西兰花不渗水是因为“脂溶性农药”?利用科学知识忽悠你而已

某款洗涤灵产品做了一个实验来展示“去农药效果”。

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第一幅图是超市买回来的西兰花,放在自来水下冲,水不会渗进西兰花,而是往四周流开了,字幕解释是“因为西兰花表面有一层脂溶性农药”。实验是把西兰花切成两半,一办泡在加了洗涤灵的水中,另一半泡在清水中,拿出来后对比分明。把它们放到自来水下冲,用清水泡的那一半依然如故,水不会渗进而是流开;用洗涤灵泡过的那一半则不会,水自然地流进西兰花中。

实验的目的,是为了宣传所用的洗涤灵能够“去除农药”。人们经常说“有图有真相”,然而这个实验,“有视频,也还是忽悠”。

为了揭穿这个忽悠把戏,先讲解一点界面科学的基础知识。

接触角

在界面科学中,有一个概念叫做接触角。接触角的直观定义,是当一滴液体置于固体表面时,“液体与固体的界面”(下面图中的红色线)与“液体与气体的界面”(下面图中的绿色线)之间的夹角(下面图中的θ)。

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当接触角很大的时候,液体就就不容易在固体表面铺开,如果接触角大到180度,液滴就形成一个小球;如果接触角很小,液体就容易铺开而打湿固体表面,接触角是0度的极端情况,水完全铺开而看不到“液滴”。
对于水而言,接触角的大小主要取决于固体表面的疏水性——疏水性越强,接触角就越大。

自然界的超疏水现象

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在自然界中,水在很多物体的表面都能形成很大的接触角,比如荷叶。水在荷叶上形成可以自由滚动的水珠,首先是因为荷叶表面有一层“蜡”,而蜡的疏水性很强。其次,荷叶看起来光滑,微观上其实有许多微小的凸起。这种“许多凸起的疏水表面”被称为“超疏水结构”。在超疏水结构上,接触角接近180度,水无法留在上面,也无法把它打湿。

荷叶表面形成超疏水结构(by William Thielicke)

荷叶表面形成超疏水结构(by William Thielicke)

西兰花的表面有一层蜡,也有许多密密麻麻的凸起,虽然不像荷叶那么极端,但也足够形成极大的的接触角,从而使得水无法打湿表面,更无法进入其中。

洗涤灵改变了蜡表面的疏水性

洗涤灵中的有效成分是表面活性剂,其核心特征是分子中有一个“亲水的头”和一个“疏水的尾巴”。亲水头能够和水愉快地呆在一起,而疏水的尾巴能和蜡之类的疏水表面良好互动。把西兰花泡在含有洗涤灵的水中,表面活性剂的分子就会跑到西兰花的的表面。疏水的尾巴附着在西兰花的蜡质上,而亲水的头冲着外面。对于水来说,相当于西兰花的表面不再是疏水的了,因而接触角大大降低。接触角降低了,尽管那些密密麻麻的凸起还存在,但也无法形成超疏水结构,水也就不会受到排斥而流开了。

简而言之,这个实验的现象是真实存在的。但是它跟农药无关,实验者只是利用了一个客观存在的实验现象,牵强附会到农药和洗涤灵而已。

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果蝇也有“择偶文化”?科学家们刚在实验室里制造了一种

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2018年11月30日,有研究者在《科学》上发表了一项十分有趣的研究:他们在实验室的果蝇中间创造出了一种“流行文化”——确切地说,是让雌性果蝇们通过观察同类形成了一种择偶的偏好。

在人类之外,不少动物群体中也存在着文化。和遗传的先天特质不同,动物们通过观察和学习同类获得这些“文化趋势”,并让它们在群体中代代相传,例如一些鲸与鸟类所演唱的“曲调”,或者猿类互相理毛的动作。

在此之前,人们对动物文化的观察都集中在脊椎动物当中,那么像果蝇这样的小昆虫是否会在群体中产生某种文化趋势呢?为了回答这个问题,研究者们进行了一系列实验。他们把原本没什么不同的雄性果蝇分别上了色,把它们变成绿色和粉色两种。接下来,一些作为受试的雌性果蝇会通过透明容器观察到其他雌性果蝇在不同颜色的雄性果蝇中选出交配对象,然后它们自己也会面临同样的颜色选择。实验发现,通过这样的观察,雌性果蝇很快就可以学到新的“择偶流行趋势”:观察过同类选择的果蝇总是倾向于选择相同颜色的雄性果蝇,而没有观察过的对照组选择结果基本是随机的。

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(这里只是一个示意图,“观察者”与“演示者”实际是用透明容器隔开的)

而且,这种“文化趋势”还可以比较稳定地保持下去。在数次观察到同类选择同一种颜色之后,再过24小时之后受试果蝇依然会做出同样的选择(24小时在果蝇的生命中是挺长的一段时间了,它们一共才只活40天左右)。研究者们还进行了“择偶文化”代代相传的实验,从上一次实验中学到了颜色偏好的6个“观察者”会成为下一轮的“演示者”,再让新的果蝇从它们身上看到颜色选择的趋势,如此反复,可以让颜色偏好的趋势传递八代。

这些实验结果显示,在动物界通过社会学习形成的“文化传统”可能远比人们过去想象的更加普遍。

原论文:http://science.sciencemag.org/content/362/6418/1025

一个相关报道:https://www.sciencemag.org/news/2018/11/even-fruit-flies-succumb-cultural-dating-pressures

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这种蜂被写入了濒危物种保护法案,它们还剩下多少希望?

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“如果失去蜜蜂,人类只能再活四年。” ——阿尔伯特·伪·爱因斯坦

你多半听说过这句流传甚广的谣言。爱因斯坦并没有说过这句话,而且它也不符合事实。尽管人工养殖的欧洲蜜蜂(Apies mellifera)是最常见的传粉昆虫,但只有大约30%的食用农作物由它传粉,而且大多在温带地区。

携带着花粉“满载而归”的欧洲蜜蜂。图片来源:Muhammad Mahdi Karim/Wikipedia

携带着花粉“满载而归”的欧洲蜜蜂。图片来源:Muhammad Mahdi Karim/Wikipedia

在剩下的70%里面,粮食作物主要是风媒(比如玉米)和自花授粉(比如水稻),而其他农作物,尤其是热带的农作物则依赖野生的传粉昆虫。

了不起的传粉担当

Bombus spp.)能传粉的植物种类比蜜蜂多。比如说,熊蜂的“舌头”比较长,可以为乌头之类把花蜜藏得很深的花传粉。此外,在高海拔和高纬度地区植被里,蜜蜂不宜生存,而熊蜂耐寒。熊蜂传粉具有相当高的生态价值,已知海拔最高(6700米)的虫媒传粉事件,就是由熊蜂担当的。

传粉昆虫种群的健康程度,是生态系统功能评价的一个重要指标。换言之,传粉昆虫种群的退缩会影响植被的自然更新,传粉昆虫的灭绝会让依赖它的植物失去繁殖机会。前些年热议的“蜂群崩溃综合征”让人们意识到了这种迫近的危机。不过,这个事件主要是造成农业上的损失,主角欧洲蜜蜂数量极多,并无灭绝风险。真正受到威胁的,是熊蜂。

正在减少的野生熊蜂

如今,整个北半球的野生熊蜂种群都在减少,最主要的原因是栖息地破坏和农药的滥用。前者在发达国家比较显著,因为农业集约化程度高,农田生物多样性水平很低;而且为了机械化生产,单一作物的栽培面积往往很大。如果地里种的是玉米或者小麦,熊蜂就找不到吃的。后者在发展中国家和发达国家同样严重。上世纪九十年代,对哺乳动物和鸟类无害的新烟碱类杀虫剂开始广泛应用,而这类杀虫剂对蜂是致命的。

根据IUCN红色名录的评估,生存受威胁的熊蜂一共有22种,其中易危(VU)9种,濒危(EN)8种,极危(CR)5种,接近全世界熊蜂物种数(约250)种的十分之一。需要注意的是,这22种里4种来自欧洲,18种来自北美,亚洲——主要是中国一种都没有。这当然不是因为中国的熊蜂被保护得比较好,而是因为没有足够的数据用于评估。如果得到学术界足够的重视,濒危熊蜂的物种数量应该还会增加。

熊蜂的自然分布。图片来源:FunkMonk/Wikipedia

熊蜂的自然分布。图片来源:FunkMonk/Wikipedia

已知的5种极危熊蜂都生活在北美,它们的命运和当地的人类土著十分相似:被殖民者带来的技术和疾病杀死。除了前述两种原因之外,名为熊蜂微孢子虫(Nosema bombi)的寄生真菌也是熊蜂蜂群减少的重要原因。这种真菌在雄性熊蜂的体内大量繁殖,导致受害者的身躯肿胀而无法与蜂后交配;只有受精卵才能孵出工蜂,而蜂后不交配就没有受精卵,这样整个蜂群都会被饿死。熊蜂微孢子虫和熊蜂共同存在已经有很长的历史,关于它为何突然变得如此致命,科学家有一些猜测。

20年前,可能来了位“不速之客”。图片来源:Wikipedia

20年前,可能来了位“不速之客”。图片来源:Wikipedia

为了给番茄之类蜜蜂搞不定的作物授粉,人们在二十多年前把商业化养殖的东方熊蜂(Bombus impatiens)引入了北美,这些蜂身上携带的微孢子虫和北美的不一样,有可能在北美的蜂群中造成严重的病害。北美熊蜂的衰退正好始于二十年前,时间上的巧合也非常可疑。

把锈斑熊蜂列入保护法案

2017年,美国环境署把5种极危熊蜂之一的锈斑熊蜂(Bombus affinis)列入了濒危物种保护法案(ESA,Endangered Species Act)的名单,这是第一种列入ESA的蜂类,意味着人们终于开始重视这类重要传粉昆虫面临的灭绝风险。

ESA是世界上水平最高的物种保护行动之一,自1973年颁布以来已经将2000多个北美的濒危物种列入名单实施保护。然而,迄今为止被ESA除名的物种只有56个,其中10种灭绝了,种群恢复到无须特别保护的只有28个。从ESA保护成功的比例上来看,濒危熊蜂的前景并不乐观。

岌岌可危的熊蜂之一锈斑熊蜂。图片来源:Wikipedia

岌岌可危的熊蜂之一锈斑熊蜂。图片来源:Wikipedia

过去十年里,意识到北美熊蜂蜂群减少的人们也采取了一些保护措施,比如说规范新烟碱类杀虫剂的使用、在田间和高速公路沿线的绿化带种植本土蜜源植物、鼓励社区建立保护传粉昆虫的花园(conservation garden)等等。对于微孢子虫,目前尚没有控制的方法,只能寄希望于熊蜂自己产生适应性的突变。

同为5种极危熊蜂之一的富兰克林熊蜂(Bombus franklini)很可能已经灭绝,留给锈斑熊蜂的时间已经不多了。

揭秘食品包装背后的真相 | 线下沙龙回顾

几乎没有食物少得了包装。易拉罐、塑料瓶和纸包装饮料,哪个更安全?食品包装里的“微塑料”是什么?包装饮料和食物,包装材质应该怎么选?什么样的包装才更环保?科学松鼠会成员,清华大学化学系博士生,从事生物质新能源相关课题研究的孙亚飞老师为大家带来演讲《食品包装背后的故事》。

以下为孙亚飞演讲实录:

我们这个时代面临一个非常直接的问题,食品包装安全性的问题。今天,我给大家讲讲我们食品包装背后的一些故事。

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

生活中我们常见的食品包装有易拉罐、纸张和塑料,其实,这三个包装里只有一个真正的包装:塑料。

比如我们常见的用于包烧饼的纸包装,打开之后你会发现,内壁是塑料;大家把易拉罐拆开,然后拿强碱剂泡一下,你会发现易拉罐内侧是塑料薄膜。因此,这三个材料本质上一样的,都是塑料材料。我们真正去做食品包装的时候,去认识食品包装的时候,首先第一个就是要去了解塑料的性质。

在演讲开始之前,我和杜老师还在讨论关于微塑料的话题。微塑料是怎么一回事?今年BBC提出来在瓶装水里面发现了微塑料。这个问题严重到什么程度呢?全世界任何一个地方都不可能避免,甚至是4500米深的海鱼里面都能够找到微塑料的痕迹。

绿海龟吞食塑料,人们早先认为塑料垃圾会让海洋生物误食,现在他们进一步发现了微塑料的问题 。图片来源: Troy Mayne / WWF

绿海龟吞食塑料,人们早先认为塑料垃圾会让海洋生物误食,现在他们进一步发现了微塑料的问题 。图片来源: Troy Mayne / WWF

但是幸运的是微塑料的颗粒非常小,而且它是惰性的,跟人体没有直接的反应。微塑料通常很小,直径大概是在几微米。当然也有大的,直径几微米,但是长度可能会达到几厘米这么长。

微塑料对食品有什么影响呢?比如海洋里面因为微塑料很多,现在的海盐,就是我们吃的食盐里面也会有微塑料。如果我们有些人喜欢用粗盐,粗盐里面会含有更多的微塑料。微塑料已经是不可避免的,但是它对我们造成的影响还需要更多的科学实验来证明。

图片来自flickr | Oregon State University

图片来自flickr | Oregon State University

塑料对我们的影响比微塑料更复杂更多。第一个就是塑化剂。2010年发生过一个特别严重的事情,而这个事情也是促使我走向科普道路的一个事件。2010年我当时本科毕业正在工作,所做的项目正好是塑料的助剂,也就是塑化剂。在大陆翻译叫增塑剂,在台湾当时翻译成塑化剂,英语是PAEs phthalates。这种材料为什么会造成这么大影响?它是哪来的?当时因为看到媒体转载的文章里面出现非常多的错误,而且不少人的感受是所有的塑料都含有增塑剂的,其实这是错误的,所以我决定站出来做科普。

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首先,我们来认识不同的塑料。一般在瓶底,也会在瓶身上面,有一个三角形的框,这里面有一个序号,这个序号是1到7,三角形是代表循环使用的途径。每年每一种塑料的产量都有几千万吨,如果不回收,这种资源就太浪费了。

图片来自pixabay

图片来自pixabay

1到7就是这下面列的这七种塑料,7号塑料并不是真正的7号塑料,7号在回收的途径里面叫“其他” 就是others。因为现在PC塑料,也就是聚碳酸酯塑料现在用量比较大,所以现在一般7号塑料就是指它。

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比如说PET,你知道它是对苯二甲酸 ,它还有一个更常见的名字,涤纶。这种瓶子回收了做衣服。巴西的奥运会好多国家是拿瓶子去做了涤纶的衣服,更常见的是做什么?做涤纶的绳子。

这七种塑料,有六种会跟食品直接接触,但是它们并不都是安全,我给大家依次讲解一下。

1号塑料。

1号塑料。

这是1号塑料,就刚才我说的PET,也叫涤纶。它非常干净,里面几乎不用任何的添加剂,非常透明,刚生产出来的透明度可以达到90%以上,跟我们现在戴的眼镜非常接近了。所以,一般不会加任何的塑化剂。只有一种,就是在聚合的时候会加一种催化剂是含锑(Sb)的,但是一般的饮料是不会对它发生萃取作用,所以这种塑料材质总的来讲是非常安全的,这也是矿泉水瓶大量地使用这种材料的原因。

但是它有一个非常大的缺点不耐热。80度以上就会严重变形,到了140度之后基本就融化了。所以在我们平常使用的时候有一个注意的地方,就是不要去装热水。网上有报道说拿这个瓶子反复喝水会致癌,那些都是子虚乌有的。这个瓶子应该说是在我们塑料瓶子里面非常接近安全的一种材料。

2号塑料。

2号塑料。

这是2号塑料。八九十年代打酱油一般就是拿这个。这个叫高密度聚乙烯,也较HDPE。这个材料总的来说是安全的,但是不适宜装液体的食物。

因为它生产出来后本身是半透明的,为了让它的强度更高,不得不去加一些石灰或者是二氧化硅。如果用这种塑料制品去装油,包括装奶制品,都不可避免会发生萃取或者说让它发生溶解,因此,这种塑料相对来说就没有那么安全。现在的超市里面卖油用的一般都是1号,因为它既耐水又耐油。

4号塑料。

4号塑料。

这是4号塑料,也是我们平常生活当中最常用的塑料包装。它可以做得非常薄。这一类的塑料捻开的时候,有的很容易,一搓就开,有的怎么搓都搓不开,这是因为我们用了一些化学助剂去调整塑料的参数。虽然用的量很少,但是如果跟食品的可食用部分直接接触的话,是有一定风险的。所以,这种塑料用来装食物没有太大问题,但是不要直接跟食品的可食用部分接触。

5号塑料。

5号塑料。

这是5号塑料PP聚丙烯。聚丙烯被公认是最安全的塑料,它不仅没有助剂的问题,还可以耐高温,放在微波炉里面能够耐受140到150度的温度。目前很多的餐饮业也在推广使用这种塑料,但是成本相对要高一些。

6号塑料。

6号塑料。

这是6号塑料,聚苯乙烯(PS)。聚苯乙烯很多年前一直被妖魔化,一提到这种泡沫饭盒,我们都觉得它污染很严重毒性很大。但是与大家想象的正好相反,其实聚苯乙烯总的来讲还是比较安全。它唯一不安全的因素是在很高温度的时候会分解成苯乙烯,苯乙烯是有毒的,但是聚苯乙烯没事。

我们一般把聚苯乙烯做成泡沫使用,此外,喝咖啡的杯盖一般是PS的。为什么不拿它直接既做咖啡杯又做咖啡盖呢?不是因为成本的问题而是因为它虽然安全性好,但是却有一个工程性的问题,他的结晶性非常高,结晶性高就偏脆。

7号塑料。

7号塑料。

这是7号塑料,聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯前几年引起过一个比较大的事情, 2012年,欧盟提出来要开始监制聚碳酸酯的奶瓶。奶瓶用这个塑料非常好,因为PC是这里面唯一的一种工程塑料,它的加工性能远远超过其他塑料,耐磨性还有力学性都非常好。但是它唯一的缺点是里面含有双酚A。双酚A是生产PC材料的原材料之一,而且不像PS,双酚A在PC里面的残留是很难清除的,因为聚合方式不一样。

此外,双酚A是环境雌激素。激素只要非常小的量就可能对人体造成直接的影响。科学证明,当双酚A在我们的尿液的含量在1.43PPB( 十亿分之一)的时候就可能对健康造成影响。也就是说,如果塑料里面大概含有不到一微克这么一个量的时候,就可能对人的健康造成影响。

因为PC塑料地广泛使用,美国大概92%的成年人存在双酚A在尿检当中超标的问题。中国的情况也不乐观,我之前查过一个资料,广州出现这个问题的概率大概在85%,估计上海的情况也不乐观。

有些家长反映说,孩子没有到青春期就开始出现了一些性征,有一些研究认为,这可能是和环境激素有关系。另外,双酚A可能和一些癌症之间也存在关联。所以,在欧盟提出禁止PC的奶瓶之后,中国很快也禁止了。现在的奶瓶都换成了玻璃或者PP,但是问题并没有真正解决,因为像这种PC塑料在我们生活中还是用得非常普遍。所以,如果家里还有这种老式饮水桶的话,我建议回去最好更换掉。

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

接下来讲一下3号塑料 PVC,又叫聚氯乙烯,聚氯乙烯就涉及到我们刚才提到的塑化剂的使用。刚才上面六种塑料里面完全没有提到塑化剂的材料,真正跟塑化剂有关的只有这一种塑料和另外一种叫PVDC的塑料,但是那种塑料用的量非常少。

聚氯乙烯在生活当中的应用非常广泛,有这种很硬的管、水晶垫、PV的垫片等。

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这三种居然是一种塑料,如果我不提,可能很多人都难以想象。这三种塑料怎么能够做到这么大的形象差异?就靠一样,增塑剂。通过调整塑化剂的比例就可以生产各种各样的塑料制品。

上图左边这个里面的增塑率大概只有10%-20%,右边这种水晶垫的增塑率大概在40%左右。如果能够做到这种密封垫跟橡胶一样,弹性非常好,它的拉升可以拉到两倍、三倍的长度,增塑剂的比例能到50%-60%。增塑剂越多它的透明度也会越高,因为它不结晶了,几乎跟我们高温的固体一样,跟液体差不多了。

这样的材料在我们生活当中跟食品总的来说接触得不多,只有极少数的时候会使用。如果是老款的玻璃瓶的啤酒,把盖掀开之后,里面有一层小的垫片就是用PVC去做的。现在技术好了,用HPE,就是聚乙烯也可以去实现了。

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这个管道在一些食品工厂里面有时候会出现的。按照食品的法规,食品工厂里面都要采用硬连接,只能用不锈钢作为直接接触食品的要求。但是有一些工厂在调试或者为了省钱,可能会有一些PVC管。除了这种硬管之外,可能有软管,也可能会造成增塑剂在食品里面出现。

目前来讲,虽然也有人说聚氯乙烯可能是跟双酚A一样是环境雌激素,但是就我所看到的文献,没有特别的证据证明它和人体的激素有一定关系。但是可能会和一些疾病有关联,这是它的一个风险。

讲完这些,大家应该对我们身边的塑料有一个充分的认识。实际上塑料材质不是洪水猛兽。我们每年生产几亿吨各种塑料,只有大概不到1000万吨是含有增塑剂的。跟我们生活比较密切相关,跟我们食品直接相关的,只有极少数的几种有安全问题。

在用塑料制品的时候,关键是注意好以下几点:

第一:是装合适的东西。比如说矿泉水瓶,它什么都能装,但是有一些可能就不适合装油。聚乙烯塑料袋,就不适合装油了。

第二:注意使用温度。

第三:尽量避免光照。因为光照对塑料来讲会造成老化,老化之后的塑料安全性就没法保障了。一般来讲,我们家里面用的塑料制品尽量不要超过三年。

第四:塑料和金属一样,也会疲劳,你反复地去用机械力给它造成一些伤害的时候,它也会发生一些反应,也是有一定隐患的。这就是我们对食品用的这些塑料的一个比较全面的观察。

接下来谈到金属材质。提起金属材质,大家想到的应该就是铁,因为铁在我们生活当中用的最多, 除了菜刀、锅这些东西之外,最常用的是不锈钢。

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不锈钢在食品工业里面几乎是跟食品接触最多的。不锈钢里面含金属铬。金属铬对人体怎么样?这个问题我也想澄清一下,一般跟食品接触要求是304以上的不锈钢。它的铬的溶出是用硫酸做实验。如果在硫酸里面不到安全线的铬的溶出才能够被称作304钢。我们的食品不会比硫酸的腐蚀性更强,所以我们不用担心不锈钢对人体的影响。

另外一种常见的铁是马口铁。马口铁叫名字大家有点陌生,它也叫镀锡铁。很多人吃的罐头, 内层有点发黄的那种材料就是马口铁。

图片来自pixabay

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“马口”据说是在澳门生产的,澳门的英语叫Macao,所以后来就翻译成马口铁。马口铁跟我们食品接触的是锡,为什么会用到锡?锡对食品来讲影响非常小,锡的活性很低。它唯一的一个问题是不耐低温,大家可能听说过拿破仑去俄罗斯征战,用锡制的纽扣到冬天掉了。那个故事不是很真实,但是有一个故事是真实的,就是去南极考察的时候,有一个英国的考察队用锡壶装汽油,到中转站之前就全部漏光了。因为锡在低温的时候变成了粉末。锡除了在低温的时候会变成粉之外,其他没什么问题。我们如果家里面有锡器,千万记得别放冰箱里。

总的来说,马口铁是比较安全。此外,锡其实有味道,有些人如果比较敏感是能感觉到锡的那种特殊的味道。

用铁制作设备,比如铁锅,如果你长期贮存,它会溶出铁离子,特别是游离的铁离子或者亚铁离子,吃多了对人体非常不安全。我们平常补铁,说实话,从安全的角度来讲,不建议补游离的铁,尽量还是从食品当中去获取铁元素。

美国人喜欢吃补剂,几乎每年都有小孩按成人的量吃补剂造成中毒。因为它是会产生自由基会有中毒的问题。从食品安全的角度来讲,用铁器尽量用马口铁或者不锈钢,这两个是比较安全的。

再一个就是铝罐。烧烤中用到的锡纸并不是锡,而是铝箔。因为锡除了不耐低温之外,它也不耐高温,200多度就化了,虽然有些人说铝会造成老年痴呆,但是铝箔在包食物的时候,实际上基数很少,再加上它跟食品、痴呆的关联现在也没有得到证实。

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易拉罐刚才我已经解释过了,它看似是金属的包装,但是它实际上真正跟食物接触的是里面的那层薄膜,所以它不存在铝污染的问题,但是却带来了更严重的问题。它里面用的是环氧树脂。如果大家见到一种防水的停车场,可能有印象,绿的那种。那个绿的是环氧树脂。

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这个环氧树脂就是咱们铝罐里面用的涂层,这个涂层非常的精密,在罐里面它大概只有不到一微米的厚度。它的生产技术不比造飞机简单,造飞机用的零件都没有这么精密,但是它给我们带来的问题却是非常大。

环氧树脂和聚碳酸酯一样,也是用到双酚A。易拉罐一般装的是碳酸饮料。碳酸饮料真的是碳酸吗?不是,它里面用的是磷酸。我们喝的可乐,它的酸度可以达到2.8。这个酸度,我们一般的人的牙齿其实是不怎么能够耐得住这么高酸度的。长期喝可乐,牙的保养是很成问题。既然连牙都可能会遭受到这种腐蚀,那么环氧树脂也会受到影响。

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在酸性的饮料下面,环氧树脂的膜非常容易被萃取,饮料里面的双酚A的浓度可能比PC装水里的更高。从这个角度来讲,我建议咱们家里孩子或者孕妇这样的一些特殊人群,在喝易拉罐饮料的时候千万留点神。

到目前为止,没有一个工业化的其他的材料能够替代这个罐子。所以可能在很长一段时间里面,易拉罐仍然会使用环氧树脂作为内透膜,这在食品包装上面其实非常严重的一个事情。此外,我国到目前为止,没有一个能够生产易拉罐的企业。80%以上的易拉罐是由美国的三家易拉罐厂生产的。这三个易拉罐厂其实已经形成了一个商业联盟,对公众,易拉罐使用环氧树脂作为内透膜这件事一直是被抹掉的。我们不得不承认,食品安全有时也是会受商业利益的影响。

除了刚才已经知道的这些事情之外,金属包装也有一些其他的隐患。比如说重金属,我们最常见的情况有 铅、汞、镉、铬、砷,砷实际上不是金属元素,但是一般在讲重金属的时候都会给它列入在内,它就是砒霜的不幸的来源。另外几种,铬我刚才已经提到了,不锈钢里面会含有。镉在锌里面有的时候会含有,还有就是电池里面也会含有。镍,其实食品里面几乎很少会遇得到,不锈钢一般是用铬,很少用镍。再一个是汞和铅,汞和铅过去很多是炼丹。除了刚才讲涂层的问题之外,还有就是颜料。颜料很多是含有重金属的,我们在用任何纸包装的时候,千万注意不要让颜料去和你的食物直接接触。

除此之外,也讲一下特氟龙。特氟龙这几年的争议很大,它叫聚四氟乙烯,也叫不粘锅。它在生产的时候用一个中介叫全氟辛酸脂,全氟辛酸脂毒性非常低。总的来讲,特氟龙本身的安全性是有保障的,它只有一个缺点就是强度不高,你炒菜的时候尽量不要用铁铲,用木铲就行,不会给它刮破,但是吃下去,实际上对人体不会有太大的影响。现在新的技术已经出来了,不再用全氟辛酸酯作为中介品质生产。

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最后讲一下纸包装。像油条、烧饼、牛奶或者糕点,都会用到纸包装。这里面大部分里面都是有涂层的,这个涂层不用太担心,它不是环氧树脂,它是高密度聚乙烯的膜。这个聚乙烯有什么好处呢?从纸包装上你就能看出来,它在喷涂了之后,经过高温就可以把这个边封上,这是聚乙烯的一个特点。

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这种材料应该说对我们身体不会有太大的问题。虽然说纸看起来很环保,但是它跟食物接触并不是一个好主意,因为它里面会用到包括像胶,胶不是我说的这个聚乙烯的,有一些是用胶水去涂着的,还有就是油墨,这些对人体都可能会造成影响。所以我们在平常去包装食物的时候,我一直也是这么一个态度,不推荐去用纸包装。

以上就是我们生活当中常用的一次性材料,总的来讲,塑料之所以能够大行其道,安全性是有保障的。可即便如此,我还是想强调一下塑料和环保的关系。我虽然搞了很多年的塑料,但是我一直是提倡大家少用塑料。因为在环保方面,塑料给我们造成的影响实在是太大了。

20年前,那会儿坐火车的人应该都有感受,火车道两边全是扔的泡沫饭盒,还有方便面盒,造成了非常严重的白色污染。现在这些年好多了,因为我们从聚苯乙烯换成了PP的饭盒,pp饭盒更薄了,而且回收塑料方式也变得越来越完善。白色污染现在要好一些了,但是有一些看不到的污染,就是海洋里面。海洋里面的海产品可能现在都面临这么一个危机,塑料污染积压的空间。除了4500米深的微塑料之外,在太平洋上面还有好几个塑料的漩涡,因为洋流的问题,它存在这儿永远出不去的。我记得是离夏威夷岛不太远的地方,现在已经造成了很严重的生态问题,包括一些海生物,特别是食物链比较高的哺乳动物,影响就是不可逆转。

我们平常的生活当中,其实并不需要那么多的包装。很多人也一直在追问,过度包装提高商品的价值,它的意义在哪儿?我们平常在家或者去超市,尽量还是少用塑料。最安全的材料肯定不是塑料,玻璃和陶瓷是经过高温烧制的,经过一千多度高温烧制的,所以你装任何的食物它都几乎不会有任何的溶解。

作为化学化工行业的一员,我想对全世界说一句话:希望我们所有的人能够行动起来,为地球做一点贡献。

谢谢大家。

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

演讲嘉宾孙亚飞:《食品包装背后的故事》

科学生活指南是科学松鼠会在巴斯夫(中国)有限公司的支持下举办的系列线下沙龙活动。每期将会有一个生活相关的话题,由多位嘉宾从不同的角度分享科学知识和看法,展现生活背后的科学思维方式,传递可持续发展的生活态度。

人造肉就要来了?能吃吗好吃吗,中国市场上会不会有?

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美国农业部(USDA)和美国食品药品管理局(FDA)近日宣布,他们将联合对人造肉的生产进行监督,以便保证它们被安全地出售给全国各地的消费者。据《科学美国人》等媒体报道,美国目前有若干家创业公司在进行人造肉的开发,预计短期内就可以出现在市场。

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对于新鲜事物,人们往往充满好奇。这里,来解答几个对人造肉的常见疑问。

人造肉是怎么做出来的?安全吗?

方法是从动物身上抽取干细胞,把它扩增培养成为肌肉细胞,并且分化成肌肉纤维而成为“肉”。

理论上说,这样生产的肉能够更好地避免微生物污染以及使用抗生素,也不需要各种药物,能够更好地保障安全。但是,它毕竟是一种与传统不同的生产方式,生产过程中的“风险点”也跟传统生产不同。USDA和FDA要专门对它进行监管,也就是要分析评估整个产销过程可能出现的风险因素,采取相应的措施来控制和规避。

简而言之,等到批准上市,就意味着它们的安全性能够得到保障。

跟正常肉相比,营养上有啥区别?

从食品的角度,肉就是饲料转化而来的人类食物。传统的肉,是用饲养动物来实现这个转化;人造肉则是略过动物,在生物反应器中直接实现转化。肉中的主要营养物质,蛋白质、矿物质、维生素等等,二者都会有,不过在具体的组成上可能不尽相同。比如,人造肉集中生长的是肌肉细胞,而脂肪细胞会很少。

口感跟正常肉一样吗?

目前,人造肉还没有上市,品尝过的人很少。从理论上分析,二者的口感可能会有明显的不同。人造肉主要是蛋白质,脂肪含量很低,而肉的风味和口感受脂肪含量的影响很大。比如顶级的“雪花牛肉”脂肪含量就很高,而中国传统的黄牛肉脂肪含量就很低,二者的口感差别就很明显。此外,肉的口感跟其中的胶原蛋白与弹性蛋白含量密切相关,它们的含量越高,肉就越“劲道”。比如老母鸡和老鸭,跟速成鸡、速成鸭相比,生长期要长得多,肉中的胶原蛋白与弹性蛋白含量明显要高,口感也就更为劲道。可以想象,人造肉的口感比起速成鸡鸭可能还要更加“不劲道”。

为什么要制作人造肉?

人造肉概念的产生源于美国的火星计划。在飞往火星的宇宙飞船中,饲养动物显然不够现实,而通过生物反应器来生产肉就要现实多了。这个概念“民用”之后,能够解决现在牲畜养殖中存在的问题,比如:

抗生素和药物的需求会大大减少甚至消除;

牲畜养殖排放的粪便污染环境,而排放的气体也是温室气体的一大来源,人造肉的几乎不产生这类污染;

通过动物,饲料转化成蛋白质的效率比较低,而人造肉的蛋白转化率要高得多;

动物福利者一直反对屠杀动物,人造肉能够避免“不人道”的指控。

有没有可能出现在中国人餐桌上?价格方面会更贵还是便宜?

虽然人造肉的技术有了很大的进展,也有不少公司在投资推动商业化。但是迄今为止,成本也还是最大的问题。2013年,第一个用人造肉制作的汉堡成本高达30万美元。经过这几年的努力,生产成本大大下降,比如美国的“孟菲斯肉制品”公司(人造肉的主要厂家之一),宣称今年能够把一个汉堡的成本降到600美元。虽然这已经是巨大的进步,但数千美元一公斤的成本(一个汉堡的肉大约110克),还依然没有什么市场竞争力。

虽然在技术原理上可以“生产出来”,但是价格和口感,依然是人造肉面临的巨大挑战。美国媒体“预计短期内”就会出现在市场,这个“短期”,可能也还是以年为单位计算的时间。

白藜芦醇有多神奇?来看看这个领域的那一地鸡毛

在各种“生物活性成分”中,白藜芦醇是极具号召力的一种。不管是红葡萄酒还是提取物,白藜芦醇都经常被当作“有科学证据支持”的保健品而受到追捧。2012年,一位相当具有影响力的美国教授被证实学术造假,而白藜芦醇的功效研究正是他的重点领域。虽然其他学者认为这一颗老鼠屎不会坏了白藜芦醇这一锅汤,不过白藜芦醇的研究到底能否支持那些营销广告,依然是一个值得探究的问题。

白藜芦醇研究专家被清理门户

美国康涅狄格大学卫生中心是白藜芦醇功效研究的重镇之一。其心血管研究中心主任、外科系教授迪帕克•达斯(Dipak K. Das),在过去的三十多年中发表了数以百计的研究论文,其中大量是关于白藜芦醇的。2008年,康涅狄格大学收到了一份匿名举报,说达斯的实验室甚至没有人能够熟练进行蛋白免疫印迹(Western blot)的操作,却发表了许多该操作的图片。大学迅即组成调查组,开始了广泛深入的调查。

2012年,调查完成,形成了长达60000页的报告,光是摘要就长达60页,结论是达斯教授发表的论文中有145处篡改和伪造数据。据此,大学冻结了达斯教授的科研经费,并且拒绝了他向联邦政府申请到的89万美元的科研经费。除此之外,大学还向11家学术刊物通报了调查结果,导致了20篇论文被撤销。

2012年5月,达斯教授最终被康涅狄格大学开除。他拒绝承认学术造假,在2013年宣称起诉康涅狄格大学,指控大学侵犯了他的名誉权,并索赔3500万美元。后来,又发起另一起诉讼要求恢复工作。不过,还没有等到开庭,他就离开了人世,终年67岁。

斯教授发表了大量关于白藜芦醇的论文,很多论文经常在白藜芦醇的营销中被引用。这一学术丑闻使得白藜芦醇的研究受到了许多怀疑。

白藜芦醇的研究起源于脑补的营销概念

达斯教授虽然名气不小,但毕竟也只是众多白藜芦醇研究者中的一位。白藜芦醇是否有效,并不由这一起学术丑闻所改变。

不过,白藜芦醇的研究颇有“先打靶,后画圈”的意味。1939年,有日本学者从一种有毒植物白藜芦中分离出了一种新的化合物,根据其化学结构命名为“白藜芦醇”。在此后的几十年中,虽然在其他一些植物中也发现了它的存在,不过也就只是一种普通的化合物分子而已。 1980年代之后,有一些学者开始研究它的生物活性,不过也没有引起太多关注。

峰回路转发生在1990年代。1991年,美国有个电视节目介绍了著名的“法国悖论”:法国人吃很多高热量、高脂肪、高胆固醇的食物,但心血管疾病的发病率却不高,并且给出了一个可能的解释——法国人大量喝红葡萄酒,是葡萄酒起到了保护心脏的作用。

图片来自pixabay

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一消息引发了公众的巨大关注,葡萄酒商们当然更高兴,大力推动“红葡萄酒有益健康”这个概念。喝葡萄酒所伴随的生活方式、葡萄酒爱好者的经济状况、葡萄酒中的酒精、单宁等成分,也都作为“法国悖论”的原因得到了许多研究,不过结论都不那么赏心悦目,基本上属于“或许是,不确实”的状态。

在这样的热潮中,白藜芦醇得到了空前的关注,研究论文多达几千上万篇。

研究虽多,结论依旧雾里看花

白藜芦醇是一种酚类化合物。某些植物在收到真菌、病毒之类的外来侵袭时,产生白藜芦醇来进行防御。这样的代谢产物一般具有抗氧化、抗菌功效,所以对动物或者人有生活活性,也毫不意外。关键是:有什么样的活性?需要吃多少才能体现出活性?在这个量下会不会有毒副作用?

迄今为止,白藜芦醇的活性研究中,最多的“保护心血管”“抗癌”“抗衰老”这几方面。在2010年之前的十几年中,研究基本上集中在细胞实验和动物实验。细胞实验可以直接显示物质对细胞的作用,动物试验可以用大剂量去研究“可能的功效”和安全性。这些实验可以用来引导人体试验的设计,但要证实白藜芦醇对人体健康的作用和安全性,还必须进行大规模的人体试验。

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2010年,世界上研究白藜芦醇的科学家们举行了一个“白藜芦醇与健康国际研讨会”。交流讨论的结论是:“在细胞实验和动物实验中展示了希望,但需要人体试验”。过去几年,出现了一些小规模的临床试验。2012年12月又召开了第二届研讨会,有了更多更新的研究,然而总的结论还是依旧。到了2014年底,又举行了第三届研讨会,出现了更多研究,动物试验结果和作用机理的研究也更为广泛,但对于人体中的作用,也依然还是雾里看花。商家可以拿着这些研究去忽悠公众,而科学界的从业人员却总是在说“这些研究不足以做出有效的结论”。

消费者应该怎么选择

按照白藜芦醇与健康国际研讨会的的总结,有充分的证据支持白藜芦醇在动物试验中的健康功效。不过,动物实验中的“有效剂量”都很大,换算到人身上,相当于需要每天几百到两千毫克。而一瓶红葡萄酒中,总共只含有几毫克,白葡萄酒中更只有零点几毫克。

也就是说,哪怕是“大量”喝红葡萄酒,人们从饮食中获得的白藜芦醇是很有限的。这么低剂量的白藜芦醇能否产生健康功效,无法由动物实验和细胞实验来推测。而要达到动物实验中“有效”的剂量,只能通过白藜芦醇补充剂来实现。基于这样的思路,保健品商家就推出了各种各样的补充剂产品。

面对这些形形色色的白藜芦醇补充剂,消费者需要明白的是:

第一、补充剂经过提取加工和服用,其代谢与剂量效应关系有可能不同;

第二、即使是这些补充剂,其每日推荐的服用量在几十到几百毫克之间,与动物实验中的“有效剂量”仍有差距;

第三、大剂量服用白藜芦醇补充剂的安全性,只有短期的实验证据,长期服用是否产生危害,现在还无从得知。

简而言之,基于目前的科学证据,服用白藜芦醇补充剂不是一个明智的决定。合理食谱、营养均衡,才是最稳妥、更合理的选择。

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“为什么学植物?为了吃到各种悬钩子啊。”

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我选择植物学作为自己的终身事业,很大一部分原因是希望借此在野外找到好吃的,而悬钩子属不仅每个种都能吃,而且大多数种类都很好吃。因此,一定程度上可以说我就是为了悬钩子属才学习植物学的。

至于“能好怎”的问题:“好”是没得说,熟透的悬钩子果实都多汁可口,要说缺点顶多是有些种类太酸;“怎”也简单,直接撸下来塞嘴里就行,野生种类果肉太柔嫩,根本不可能贮存运输,也就省得打什么深加工的主意了。

如何确定你面对的就是悬钩子

“能”的问题就说来话长了,对于野生果树,这个问题实际上是如何在野外辨别它们。悬钩子属的特征非常好记:灌木或木质藤本,茎和叶片背面的叶脉上有皮刺,果实是由多个离生心皮发育而成的浆果状聚合果。至于花长什么样我就不说了,在野外看见悬钩子的花意味着你来早了两个月,很郁闷的对不对!

如果觉得术语不好理解的话,悬钩子属的果实就是这样攒在一起的小珠子。这是属模式种黑莓Rubus fruticosus的果实。图片:wiki commons

如果觉得术语不好理解的话,悬钩子属的果实就是这样攒在一起的小珠子。这是属模式种黑莓Rubus fruticosus的果实。图片:wiki commons

很多悬钩子的果实彻底成熟后是黑色的,这样才够甜,红色的时候比较酸。黑莓Black berry即得名于此。图片:wiki commons

很多悬钩子的果实彻底成熟后是黑色的,这样才够甜,红色的时候比较酸。黑莓Black berry即得名于此。图片:wiki commons

尽管辨认到属并开吃很容易,但要确定吃进嘴里的到底是哪种悬钩子却非常困难,这对资深的植物分类学家来说亦然。悬钩子属的分类仍然是世界性的难题,按照不同的分类系统,这个属在全世界有250~700个物种——由这个数字的范围就能看出分类学家在这个属上存在多大的分歧。悬钩子的繁殖方式非常混乱,既容易杂交,又容易孤雌生殖,于是产生了大量的同源和异源多倍体。这让通过形态来辨别物种成了一件几乎不可能完成的任务。

在《中国植物志》记载的约150个物种里,常见的物种分化式样是一个广布的、变异幅度大的物种周围,围绕着若干个狭域分布的近缘种;由于花果相似,很多时候要依靠叶片的形态来区分,但往往是那个广布种的叶片变异幅度就比其他近缘种加起来还要大。

几年前我试图做一些这个属的工作时遭遇了这个拦路虎,一位我所尊敬的老师给我的建议是:“不如你完全抛弃现有的物种划分,先用分子手段把系统树建立起来,再重新分种吧。”我估算了一下采样的难度,又数了数我的经费,默默地放弃了。

对,就是吃过这么多种悬钩子

伤心事不提了,我还是说说这些年吃悬钩子的美好回忆吧。

2005年起我在中科院华南植物园读博士,报到没多久就被老板赶着出野外,于是我带着师弟去了南岭国家级自然保护区。彼时正是春末夏初的好时节,我们实验之余就在周围山上瞎转。这天在一片杉木林下发现了几丛悬钩子,跟我之前见过的种都不一样。这个种是单叶,皮刺很少;果实也是单生的,酸甜之余有一种很难形容的味道。师弟说:“有点像某种农药味,但是很淡,不影响食用。”我们遂暂定其为“农药悬钩子”。当时还没有数码相机,我用一台破海鸥摁了两张,回来后扫了底片。

这个种我鉴定为中南悬钩子R. grayanus,在广东、湖南、福建、浙江一带的山地森林中广布,是一个叶形变异极大的种。它的分布区和一些近缘种的有交错,有很多的过渡类型,难以区分,所幸我们吃的这一株是比较典型的。摄影:顾有容

这个种我鉴定为中南悬钩子R. grayanus,在广东、湖南、福建、浙江一带的山地森林中广布,是一个叶形变异极大的种。它的分布区和一些近缘种的有交错,有很多的过渡类型,难以区分,所幸我们吃的这一株是比较典型的。摄影:顾有容

南岭作为广东省的北部屏障,是温带植被向亚热带植被过渡的地区,悬钩子属作为北温带的代表性类群,在这里的多样性也很高。

南岭的悬钩子里我最喜欢的是空心泡R. rosaefolius,也叫蔷薇莓,果实很大很好吃,没有农药味。果实成熟期是6~7月,成熟的时候部分小浆果会脱离花托而使得整个聚合果呈现空心,故得名。在蔷薇属里有个种的学名跟空心泡的是回文,即悬钩子蔷薇Rosa rubus,其重瓣栽培品种就是著名的荼蘼花。

空心泡R. rosaefolius,这个种是羽状复叶的灌木或藤本,分布遍及长江流域以南、东南亚乃至整个环印度洋区域。图片:wiki commons

空心泡R. rosaefolius,这个种是羽状复叶的灌木或藤本,分布遍及长江流域以南、东南亚乃至整个环印度洋区域。图片:wiki commons

时间再往前一点,我大三暑假在峨眉山野外实习。那时候比较穷,在山上只能买得起1块钱一碗的冰粉聊解饥渴,而且冰粉也不是随时都能买到,所以遇到结果的悬钩子大家都很高兴。记得那天从金顶下行到万年寺,一路上吃了总有十来个种吧,不过景区不让采标本,多数都无法确定种类。后来我在成都工作那几年,基本上把四川盆地西边的悬钩子种类吃遍了,边吃边鉴定之下,几个印象深刻的种也就能对上号。

吃得最多的是喜阴悬钩子R. mesogaeus,中国西南山地的广布种。名为喜阴,但在阳坡上也长得很多,尤其多见于阔叶林被砍伐后的迹地,是一个先锋物种。这个种的果实成熟后是黑色的,甜度适中,胜在量大。这个种还是重要的蜜源植物,花极多,每朵花都能分泌大量的花蜜,而且糖浓度超过50%,蜜蜂特别喜欢。据我们的调查,有关地区7月出产的蜂蜜里大概有90%来自喜阴悬钩子。

喜阴悬钩子R. mesogaeus的花蕾和果。《中国植物志》说这个种果实无毛,但也不尽然,上图就是个非典型。依海拔不同,果实成熟期在7~8月间。摄影:顾有容

喜阴悬钩子R. mesogaeus的花蕾和果。《中国植物志》说这个种果实无毛,但也不尽然,上图就是个非典型。依海拔不同,果实成熟期在7~8月间。摄影:顾有容

秀丽莓R. amabilis也是个花果皆大的种,聚合果能有3cm长。分布区和喜阴悬钩子相同,果实成熟略晚,味道偏酸。

秀丽莓。摄影:顾有容

秀丽莓。摄影:顾有容

高粱泡R. lambertianus因为果序像高粱穗子而得名,但我不知道把果实的照片存在哪儿了……它是悬钩子属里开花结果最晚的种之一,果实最迟到10月才成熟,果小味酸,聊胜于无。

高粱泡的花。摄影:顾有容

高粱泡的花。摄影:顾有容

好了,已经写到口舌生津了,但最早成熟的悬钩子也要等到(明年)5月,真是令人捉急。

《风味人间》背后:灰碱棕为什么是金黄色?

在《风味人间》的第二集《落地生根》中,拍摄了“灰碱粽”。片中的农民把砍来的树枝烧成灰,用水溶解,反复过滤得到“灰碱水”。用灰碱水把糯米浸泡过夜,在包粽子,就得到了灰碱粽。

灰碱粽(《风味人间》截图)

灰碱粽(《风味人间》截图)

片子中对灰碱粽的描述是“谷壳般金黄的色泽”。

碱粽(《风味人间》截图)

碱粽(《风味人间》截图)

我们知道糯米是白色的。如果不加调料,也不加其他有色的食材,那么“清水白粽子”是白色的。

水白粽子(图片来自于网络)

水白粽子(图片来自于网络)

灰碱粽也没有加调料和有色食材,只是用灰碱水浸泡了糯米,为什么就变成了金黄色呢?

树枝中主要有木质素等有机物,经过燃烧变成二氧化套和水跑掉了,最后剩下无机物成为“灰烬”。这些灰烬中含有大量的碳酸钾,化学性质跟作为纯碱的碳酸钠很接近。碳酸钾很容易溶于水中,加水过滤之后,收集起来的“灰碱水”主要就是碳酸钾的水溶液。碳酸钾是强碱弱酸盐,水溶液是碱性的,不懂化学的古人称之为“灰碱水”,也还是名副其实的。

制作灰碱水的过程,就是“从天然产物中提取食用碱”的原生态化工生产过程。在世界各地,古人们也都找到了类似的做法,用这样的碱水来制作食物,以及用于其他需要碱性的用途。

糯米的主要成分是淀粉,接近80%,基本上都是支链淀粉。支链淀粉的分子很大,主干上有分支,分支上有分叉,分叉上再分小叉……在加热的时候,支链淀粉比直链淀粉更容易吸水膨胀,然后互相牵扯,形成“胶状”。除了淀粉,糯米中还有7%左右的蛋白质。在高温下,蛋白质变性伸展,也会互相交联形成网络。支链淀粉和蛋白质的伸展和交联,是糯米吸水粘黏的分子基础。分子伸展得越好,互相之间的牵扯就越充分,形成的“食物胶”就越均匀。在碱性环境中,淀粉和蛋白质都更容易舒展开来,交联融合得更为充分,形成的“食物胶”粘弹性更好——在日常用语中,大家把这种粘弹性叫做“Q弹”。

糯米中含有一些黄酮类的物质。在酸性和中性条件下,黄酮类的物质是无色的,所以我们看看到的糯米的白色。在碱性条件下,它们就会呈现出黄色,从而掩盖了粽子的白色。这跟碱面和超薄的馄饨皮总是黄色,是同样的原理。

除了灰碱水,其他的碱性物质也能让粽子有更好的口感和呈现金黄的颜色。比如有一些地方,还保留着“硼砂粽子”的传统做法。硼砂除了起到灰碱水同样的作用,还有很好的防腐效果,在过去很受欢迎。但是,硼砂的有毒剂量比较小,在现代的食品监管中已经被禁止用于食品了。如果碰到电商、微商或者街头小贩推销这种“原生态”“古法”的“硼砂粽子”,不仅不要买,还应该进行举报。

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动图欣赏:撞散那团初生的“行星”

本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”,未经许可不得进行商业转载

在今天的动图中,研究者们用玻璃、铅质和塑料的小球撞散了一团团颗粒。

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进行实验时,受到撞击的颗粒团正在一根1.5米长的真空玻璃管中自由下落。它身处真空,又处于失重状态——就像在太空中那样。这其实正是为了解太空中行星的诞生而进行的一个小型的模拟实验。行星的诞生也是从一团松散聚集的颗粒开始,但人们对这个过程细节的了解还非常少。

来自名古屋大学和布伦瑞克工业大学的研究者进行了这项模拟实验。进行实验的颗粒团块有两种,一种由软质的颗粒组成(细小粉尘聚集在一起形成的颗粒),另一种由硬质颗粒组成(1毫米直径的小玻璃珠)。这些颗粒被装进一个直径25mm的小“杯子”里,小杯子安置在玻璃管顶部。接下来,研究者非常快速地撤掉小杯子,杯子里的一团颗粒就开始自由下落。接着研究者就会让直径较大的小球与颗粒团块发生撞击,并用同样在自由下落的高速相机记录下撞击的过程。

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(这个图显示的是小玻璃珠的实验结果,开头的图是软颗粒的撞击结果)

这个模拟实验显示,在撞击过程中,硬颗粒和软颗粒组成的团块都表现出了相同的规律。在行星形成的早期,太空中的颗粒团块可能也会受到类似的撞击,如果模拟实验中的规律确实是通用的,那么人们研究行星诞生所用的物理模型也可以得到简化。

图片来自Wikipedia | NASA

图片来自Wikipedia | NASA

原论文:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.208001

一个相关报道:https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.121.208001

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花胶的那些“神效”,有靠谱的吗?

在中国,“花胶”是一种极具号召力的“滋补圣品”。来源不同的花胶价格相差巨大,便宜的每斤几百元,贵的每斤几千元。花了这么多钱,自然是因为“传说中的功效”,比如传统的“滋阴养血”“止血补血”“补肾益精”,以及现在时髦的“提高免疫力”“补充胶原蛋白”“抗疲劳”“促进生长发育”等等。

这些传说有科学依据么?

花胶是什么

花胶是“鱼胶”的一种。鱼胶是用鱼的加工废料制取的干胶,比如鱼鳞、鱼骨、鱼鳔等的,都可能加工成“鱼胶”。“花胶”专指鱼鳔制作的鱼胶,也有人称之为“鱼肚”。

与鱼翅一起陈列的花胶。图片来自Wikipedia | SYPHKU M0105

与鱼翅一起陈列的花胶。图片来自Wikipedia | SYPHKU M0105

网上对鱼胶的介绍通常是这样的:“鱼胶主要成分为高级胶原蛋白、多种维生素及钙、锌、铁、硒等多种微量元素。其蛋白质含量高达84.2%,脂肪仅为0.2%,是理想的高蛋白低脂肪食品。”而在《中国功能食品原料基本成分数据表》中,采用的数据则是“蛋白质含量为76%、脂肪含量1.0%”,而维生素和矿物质都含量极低。海南大学的段振华等人测定过几种不同鱼鳔的组成,蛋白质和脂肪含量也在上述范围内,而总的矿物质含量在1%以下。

基于这些数据,可以总结为:不同种类的鱼鳔制成的花胶在组成上有一定差异,总体而言是很高的蛋白含量(80%左右)、很低的脂肪含量(1%以下)、不含碳水化合物、少量矿物质以及极少量的维生素。

花胶成分,能支撑起传说的功效吗?

很多花胶的宣传中,都是把“高蛋白、低脂肪、多种维生素以及矿物质”作为功效的依据。

然而这完全不靠谱。

首先,维生素和矿物质的种类并不重要,重要的是含量。任何一种动植物的成分中,基本上都含有“多种矿物质和维生素”。而花胶中的各种矿物质和维生素的含量本来就低,食用量也不大,其中的维生素和矿物质微乎其微。

花胶的“低脂肪”是事实,针对现代人“少油”的饮食建议而言,也可以算是一个优点——但这种优点,并不能带来传说中的那些“功效”。

蛋白含量确实高,但质量很差

在营销宣传中,花胶被称为“高级胶原蛋白”。在食品营养领域,胶原蛋白有不同的来源,但没有“高级”和“低级”之分。

蛋白质的营养价值在于满足人体对氨基酸的需求。氨基酸组成与人体需求接近、消化效率高的蛋白质,被称为“优质蛋白”。有的蛋白虽然可能在某些氨基酸的含量上有缺陷,但如果“必需氨基酸”的含量高,那么跟其他蛋白合理搭配之后,也能够高效地满足人体需求。

而花胶两样都不占。它不含色氨酸,因而单独满足人体氨基酸需求的能力为零。根据段振华等人所测定的氨基酸组成,鱼鳔蛋白中含量前六位的氨基酸分别是甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、天冬氨酸,加起来超过一半,但都不是人体的必需氨基酸。为了说明“花胶的功效”,营销宣传中强行把这几种氨基酸的“作用”同“功效”联系起来。在一些很初步的研究中,补充某种氨基酸对身体似乎产生了一些“好的影响”,就被演绎为“吃花胶能够具有某某功效”。

这是保健品营销的典型套路。消费者应该明白的是:首先,这些实验结果“很初步”,没有更多、设计更严谨的实验来证实,结论并不可靠;其次,即便接受“有作用”的结论,也有更多更好的方式去摄取那些氨基酸,花高价去吃花胶来补充完全不值得。

最后总结一下:花胶的功效来源于古人的臆想,现代营销中对古人臆想所做的“解释”也都是牵强附会。如果作为食材,花胶可以充饥;如果作为风味小吃,花胶的口感也算有特色;要指望它的“保健功效”,还是算了吧。

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