超高壓食品不但無菌,保鮮時間長,而且還能使食品增添附加價值,成為人們理想的食品。
11.輻照食品
這是一種用放射線輻射處理過的食品,它可以在沒有冷凍條件下貯存很長時間。美國曾上市一種用銀箔包裝的肉食,是專門為宇航員準備的帶汁的雞肉、牛肉和瘦豬肉,整整存放了六年之久,可是食品的色澤、香味、味道和營養如同新鮮的一樣。
食品進行輻照處理時,要先把食品裝入多層塑料薄膜袋中,並用真空泵抽出袋中的空氣,然後放人液氮中降溫冷卻。這樣做是為了盡量減少在以後處理中食品色澤、味道、肉質和營養成分的損失。
輻射處理是放在18米厚牆壁圍成的巨大房間裏進行的,常用的射線有伽瑪射線和電子束。伽瑪射線能使電子從食物分子或原子結構逸出,變成離子。新產生的離子和細菌、黴菌或其他的蟲卵中的蛋白質起反應,從而殺死這些微生物和蟲卵,或者阻止它們生長。同時還能殺死病原體和引起腸胃病的細菌。
用不同的照射劑量,可得到不同的效果。小劑量照射,一般用來抑製植物發芽和過度成熟,以及用來殺滅病原和寄生蟲等。中等劑量的照射多甩於肉類、雞蛋、魚類、貝類、果品、蔬菜以延長保存期,殺滅沙門氏菌。大劑量的照射目的是完全滅菌,如極低溫冷凍的肉類、魚類、臘肉等。
12.人類未來的糧食——石油蛋白
如今,世界人口已突破60億,每年消耗的糧食總量達12億噸。隨著全球人口的不斷增長,人類總有一天會因缺糧而難以生存。為此,科學家提出開發人工食品,其中很有發展前途的新的食物來源,是從石油中提取蛋白質。
石油之所以能夠變成食品,全在於微生物的功勞。在自然界,生存著許許多多微生物,這些微生物中有一些靠“吃”石油為生,它們選定正構烷烴和甲烷作為自己的食物,從而可“生產”出人類大量需要的蛋白質。
在實驗中,科研人員首先對這些微生物進行篩選、培育和繁殖,然後將它們接種到正構烷烴的液體石蠟上,由於具備氧氣、水、溫度和適當的酸堿度等微生物生長繁殖需要的條件,它們在對石油消化和分解後,可繁殖出新的一代,隨著微生物的不斷繁殖增多,使用先進的工藝技術,科學家可對這些微生物進行處理,從而生產出營養價值很高的石油蛋白質粉末。這種如同奶粉一樣的“石油蛋白”,每100克中含有42克蛋白質、3克核酸和一些維生素,而人們今天經常食用的雞蛋或瘦肉,每100克中僅含有蛋白質14~20克。
13.未來世界會出現的布料
功能各異的紡織品
未來的紡織品,除了禦寒保暖外,還具有多種功能。
防彈紡織品。第二次世界大戰後,發明了能抵擋子彈的防彈衣。不過,那是由鋼板、鋼絲製成的,笨重、不舒服,不能防護全身。後來發明了凱芙拉纖維,這種纖維重量不到鋼的五分之一,然而強度卻比鋼大6倍。用凱芙拉纖維製成的防彈服,重量僅75克,穿在身上能抵禦輕機槍子彈的射擊,用這種原料製成的服裝,在醫療上,還可以保護傷口,或者使受傷的骨胳較快地愈合。
抗菌紡織品。這種紡織品的表麵帶有極微量的抗菌劑,可以慢慢地釋放出來殺死各種細菌,防止因細菌、黴菌增殖而產生的惡臭,對人體卻無副作用。
吸汗紡織品。這種適合運動員穿的衣料,裏層采用高吸水纖維織物,外層采用不吸水纖維織物。這種運動服裏層的親水織物將汗水迅速吸走,轉移到外層疏水織物被揮發,這樣可使運動員的皮膚保持幹燥、舒適,沒有潮濕、粘附的不舒服感覺。
除臭紡織品。在纖維織物中,摻入新的除臭劑——人工酶,就可以製成除臭紡織品。除臭紡織品不但可以除去人體發出的臭味,消除糞便、尿液散發的臭味,還可以除去汙泥等的天然惡臭。
超纖維紡織品。超纖維是最引人注目的一種纖維,它具有高伸縮性、強韌性以及耐疲勞、耐腐蝕、耐濕、耐熱等特點。超纖維紡織品可製作防火服、航天服等,還可以做混凝土的增強原料。
太空棉。又稱金屬棉,是一種全新型的超輕超薄、高效保暖的內襯材料。它的兩麵是兩種不同的材料,正麵是一種非織造的特種複合化纖材料,反麵是一層薄薄的帶有無數個微孔的金屬層,大空棉的保暖性、透氣性、耐用性等遠遠超過羽絨、駝毛、絲綿等傳統保暖材料。
防癌紡織品。太陽的照射,是使人們患皮膚癌的重要原因,澳大利亞科研人員發明了防皮膚癌的紡織品。它將麵料用一種特殊化學物質處理後製成衣,防止陽光中紫外線照射的效果要比普通麵料高出四至八倍。夏季穿的輕質衣服,如棉T恤衫,隻能使人在大約兩個半小時內不受太陽照射之苦,而穿上這種新的化學物質處理過的衣服,可保護皮膚在12個半小時以上的時間內不受日曬之害。
提神紡織品。日本及美國的科學家,將芳香療法的物質,通過“微型壓縮”使其密封在膠囊中,讓這些小膠囊附著在織物上,一旦膠囊破碎芳香物質就會釋放出來,穿著這種衣服的人精力充沛,精神煥發。
調濕熱紡織品。這是一種塗有透濕調節功能的聚合物的布料,聚合物塗層的厚度約001毫米,當溫度升高時,聚合物的分子之間的空隙就增大,猶如布料的“毛孔”打開,使汗蒸發出去;在冷的時候,“毛孔”關閉,保持熱量,與人的皮膚相似。這種布料防水性好,質感柔和,透氣性優良,適宜於運動員穿著,還有防雨的作用。
皮膚型蛋白質衣料
這種衣料是一種由蛋白質加工製成的蛋白質纖維加工而成的。它不僅有人造纖維的優良特性,而且具有皮膚一樣的透氣保溫性能。
用蛋白質作原料製成蛋白纖維早已有了。英國人從動物膠中提取蛋白,製造出人造蛋白纖維;意大利人以牛乳酪素為原料,製成人造羊毛。蛋白纖維就是纖維素。科學家用蠶分泌出絲液吐絲的方法,先在大豆、玉米和花生中提取出蛋白質,製成粘稠狀的紡絲溶液,再經噴絲頭中凝固劑的作用,使它凝固成為蛋白纖維。這種纖維具有一定的透氣透濕性,但強度較差,而且所用的原料又是人類的食物,所以發展受到限製。
科學家又找到一種人體蛋白質做的衣料,就是皮膚型蛋白質衣料。因為人體蛋白質水解後可得到20餘種氨基酸,利用氨基酸聚合體製成的衣料,具有皮膚的呼吸功能,既能保溫,又能透氣。人體蛋白質的來源很廣,淚水、唾沫、汗液和尿液中都有。如果將人體蛋白質纖維做成呼吸型衣料,便是很有前途的服裝新材料。
所謂能呼吸的皮膚織物,大多是多微孔薄膜的織物,這些薄膜的微孔比水滴小、比水分子大。用這種織物製成衣服,雨水不會透進衣服,而衣服內的汗水氣可以排出。另外,微孔內壁經過拒水材料處理,能阻止水由於毛細管作用沿微孔向內滲透。
製造多微孔薄膜的方法有三種。一種是塗層中加入親水性微粒、多孔填料或發泡劑等,使塗層中形成許多微孔。另一種是采用超細纖維織物經超高收縮後,產生高密度的微細絨毛,它的孔隙很小。還有一種是利用高聚物在特定的工藝條件下,使原纖維組成的行列結構產生變形,行列間形成多微孔,再經過熱處理把這些微孔固定下來。
細菌布
生產人類未來做衣穿戴的布,可以不用栽種棉花和紡紗織布。19世紀初,科學家發現了一種能使酒變成醋的細菌,叫膠醋酸杆菌,它會“吐”出一根根微小的絲。後來經過人工培育繁殖,製取到一種完全新型的尤紡織物,人們叫它細菌布。
細菌布的纖維,實際上是“黴菌”生產的。隻要有一定的溫度和少許的養料,這類細菌就會長出大量纖細的“絨毛”,這就是通常講的“長黴”。科學家在細菌培養基裏滴進幾滴熒光增白劑,細菌受到刺激,使多束的微細纖維合並在一起,變成又粗又長的纖維,而且生長速度也比正常速度快三倍。這些纖維經過互相交叉粘合,會形成菌絲的纖維網絡。把它們的水分濾掉,像造紙一樣,再用化學增塑劑處理,便得到具有一定柔軟性的無紡纖維成品。通常,隻要48小時,就能在5升的培養罐內製取05公斤的細菌纖維,這比棉、毛、絲等的生產周期要快千萬倍,甚至比化纖的生產速度還快。
細菌布大量生產的難題是造價昂貴。因為培養細菌要用葡萄糖,成本很高。所以,科學家正在研究新的細菌,製造一種既有光合作用能力又能產生纖維素的新型微生物。如有一種藍色綠萍,它能直接利用陽光製造自己需要的養料和葡萄糖。這樣,細菌可以直接利用太陽能“織”出大量的布來。藻類很普遍,用來生產細菌布就便宜了。
細菌纖維質地堅實,纖細而柔軟,比棉麻纖維有更多的優越性。細菌布最適宜用作醫療上的繃帶,它能使傷口形成一種與人的皮膚細胞組織相似的柔軟“皮膚”,能促進傷口表麵的愈合,療效顯著。