兴趣的源泉还在于运用知识，在于体会到智慧能统率事实和现象，人的内心里有一种根深蒂固的需要——总想感到自己是发现者、研究者、探寻者。
——瓦·阿·苏霍姆林斯基 [苏联教育家]
是什么让咸蛋如此诱人
想必有很多人会留恋咸蛋的美味吧？那金黄色油亮的蛋黄、雪白色软嫩的蛋清、回味无穷的鲜香口感，无不让人慨叹世间竟有如此廉价的舌尖盛宴。怪不得连著名的美食家苏东坡和苏小妹都对它赞不绝口呢。
相传在宋代，苏小妹在吃咸鸭蛋时，忽然灵机一动，吟出“咸蛋剖开舟两叶，内载黄金白玉”的上联，让苏东坡对下联。苏东坡一时却被难住了，有一天他在吃石榴，想了一下，便对出了下联：“石榴打破坛一个，中藏玛瑙珍珠。”这副对联对仗工整，构思奇巧，把两种美食传神地描绘了出来。是什么让咸蛋如此诱人呢？色、香、味、形、意、养，各个方面都蕴藏着十分丰富的科学内涵。
首先，我们来看咸蛋的颜色为什么这么鲜亮。这里又一次用到了在本章前文中提到的天然色素的知识了，蛋黄中含有多种显黄色的天然色素，主要有叶黄素和玉米黄素，它们的化学结构都有非常典型的共轭体系，这是它们呈现黄色的主要原因。它们不仅会使蛋黄显黄色，而且与家禽类的爪、胫等部位的着色关系密切，很多蔬菜和水果也含有这些色素而显出黄色或者黄绿色。细心的读者肯定会发现，两种色素的化学结构非常相似，仅有最右侧的六元环处有微小差别。其实很多有机物的结构都具有这样的特点，它们的分子组成完全相同，只是结构上有一些差异，化学上把它们称为同分异构体[9]。大家在学习它们的时候要特别细心才行！那么一定会有人要问一个非常钻牛角尖的问题了：既然鸡蛋里面含有这两种色素，为什么只有蛋黄是黄色的呢？蛋清为什么一点也不黄呢？好的问题总会带给大家很多意想不到的收获。这就要从蛋黄和蛋清的成分及色素的溶解性两个方面综合来分析和解释了。
我们在前文中讲到维生素A的时候就提到过维生素A属于脂溶性维生素，它可以在人体内由β-胡萝卜素转化而来，这也就意味着像β-胡萝卜素这样的色素也属于脂溶性的物质，而叶黄素和玉米黄素恰恰都属于类胡萝卜素，当然也是脂溶性的。它们易于溶解在油脂类物质中而不容易溶解在水中，所以可以随着家禽类摄取的食物而进入它的身体，在消化吸收过程中比较稳定，最终在家禽的爪、胫或者卵子中积蓄下来，这就是鸡、鸭的这些部位呈黄色的本质原因。但是由于蛋清的成分中水的含量较大而蛋黄中富含油脂，所以最终这两种黄色的物质只溶解在了卵黄的油中。我们吃鸭蛋时应当注意到了，鸭蛋黄流出的油也是黄色的，就是这个道理。解答了蛋黄的颜色问题，再来看看蛋清，蛋清从生鸡蛋的黏稠透明胶状液体变成雪白的固体又发生了怎样的变化呢？对蛋白质有点常识的人都知道，禽类的蛋清经高温煮熟后就会变白和凝固（这就是蛋白质名称的由来），从而失去了生理活性，无法再恢复生蛋的新鲜和清亮了，化学上称这种变化为变性。[10]
说到变性，我们不得不提到蛋白质在生活中的很多现象和用途。变性是指蛋白质遇到一些化学试剂或者条件而发生的沉淀、凝固、彻底失去生理活性的化学变化。这些化学试剂包括：强酸、强碱、强氧化剂、酒精、酚类、醛类、苯甲酸、重金属盐类，等等。而可以使蛋白质产生变性的条件包括高温、紫外线、X射线、脱水，等等。蛋白质变性的最重要特征是变化的不可逆性，也就是说生鸡蛋可以煮熟，而熟鸡蛋是无论如何也回不到鲜蛋的状态的，因为发生了变性的过程。变性过程的不可逆性在生活中有很多重要的用途，最典型的就是我们进行杀菌消毒的过程，因为细菌和病毒会使人生病，所以及时杀灭环境中的这些致病因子是保护健康的重要手段。细心的读者可能会很快想起那个“非典”肆虐的年代，如果我们没有在公共场所看到“已消毒”的字样，心里总会惴惴不安。那么各位能不能结合非典时期的经历和生活常识来说说，人们进行杀菌消毒的方法可以有哪些呢？
大家一定会谈到很多杀菌方法，细致地分分类，会发现有以下几种常用方法：加热、紫外线及其他射线、强氧化物质（例如84消毒液、漂白粉、过氧乙酸、双氧水、臭氧，等等）、酒精、来苏水（酚类有机物）、福尔马林（甲醛）、银制餐具（溶解产生的微量重金属盐类）、竹盐，等等。再仔细和前面讲到的蛋白质变性的条件比较一下，真的是如出一辙。其实杀菌消毒就是要让组成细菌和病毒的蛋白质彻底变性而永久失去活性。
这些杀菌消毒的方法里面还有很多学问值得研究呢。低温杀菌和超高温灭菌有何差别？医用酒精为何采用75%的浓度而不用纯酒精？漂白粉和漂白液会对人体产生危害吗？银既然是重金属，为什么没有使人中毒？竹盐和浓盐水杀菌的原理也是变性吗？带着这么多的疑问，我们进一步深入认识变性的生活用途。
谈到高温杀菌，就不得不提到著名的法国化学家、微生物学家路易斯·巴斯德（见上图），他开创的“巴氏杀菌法”现在仍普遍应用在各种食物和饮料上。
科学故事
路易斯·巴斯德是近代微生物学的奠基人。巴斯德创立了“实践-理论-实践”的微生物学基本研究方法，他绝对可以称得上是一位科学巨人。
路易斯·巴斯德被世人称颂为“进入科学王国的最完美无缺的人”。他最举世瞩目的成就就是利用“鹅颈瓶实验”推翻了历经千百年的关于生命起源的“自然发生说”：他在鹅颈瓶中通过加热杀灭了细菌的肉汤经历4年多都没有变质，而使用去除鹅颈的瓶子则很快就密生了微生物，这就非常有力地说明了细菌和微生物来自空气而不是来自肉汤本身。
巴斯德不仅是理论上的天才，还是个善于解决实际问题的人。1880年他成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗，其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。此外，巴斯德关于微生物的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。
巴斯德很成功的两项化学成就都来自于他非常感兴趣的关于葡萄酒的研究。当时，法国的啤酒、葡萄酒业在欧洲是很有名的，但啤酒、葡萄酒常常会变酸，整桶的芳香可口啤酒变成了酸得让人不敢闻的黏液，只得倒掉，这使酒商叫苦不已，有的甚至因此而破产。1856年，里尔一家酿酒厂厂主请求巴斯德帮助寻找原因，看看能否防止葡萄酒变酸。巴斯德在显微镜下观察，发现未变质的陈年葡萄酒其液体中有一种圆球状的酵母细胞，当葡萄酒和啤酒变酸后，酒液里有一根根细棍似的乳酸杆菌，就是这种细菌在葡萄酒里繁殖，使酒变酸。他把封闭的酒瓶放在铁丝篮子里，泡在水里加热到不同的温度，想要杀死乳酸杆菌而又不把葡萄酒煮坏。经过反复多次的试验，他终于找到了一种非常有效的杀菌方法：只要把酒放在50～60℃的环境里，保持半小时，就可杀死酒里的乳酸杆菌，这就是著名的“巴氏杀菌法”（又称低温灭菌法）。直到今天，市场上出售的消毒牛奶还用这种方法消毒。除了加热消毒的方法之外，他还通过对酒石酸晶体的研究发现和分离了化学上的一种重要同分异构体——旋光异构体，关于这个问题，我们将会在后续“为什么人类不能以草为生”一节中详细讨论。
通过上面的故事，我们知道巴氏低温杀菌法就是利用温度升高使细菌的蛋白质变性而杀灭它的，之所以不采用过高的温度是因为牛奶等食品本身也是由蛋白质组成的，如果温度过高会影响奶制品本身的品质和口感。那么食品行业常常使用的超高温灭菌又是怎么回事呢？原来，如果对食物采用瞬间超高温度的处理，由于作用时间很短，杀灭细菌的同时也不会影响食品的质量，而且这样一来不仅杀灭了细菌本身，还可以将细菌繁殖所产生的孢子也一起杀灭，应该说是更加彻底的杀菌方法。总之低温和超高温灭菌的化学原理是一样的，就是蛋白质的变性失活。
众所周知，医用酒精的主要用途也是杀菌消毒，为什么我们总是用浓度75%的酒精溶液呢？既然酒精可以让细菌的蛋白质变性，那用纯酒精岂不是更好吗？这里又涉及微生物学的一些知识，单从化学方面看肯定应该用纯酒精，但是细菌是很狡猾的，如果酒精浓度过高将会快速使细菌表面的蛋白质变性凝固而结痂，内部的活性成分在环境适合的时候会脱掉痂壳再次活跃起来，所以浓度过高的酒精并不能真正彻底杀菌。而75%的酒精渗透能力很强，一边使蛋白质变性杀菌，一边向细菌的体内渗透，最终把细菌或病毒完全干掉。真的是完美的医用酒精，化学用铁证如山的事实证明了过犹不及的基本道理！
另一类关于蛋白质变性的问题源自对人体的担心。因为我们的身体也是由蛋白质组成的，那么消毒用品在发挥作用的同时是否会对我们的皮肤和身体产生伤害呢？漂白粉是用于自来水消毒的重要物质，84消毒液（也称漂白液）是生活物品消毒的重要用品，这些消毒剂是否会对人体产生不利的影响呢？答案必然是肯定的。我们人类对于细菌和病毒来说只不过是另外一种蛋白质而已，如果强氧化性的消毒用品使用不当，必然会对人的皮肤、内脏、大脑等产生毒害甚至危及生命。但是大家也不用过于担心，因为自来水厂消毒所用的漂白粉是严格限制用量的，这就基本保证了对人和其他动物的安全。而生活中用84消毒液来消毒的时候也都按照比例进行了稀释，所以说一般情况下我们不必担心它们，可以放心使用。
还有就是大家知道银是一种重金属，因而银制餐具可以杀灭绝大多数的细菌，那么长期用这样的餐具吃饭会不会中毒呢？这里我们不仅要关注重金属使蛋白质变性的基本原理，还要注意不同的重金属反应活性是有很大差别的，像铅、汞、镉、铜等重金属的活性很强，而银的活性恰好处于能杀死绝大部分细菌而又对人体基本无害这种状态，所以我们可以放心使用它作为餐具。当然决定这种餐具危害小的原因还有银的溶解性很低，银制餐具中只有极其微量的银能变成离子存在于食物和汤水中，而恰恰这么一点点银就足够杀灭所有的细菌！甚至用银制的餐具和器皿还可以试验出食物中的毒物（主要指一些含杂质的砒霜），这就是古代很多地位显赫的人物选择银制餐具的原因。银对我们的健康真是功勋卓著啊！但我们必须指出，如果大量摄入高浓度的银离子溶液同样会产生中毒症状，中毒后人的皮肤和眼睛都会发生变蓝的可怕症状。关于其他重金属中毒的案例和解毒方法我们将会在第3章的“重金属，你让美丽的青春凋零”一节中再进行详细讨论。
说到重金属的盐溶液会让蛋白质中毒的事情时，一定会有人问其他轻金属的盐溶液是否也能让蛋白质变性。从小就听说过，缺医少药的人经常用浓盐水来杀菌消毒，竹盐牙膏有利于口腔健康，这不都意味着食盐（成分氯化钠，钠是很轻的金属）的溶液也能够杀菌吗？其实，蛋白质还有一种化学性质我们也不得不提，那就是盐析。[10]
盐析是指蛋白质遇到浓度较大的无机盐（例如食盐、硫酸钠、硫酸铵）溶液时发生的沉淀和凝固现象，这种凝固的蛋白只是暂时性地失活，如果再次遇到清水，蛋白质还能重新恢复生理活性。细心的你可能发现了，盐析和变性最大的差别就在于能否恢复这一点，如果想要彻底杀死细菌，当然应该选择使细菌蛋白质发生变性的条件或试剂。食盐使蛋白质凝固只是暂时的，使蛋白质长时间脱水后发生的变性才是其杀菌的最主要原因。不过盐析虽然无法彻底杀菌，但盐析的可逆性却被化学家非常巧妙地用在了蛋白质的分离和提纯过程中，例如大家熟悉的血红蛋白就可以利用盐析的原理从血液中分离出来。
明白了蛋白质变性和盐析的变化后，让我们重新回到本节的主题——咸蛋上来。咸蛋制作过程中加入的食盐使蛋清中的蛋白质发生盐析，经过煮熟的过程又使蛋白质变性而凝固变成乳白色固体。另一方面，蛋黄富含蛋白质和脂肪结合成的脂蛋白，平时看不出其中的油脂，经过腌制使其中的蛋白质凝固析出，所以蛋黄中就流出了诱人的淡黄色油脂，其黄色来自我们上文中讲到的脂溶性色素。这就是咸蛋诱人的形态（蛋白凝固，蛋黄流油）产生的基本原因。
食物诱人之处不仅仅在色、香、味、形等方面，其所含的营养成分也是其倍受广大食客青睐的原因。禽蛋类食品的主要营养不是普通的蛋白质，而应该被称为完全蛋白质或者优质蛋白。完全蛋白质是营养学的重要概念，是指蛋白类食物所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。肉、蛋、鱼、奶中的蛋白质都属于完全蛋白质，对我们的身体具有非常重要的营养价值。而与之不同的是半完全蛋白质和不完全蛋白质，小麦中的麦胶蛋白和肉皮中的胶原蛋白分别属于这两类。由面粉可以制得富含蛋白质的面筋，由肉皮可以制作皮冻，可是面筋和皮冻的营养价值和肉、蛋、鱼、奶比起来就有差距了，面筋的致命问题就是缺少赖氨酸，它被称为这类半完全蛋白质的限制氨基酸。小时候我记得经常吃赖氨酸面包，就是为了补充限制氨基酸而增加的营养强化剂（加钙牛奶、加铁酱油等与之类似）。
说了这么多蛋类的营养价值，我们也应该关心一下怎么吃蛋更科学。有人会产生很多疑问：到底鸡蛋怎样烹饪才最容易消化吸收呢？是生吃还是煮熟？是煎得老一些还是嫩一些好呢？这些问题不仅涉及蛋白质的变化和营养问题，还涉及蛋白质的结构和人体消化吸收的功能问题。正如我们在上节“是什么让鱼肉如此美味”中讲到的，蛋白的营养主要是它含有的各种氨基酸特别是必需氨基酸，那么结构越简单的蛋白质就越有利于人体的消化和吸收，煮熟是蛋白质变性和部分分解的过程，从原来非常复杂的四级结构转变成了简单的多肽链（多肽是蛋白质和氨基酸的中间体，见下图），自然更加有利于我们的吸收，所以应该吃熟蛋而且最好是完全煮熟的鸡蛋，据说吸收效率能够达到99%。
还有一种像咸蛋一样诱人的美食，就是松花蛋（又称皮蛋）。透明的深棕色蛋清和墨绿色油亮的蛋黄让每一个喜爱它的食客都欲罢不能。皮蛋制作成的菜品可以说是琳琅满目，姜汁松花蛋、皮蛋豆腐、皮蛋瘦肉粥、双椒小皮蛋，哪个不是让人垂涎三尺的好菜？皮蛋又是怎么来的呢？其实就是我们在上节中谈到的蛋白质水解。与酱油在酸性和酶的作用下水解不同的是，皮蛋是蛋白质在碱性条件下发生了变性和水解，使很多氨基酸游离了出来，而氨基酸及其盐又具有特殊的鲜美味道，于是造就了这特色的美味食品，证据就在皮蛋的本身——皮蛋中那美丽的松花就是氨基酸盐的化学结晶体。如果大家感兴趣的话，不妨在家里自己试一试无泥无铅松花蛋的制作吧，记得成功之后一定要让父母和家人一起分享你的劳动果实啊！
动手空间
无泥无铅松花蛋的制作方法如下。
在锅内加入清水2kg，加入茴香10g、花椒20g、红茶100g，煮沸5分钟后取出，加入300g食用纯碱，待完全溶化后，加入少许松树叶或柏树叶，制成浸泡液。在瓷制的容器内码入50个洗净的鸭蛋或鸡蛋，将冷却后的浸泡液倒入，一定要将蛋完全浸没。如果液体不够，可加入一些凉开水。然后密封容器10～14天。取出晾晒4～5天，便做成了无泥无铅松花蛋。