书城童书我的第一本植物科学探索发现
6776100000019

第19章 植物学重大发明、发现(13)

可可原产于中、南美洲的热带雨林中,生长在海拔30~300米、年均温183℃~32℃、年降雨量不少于1000毫米的地区。早在3000多年前已由人工栽培,印第安人十分喜爱可可树,他们知道如何采集野生的可可,把种仁捣碎,做成一种叫做“苦水”的饮料。

1519年,以西班牙著名探险家科尔特斯为首的探险队进入墨西哥腹地。旅途艰辛,队伍历经千辛万苦,到达了一个高原。队员们个个累得腰酸背疼、筋疲力尽,一个个横七竖八地躺在地上,不想动弹。科尔特斯很着急,前方的路还很长呢,队员们都累成这样了,这可怎么办呢?正在这时,从山下走来一队印第安人。友善的印第安人见科尔特斯他们一个个无精打采,立刻打开行囊,从中取出几粒可可豆,将其碾成粉末状,然后加水煮沸,之后又在沸腾的可可水中放入树汁和胡椒粉。顿时一股浓郁的芳香在空中弥漫开来。

印第安人把那黑乎乎的水端给科尔特斯他们。科尔特斯尝了一口,“哎呀,又苦又辣,真难喝!”但是,考虑到要尊重印第安人的礼节,科尔特斯和队员们还是勉强喝了两口。没想到,才过了一会儿工夫,探险队员们好像被施了魔法一样,体力得到了恢复!惊讶万分的科尔特斯连忙向印第安人打听可可水的配方,印第安人将配方如实相告,并得意地说:“这可是神仙饮料啊!”

1528年,科尔特斯回到西班牙,向国王敬献了这种由可可做成的神仙饮料,只是,考虑到西班牙人的饮食特点,聪明的科尔特斯用蜂蜜代替了树汁和胡椒粉。“这饮料真不错!”国王喝了连声叫好,并因此封科尔特斯为爵士。从那以后,可可饮料风靡了整个西班牙。

不久后,一位名叫拉思科的商人,因为经营可可饮料而发了大财。一天,拉思科在煮饮料时突发奇想:调制这种饮料,每次都要煮,实在太麻烦了!要是能将它做成固体食品,吃的时候取一小块,用水一冲就能吃,或者直接放入嘴里就能吃,那该多好啊!于是,拉思科开始了反复的试验。最终,他采用浓缩、烘干等办法,成功地生产出了固体状的可可饮料。由于可可饮料是从墨西哥传来的,在墨西哥土语里,它叫“巧克拉托鲁”,因此,拉思科将他的固体状可可饮料叫做“巧克力特”。

西班牙人是很会保密的。他们严格保守可可饮料的配方,对巧克力特的配方也守口如瓶。直到200年以后的1763年,一位英国商人才成功地获得了配方,将巧克力特引进到英国。英国生产商根据本国人的口味,在原料里增加了牛奶和奶酪,于是,第二代巧克力——“奶油巧克力”诞生了。

当时的巧克力口感并不是很好,这是因为可可粉中含有油脂,无法与水、牛奶等融为一体,因此巧克力的口感很不爽滑。直到1829年,荷兰科学家万·豪顿发明了可可豆脱脂技术,才使巧克力的色香味臻于完美。经过脱脂处理后生产出来的巧克力,爽滑细腻,口感极佳,这就是我们现在所享用的第三代巧克力。

由于可可味道芬芳、富含碳水化合物、脂肪、蛋白质和矿物质易于消化吸收,所以是极好的高能量食品,数百年来一直广受人们的喜爱,人们把可可树誉为“神粮树”,把可可饮料誉为“神仙饮料”。

知识链接

可可是瑞典植物学家林奈命名的,他根据印第安人对可可树的称呼,将其种名定为“cacao”,我国所沿用的可可和巧克力名称,都是外来语的译音。现在,可可在非洲,亚洲和美洲的热带地区都有栽培。我国的可可种植区主要在海南、广西、云南南部和台湾等地。

“五谷之贵”话小麦

植物是人类赖以生存的不可缺少的资源。人类历史上哪些植物为人类的贡献最大呢?据统计资料显示,有20种植物为人类发展作出了巨大的贡献,排在第一位的是小麦。

小麦是禾本科小麦属植物的统称,通常专指人们广泛种植的小麦,它的颖果是人类的主食之一。所谓颖果是果实的一种类型,也是禾本科特有的果实类型。颖果这一名称得自小麦的花被,它不同于其他有花植物,小麦的花没有明显的花被,花萼退化为颖片,花瓣退化为稃片,成熟的小麦果实中颖片会包裹在种子表面,故而得名。除了小麦之外,许多禾本科植物的颖果被人们当做粮食使用,如水稻、小麦、大麦、玉米等,它们共同的特点是:每枚颖果中仅有一枚种子,果实发育成熟后,颖果的果皮不开裂且与种皮高度愈合,难以分离,因此在农业生产中,人们常将颖果直接称为种子。

小麦起源于亚洲西部。在西亚和西南亚一带,至今还分布有野生一粒小麦、野生二粒小麦及节节麦。栽培小麦是人类对野生小麦长期驯化的产物,从新石器时代至今已有万年以上的历史。在伊朗西南部、伊拉克西北部和土耳其西南部地区最早驯化了一粒小麦。这种小麦有很多小穗,但每个小穗只结一粒种子,“小麦”即由此而得名。后来,一粒小麦与一种杂草杂交,产生了二粒小麦,产量也随之提高。以色列西北部、叙利亚西南部和黎巴嫩东南部,是野生二粒小麦的分布中心和栽培二粒小麦的发源地。此后,二粒小麦与一种叫“粗山羊草”的植物经过杂交,形成了今天的栽培小麦。

栽培小麦产生后,从西亚、中东一带向西传入欧洲和非洲,向东传入印度、阿富汗和中国,又经中国传入朝鲜和日本。15~17世纪,小麦传入南、北美洲。18世纪传入大洋洲。

我国的小麦最早出现在三千多年前,也就是商朝中期和晚期左右,但当时的小麦种植并不是很普遍。到了汉代,战国时期发明的石转盘得到了普及推广,人们可以把小麦磨成面粉了,此后,小麦开始大面积普及。明代,小麦种植已经遍布全国。

小麦是温带性作物,适应性较强,在我国北方、南方,平原、高原,冬季、春季都可种植,在夏涝地区可早收避灾,具有一定的稳产保收特点,因而分布极广泛。现在,我国的小麦播种面积约占粮食总播种面积的1/5,产量占粮食总产量的1/7,是仅次于稻谷的主要粮食作物。

小麦中含有丰富的淀粉、蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、矿物质、维生素以及卵磷脂、蛋白酶、淀粉酶等营养物质。特别是小麦的胚芽,犹如一个营养素的宝库,在每百克小麦胚芽中,含蛋白质279克,脂肪97克以及丰富的维生素E和一定量的胆碱。中医认为,小麦具有清热除烦、养心安神等功效,小麦粉不仅可厚肠胃、强气力,还可以作为药物的基础剂,故有“五谷之贵”之美称。

知识链接

哪些粮食为“五谷”,我国历史上的说法并不一致。一种说法是指黍、稷、菽、麦、稻;另一种说法是指麻、黍、稷、麦、豆。如今,“五谷”已泛指各种主食食粮,一般统称为粮食作物,或者称为“五谷杂粮”,包括各种谷类、豆类、薯类及其他杂粮。

玉米的起源

1492年,哥伦布发现了“新大陆”——美洲,此后,欧洲人纷纷来到美洲,或是寻找金子、或是探寻宝藏,人们也看到了当地土著印第安人栽培了不少奇特的植物,便在好奇之余,把这些栽培植物带到了欧洲,在世界各地广为传播。这些植物中最著名的当属人们现在日常生活所不可或缺的番茄、玉米、番薯、烟草、向日葵和马铃薯等。其中,玉米现在已经成为世界上分布最广泛的粮食作物之一,种植面积仅次于小麦和水稻。

玉米是美洲唯一土生土长的谷物,亦称“玉蜀黍”、“包谷”、“包芦”、“珍珠米”等。早在公元前7000年,美洲大陆的印第安人就已经开始种植玉米。玛雅人是印第安人中文明最发达,农业最先进的一个部族,他们以种植玉米为主,在培育玉米这一重要农作物的过程中,做出过重大贡献。可以说,印第安人创造的光辉灿烂的“玛雅文化”,是在种植玉米的经济基础上发展起来的,所以,人们把玛雅文化又叫做“玉米文化”。

后来的科学研究表明,印第安人当初种植的玉米,是由野生的大刍草培育成的。大刍草在墨西哥等地区至少已经生长了八万年。现在,墨西哥还有大刍草这种野生植物,它植株矮小,雌雄花长在同一株的顶部。每棵在顶部结一个很小的果穗,籽粒瘦小,穗轴只有24厘米长,但具有现代玉米的一切植物学特征。

最早的玉米化石标本,是美国波士顿大学考古学家理查德·马克尼施在墨西哥城东南梯华肯山谷中的一个洞内发现的,这些标本可追溯到大约公元前5000年。此外,从美洲的亚利桑那州到危地马拉之间的许多地方,考古学家发现了大约25000个玉米果穗化石。马克尼施研究后认为,栽培玉米最早出现在墨西哥城南和恰帕斯及墨西哥北部一个较小的地区内,而且约在4000年以前就已被改良。

由于玉米适合旱地种植,因此西欧殖民者侵入美洲后将玉米种子带回欧洲,之后在亚洲和欧洲被广泛种植,成为世界上重要的粮食作物。我国关于玉米最早的记录是在1511年。当时,在安徽的颖州就已开始栽植玉米了。那时距哥伦布发现新大陆不到20年,比起番茄,玉米的传播要快得多。当时,人们叫它“西番麦”、“西天麦”。由于玉米曾作为献给皇帝的贡品,因此又叫“御麦”。过了半个世纪,我国西北的甘肃和西南的云南等地也已种植了玉米。就这样,玉米从南向北逐渐传遍了全国各地。

如今,世界上的玉米品种很多,子粒纵行有八到十行的,有十四到二十行的,甚至有多到二十四、二十六行的,大多是偶数。子粒也有不同的颜色,有玉白、金黄色的,有橘红、浅棕色的,甚至有蓝紫色的,或在同一个玉米穗上子粒就有几种颜色的。玉米子粒行数为什么多数都成双行呢?原来,玉米雌穗的主轴上长有许多成对、纵横排列的雌小穗,每个雌小穗有两朵小花,一朵是不孕花,不结实;另一朵是可孕花,能够结实。这样,果穗上的纵列行就成了双数。玉米棒上出现几种颜色的子粒,是不同品种间异花传粉杂交的结果。年复一年地播种杂交种子,越来越杂,同一个棒上的子粒颜色就更多了。

作为三大粮食品种之一,玉米为解决人类的温饱问题起到了很大作用。时至今日,玉米仍然是全世界各国人民餐桌上不可或缺的食品。最近,德国营养保健协会的专家们对玉米、稻米、小麦等多种主食进行了营养价值和保健作用的各项指标对比。结果发现,玉米中的维生素含量非常高,为稻米、小麦的5~10倍。同时,玉米中含有大量的营养保健物质,除了含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素外,还含有核黄素、维生素等营养物质。这些物质对预防心脏病、癌症等疾病有很大的好处。此外,多吃玉米还能抑制抗癌药物对人体的副作用,刺激大脑细胞,增强人的脑力和记忆力。

知识链接

在植物分类学中,种子植物共有300多个科。其中禾本科植物约有近1万种,我国有1000种左右。主要的粮食作物,如小麦、水稻、玉米、高粱、粟子等,都属于禾本科。因此,禾本科有粮食仓库的称号。另外,还包括全部的竹类植物和一些牧草,如猫尾草、狗尾草、冰草等。甘蔗也属于禾本科。

甜菜制糖的历史

糖是我们日常生活不可缺少的营养物质,也是食品工业、饮料工业和医药工业的重要原料。但你知道吗,不同种类的糖有它们不同的来源。奶糖或乳糖是从奶中提取的;果糖是从水果中提取的;从蔬菜、谷物、土豆中提取的糖则称为葡萄糖。最普通的糖,就是我们平时吃的白糖,它属于蔗糖,除了来自甘蔗之外,甜菜也是制取蔗糖的主要原料。

甜菜是一种两年生草本植物,茎有1~2米高,叶长5~20厘米。它是由地中海沿岸的野生种演变而来的,经长时期人工选择,到公元4世纪已出现白甜菜和红甜菜。公元8~12世纪,甜菜在波斯和古阿拉伯已广为栽培,但当时人们种植甜菜主要是把它的根和叶作蔬菜用。最早发明用甜菜制糖的是18世纪时的德国化学家马格拉夫。

马格拉夫1709年生于柏林,他的父亲是当时的普鲁士王朝的宫廷药师。马格拉夫受父亲的影响,自小喜欢研究药学、化学和冶金学。后来,他被选进皇家科学家院,并被指派为该院的化学实验室主任。当时,用来制糖的主要原料是甘蔗,而甘蔗只能生长于热带、亚热带地区,寒冷地区则不能种蔗制糖。马格拉夫决心在甘蔗之外的植物中提取砂糖。经过大量的化验分析,1747年他从甜菜中提取出了一种结晶状物质,后来发现这种物质就是蔗糖。

马格拉夫的发现,给制糖业的发展带来重大突破。马格拉夫的学生阿哈德通过进一步的人工选择,于1786年在柏林近郊培育出块根肥大、根中含糖分较高的甜菜品种。这是栽培甜菜种中最重要的变种,也是世界上第一个糖用甜菜品种。1799年阿哈尔德发表论文,宣告可以用甜菜制糖。1802年,阿哈尔德建立了世界上第一座甜菜糖厂。

19世纪初,拿破仑对不列颠岛实行封锁,英国则从海上对欧洲大陆实行经济封锁,欧洲海上运输因之受阻,一些急需物资和食品如甘蔗糖等无法从海上运往欧洲大陆,拿破仑坚持要法国自己生产糖,即从甜菜中提取糖。1812年,拿破仑高兴地获悉一家工厂已经成功地从甜菜中提炼出糖。当天,拿破仑亲自到这家工厂视察,当即决定建立皇家作坊,并划出大片土地种植甜菜。此后,甜菜制糖业在欧洲迅速崛起和发展。与此同时,一位英国人发明了真空蒸发罐,把甜菜汁放进罐中,降低压力,可以使水分迅速蒸发。1830年,古巴人发明了连接三个蒸发罐的“三重效用罐”。其功能是:在第一个罐熬甜菜糖汁时,将第一个罐的蒸汽用于第二个罐加热,使糖汁的水分继续蒸发;再将这些蒸汽用于第三罐加热,使糖汁的水分再继续蒸发,于是便得到很浓的甜菜汁,冷却之后即成砂糖。但这种结晶仍混有水分,再经机械提取水分之后就成砂糖。

从甜菜中制取砂糖,是个了不起的发明,它很快得到欧洲各国的欢迎,并传播到世界上的许多国家。现在,全世界的糖产量已从18世纪的几万吨增长到今日的近亿吨。

知识链接

现在世界上甜菜的栽培种有4个变种:糖用甜菜、叶用甜菜、根用甜菜、饲料用甜菜。甜菜全身都是宝,除根用做生产蔗糖外,其叶是理想的多汁绿色饲料,除含有牲畜所需的一般营养物质外,还富含胡萝卜素,能补充饲料中的甲种维生素的不足,增加其乳制品中甲种维生素的含量。

蔬菜的历史

蔬菜是指可以做菜、烹饪成为食品的,除了粮食以外的其他植物。蔬菜的品种繁多,分为叶菜、根茎、花芽、蕨类、瓜果类等五大类。我国人民种菜历史悠久,经验丰富,而且早就知道蔬菜对人体健康有补益的作用,把蔬菜作为五谷不可缺少的辅助食品。