擺滿各種實驗器械的房間裡,穿大褂戴眼鏡的馬競和湯佳怡站在一起,看着面前的櫃型設備。
那是一臺超聲波細胞破碎儀。顧名思義,它能產生超聲波,並藉此打散、打碎生物細胞。
此時機器正在運轉,隨着超聲波震盪液體介質,無數微小氣泡迅速生成並炸裂,產生空腔效應撕裂周圍材料的同時,也在製造着惱人的噪音。好在機器配置有隔音箱,即便還有嗡嗡聲透出來,卻是不影響兩人的交談。
看着透明擋板後面燒杯,湯佳怡忍不住吐槽起了旁邊某人,“只是吃一頓浮萍飯而已,至於這麼麻煩麼?”
“這可不只一頓飯的事情,”馬競搖搖頭,“往小了說,它關係到食物的浪費問題,往大了說,我們正在爲將來的火星人打基礎,他們能不能吃草爲生,就看這次實驗的結果了。”
湯佳怡不屑地抽抽鼻子,“即便消化系統對付不了表皮細胞,難不成還破不了內裡的薄壁細胞?就算真的想要釋放所有的澱粉和蛋白質,普通料理機也足夠用了,你這完全是多此一舉。”
馬競笑着附和,“料理機和均質儀一樣,都是依靠敲打摩擦實現研磨均質效果,裂解破壁只是附帶的。既然打算做實驗,當然要儘可能地追求完美,反正咱們這裡機器不缺。”
聞言白了某人一眼,湯佳怡搖頭嘆道:“你就是閒的,怎麼着?是不是準備回頭再拿料理機還有均質儀再來一遍,好證明你的判斷?”
“好主意!”馬競雙手相擊,“我正愁今天的短視頻該拍什麼,要不就做這個題材吧!”
說完也不等妻子反對,他就拿起旁邊的電話給外面的助理髮了條信息,讓他去市場上購買榨汁機、冰沙機、料理機、破壁機,等下來個破壁效果橫評。
見他放下電話,湯佳怡也是有些懵,“你還來真的啊?”
“那是當然!”馬競欣然點頭,“我就是這麼實誠的人!”
“嘿!”女士鬱悶嘆氣,“你這樣會得罪人的知道不?”
馬競明白她的意思,卻沒當一回事,微微揚頭:“自返而縮,雖千萬人,吾往矣!”
“隨便你吧,”湯佳怡無奈擺手,走到另外一邊,研究起了浮萍飯的調味問題。
所謂榨汁機、冰沙機、料理機、破壁機,其實可以看成是一個大系列。它們都由裝有電動機的基座,以及底部裝有刀頭,可以拿下來的杯子組成。將杯子放在基座上啓動機器,刀頭被電機帶動高速旋轉,就能攪碎杯子裡的食材,進而產出果汁、冰沙、乾果醬、魚糜等食物。
這四者的區別,主要在驅動電機的扭矩、轉速以及額定功率的大小上,榨汁機只能欺負軟弱的水果,冰沙機能夠切冰成泥,料理機則可以進一步磨碎果皮、果核乃至魚骨、牛筋。因爲能夠將食材完全磨碎,料理機能爲主人免去清洗篩網、處理濾渣的煩惱,屬於榨汁機、冰沙機的升級產品。
對講求效率的歐美消費者而言,料理機無疑能幫忙省去很多家務工作,玉米粒花生米硬得硌牙,直接丟進去打成濃湯;水果削皮去核太麻煩,直接丟進去打成果漿;淡水魚去刺刮鱗太麻煩,直接丟進去打成魚醬;牛筋直塞牙縫,丟進去打成肉漿,簡直不能再省事。
再後來,這種機器被引入國內,被商家加上了“高速破壁、充分吸收植物生化素”的噱頭,美其名曰破壁機。
所謂破壁,要破的自是細胞壁,尤其是植物和真菌的細胞壁。如果料理機功率足夠高,就能打碎部分細胞壁和細胞膜,釋放裡面的水分和脂肪,進而實現不加水打出漿(乾果幹谷並不幹,根據不同品種含有5%~13%的水分),因此網上纔有“花生打成醬汁纔是破壁機”的說法。
最開始,破壁只是化妝品和食品工業上的處理手段,並不爲消費者所知。後來有人將其引入到真菌保健品的生產上,開發出“破壁靈芝孢子粉”、“破壁冬蟲夏草粉”等產品,大肆宣傳“破壁可以提高吸收率,讓營養不浪費”的概念。
姑且不論靈芝孢子和蟲草粉的藥用價值到底有多高,破壁處理裝進專門膠囊確實可以提高有效成分吸收率,但是破壁機商家直接將“破壁”概念延伸到水果穀物以及肉食這些日常食物上面,卻是有些過了。
一方面,很多常見水果如蘋果、櫻桃、杏、桃、梨、枇杷的種籽都有苦味和微弱毒性,整個打漿會破壞口感,微量毒素還可能造成孕嬰老弱等體弱人羣的不適。
另一面,打碎增加營養吸收率也不見得是好事。正常情況下,人的牙齒腸胃就能有效實現食物的破壁,用機器代替它們的工作,反倒會傷害到這些器官的正常運作。飲食過分精細軟糯,會導致牙齒和肌肉得不到應有的鍛鍊;破壁增強營養吸收會強化食物升糖效應,進而可能對體弱之人造成危害,卻是有些類似“荔枝病”。
所謂“荔枝病”,其實是短時間大量食用荔枝造成的疾病。荔枝果肉含有20%以上的糖份,短時間大量進食,其中的果糖、蔗糖直接進入血液,血糖升高會觸發身體分泌更多胰島素。在胰島素和荔枝裡的降糖氨酸A(hypoglycin A)的共同作用下,血糖又會快速下降,進而可能造成頭暈、心慌、眩暈、昏厥等低血糖病症。
日常主食糖分主要是澱粉,需要在腸道水解成葡萄糖才能吸收利用。若是吸收速率突然加快,正常人應當可以適應,血液或者消化系統有問題人就不好說了。
“作爲純正的懶人機器,料理機、破壁機依然有着存在價值,只是不能濫用。從這個意義上說,某些國產破壁機功率虛標、誇大宣傳反倒是好事情,有效降低了破壁機的負面影響。”
馬競嘴裡說出這句話時,已經是半小時後。他的助理團隊發揮了強大的能動性,在他面前的桌子上擺滿了料理機和破壁機。因爲是線下掃貨的關係,主要是國產品牌,那些還未正式進口,只能海淘購買的洋品牌卻是不在其列。
既然機器到了,馬競便打開準備好的攝像機,開始調配斐林試劑。
這是德國化學家赫爾曼·馮·斐林(Hermann von Fehling)在1849年發明的,通常用於鑑定可溶性的還原性糖。斐林試劑二價銅離子的酒石酸鉀鈉配合物,如果遇到葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原性糖,二價銅離子被還原成紅色的氧化亞銅沉澱,隨着還原的加深,溶液顏色會從最初的深藍逐漸變成綠色,接着變成黃色乃至紅色沉澱,非常直觀醒目。
因此之故,即便時間過去了一百多年,這種試劑依然被廣泛用於單糖、雙糖和多糖(需要先水解)的含量測定。基於這一經典試劑,有人發明了全自動滴定測算糖含量的儀器,佳境植物工廠因爲工作需要配備了這種自動滴定儀,只是斐林試劑和標準葡萄糖溶液依舊需要手動配置。
馬競的手足夠穩足夠靈巧,調配溶液的活計自然難不倒他,正好拿到視頻裡秀一下。
聽他一邊配置試劑,一邊吐槽國內的破壁料理機,旁邊的實驗助理湯佳怡忙給他打眼色示意別說了,卻被後者視而不見。
眼見自家老公要開地圖炮,她連忙把話題拉到其他地方,“話說回來,咱們現在做的這個,其實沒啥意義。”
“嗯?”這次馬競終於聽見,停下動作看了她一眼。
同樣看向某人,湯佳怡甩了甩手裡的試管,“你也不想想,未來的人類都發展到宇航階段了,還解決不了食物問題?真到了移民火星的時候,食物合成技術肯定也完善了,到時候食材都是直接合成,想要吃什麼直接就能一鍵打印出來。”
“這個還是有點兒遠,”馬競笑着反駁,“合成的成本還很高,而且還要防着再來一個反式脂肪酸。”
化工工程師早就實現了多種有機物的大規模工業合成,利用煤炭和水製取乙烯,以之爲原料製取合成塑料、合成橡膠、合成纖維的工藝早已經成熟,乙烯合成酒精工藝也基本成熟,只是受限於成本,暫時還無法和發酵酒精展開正面競爭。
至於糖類、蛋白質、脂肪等三大營養物質,早在一百年前就實現了實驗室合成。生物化學學科的奠基人、德國化學家赫爾曼·費歇爾(Emil Fischer)甚至還因爲“在糖類和嘌呤合成中的工作”而獲得1902年的諾貝爾化學獎。
只是同樣的,因爲成本沒有競爭力,人工合成營養物質暫時還很難走出實驗室。唯一解決了成本問題的反式脂肪酸合成工藝,又因爲產品被發現存在對心血管系統的威脅,正在遭受世衛組織、各國食品衛生機構、傳媒以及消費者的喊殺圍剿。而且,這一工藝需要使用植物油作爲原料,主要目的也是改變風味口感、性狀以及保質期,“合成”的程度卻是遠不如煤水製取酒精。
馬競這話卻也不是瞎說,有機物大分子往往存在獨特的立體構型,即便化學式和結構式完全一樣,實際的立體結構和功能也可能存在差別。這種現象被稱爲立體異構,按照不同情況被分成構象異構、順反異構和旋光異構(又稱對映異構)。
對映異構的分子互爲鏡像卻不能重合,類似人的左右手,這種分子又被稱爲手性分子,自然界所有蛋白質水解成的氨基酸都是左手性的,也就是所謂的L-氨基酸。
之所以會出現這樣結果,是因爲生物體內的分子受體也有立體結構,一把鑰匙開一把鎖,同分異構體立體結構的不同,有時會被當作兩種物質分別對待。這一點,從大部分天然糖都是長右手形才能猜測一二,左手氨基酸和右手多糖組成聯盟,支配了整個地球生物界。
當然,天然環境以及我們的身體中依然存在右手氨基酸和左手多糖,只是不參與蛋白質合成以往不受重視,其他生物功能都是一致的。至於爲什麼地球生物界形成了“左氨右糖”聯盟,暫時還沒有確切的說法。
換成化工生產,因爲合成路線與催化劑明顯不同於生物路線,最終產物通常是兼存多種構型。若是不加區分就可能造成危害,像是曾經在五十年前釀成大禍的孕婦止吐藥“反應停”(沙利度胺),就是因爲它同時含有S構型和R構型的分子,其中S構型分子有一定概率導致胎兒四肢發育停滯。
因爲當時還沒有很好地區分方法,再加上安全有效的R構型也可能轉化成S構型,這種藥被FDA勒令退市,生產企業聯邦德國的Chemie Grünenthal也因爲支付1.1億西德馬克的賠償而被迫倒閉。
多虧了2001年的諾貝爾化學獎成果,製藥企業有了催化氫化、催化氧化手性分子的方法,所以現代合成藥纔沒有徹底倒下。2010年,FDA以含右丙氧芬的藥品存在嚴重的心臟毒副作用,過量服用可能危及生命,勒令這種藥物逐步退市,而具有鎮咳效果的左丙氧酚製劑卻未受牽連。
雖說異構分子的不同效果主要表現在藥物領域,在食物領域差異相對較小,但也不可不防,畢竟人人喊打的反式脂肪酸,算起來也是植物油中順式脂肪酸的異構體,不過是結構式不同的順反異構。
“嘿!”湯佳怡皺眉想了兩秒,忽然開口發聲。
“怎麼?”馬競停下調配斐林試劑的動作,扭頭看她,不解問道:“又怎麼啦?”
湯佳怡扭頭看他:“爲什麼一提起人工合成,你就只想到化學合成呢?等到基因工程更進一步,應該能夠生產出專門的生物合成微生物,葡萄糖、氨基酸、脂肪酸什麼的都通過它們進行生產,然後再用化學設備合成成更加高級的大分子,這樣不就沒有手性的問題了?”
“你這個想法很好很生物,”馬競聞言笑笑,“可惜緩不濟急。就火星這種大氣稀薄的地方,還是太陽能發電,然後電化學合成來的方便。”