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第3章 吃喝以外的妙用——关于食物的小科学(1)

1.水果也能发电

日常生活中,身边到处有电力的供应,如风力发电、水力发电、火力发电等。水果也能发电,你相信吗?

水果电池制作

首先我们来了解下电池内产生电力的原因?电池需要利用两种金属,使其成为正极与负极,在他们之间则置有盐酸或碱液等导电性的物质,这些物质一般解质。称为电解质。电解质可以游离出金属离子,一般说来,任何金属接触到电解质,都会放出电子,成为带正电的离子。这个离子化的倾向的程度,随著金属的性质而异,从而产生电力。

而水果如苹果、梨子、橙子、橘子和西红柿等,都含有大量的水果酸,而水果酸是一种很好的电解质如果在水果中插入两个电极,就会象化学电池一样能产生出电流。

简易的水果电池

影响水果产生电流大小的因素很多,有水果自身的原因,如水果的种类、水果的大小和成熟程度,还有外界的原因,如插入水果的两个电极的大小、两电极间距和插入的深度等因素。在研究多种变量的探究中,关键是要控制好变量,即在探究某个变量产生的电流的影响时,其它的各种变量保持不变,并在对照中发现该变量的影响效果。这种发电被称为最天然也最没有污染的电池——“水果电池”。

水果电池的的发电原理是:两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,由于产生了正电荷,整个系统需要保持稳定的电场,所以在组成原电池的情况下,由电子从回路中保持系统的稳定,这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关,柠檬发的电最强,提子发的电就很微弱。

柠檬电池组合图

其实我们都可以自制水果电池。制作一个水果电池,对于理解原电池或者说伏打电池的原理很有帮助。因为水果是再平常不过的日常食物,用它来产生电能,驱动一样电子设备,绝对会令人印象深刻。下面就是一种水果电池驱动的小灯。

主要材料是铜片和锌片,把铜片锌片打磨表面,去掉金属表面的氧化物,使产生电能的化学反应顺利进行,将焊接好的铜片和锌片平行插入一个西红柿。就是一个水果电池。

水果电池产生电能的原理就是原电池或者说是伏打电池的原理:金属锌的化学性质比铜活泼,当这两种金属同时处在电解夜中时,锌就会失去电子,这些失去的电子沿着导线传到铜片上,形成电流。因为电子带的是负电荷,因此铜和锌组成的原电池中,铜是正极,锌为负极。这个西红柿做成的水果电池产生的电压是0。948V。

一个西红柿电池的电压太低了,要得到更大的电压,得把一个个的西红柿电池串联起来成为一个电池组。

西红柿电池组

然后就可以用这组西红柿电池组驱动小灯,是不是很神奇?

知识卡片:

最早的化学电池

世界上最早的化学电池是意大利物理学家伏打(Alessandro Volta)设计并制成的。他把铜和锌作为两个电极插入食盐溶液中(或酸、碱的溶液中),制成了最简单的化学电池。在这个电池中,一个电极是铜片,另一个电极是锌片,电解质是稀硫酸。

化学反应发生在电解质和电极之间,是因为两个电极带异种电荷,它们之间就存在了电压差,电压差引起了电荷的流动。

2.水果催熟剂

水果本来应当在充分成熟之后才应当采摘下来,吃自然成熟的水果是最为美味的。不过遗憾的是,一旦水果完全成熟,就会质地变软,很难长途运输,而且极其容易腐烂。比如说,已经变黄成熟的香蕉,即便放在家里不动,贮藏期也只有三四天时间,要装箱长途运输,必然被压烂变质。

可是,目前全国人民都想要吃海南所产的香蕉,供应给全国各地,要运输三四千公里的距离,如果等到香蕉成熟之后再采摘,显然是不可能的。因此,要想让香蕉能“承受”长途运输,只能在它长到足够大小,但质地尚硬,还未变黄成熟的时候,就采摘下来。而且,对果把上的伤口,还要进行消毒处理。

未成熟的香蕉

用于热带水果催熟的物质最常见的是乙烯利,乙烯是一种气态的植物激素,可促使果实成熟和花的枯萎,它广泛存在于植物的各种组织、器官中,也就是说,这是植物自身就存在的物质,并且这种植物激素不会对人类起到“激素”的作用,其所存在的潜在危害也远远低于动物激素。

乙烯能促使果实内的各种分解酶剧烈地活动起来,使水果产生一系列变化叶绿素迅速分解,水果由硬变软,淀粉被转化成糖,于是水果变甜了,也就是成熟了。当水果成熟以后,也会产生微量的乙烯,散发出来也能起到催熟作用,这就是为什么将成熟水果与未熟的水果混合贮藏,能够让未熟的水果尽快成熟的原因。

成熟的水果

那么,乙烯利又是什么呢? 乙烯利,属于植物生长调节剂,从化学的角度来说,乙烯与乙烯利是对等的关系,即一分子的乙烯利可以释放出一分子的乙烯。和成熟水果自然释放的乙烯是一样的,只不过使用更方便,并可以缩短催熟所需要的时间。用这种物质催熟水果的方法,是在水果未成熟时采摘,到达销售场地后,再将乙烯利溶液喷洒到水果上,或者将水果在其中浸一下,然后贮藏,乙烯利溶液会渗入果实中并挥发出乙烯气体,从而催熟水果。

我国古代就懂得在屋里燃香,能促进水果的熟化。这正是因为,燃烧时会放出微量的乙烯气体。把水果放在灶台上,也会因为天然气或煤燃烧时产生微量乙烯而提前成熟。

燃香催熟水果

1935年,植物生理学家首次证明,乙烯是一种植物当中天然存在的激素类物质,它的主要作用就是调节植物的成熟和衰老。如果把熟水果和生水果放在一起并用塑料袋密封,生水果就会很快成熟,这正是因为熟水果自己就会放出乙烯。然而,气体使用起来很难操作,故而人类合成了“乙烯利”这种物质作为催熟剂,它只要溶在水中就会分解,放出乙烯气体,操作起来非常方便。乙烯利的唯一作用,就是在水中释放出乙烯气体,作为植物成熟的天然信号。

早在20世纪初,人们就发现乙烯有促使绿色柠檬变黄成熟的功用,直到目前,用它催熟水果的办法已经使用了数十年,且仍是常规催熟办法。如果没有这种催熟技术,那么香蕉、菠萝、芒果、荔枝、木瓜、杨桃这些不易保存和运输的热带水果,就只能仅限产地居民享用了。

世界各国多种需要长途运输的水果都会在销售前使用催熟剂处理,乙烯利在全世界农业生产中广泛应用。

家里没有催熟剂,怎么才能让生水果成熟?由于乙烯对果实有催熟作用,我们在家庭中可以利用这个道理,吃到更美味的水果。比如说,市场售的猕猴桃通常是硬的,还没有充分成熟。

切开的猕猴桃

我们先买来通体坚硬、没有任何软化和被伤害的猕猴桃,把它和成熟的苹果、桃子装在一个密闭的塑料袋里,扎紧袋口。由于成熟的水果会释放出浓度很低的乙烯,能催熟猕猴桃。等到猕猴桃的基部不再硬邦邦,按的时候微有软感,就可以取出来食用了。这时候的猕猴桃酸甜可口,非常美味,不逊色于进口猕猴桃。催熟过程大概需要三五天的时间。

据了解,使用催熟剂后,如水果可以提前成熟半个月至一个月左右, 专家称乙烯的催熟过程是一种复杂的植物生理生化反应过程,这个过程不会产生任何对人体有害的物质。只要规范使用,就不会给人体健康带来不利影响。目前,国内尚无标准,有科学家对乙烯利的安全性做过大鼠试验,显示大剂量乙烯利对动物生殖系统有伤害。残留的乙烯利等催熟剂会促进人体细胞的衰老。因此应尽量购买残留量少的果蔬产品。

知识卡片

乙烯利

有机化合物,纯品为白色针状结晶,工业品为淡棕色液体,易溶于水,甲醇、丙酮、乙二醇、丙二醇,微溶于甲苯,不溶于石油醚。

乙烯利是优质高效植物生长调节剂,一分子乙烯利可以释放出一分子的乙烯,具有促进果实成熟,刺激伤流,调节性别转化等效应,主要用作农用植物生长刺激剂。

3.巧用西红柿

西红柿又叫番茄,作为一种蔬菜,已被科学家证明含有多种维生素和营养成分,是不少人餐桌上的美味。其实,西红柿除了能吃之外,可以说是浑身全是宝,我们还可以把它用到日常生活中来,解决一些日常小问题。

西红柿

西红柿的除臭功能非常好,可以用于家居中环保清洁除臭。比如说,用来盛装食物的塑料餐盒容易带味,那么可以先在饭盒里倒些番茄汁,涂满容器内侧,搁置两分钟后,用添加了洗涤剂的温水清洗干净,异味荡然无存。长时间停电会引起冰箱里的食物变坏,产生各种异味,难以消除。试试用番笳汁消除冰箱里的酸腐味吧,再用百洁布蘸番茄汁擦洗冰箱内壁,之后用温肥皂水冲洗,再擦干就可以消除异味。

锡器生锈,可用一个鲜西红柿切成两半,以其切面擦锈处,静置几分钟后,再用清水洗净,即可将锡器上的锈污除去。

手指上如果被墨水污染了,可将西红柿汁挤在污染处,用力搓几下,再用清水洗净,即可将手上的污质除去。

西红柿性微寒,含有大量维生素C。将新鲜的西红柿捣烂取汁加少许白糖,每天用其涂面等外露部皮肤,能使皮肤细腻光滑,美容防衰老效果极佳。将鲜熟的西红柿去皮和籽后捣烂敷于患处,每日2—3次,可治真菌、感染性皮肤病。洗浴后,在浴盆中加入500毫升番茄汁,然后将两腋在水中浸泡15分钟,每周二次,有消除狐臭的功效。

每天早晨选一个鲜熟西红柿空腹蘸白糖吃,降血压效果明显。将西红柿、苹果各1个,芝麻15克,一次吃完,每日吃1—2次,长期坚持,可治贫血。

高烧不退怎么办?将西红柿汁和西瓜汁各半杯混合饮用,每小时饮一次,可退高烧。西红柿汁可以缓解咽喉疼痛,将半杯番茄汁与半杯温水搀在一起,用来漱喉,能够减轻咽喉疼痛的症状。

此外,在室内摆放几盆正在生长的西红柿植株,苍蝇就可以被驱走。

当做成的汤感到咸但又不便加水冲淡时,可以往汤中放几片西红柿,这样咸汤便可以明显变淡。

西红柿可令咸汤变淡

知识卡片

维生素C

维生素C,英文为Vitamin C 或Ascorbic Acid,又叫L-抗坏血酸,是一种水溶性维生素。食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。一旦吸收,就分布到体内所有的水溶性结构中,正常成人体内的维生素C代谢活性池中约有1500mg维生素C,最高储存峰值为3000mg维生素C。正常情况下,维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出;另一部分可直接由尿排出体外。

番茄红素

番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素的一种,具有极强的清除自由基的能力。番茄红素是自然界中最强的抗氧化剂,其抗氧化作用是β-胡萝卜素的2倍,VE的100倍。在清除人体“万病之源”――自由基方面,番茄红素的作用比β-胡萝卜素更强大。2003年,美国《时代》杂志把番茄红素列在“对人类健康贡献最大的食品”之首,番茄红素也因此被称为“植物中的黄金”,被誉为“21世纪保健品的新宠”。

目前,番茄红素已在欧美、日本和我国港台地区被广泛接受。对防治前列腺疾病、前列腺癌、肺癌、胃癌、乳癌有奇效,有效抑制癌细胞的扩散和复制,被西方国家称为“植物黄金”。番茄红素能保护细胞DNA免受自由基损害,防止细胞病变、突变、癌变,能促使细胞的生长和再生,美容袪皱,延缓衰老,维持皮肤健康。

4.天然消毒剂

2003年非典横行,口蹄疫、手足口病、甲型HINI流感和禽流感等疾病,一直困扰着我们,我们该怎么去提前预防?消毒剂是我们首选,还要选择天然的。

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