目前分類:化學的應用 (9)

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最近看到一則報導,有人將牛奶糖壓成像金字塔形狀黏在地上,舉起一顆椰子往牛奶糖一丟,結果牛奶糖非但沒扁掉,還把椰子殼戳出一個洞,椰子汁也留了出來。可能嗎?是不是有人做假,還是變魔術?都不是,這應該是可能的。雖然記者找了一位物理老師解釋說,是這是因為牛奶糖尖端面積小,所以壓力大能穿過椰子殼。但是我的解釋不一樣,如果因為面積的關係,那任何只要把面積縮小,都能刺穿椰子殼了,這應該不能成立,我認為真正原因應該是牛奶糖是由蛋白質、糖、水和澱粉組成,這樣的組合和高分子材料相似,高分子內部分子彼此糾纏,當溫度升高或者受到外力拉扯,分子會被拉開,外型就會改變,但是如果溫度降低或用高速撞擊,分子形狀來不及變化,這時候牛奶糖就會變成堅硬狀態,甚至可以刺穿椰子殼。

 

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  • Jun 20 Sat 2009 08:17
  • 肥皂

 

最近蠻流行玩手工肥皂,雖然只做過兩次,我也來說說做肥皂的心得吧。肥皂的發現據說是很久以前,某人在吃完烤肉覺得手油膩膩的很不舒服,用水又洗不乾淨,就拿地上烤完肉的灰燼再手上搓一搓,再用水沖洗結果發現油膩不見了。這就成了最原始的肥皂。(以上故事純屬虛構,如有雷同純屬巧合),所以下次如果去郊外烤肉,吃完油肥滋滋的烤雞腿,滿手油膩又忘了帶肥皂時可以試試看。(不保證成功,因為我沒試過)。為甚麼烤過肉的灰燼可以拿來洗手?因為在烤肉過程滴下的油之遇到灰燼中的植物鹼就變成類似肥皂功能的物質,統稱"界面活性劑"。

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氧化是甚麼?

相信大家應該聽過氧化這個名詞,所謂氧化顧名思義就是與氧產生化合。狹義的氧化就是某物質與氧產生反應且由還原態變成氧化態,甚麼是還原態?那就是該元素原本的狀態(老婆說:有講等於沒講),先前提過所有物質皆由元素組成,元素本身並不安定,絕大多數都會以化合物的形態呈現,像我們吸入的氧氣是由兩顆氧原子組成,呼出的二氧化碳是由一個碳和兩顆氧組成,在南極上空破掉的臭氧層裡的臭氧是由三顆氧原子組成。

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最近消基會對於毒奶粉事件做後續調查,他們分析市面上許多美耐皿器具分析其三聚氰胺溶出量,結果發現如果用日本的檢驗方法,幾乎市面上所有美耐皿都會溶出,因為現在大家都知道三聚氰胺的可怕,所以告訴我們食物容器和食品安全有絕對的關係。美耐皿的成分是三聚氰胺、甲醛和纖維材料混和後加壓加熱而成,如果有原料殘留,就會被溶解出來。

塑膠材料因為有許多優勢,例如便宜,質輕,色澤鮮豔,耐摔等優點,早已被廣泛地應用在食品業。幾乎所有和食品的包裝材都和塑膠有關。

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油脂種類繁多,生物體內合成的油脂(也就是可以吃的油)幾乎都是以下這個結構式:

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乳化劑簡單講就是將水和油均勻化的東西,先前提到水和油是兩種極性不同的東西,一般情況下是不互溶的,如果非要把這兩個冤家混在一起,不再分彼此,最方便的方法就是加入界面活性劑,因為把油和水混合的過程叫乳化所以也叫做乳化劑,這就像我們小時候老師逼我們和女生圍成圈圈跳舞,大家都會用手帕,橡皮筋,手鍊等等,各式各樣就地取材抓在彼此手中,生怕碰到會懷孕一樣,簡單的說就是把兩種原本極不願碰頭的東西拉在一起。有一種乳化劑是每天都會用到的,那就是肥皂(不喜歡洗澡的人除外,絕對不是我)

乳化劑的結構多半是一條直鏈分子,一端是親水的極性基,另一端是親油的非極性基,當然聰明的你應該會問,市面上這麼多種的乳化劑有什麼差別?乳化劑最重要的差異就是W/O值,也就親水/親油比值,端看用的油種類和水的比例選用。

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先介紹甚麼叫 "高分子聚合物"。所謂高分子,顧名思義就是分子量很高的東西,上過化學課的人都知道(當然畢業後都還給老師的人除外),所有物質都是由元素所組成,除了金和惰性氣體之外,大多數元素都像單身漢一樣不安定,看到女人就想..... ,也就是很容易和別的元素結合,成為叫做分子的東西。有些分子結合後很安定,例如氯原子和鈉原子組成的鹽,就像是羅密歐與茱麗葉或是梁山伯與祝英台,到死也分不開。有些分子就相對不安定,例如糖分子是由碳、氫、氧所組成,加熱到攝氏1百多度或是有適當的催化劑(如酵素),就會發生各種變質,例如在焦糖化的過程會變成極複雜的化合物,在酵素催化下會變成二氧化碳、酒精、醋和水等。

分子是由原子組成,那高分子是由許多重複的分子(單體)所組成,這個世界就是像樂高積木一樣,由一個個小原件所組合而成,例如澱粉及纖維素是由果糖、半乳糖、葡萄糖等單體所聚合起來的,蛋白質是由胺基酸所聚合成的。

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(Ester)化反應,是醇(Alcohol)和有機酸(organic acid)在適當的條件下所產生的一種化合物,用白話就是酒精()和因食物發酵所產生的醋(有機酸),在足夠的溫度及時間催化下,慢慢產生具有芳香氣味的一種過程。

最常見的例子就是我們常喝的酒,酒在釀造的過程中,除了產生二氧化碳、酒精和水之外,還會有微量的酸,這些少量的有機酸經過長時間的存放,會漸漸和酒精反應成具有特殊風味的醇,這也是為甚麼存放多年的威士忌比一般威士忌好喝的原因,因為這些醇的存在,不但讓酒變的更香,也更順口,當然價格也越貴。所以同一種蒸餾酒,一般都是年份越久越貴,不過紅酒就不一定了,因為它屬於非蒸餾類,含有的物質比一般XO獲威士忌複雜許多,所以出產年份比存放時間更重要。

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化學是一門古老的學問,最早的化學家在西方叫做煉金術士,在中國叫做煉丹術士。他們將許多不同的物質混合,經過燃燒、萃取、分離等等步驟,研究出物質間相互變化,進而歸納出各種元素的特性及如何交互作用,研究出例如火藥、釉藥、染料等等。

今天化學知識已經完全融入日常生活,不管是吃喝玩樂、食衣住行等等,沒有一樣和化學脫得了干係。尤其在食品界,各種食物的製造、加工方式都和化學息息相關,尤其現代人最擔心的化學添加劑,幾乎無所不在。懂得多一些化學知識對於分辨食物的好壞有極大的好處,也可以了解到底這麼多零零總總的添加劑是好是壞,而有一些概念。

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