒陈化的经验。他们把新制的酒放在坛里密封好,长期存放在温湿度适宜的地方,使之慢慢地发生化学变化,酒里的醛便不断的氧化为羧酸;而羧酸再和酒精发生酯化反应,生成具有芳香气味的乙酸乙酯,从而使酒质醇香,这个变化过程就是酒的陈化。但这种化学变化的速度很慢,需要的时间很长,有的名酒的陈化往往需要几十年的时间。

所以需要把酒埋在地下,保存好,放置几年后,乙醇就和白酒中较少的成分乙酸发生化学反应,生成乙酸乙酯。

纯净的乙酸乙酯是无色透明有芳香气味的液体,是一种用途广泛的精细化工产品,作为香料原料,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因为这是个可逆反应,所以要具有长时间,才会积累导致陈酒香气的乙酸乙酯。

酒陈化的条件

通常人们会认为,酒越陈越好。这种看法并不完全正确。要使酒陈化,必须要具备相应的条件,才能使乙酸乙酯增多。假如酒坛未经密封或密封不佳,温度、湿度不当,时间久了,不酒精会挥发,而且还会变酸变馊,酿酒就成了酿醋了。这是由于空气中有着醋酸菌的存在,酒接触接触时,醋酸菌就会进入酒中,酒精就会在醋酸菌的作用下发生化学变化,进而变成醋酸。

通常,啤酒、果酒更容易酸败成醋。而烧酒则不会,因为烧酒中酒精含量多为50%左右,该浓度的精度具有杀菌作用,醋酸菌会被杀死,所以烧酒中不易变酸。

这句前空两字,不要空四字将酒的陈化时间大大缩短了。例如利用辐射方法照射新酒,只需半个月,酒的浓香、甘醇、回味等都会大幅度提高,杂味减少,乙酸乙酯的含量大大提高,散发浓郁的酒香可与自然陈化相比美。辐射的方法可以有效的缩短酒的贮存期,是新酒陈化的一种科学方法。各种新制酒在其中滞留8~10分钟就可以达到6~12个月的陈酿效果。从而节省大量库房、容器和大量资金,为制酒业的发展做出了贡献。

美味的松花蛋

民间传说

最初的皮蛋是怎样制成的呢?

相传在明代的泰昌年间,江苏吴江县一家小茶馆,店主很会做生意,所以买卖兴隆。由于人手少,店主在应酬客人时,随手将泡过的茶叶倒在炉灰中,说来也巧,店主还养了几只鸭子,爱在炉灰堆中下蛋,主人拾蛋时,难免有遗漏。一次,店主人在清除炉灰茶叶渣时,发现了不少鸭蛋,他以为不能吃了。谁知剥开一看,里面黝黑光亮,上面还有白色的花纹,闻一闻,一种特殊香味扑鼻而来,尝一尝,鲜滑爽口。这就是最初的皮蛋。后来,经过人们不断摸索改进,皮蛋的制作工艺日臻完善。

还有另外一个传说是松花皮蛋源于天津。在距今约200年前,天津某乡村有一富户,孝顺的儿子为母亲制造了上好的棺木一口,并放在空宅以备后用,可是时间长了,母亲仍健在,于是这个富户就让家人将石灰、草木灰撒入棺内以防潮湿,并将棺盖留着部分空隙以便于通风。时间长了就将这件事情忘记了。直到母亲过世,移棺入殓的时候,才发现棺内草木灰中竟有鸡蛋百余枚。孝子看到之后盛怒,将鸡蛋拿出来并扔到了地上,鸡蛋壳破裂之后,里边呈现的却是深褐色透明色的结晶体。有胆子大的人拿起一尝,发现味道鲜美。随后,很多人便开始争相效仿,将鲜鸡蛋置入石灰、草木灰之中,得到的鸡蛋也是味道鲜美。由此,邻里仿效,称之为“变色蛋”。很久之后,这一原始工艺流传到江浙一带,屡经改进,工艺日臻完善,变色蛋作为一种全新的食品,经善于经商的江浙人推入市场。所以现在我们见到的称之为“松花皮蛋”,并且有“始于天津,成于江浙”之说。

原理探究

把这句移到整篇文章开头“民间传说”之前,作为第一段。制作皮蛋的主要原料有生石灰、纯碱、食盐、红茶、植物灰(含有氧化钙、氢氧化钾)。皮蛋是我国一种传统的风味蛋制品。

我们前边已经讲过松花蛋制作的传说。那么,松花蛋上的松花是怎么来的呢?其实这是经过一场化学反应产生的。

我们知道蛋白的主要化学成分是蛋白质。禽蛋放置的时间一长,蛋白中的部分蛋白质会分解成氨基酸。氨基酸的化学结构决定了它既能跟酸性物质作用又能跟碱性物质作用。所以人们在制造松花蛋时,特意在泥巴里加入了一些碱性的物质,如石灰、碳酸钾、碳酸钠等。这些物质会穿过蛋壳上的细孔,与氨基酸化合,生成氨基酸盐。这些氨基酸盐不溶于蛋白,于是就以一定的几何形状结晶出来,就形成了漂亮的松花。

那么,为什么皮蛋的蛋黄呈青黑色呢?其实这也是经过一场化学反应造成的。

皮蛋的主要化学成分是另一种蛋白质,它含有硫。日子久了,蛋黄也会分解变成氨基酸,并且放出我们平时所说的臭鸡蛋气味的气体——硫化氢。蛋黄本身含有许多矿物质,如铁、铜、锌、锰等,硫化氢能与这些矿物质反应生成硫化物。所以蛋黄呈青黑色就是产生了这些硫化物。这些硫化物大都极难溶于水,所以它们不会被人体吸收。

另外,因为松花蛋的蛋黄中有很多蛋白质分解变成了氨基酸,所以松花蛋的蛋黄吃起来比普通鸡蛋的蛋黄鲜得多。松花蛋虽然营养丰富,味道鲜美,但是其碱性过大,故不宜多吃。

卤水点豆腐

神奇现象

豆腐的原料是黄豆、绿豆、白豆、豌豆等。先把豆去壳洗净,洗净后放入水中,浸泡适当时间,再加一定比例的水磨成生豆浆。接着用特制的布袋将磨出的浆液装好,收好袋口,用力挤压,将豆浆榨出布袋。一般榨浆可以榨两次,在榨完第一次后将袋口打开,放入清水,收好袋口后再榨一次。

生豆浆榨好后,放入锅内煮沸,边煮边要撇去面上浮着的泡沫,同时要注意煮的时间。煮好的豆浆需要进行点卤以凝固。点卤的方法可分为盐卤和石膏两种。盐卤的主要成分是氯化镁,石膏的主要成分是硫酸钙。用石膏点卤时先要将石膏焙烧至刚刚过心为止,然后碾成粉末加水调成石膏浆,冲入刚从锅内舀出的豆浆里,并用勺子轻轻搅匀。不久之后,豆浆就会凝结成豆腐花。在南方也有直接用生石膏加水磨浆,点卤时把磨好的石膏浆倒入豆浆搅拌。只是要掌握好量,需要豆腐老些则添加的石膏浆多些。

若要进一步将豆腐花制成豆腐,则在豆腐花凝结约15分钟左右,用勺子轻轻舀进已铺好包布的木托盆或其他容器里。盛满后,用包布将豆腐花包起,盖上木板,压10~20分钟,即成水豆腐。

为什么卤水就能将液体状的豆腐变成凝固的块状豆腐呢?其实,在这看似简单的卤水点豆腐中也包含着化学的原理。

卤水

卤水的学名为盐卤,是由海水或咸湖水制盐后,残留于盐池内的母液,主要成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙及氯化等,味苦,有毒。氯化镁易潮解,置于干燥空气中会风化而失去结晶水。为单斜晶体,有咸味,有一定腐蚀性。蒸发冷却后析出氯化镁结晶,称为卤块。它是我国北方制豆腐常用的凝固剂,能使豆浆中的蛋白质凝结成凝胶,把水分析出来。用盐卤做凝固剂制成的豆腐,硬度、弹性和韧性较强,称为“老豆腐”,或“北豆腐”、“硬豆腐”。

卤水点豆腐的原理

谚语云:卤水点豆腐,一物降一物。盐卤的成分主要是氯化镁。氯化镁是电解质,电离后生成带正电荷的镁离子和带负电荷的氯离子,可以将豆浆里的小颗粒带的负电荷中和掉,使小颗粒变成了中性。由于一般离子都能与水分子结合,所以加进卤水以后,还可以起给小颗粒脱水的作用。这样,小颗粒就沉淀下来而粘在一起。

除了卤水以外,还有用石膏点豆腐的。用不同的东西点,所用的量不同,得到的豆腐老嫩程度也有不同。比方说石膏点的豆腐就得到平常我们所吃的嫩豆腐或豆腐脑,要比用卤水点的豆腐嫩一些。

现代制作工艺

豆腐制作发展到现代已经不是单纯的靠人力去完成了,经过现代科技加工出来的豆腐拥有美观、营养价值高、产品种类丰富等特点。以前的工艺全部是由人力来完成的,磨豆浆、过滤豆腐渣、压水分等等,非常费劲。现代科技已经使豆腐实现了流水线生产,各种电气化的磨浆机、甩浆机、压干机将豆腐制作从泡黄豆到出成品一条龙生产。日产量比过去提高了4倍以上。

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