【国学与化学】《论语》
论语
《论语》(lún yǔ)是春秋时期思想家、教育家孔子的弟子及再传弟子记录孔子及其弟子言行而编成的语录文集,成书于战国前期。全书共20篇492章,以语录体为主,叙事体为辅,较为集中地体现了孔子及儒家学派的政治主张、伦理思想、道德观念、教育原则等。作品多为语录,但辞约义富,有些语句、篇章形象生动。其主要特点是语言简练,浅近易懂,而用意深远,有一种雍容和顺、纡徐含蓄的风格,能在简单的对话和行动中展示人物形象。《论语》自宋代以后,被列为“四书”之一,成为古代学校官定教科书和科举考试必读书。
《论语》书影1.细粮与粗粮
【经典原文】
食不厌精,脍不厌细。
——《论语.乡党第十》
【白话释译】
粮食舂(chōng)得越精越好,肉切得越细越好。
【化学解读】
这句话的实质是食物制作越精细越好。按照粮食的精细程度,可以把粮食分为粗粮和细粮。
细粮是指精细加工后的成品粮,一般指面粉与大米等食粮。细粮中主要的营养成分是蛋白质、微量元素和矿物质,还有一定的脂肪和碳水化合物(糖)。少年儿童和年轻人可以适当多吃些细粮。但经常吃细粮会营养过剩,导致身体适应能力下降,故细粮不适合长期使用。这时就需要吃适当的粗粮来进行调节。
细粮与粗粮粗粮一般是指未经过加工或只进行了简单加工的粮食。粗粮主要包括谷类中的玉米、紫米、高粱、燕麦、荞麦、麦麸以及各种干豆类,如黄豆、青豆、赤豆、绿豆等。粗粮中的营养成分主要是矿物质、氨基酸和一些能分解脂肪和蛋白的物质,这些物质对减肥和控制血压血糖比较有帮助,但是吃的过多也会影响肠胃功能。粗粮中还含有较多的纤维素。尽管人体中没有水解纤维素的酶,所以人体不能吸收纤维素,但纤维素可以加强肠胃的蠕动,促进食物残渣尽早排出体外,保证消化系统正常运转。
综上所述,粗粮和细粮都不适合长期坚持食用。艰苦年代的贫苦大众长期食用粗粮甚至吃糠咽菜导致营养不良,他们对细粮充满了渴望。现代的很多富豪吃腻了细粮,偶尔会吃吃粗粮调节一下。这些行为的本质都是在追求营养摄入的均衡。
2.食物腐败变质
【经典原文】
食饐(yì)而餲(ài),鱼馁而肉败,不食。
——《论语.乡党第十》
【白话释译】
食物久置腐败而变味,鱼臭肉烂,不再食用。
【化学解读】
新鲜的食物含有各种营养物质可以满足人体的各种营养需要,但久置而腐败变质的食物会通过化学反应产生各种有害的物质,从而对人体产生伤害。接下来我们来了解一下食物腐败变质的相关知识。
食物腐败的主要原因是氧化作用和微生物作用引起变质和产生毒素。其中氧化作用包括大气氧化和呼吸作用。
新鲜食物和腐败变质食物大气氧化是造成脂肪、糖、蛋白质、维生素变质的主要因素。氧与脂肪作用生成过氧化物,高温生成聚合物、脂肪酸、醛及烃类化合物。高温氧化糖时,伴随有脱水、分解成羟甲基糠醛,进而与氨基酸作用生成褐色物,常用于酱油等着色。加热蛋白质后部分变性,但生化功能并未显著改变,主要是溶解度减小甚至凝固。加热会破坏鸡蛋白中的卵黏蛋白及抗生物素蛋白和大豆中的抗胰蛋白酶及凝结血红蛋白,从而消除了生蛋白毒性,但过度加热,氨基酸损失,与糖共存时损失更多。在空气中加热维生素会使各类维生素不同程度地被破坏。例如,维生素A对热相当稳定,但易氧化成环氧维生素A,进而分解;维生素B 虽经油炸几无损失,但文火炖煮,可破坏50%;维生素C本身对热稳定,但因蔬菜中常含维生素C氧化酶,加热时易被破坏,该酶分解后,维生素C分解减少。
呼吸作用也是氧化作用的一种。植物体在有氧情况下将体内有机物分解成二氧化碳、水和释放能量的过程为植物的呼吸作用。植物类食物如谷物、蔬菜、水果等在存放期间会继续其呼吸作用。萝卜放久了要空心,是因为呼吸作用分解了大量有机物。减少空气中的氧气与增加二氧化碳的浓度,可抑制蔬菜及果体的呼吸,降低其氧化分解,以保持其鲜度,称为充气贮藏法。
微生物作用可分酶酵解和细菌作用两类。酶酵解指食物在酶的催化作用下的分解现象。生物体中本来含有多种酶(果蔬中较多),如氧化酶、过氧化酶、酚酶等,特别是维生素C氧化酶分布甚广,易使维生素C氧化失效,导致物质腐败。细菌作用指在合适的湿度(10%~70%)和温度(25C~40℃或10℃~60℃)以及不同的 pH条件下,细菌以食物为营养物质迅速繁殖的过程,这个过程中会产生大量的对人体有害的物质。
食物的腐败变质反应只能减缓,不可能绝对制止。为了减缓食物的腐败变质,需要在食物贮存时掌握一定的方法。食物的贮存方法有物理方法和化学方法。
物理方法包括低温冷藏(降低化学反应的速率)、高温杀菌、脱水或干燥、辐射杀菌、提高渗透压、密封罐装(隔绝氧气)。化学方法可以采用加防腐剂、抗氧化剂、脱氧剂等方式。
防腐剂、抗氧化剂与脱氧剂防腐剂也称保存剂、抗微生物剂、抗菌剂,应用于食物贮存时,其效果随食品之pH、成分、保存条件而异。通常微生物在pH=5.5~8.0下最易繁殖,故可加入适量酸使pH低于5。防腐剂分无机和有机两大类。常用无机防腐剂中,有去色、杀菌作用的有亚硫酸盐、过氧化氢、溴酸钾等;有护色、防腐作用的有硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钠,使用量分别为0.5g/kg、0.15g/kg。常用有机防腐剂有苯甲酸及其盐、对羟基苯甲酸酯、山梨酸及其盐等三大类,其毒性大小为苯甲酸类>对羟基苯甲酸酯>山梨酸类。
抗氧化剂可阻止或延迟食品氧化。动、植物原体中常含天然抗氧化剂,如没食子酸、抗坏血酸、黄色素类以及小麦胚芽中的维生素E、芝麻油中的芝麻油酚、丁香酚等。人工抗氧化剂有L-抗坏血酸及其盐、丁基羟基甲苯(BHT)、丁基化羟基甲氧苯(BHA)、没食子酸丙酯、维生素E等。当它们的用量为0.005%时即可以防止油脂酸败。
脱氧剂,也称游离氧吸收剂或驱除剂。其是可吸收氧气、减缓食品氧化作用的添加剂,是食品保藏中正在采用的新产品。 它是一组易与游离氧或溶解氧起反应的化学混合物,把它装在有一定透气度和强度的密封纸袋中,如同干燥剂袋那样,在食品袋中和食品一起密封包装,能除去袋中残留在空气中的氧,防止食品因氧化变色、变质和油脂酸败,也对霉菌、好氧细菌和粮食害虫的生长有抑制作用。脱氧剂根据其组成可分为两种:一种是以无机基质为主体的脱氧剂,如还原铁粉。其原理是铁粉在氧气和水蒸气的存在下,被氧化成氢氧化铁。又如亚硫酸盐系脱氧剂,它是以连二亚硫酸盐为主剂,以Ca(OH)2和活性碳为副剂,在有水的环境中进行反应。另一种是以有机基质为主体,如酶类、抗坏血酸、油酸等。抗坏血酸(AA)本身是还原剂,在有氧的情况下,用铜离子作催化剂可被氧化或脱氢抗坏血酸(DHAA),从而除去环境中的氧,常用此法来除去液态食品中的氧。抗坏血酸脱氧剂是使用脱氧剂中安全性较高一种。酶系脱氧剂常用的是葡萄糖氧化醇,是利用葡萄糖氧化成葡萄糖酸时消耗氧来达到脱氧目的的。
综上所述,食物腐败变质主要是大气氧化、呼吸作用和微生物三者一起作用引起的,而比较好的贮存方法主要有防腐剂、抗氧化剂和脱氧剂三种,但长期过量食用防止食品腐败的添加剂会对人体有害。因此,为了人体的生命健康,久置的剩饭剩菜还是少食用为好。
3.腊肉与美拉德反应
【经典原文】
子曰:“自行束脩以上,吾未尝无诲焉。”
——《论语.述而第七》
【白话释译】
孔子说:“只要自愿拿着十余干腊肉为礼来见我的人,我从来没有不给他教诲的。”
【化学解读】
束脩,即十条干腊肉。腊肉是经过盐和各种香料腌制晒干或浸泡腌制,再加烟熏的肉。由于通常是在农历的腊岁尾月进行腌制,所以称作“腊肉”,普通的暴腌咸肉,或所谓“家乡肉”,不能算是腊肉。
腊肉的腌制过程中会涉及到一系列化学反应,其中最著名的反应是美德拉反应。美拉德反应(又称羰胺反应)是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变,是指含游离氨基的化合物和还原糖或者羰基化合物在常温或者加热时发生的聚合、缩合等反应,经过复杂的过程,最终生成棕色甚至是棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。美拉德反应能赋予食品独特的风味和色泽,在食品烘培、咖啡加工、肉类加工、香精产生、制酒酿造等领域广泛应用。而糖是美拉德反应中极为重要的一类物质,因此不能说无糖参与腌制过程的腊肉中就一定有美拉德反应的。
美味的腊肉当然了,也有人质疑腊肉等烟熏类食品不健康,容易致癌。的确如此,多环芳烃(PAHs)是烧烤以及烟熏肉制品加工过程中极易产生的一类具有致癌和致突变性的有机物。不过加工工艺、环境条件、肉制品特性等许多因素都会影响到肉制品加工过程中的PAHs的形成,甚至会影响到肉制品加工过程中PAHs的迁移和转化。因此,我们要理性看待腊肉的健康问题。