舌尖上的化學(xué)

舌尖上的化學(xué)

—吃的科學(xué)

第一章引言

第二章食物的化學(xué)

第三章味道的化學(xué)

第四章食品生產(chǎn)與化學(xué)安全

第五章科學(xué)飲食

學(xué)習(xí)目的了解日常生活中飲食的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。了解食品生產(chǎn)加工過程中的一些化學(xué)方法和手段。達(dá)成科學(xué)、合理、健康的飲食的目的。飲食:人類獲取絕大部分能量和物質(zhì)的幾乎唯一的方法食物:能被食用并經(jīng)消化吸收后構(gòu)成機(jī)體供給活動(dòng)所需能量或調(diào)節(jié)生理機(jī)能的無毒物質(zhì)。第一章引言第一章引言一、人為什么要吃飯？二、人為什么要喝水？三、日常飲食當(dāng)中的一些常見問題的討論？一、人為什么要吃飯？人體本身是一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)耗散結(jié)構(gòu)理論指出，系統(tǒng)從無序狀態(tài)過渡到這種耗散結(jié)構(gòu)有幾個(gè)必要條件，一是系統(tǒng)必須是開放的，即系統(tǒng)必須與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換；二是系統(tǒng)必須是遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的，系統(tǒng)中物質(zhì)、能量流和熱力學(xué)力的關(guān)系是非線性的；三是系統(tǒng)內(nèi)部不同元素之間存在著非線性相互作用，并且需要不斷輸入能量來維持。閾值即臨界值對(duì)系統(tǒng)性質(zhì)的變化有著根本的意義。在控制參數(shù)越過臨界值時(shí)，原來的熱力學(xué)分支失去了穩(wěn)定性，同時(shí)產(chǎn)生了新的穩(wěn)定的耗散結(jié)構(gòu)分支，在這一過程中系統(tǒng)從熱力學(xué)混沌狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻暮纳⒔Y(jié)構(gòu)狀態(tài)，其間微小的漲落起到了關(guān)鍵的作用。這種在臨界點(diǎn)附近控制參數(shù)的微小改變導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)明顯的大幅度變化的現(xiàn)象，叫做突變。耗散結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)都是以這種臨界點(diǎn)附近的突變方式實(shí)現(xiàn)的。耗散結(jié)構(gòu)是生命的本質(zhì)首先,生命的本質(zhì)在于運(yùn)動(dòng)。人體是一個(gè)遠(yuǎn)離平衡的系統(tǒng),它需要保持動(dòng)態(tài)平衡才能存在。平衡就意味著生命的終止。興奮和抑制、收縮和舒張平衡了,心跳也就停止了。動(dòng)脈、靜脈各部分血壓平衡了,毛細(xì)血管有效過濾壓等于零,物質(zhì)交換也就沒有了。細(xì)胞內(nèi)液與外液中的Na+、K+的濃度是非平衡的,神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)K+濃度為膜外30倍,膜外Na+濃度為膜內(nèi)12倍,這種離子濃度非平衡,對(duì)細(xì)胞的興奮及機(jī)能是必要的。如果離子濃度平衡,生物電就消失,細(xì)胞功能也就喪失。耗散結(jié)構(gòu)是生命的本質(zhì)其次,人體又是一個(gè)包含有多子系統(tǒng)多層次的復(fù)雜開放系統(tǒng)。從橫向看,包括骨胳、肌肉、神經(jīng)、消化、呼吸、泌尿生殖系統(tǒng)等子系統(tǒng)。從縱向看,包括群體、個(gè)體、器官、組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞、分子、量子等層次。此外,還有與上述要求有關(guān)又自成一體的免疫系統(tǒng),等等。而且各子系統(tǒng)之間、各層次之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系和相互作用。人既要吃、喝、吸氣,又要拉、撤、呼氣,因而是一個(gè)開放系統(tǒng)。機(jī)體走向封閉,就會(huì)生病甚至死亡。中醫(yī)所說“不通則痛”就是這個(gè)道理。耗散結(jié)構(gòu)是生命的本質(zhì)再次,人體內(nèi)各元素之間存在非線性機(jī)制。所謂非線性,是指引起系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)的復(fù)雜過程的,主要不是逐步演變的擴(kuò)散型,而是產(chǎn)生突變(或質(zhì)變)的化學(xué)反應(yīng)型。人體生理病理轉(zhuǎn)化過程中,存在大量通過爆發(fā)性漲落而擺脫連續(xù)性的情況。即使是最簡單的細(xì)胞中,正常的新陳代謝也要引起無數(shù)個(gè)化學(xué)反應(yīng);新陳代謝還要有特定的酶。因此,正常人體是離不開非線性機(jī)制的。最后,人體生命現(xiàn)象中,還大量存在時(shí)間節(jié)律和周期行為。所以,人體能夠形成和保持耗散結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)是生命的本質(zhì)生命不僅僅表現(xiàn)為終究要死亡,要從有序走向無序,而且在于它要努力避免很快地衰退為惰性的平衡。因此,從某種意義上說,人體時(shí)刻都處在有序-無序-有序的轉(zhuǎn)化過程中。在正常生理過程,機(jī)體內(nèi)部借助新陳代謝的作用,把細(xì)胞或機(jī)體中陳舊、多余的或有害的物質(zhì)分解,把衰老、垂死的或受傷的組織成分拆除,釋放其中的能量,使機(jī)體內(nèi)部有序結(jié)構(gòu)不斷遭到破壞,這可以說是人體自身產(chǎn)生的正熵,由于正熵存在,機(jī)體由有序趨向無序。但與此同時(shí),機(jī)體又通過合成代謝,從外界吸收物質(zhì)和能量,引進(jìn)負(fù)熵,建造自身結(jié)構(gòu)所需要的組織成分,以替代被拆除的組織成分,產(chǎn)生新的更高層次的有序狀態(tài),使無序趨向有序,從而使機(jī)體保持正常的生命活動(dòng)。機(jī)體這種相對(duì)穩(wěn)定有序是通過自身調(diào)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。耗散結(jié)構(gòu)是生命的本質(zhì)一旦致病因素造成調(diào)控機(jī)制混亂,機(jī)體與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換發(fā)生障礙,系統(tǒng)內(nèi)正熵增加,有序性遭到破壞,積累到一定的閾值,經(jīng)漲落觸發(fā),就會(huì)從有序變?yōu)闊o序,這就是病態(tài)。疾病的醫(yī)治實(shí)際上是通過強(qiáng)化輸入負(fù)熵流防止輸入正熵,并促進(jìn)機(jī)體遠(yuǎn)離平衡以達(dá)到系統(tǒng)熵增為負(fù)或正熵不大的低熵有序狀態(tài),從而消除疾病,轉(zhuǎn)為健康。吃飯是為了維持正常的耗散結(jié)構(gòu)人有不吃飯的行為嗎？

1辟谷術(shù)不食五谷，吸風(fēng)飲露，乘云氣，御飛龍，而游乎四海之外......不食五谷雜糧，諸如米面之類；不食人間煙火，即不食熟食；不食油鹽，道家稱之為“上清齋”；禁絕一切食物，專門服氣;服用藥物，代替食物。2冬眠不畏凜冬遮望眼，盤冰臥雪待春歸......冬眠是一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中一種極端的但被調(diào)節(jié)的體溫、代謝和其他生理活動(dòng)的下降，作為對(duì)減少能量消耗的適應(yīng)。這種定義已不包括變溫有機(jī)體對(duì)環(huán)境溫度下降而發(fā)生被動(dòng)反應(yīng)時(shí)的季節(jié)性或晝夜的蟄伏。因而，真正的冬眠限于鳥類和哺乳類動(dòng)物。冬眠的物種大致可分成兩類即主動(dòng)式冬眠動(dòng)物和被動(dòng)式冬眠動(dòng)物，后者如倉鼠，外部因素，包括光周期，食物和外界溫度對(duì)這種冬眠周期事件的定時(shí)起主要作用。3絕食（禁食）金樽清酒斗十千，玉盤珍羞直萬錢。停杯投箸不能食，拔劍四顧心茫然。絕食（HungerStrike），又稱絕食抗議，特指為了政治或其他目的進(jìn)行非暴力抵抗或者抗議的一種方式。非抗議性質(zhì)的自主性停止飲食，一般稱之為禁食。不吃飯會(huì)發(fā)生什么情況？第1階段：我們身體中有能量寶庫—肝臟和骨骼肌，這里儲(chǔ)備著豐富的糖原（肝糖原和肌糖原），糖原可以被分解成葡萄糖。如果我們開始絕食，身體就能使用這些額外的“燃料”，這些“燃料”大約能讓我們維持10-14小時(shí)。第2階段：當(dāng)身體的能量寶庫被用光后，身體會(huì)轉(zhuǎn)向另一物質(zhì)——脂肪，用來維持自己的生命。脂肪分解成脂肪酸和甘油的過程稱為糖異生作用。而脂肪酸會(huì)分解成酮類，然后進(jìn)入檸檬酸循環(huán)（也叫做三羧酸循環(huán)），最終轉(zhuǎn)換成可用的能源。不吃飯會(huì)發(fā)生什么情況？第3階段：人類大腦不能只靠酮類來存活，它的“燃料”中，酮類最多只能占75%，但剩下的25%必須得是葡萄糖。這樣，身體開始將甘油分解成葡萄糖。第4階段：當(dāng)葡萄糖不能滿足大腦活動(dòng)的需求時(shí)，身體開始將氨基酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖。要獲得氨基酸，就不得不通過破壞身體里的蛋白質(zhì)。自絕食以來，我們并沒有攝入一丁點(diǎn)的蛋白質(zhì)，這時(shí)我們的身體就成了可用的蛋白質(zhì)來源——尤其是肌肉里的蛋白質(zhì)。第5階段：這也是最后一個(gè)階段，這時(shí)身體已經(jīng)接近“死機(jī)狀態(tài)”了。神經(jīng)系統(tǒng)受到嚴(yán)重?fù)p害，電解質(zhì)水平會(huì)引起心臟的心律失常，而其他器官也開始嚴(yán)重受損或停止工作。我們的身體現(xiàn)在算是自己完全吞噬了自己。最終，心臟再不能承受萎縮和心律失常，停止了跳動(dòng)。器官和大腦也就沒有氧氣或血液供應(yīng)，身體逐漸變冷變硬，最終走向死亡。二、人為什么要喝水？二、人為什么要喝水？1.溶解消化功能水是體內(nèi)一切生理過程中生物化學(xué)變化必不可少的介質(zhì)。水具有很強(qiáng)的溶解能力，可使水溶性物質(zhì)以溶解狀態(tài)和電解質(zhì)離子狀態(tài)存在，甚至一些脂肪和蛋白質(zhì)也能在適當(dāng)條件下溶解于水中，構(gòu)成乳濁液或膠體溶液。食物進(jìn)入空腔和胃腸后，依靠消化器官分泌出的消化液，如唾液、胃液、胰液、腸液、膽汁等，才能進(jìn)行食物消化和吸收。在這些消化液中水的含量高達(dá)90%以上。2.參與代謝功能在新陳代謝過程中，人體內(nèi)物質(zhì)交換和化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的。水不僅是體內(nèi)生化反應(yīng)的介質(zhì)，而且水本身也參與體內(nèi)氧化、還原、合成、分解等化學(xué)反應(yīng)。水是各種化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)正常代謝的保證。如果人體長期缺水，代謝功能就會(huì)異常，會(huì)使代謝減緩從而堆積過多的能量和脂肪，使人肥胖。3.載體運(yùn)輸功能由于水的溶解性好，流動(dòng)性強(qiáng)，又包含于體內(nèi)各個(gè)組織器官，水充當(dāng)了體內(nèi)各種營養(yǎng)物質(zhì)的載體。在營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和吸收、氣體的運(yùn)輸和交換、代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸與排泄中，水都是起著極其重要的作用。比如，運(yùn)送氧氣、維生素、葡萄糖、氨基酸、酶、激素到全身；把尿素、尿酸等代謝廢物運(yùn)往腎臟，隨尿液排出體外。二、人為什么要喝水？4.調(diào)節(jié)抑制功能水的比熱高，對(duì)機(jī)體有調(diào)節(jié)體溫的作用。水的蒸發(fā)可散發(fā)大量能量，避免體溫升高。當(dāng)人體缺水時(shí)，多余的能量就難以及時(shí)散出，從而引發(fā)中暑。此外，水還能夠改善體液組織的循環(huán)，調(diào)節(jié)肌肉張力，并維持機(jī)體的滲透壓和酸堿平衡。5.潤滑滋潤功能在缺水的情況下做運(yùn)動(dòng)是有風(fēng)險(xiǎn)的。因?yàn)榻M織器官缺少了水的潤滑，很容易造成磨損。體內(nèi)關(guān)節(jié)、韌帶、肌肉、膜等處的活動(dòng)，都由水作為潤滑劑。水的黏度小，可使體內(nèi)摩擦部位潤滑，減少體內(nèi)臟器的摩擦，防止損傷，并可使器官運(yùn)動(dòng)靈活。同時(shí)水還有滋潤功能，使身體細(xì)胞經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)，保持肌膚豐滿柔軟。定時(shí)定量補(bǔ)水，會(huì)讓皮膚特別水潤、飽滿、有彈性?？梢哉f，水是美膚的佳品。6.稀釋和排毒功能不愛喝水的人往往容易長痘痘，這是因?yàn)槿梭w排毒必須有水的參與。沒有足夠的水，毒素就難以有效排出，淤積在體內(nèi)，就容易引發(fā)痘痘。其實(shí)，水不僅有很好的溶解能力，而且有重要的稀釋功能，腎臟排泄水的同時(shí)可將體內(nèi)代謝廢物、毒物及食入的多余藥物等一并排出，減少腸道對(duì)毒素的吸收，防止有害物質(zhì)在體內(nèi)慢性蓄積而引發(fā)中毒。因此，服藥時(shí)應(yīng)喝足夠的水，以利于有效地消除藥品帶來的副作用?？实谝浑A段：口渴基本上如果你失掉體重的2%時(shí)，就會(huì)明顯口渴。對(duì)一個(gè)140斤的男人來說，大概是2.8斤。100斤的女性大概是2斤。小孩子體重更輕，更容易失水。在這個(gè)階段，你的身體會(huì)努力保存余下的水分。腎臟會(huì)少送尿液到你的膀胱，于是尿液顏色變深尿量變少。你的出汗也會(huì)減少，結(jié)果導(dǎo)致體溫比較容易上升。你的血會(huì)變得比較黏稠厚重不好流動(dòng)，于是心臟要更努力地跳動(dòng)，用心率增加來保證血液循環(huán)能把足夠的氧氣送到全身。第二階段：暈眩如果你失掉體重的4%時(shí)，就會(huì)暈眩。對(duì)一個(gè)140斤的男人來說，大概是5.6斤。100斤的女性大概是4斤。如果你在沒水的情況下堅(jiān)持兩天，或者在高溫下不補(bǔ)水地連續(xù)騎上三小時(shí)自行車，就可能失掉這么多水。在這個(gè)階段，你的血液進(jìn)一步濃縮，因?yàn)檠鳒p少，皮膚會(huì)有點(diǎn)干枯皺縮。血量少了血壓低，因此容易暈眩甚至昏厥。你基本上不會(huì)出汗了，體溫因此也將進(jìn)一步過熱。渴第三階段：器官損傷如果你失掉體重的7%時(shí)，就會(huì)暈眩。對(duì)一個(gè)140斤的男人來說，大概是9.8斤。100斤的女性大概是7斤。不喝水地連續(xù)做上8小時(shí)高溫瑜伽就可能讓人失水到這個(gè)地步。在這個(gè)階段，你基本上很難維持正常血壓。為了生存，身體只好削減那些不是立刻攸關(guān)生死的器官的血流量，腎臟啦腸道啦之類。這些得不到血液的器官就會(huì)慢慢損傷。另外，由于少了腎臟來過濾血液中的代謝廢物，你血液中的細(xì)胞代謝產(chǎn)物就會(huì)迅速積聚。第四階段：死亡當(dāng)你失掉體重的10%時(shí)，就有生命危險(xiǎn)了。對(duì)一個(gè)140斤的男人來說，大概是14斤。100斤的女性大概是10斤。如果你在32℃的天里跑上11小時(shí)還不補(bǔ)水，或者你已經(jīng)五天喝不到水了，就可能失水到這個(gè)地步。這時(shí)候你真的立刻需要喝水。否則，你的重要器官都有過熱風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槟慊旧弦呀?jīng)無法控制體溫了。你可能死于肝功能衰竭。因?yàn)橛卸镜拇x廢物在血液里積聚，你也可能死于腎功能衰竭。水中毒？當(dāng)人體出現(xiàn)低滲的時(shí)候，非但口渴早已不再，還將出現(xiàn)頭暈、視覺模糊、軟弱無力等等，能堅(jiān)持喝到這個(gè)程度已非常見，能繼續(xù)堅(jiān)持將自己喝到死，非奇人異士不能為也。除非你刻意要選擇一種驚世駭俗的非典型自殺方式，不然多飲水是斷然不至于殺死人的。三、日常飲食當(dāng)中的一些常見現(xiàn)象的討論1、科學(xué)、合理、營養(yǎng)地飲食2、促進(jìn)和保持身體健康3、預(yù)防和治療疾病4、提高生活品質(zhì)。。。。。1多喝熱水？“在中國，不管我身體有任何不舒服，中國同學(xué)為我推薦：喝多點(diǎn)開水。發(fā)燒了？喝開水！胃痛？喝開水！壓力大？也喝開水！我現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)中國的開水厲害得不得了！”2異食癖3食品的分類1、乳與乳制品2、脂肪、油和乳化脂肪制品3、冷凍飲品4、水果、蔬菜(包括塊根類)、豆類、食用菌、藻類、堅(jiān)果以及籽類等5、可可制品、巧克力和巧克力制品(包括類巧克力和代巧克力)以及糖果6、糧食和糧食制品7、焙烤食品8、肉及肉制品9、水產(chǎn)品及其制品10、蛋及蛋制品11、甜味料12、調(diào)味品13、特殊營養(yǎng)食品14、飲料類15、酒類16、其他類谷類食品豆類及其制品蔬菜水果類畜禽肉及魚類蛋奶及其制品2023/11/21菌藻類酒類4.吃的禁忌食品本身的毒性食品搭配、食藥禁忌個(gè)體體質(zhì)差異文化、宗教與傳統(tǒng)。。。。。。4吃的禁忌食品本身的毒性食品搭配、食藥禁忌個(gè)體體質(zhì)差異文化、宗教與傳統(tǒng)。。。。。。蝦類+維生素C，(相當(dāng)于砒霜)，必死？牛肉+栗子中毒，引起嘔吐？豆腐忌蜂蜜——同食耳聾？鯉魚+辣椒，成痔疾？畢竟好像也許可能大概聽說似乎我們周圍真的發(fā)生過吃了螃蟹再吃柿子以后鬧肚子的事？1、乳糖不耐受：乳糖不耐受是指一