一、煙燻肉類保存
煙燻是常見的食物調理手法。燃燒木材產生的煙霧中含有甲醛、乙酸等成份,可以作為天然的防腐劑使用;而酚類化合物則是天然的抗氧化劑,可以延緩肉類的酸敗。另外,燃燒木材會使得木材中的纖維素轉變為含有特殊味道的羧酸、芳香族化合物等,這便是煙燻食品特殊味道的來源。
不過,如果像動畫中所繪的這種燻法,煙很難有效的進入肉的深處,所以並不能起到很好的保存效果。較為合理的作法應該是將肉切成薄片,掛成容易通風的樣子來燻,效率會比較高。
當然了,如果像這三個傢伙一樣一燻完就馬上吃光,自然就沒有這樣的疑慮了。
說好的保存呢?
二、用途多端的碳酸鈣
沙灘上常見的貝殼,是一些軟體動物的外骨骼的通稱。貝殼的主要成份是碳酸鈣和幾丁質,由於構成貝殼的碳酸鈣是由細小的霰石小板組成,在故事初期的確是最方便入手的碳酸鈣源,至少比去砸大理石要容易多了。
在電子顯微鏡下的貝殼珍珠母層,可看到一片片堆疊的霰石小板。
不過,這邊提到了石灰(せっかい)這個名詞,就有誤導之虞了。無論在中文還是日文中,石灰都有一樣的含意:生石灰指涉的是氧化鈣(CaO),熟石灰指涉的是氫氧化鈣(Ca(OH)₂)。這裡更精確的用字應該是石灰石(limestone),而通過將石灰石在高爐中加熱至1000゚C以上,便可得到生石灰。再進一步將生石灰加水攪拌,便可得到熟石灰(slaked lime)。不過要注意這個反應是超級放熱反應,在漫畫《妙手小廚師》中便有用石灰加水來隨時加熱便當的橋段。這種作法雖然很危險,不過今天的主角不是它就不吐槽了。
CaCO₃ -△→ CaO + CO₂ CaO + H₂O → Ca(OH)₂
那麼,到了指考喜聞樂見的混淆題時間了,請將下列俗名與其對應的化學式連在一起:
石灰 ●
灰石 ● ●CaCO₃
石灰石● ●CaO
生石灰● ●Ca(OH)₂
熟石灰●
總而言之,雖然這部份稍微有些問題,但是可以當作是故事中的人不小心說錯話,至少原作就是這樣寫的。
在這段的最後,簡單的解釋一下用碳酸鈣來改變土質這點吧。
一般對於碳酸鈣的印象都是不溶於水的固體,但其實透過碳酸鈣的溶度積為4.8×10⁻⁹ M,我們可以計算出碳酸鈣溶於水的濃度約是0.007 g/L。並且,碳酸鈣溶於水是呈很弱的鹼性,一般長效性的胃藥便是以碳酸鈣為主要的制酸成份。
因此,當面對不適合耕作的酸性土壤時,在土壤中混入碳酸鈣可以藉酸鹼中和來改變土質,這樣的碳酸鈣也被稱作農用石灰(agricultural lime)。
或許有人會誤以為這裡指的是把碳酸鈣拿來當肥料,但其實更適合作為肥料的,是上一話中曾經提到過的硝石。
三、用碳酸鈣製造砂漿
石灰砂漿(lime mortar)是一種建築材料,最早由古埃及人開始使用。吉薩金字塔便是使用石灰砂漿加固的。由於石灰砂漿有柔軟、多孔透氣的性質,最主要用於既有建築的加固。
石灰砂漿的製備方法是混合沙子和熟石灰與水共同加熱,便可以得到泥狀的石灰砂漿。當塗抹在建築物表面時,砂漿中的氫氧化鈣會緩慢吸收空氣中的二氧化碳,形成碳酸鈣的塗層。
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
這層塗層保水性佳、透氣良好,但是抗震強度相當低,因此只適合用於將建材黏合或是修補的材料,而不宜作為建築的主要材料。
因此,雖然在動畫中的台詞是說「能用來建造房子」,但畫面卻只是用來塗抹牆壁,這樣的細節是很用心的。
四、從碳酸鈣製作肥皂
碳酸鈉,俗稱蘇打(soda ash)。為什麼名字裡會有ash出現?因為早期取得碳酸鈉的方法,便是將含鈉量高的植物燒成灰後溶於水獲得。其中,海藻便是含鈉量豐富的代表。碳酸鈉是可溶於水的,其水溶液的鹼性較碳酸鈣更強,通常可以來到pH 9–10這麼高。
要解釋碳酸鈉為何可以製作肥皂,我們又要回到原作漫畫裡了:
...好吧,原作漫畫根本沒有提到具體細節,可以推論這一段對話是動畫製作組自行加上的。可是字幕組偏偏在這裡犯了個天大的錯誤:
原文 海藻からゲットした炭酸ナトリウムに油を混ぜて反応をさせて完成だ。
正確翻譯 在從海藻中取得的碳酸鈉中加入油,起皂化反應便完成了。
注意到了嗎?原文這裡根本沒有提到碳酸鈣,也不是從海藻中提煉油。按照當時劇情進展合理判斷,這裡用的油應該從是打獵得到的動物身上榨取的。那麼,又干碳酸鈣什麼事呢?
上面我們曾提到,從碳酸鈣可以製備熟石灰,而將熟石灰加入碳酸鈉之中,便可以得到比碳酸鈉的鹼性強數百倍的氫氧化鈉(NaOH)。皂化反應的基本公式是透過在油脂中加入強鹼,使油脂水解成為脂肪酸鈉和甘油。由於碳酸鈉也是鹼性的,因此也可以用來製作肥皂,只是效率遠不如氫氧化鈉高。因此,若是有能力製造熟石灰,是沒有必要用碳酸鈉來製造肥皂的。
這裡我合理懷疑動畫製作組在增加對白的時候並沒有很仔細的考察背後的化學原理,以致於犯下這樣的錯誤。
然而,這裡我必須提醒一個細節:這種利用天然油脂加鹼製作肥皂的方法,尤其當加入的是強鹼時,肥皂即使固化完畢,裡面依舊含有很多的鹼。因此手工肥皂製作完成後,必須將肥皂放在通風處,讓空氣中的二氧化碳自然把鹼中和,這個步驟稱為脫鹼。一般來說,脫鹼必須要經過約一個月,其中的鹼才不至於強到會對人體造成傷害。不過,劇情並沒有提到時間過了多久,就不多計較了。
五、本來有的結果...?
因此,本週的部分就到此結束啦。
【本週總結】
提及的科學議題:4
可行的:4
不可行的:0
認真解析《Dr.STONE 新石紀》系列文章連結
つづく...