舌尖上的PH

云無心

日常生活中提到“酸”，多數(shù)人不假思索地會想到醋。醋的確是食品中常見的酸，不過相對于酸在食品技術(shù)中的各種作用，產(chǎn)生酸味僅僅是酸的一種功能。

在化學(xué)中，酸是任何能夠在水中離解出氫離子的化合物，而堿則是能夠離解出氫氧根離子的化合物。二者一見面，就結(jié)合成水。不過，不管是酸還是堿，都不能把對方趕盡殺絕，最后總要留下一些。在同一個溫度下，酸和堿的濃度乘起來是一個常數(shù)。也就是說，氫離子多了，氫氧根離子就少；氫離子少了，氫氧根離子就多。

當(dāng)我們說“酸性”的時候，核心是其中的氫離子濃度。為了方便，人們把氫離子濃度取對數(shù)，再取相反數(shù)，最后得到了一個方便好記的數(shù)字，叫作pH值。pH值通常在0到14之間，數(shù)字越小，氫離子濃度越高，酸性就越強(qiáng)。超過了這個范圍，就不用pH值，而直接用酸和堿的濃度來表示了。

食品安全中最重要的因素是抑制細(xì)菌，也就是人們說的防腐。高溫加熱、防腐劑、高鹽、高糖等，都是防腐的重要手段，而酸堿性對防腐也有重要影響。當(dāng)pH值在4.6以下時，絕大多數(shù)細(xì)菌都會被抑制。如果在這樣的pH值下加熱，細(xì)菌也更容易被殺滅。所以在食品工業(yè)中，保存酸性食品遠(yuǎn)遠(yuǎn)比中性食品要容易。比如純果汁一般都是酸性的，不加防腐劑也可以保存較長時間。

但這并不意味著酸度高的食物就不會變質(zhì)。細(xì)菌只是食物變壞的一大原因，除細(xì)菌之外，真菌、霉菌同樣也有作惡能力。它們?nèi)淌芩嵝原h(huán)境的能力要比細(xì)菌強(qiáng)多了，所以酸菜、泡菜、果汁甚至醋等很酸的食物、飲料，如果保存不當(dāng)，時間一長也會變壞。要防止它們變壞，有效的做法是把容器清洗干凈，并在保存之前充分加熱。比如純果汁，經(jīng)過巴氏滅菌（72°C下十幾秒就可以），在冷藏的條件下可以保持很長時間。而如果是中性的飲料，哪怕是燒開了，也還是很容易變壞。

酸的作用不僅僅是防腐，它還產(chǎn)生清涼的味道。在飲料世界里，碳酸飲料占據(jù)了巨大的版圖。盡管在健康方面有種種不足，可樂、雪碧這樣的碳酸飲料也還是一直人氣旺盛。近年來，一些“健康”的飲料，比如蛋白飲料，也向酸性領(lǐng)域進(jìn)軍。在清涼解渴的同時攝入一些蛋白質(zhì)，這個概念有相當(dāng)?shù)奈?。不過一般蛋白質(zhì)的溶解性都跟pH值密切相關(guān)。常見的食用蛋白，比如牛奶蛋白、大豆蛋白，在酸性環(huán)境中都會沉淀分層，這很難被消費(fèi)者接受。只有牛奶中分離出來的乳清蛋白在這方面表現(xiàn)良好，所以它在酸性蛋白飲料中基本上一統(tǒng)江湖。其他蛋白要想分一杯羹，都要把它作為競爭對手。不過，迄今為止，它“一直被追趕”，卻“從未被超越”。

在蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉三大類營養(yǎng)成分中，酸堿性對蛋白質(zhì)的影響最大。蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的。兩個氨基酸鏈接的時候，一個提供氫原子，一個提供氫氧基團(tuán)，二者結(jié)合成水離開，剩下的部分連接起來成為“二肽”。二肽進(jìn)一步鏈接更多氨基酸，最后連成長鏈。這樣的長鏈折疊纏繞成為一個蛋白質(zhì)分子，其中的氨基酸被叫作“氨基酸殘基”。有些氨基酸殘基可以帶上電荷，從而使得蛋白質(zhì)分子可以帶上電荷。這些電荷互相排斥，使得蛋白質(zhì)分子無法互相靠近，從而均勻分散在水中，成為均勻的溶液。

大豆蛋白、牛奶大豆、雞蛋蛋白等，在中性的水溶液中都帶著負(fù)電。如果溶液的pH值升高，即氫氧根離子增加，蛋白質(zhì)就會帶上更多負(fù)電，互相排斥的趨勢更強(qiáng)，蛋白質(zhì)也就會分散得更加穩(wěn)定。反之，如果溶液的pH值降低，氫離子增加，就會中和蛋白分子上的負(fù)電，從而減少它們的互相排斥。當(dāng)pH值降到某個特定的點(diǎn)，氫離子把蛋白分子帶的電荷全都中和了，蛋白分子完全不再互相排斥，反而聚到一起，越聚越大，最后就從溶液中沉淀出來了。

這種現(xiàn)象導(dǎo)致了一類傳說中的“食物相克”。比如說，牛奶與果汁混合，牛奶蛋白就會沉淀析出，有人就擔(dān)心吃了不消化甚至結(jié)石。其實(shí)這種沉淀只能降低消化速度，最后還是會被胃腸里的蛋白酶慢慢變成氨基酸，同樣會被吸收。實(shí)際上，奶酪就是這么做出來的，酸奶變成半固體，也是這種蛋白被酸“變性”的結(jié)果。

人教版化學(xué)九年級下冊第十單元《酸和堿》課外延伸閱讀