杂说生活中的硫

冯大诚

鸡蛋放时间长了会发臭，这是因为鸡蛋中生成了硫化氢。硫化氢是一种无机化合物，有剧毒，标准状況下是一种易燃的酸性气体，低浓度时有硫黄味。硫化氢是含硫的有机物发生化学反应后的结果，这说明鸡蛋里有硫元素。那么，鸡蛋里的硫元素在哪里呢？

除了水，鸡蛋里含量最多的物质是蛋白质。蛋白质是生物大分子，由数以千百计的氨基酸组成，这些氨基酸的种类大体上只有20余种，其中包括蛋氨酸和半胱氨酸。蛋氨酸又称甲硫氨酸或甲硫基丁氨酸，即丁酸上有一个氨基和一个甲硫基，也就是说，蛋氨酸中有硫原子。半胱氨酸也是一种重要的含硫氨基酸。由于组成高等动物的化学物质基本相似，所以，蛋氨酸和半胱氨酸也是人体蛋白质的重要组分。

在组成蛋白质的20余种氨基酸中，有9种是人体无法合成而必须从食物中获取的，我们称之为必需氨基酸。蛋氨酸就是一种人体必需氨基酸，而半胱氨酸可以在人体内由蛋氨酸转化而得。肉、蛋、奶中的蛋氨酸含量相对丰富，而且与人体所需的各种氨基酸的比例相符，所以我们每天都应该摄入一定量的肉、蛋、奶。

蛋白质是人体生命必不可少的物质基础，它由多种不同的氨基酸组合而成，这些氨基酸具有一定的空间结构，它们必须在确定的位置按照确定的方法“折叠”成确定的形状。在折叠的时候，不同氨基酸上的基团也有相互作用，而当某两个氨基酸上的巯基接近时，可能会形成二硫键。二硫键是比较稳定的共价键，在蛋白质分子中起着稳定肽链空间结构的作用。二硫键数目越多，蛋白质分子对抗外界因素影响的稳定性就越大。二硫键会让肽链折叠成不易散开的结构和形状，因此，硫元素在形成蛋白质的过程中起着非常重要的作用，这也使得我们身体的每一个细胞中都含有硫元素。

人体内还有一种重要的含硫氨基酸—牛磺酸。虽然牛磺酸不是蛋白质的组成部分，但是它游离在人体的某些器官中，比如大脑、肝脏和眼睛中都有大量的牛磺酸。牛磺酸有着非常广泛的生理功能，它对于婴儿大脑和神经组织的成长起着特别重要的作用。

硫胺素，即维生素B1，是一种含硫的水溶性维生素，它积极参与着人体的糖代谢过程。动物的肌肉组织、蛋类以及植物种子的外皮和胚芽（如米糠和麸皮）中都富含维生素B1。另外，酵母菌中也含有较丰富的维生素B1。

硫元素在人体内的作用不可或缺，它是生物体内最重要的元素之一。我们获取硫元素的主要途径就是食物中的蛋白质。除了动物源食物，很多植物源食物中也富含蛋白质，如大豆、水稻、小麦中都富含蛋白质。

按面粉中蛋白质含量的多少，人们将面粉分为高筋面粉、中筋面粉和低筋面粉。其中，高筋面粉的蛋白质含量最高（通常超过11%）。它筋度强，常用来制作具有弹性与嚼劲的食物。

当加水和面时，面粉中不同的蛋白质分子之间就会“拉起手”来（即不同分子间的二硫键发生交联），它们和淀粉、脂肪分子一起形成了“蛋白质—淀粉—脂肪”这张大网。面粉中蛋白质的氨基酸中含有少量巯基，在加水及和面的过程中，一些巯基被氧化，形成了分子间的二硫键；和好的面在静置的过程（即饧面）中，会有更多的巯基被氧化，生成更多的二硫键，于是，网“收得更紧”，面团更筋道，做出来的面食吃起来也就更顺滑，更有嚼劲了。另外，有些人还会在和面的时候加入鸡蛋，鸡蛋中的蛋白质可以通过二硫键与面粉中的蛋白质一起生成上述那张网，这也会使面团的起筋更好。

食物中虽然含有硫元素，但经过人体消化后，也一定会有一些硫元素被排泄或排遗出去。食物中的碳水化合物和脂肪经人体消化后，其代谢产物是二氧化碳和水，没有什么不好的气味；而含有氮元素和硫元素的蛋白质经人体消化后，其代谢产物在排出体外时往往伴有令人不快的味道，所以摄入过多含氮、含硫的食物就会产生排臭气的现象。人类之所以会对这些化合物的气味产生强烈的不快感，是因为它提示我们，有这种气味的东西是被我们消化过的，它对我们是没有营养的。

酒的有效成分是乙醇，如果把乙醇中的一个氧原子换成硫原子，那就是乙硫醇了。乙硫醇是世界上最臭的气体之一，空气中仅含五百亿分之一的乙硫醇，其臭味就可被人们闻到。

硫的单质是黄色的固体，古人称之为硫黄。古人把硫黄、木炭和硝石混合在一起，制成了火药。火药的杀伤力非常强，在古代战场上被广泛应用。橡胶制品也是生活中的一类重要物质，其化学成分为聚异戊二烯。不过，天然橡胶的性能并不好，受热易变软、遇冷易变硬发脆，不仅不易成型，还容易被磨损。后来，人们把生橡胶做了硫化处理，制成硫化橡胶，其性能得到了极大的改善。原来，聚异戊二烯分子是很长的链状分子，经硫化后，二硫键把聚异戊二烯分子并排交联起来，于是橡胶性能被大大优化了。

没有人喜欢闻臭味，但这些臭臭的气体也有它们的用处。比如，天然气的主要成分是甲烷，它无色无味，一旦大量泄露，易致人中毒和引起爆炸。于是，人们在天然气中加入了加臭剂，比如含硫的乙硫醇、四氢噻吩等，一旦气体泄露，人们便能闻到加臭剂的臭味，就可以立刻采取防护措施了。由于这些加臭剂放得极少，所以并不会对大气产生严重污染。

煤的硫含量也很高。燃烧时，煤中的碳元素生成二氧化碳，氢元素生成水蒸气，硫元素则生成二氧化硫。二氧化硫是主要大气污染物之一，遇水分子后还会生成亚硫酸，有的还能够进一步被氧化成硫酸，从而危害人们的呼吸系统。

雨、雪在形成和降落的过程中，会吸收并溶解空气中的二氧化硫、氮氧化合物等，形成pH 值小于5.6的酸性降水，即酸雨。酸雨是全球三大环境危害之一。20世纪70年代以后，我国曾出现大范围酸雨，主要就是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。酸雨会使土壤中的营养流失，从而影响农作物的生长；酸雨还会损坏建筑物和其他设施，是一种有人类因素参与的灾害。为了减少二氧化硫的排放量，我们应该改进燃煤技术，优先使用低硫燃料，进行烟气脱硫，同时积极开发利用环保的新能源。

【责任编辑】谌 燕