食物中的科学（上篇）——苹果、菠萝和洋葱-学姐来了-中国数字科技馆

铁骨学姐扪心自问：自己到底是不是一枚合格的吃货？往前翻了翻近两年的专栏作品，似乎明白了点什么……

本期专栏，我们继续来聊吃的，依旧从我们的日常食材入手：苹果、菠萝和洋葱。

~为什么苹果切开后会变褐色？~

苹果，可以说是最大众化的水果之一了，外观普通无特异之处（倒是素描启蒙的必画水果），口味酸甜恰到好处，重点是价格也相对亲民，因此成为家中果盘里的常客。

然而这样一个友好度极高的水果，却也有令人头疼的时候。那就是切开后的它，不一会儿就会“灰头土脸”——果肉部分变成了褐色，颜值和口感都大打折扣。那么，一个水灵灵的苹果被切开后是如何变色的？其中又有哪些科学道理？

这是因为，苹果中有一种具有特殊活性的蛋白质，叫做多酚氧化酶，这是一类生物催化剂，它能够促进氧气与多酚类物质的氧化反应。多酚是一类结构复杂的有机分子，存在于许多植物细胞中。当苹果的果肉暴露在空气中时，多酚氧化酶就会促进氧气和苹果中的酚类物质发生氧化反应，把多酚变成醌类物质，而这类物质则是苹果“变脸”的重要原因。它会进一步发生聚合反应，生成分子量更大的黑色素类物质，导致水果颜色越来越深，最终变成黑褐色。这种反应也因此叫做酶促褐变。而对于橘子、柠檬这类水果，就不会发生酶促褐变，因为它们缺少多酚氧化酶。把柠檬汁浇在切开的苹果上还可以减慢酶促褐变，因为酸性物质会抑制这种酶的活性。

虽然“变脸”后的苹果看起来不太好看，但短时间内的放置并不影响食用，但如果苹果削皮后放置时间较长，植物细胞在空气中的氧化分解作用加剧，苹果外层的营养物质分解较多，果胶物质在酶的作用下会进一步分解为果胶酸和甲醇，使得果肉松散、湿润、变色、变味，甚至腐烂变质。所以，苹果削皮后最好立即吃掉。

其实，酶促褐变在食物制作过程中也发挥了非常重要的作用，美食界的王牌选手巧克力、梅干、红茶和咖啡等，之所以有诱人的颜色和风味，都离不开酶促褐变呢。

~为什么吃菠萝时嘴里麻麻的？~

眼下这个季节正是吃菠萝的好时候，但有些人却始终对菠萝有种“舌尖上的恐惧”，因为吃菠萝时总会觉得嘴里麻麻的，有种针扎似的刺痛，很不舒服。

让我们的口腔感到刺痛的物质是菠萝内一种名叫“菠萝蛋白酶”的物质，它是几种蛋白质水解酶的统称。这类水解酶会破坏蛋白质结构，因此当我们咀嚼菠萝时，菠萝蛋白酶会迅速刺激口腔黏膜，诱发强烈刺痛感，甚至会伤害胃和消化道。

其实，吃菠萝“扎嘴”这事儿也不能怪菠萝，人家也是为了自我保护不被吃掉嘛。在自然界中，为了防御食草动物吃掉自己，菠萝会在体内积累大量难吃的物质，而菠萝蛋白酶就是其中一种。

除了有点“扎嘴”,菠萝酸甜多汁的口感还是相当棒的！因此我们会见到许多人将削皮后的菠萝放在盐水里泡一段时间，以期能“驯服”菠萝，使其不那么扎嘴。这种做法很常见，那么究竟有没有效果呢？

要想回答这个问题，“扎嘴”的元凶菠萝蛋白酶是关键。菠萝蛋白酶在室温下可长期保持活性，用盐水泡不能使其失活，但会抑制其活性，使它不那么刺激口腔黏膜。菠萝蛋白酶最适宜的温度是55℃—60℃，若想吃菠萝不“扎嘴”，最好的办法是把菠萝加热到60度以上，冷却后再食用。

~为什么切洋葱时会流泪？~

相信每一位洋葱爱好者都体验过“欢天喜地进厨房，泪流满面切洋葱”的备菜经历。也正因如此，有些在切洋葱前甚至会带上“泳镜”，以防止泪奔。

为什么切其他蔬菜很少遇到流泪的情况，唯独切洋葱是次次切，次次哭，无一例外。这是因为，切洋葱时会释放出蒜胺酸酶这种物质, 它可以将氨基酸亚矾转化成次磺酸。次磺酸随即又自然地重新组合形成可以引起流泪的化学物质——合丙烷硫醛和硫氧化物。这些含有硫元素的化学物质散发到空气中，就会对我们的鼻子和眼睛产生刺激。