碳酸水

碳酸水:(英文名為Carbonated water),亦稱蘇打水(soda water),是溶入了二氧化碳的水,碳酸的化學分子式是H2CO3。

基本信息

碳酸的生成與作用

美國微生物家和營養學家羅伯特楊博士(Dr.RobertO.Young)斷言:“百病皆從體液趨酸開始”。細胞外液的pH值通過複雜的調解過程維持在一個狹窄的範圍內,動脈血的pH穩定在7.35-7.45之間。人體細胞外液中的緩衝劑主要是碳酸、蛋白質,細胞內細胞膜上各種離子的運轉蛋白和離子通道,能改變有機酸得產生,減少體液所引起的酸化現象,無論是細胞內和細胞外,碳酸氫離子(HCO3-)緩衝系統都是最重要的緩衝體系。儘管機體具有強大的酸鹼調節功能,由於現代人大量攝入肉類、動物內臟、海鮮、火鍋等高嘌呤誘因食物,隨著年齡的增加,攝入的碳酸氫根離子(HCO3-)或體液碳酸離子比例嚴重失衡,日積月累會引發多種亞健康及痛風問題。

可溶性二氧化碳與水作用形成碳酸

CO2+H2O←→H2CO3

攝入碳酸(H2CO3)或機體中可溶性的二氧化碳與羥基(OH-)作用,產生重碳酸根(HCO3-),其反應過程是在碳酸酐酶的催化作用下完成的。此步驟在體內大多數的細胞中有碳酸酐酶催化情況下,幾微秒的時間內達到平衡。

H2CO3↔H++HCO3- 碳酸酐酶2H++2H++CO32-

二氧化碳是每個細胞表現生命現象必需產生的代謝產物之一,可藉細胞中的碳酸酐酵素的催化作用,和水分子結合而轉變成碳酸(H2CO3),再分解為重碳酸離子(HCO3-)與氫離子(H+)。

二氧化碳也可與含胺基的蛋白質(例如血漿蛋白、血紅素等)結合,形成可逆的碳胺化合物,其結合程度隨著該蛋白質所含可利用的胺基數量、酸鹼度或二氧化碳濃度而不同。在血液中的二氧化碳有五種不同的形式:CO2、H2CO3、HCO3-、碳酸根CO₃(離子CO₃²﹣)和碳胺化合物,其比例的多寡隨著血液的酸鹼度、溫度等因素的不同而不同。碳酸對於調節人體代謝平衡、維持人體內環境穩態有重要作用。

碳酸水與碳水化合物是不同的二種物質

碳酸水只有碳酸和水,碳酸的化學分子式是H2CO3,亦稱蘇打水或氣泡水。

碳水化合物(carbohydrate)是由碳、氫和氧三種元素組成,植物中碳水化合物存在的形式主要是澱粉。食物中的碳水化合物分成兩類:人可以吸收利用的有效碳水化合物如單糖、雙糖、多糖,和人不能消化的無效碳水化合物。從化學結構特徵來說,它是含有多羥基的醛類或酮類的化合物或經水解轉化成為多羥基醛類或酮類的化合物。

碳酸水的好處

1)碳酸水與運動疲勞

橫紋肌溶解症

碳酸水(蘇打水)易被人體吸收,對調節新陳代謝、排除體內代謝物和預防疾病有一定功效。在部隊中,野戰訓練、戰士武裝越野時,有時會配給飲用口服補液鹽和蘇打水進行補液,對預防橫紋肌溶解症有一定的效果,對訓後腰腿肌肉酸痛、僵硬、雙膝關節疼痛、下蹲後站起困難等大強度運動疲勞,有恢復緩解作用。

運動疲勞

飲用碳酸水有益於緊張酸痛的肌肉放鬆。歐洲國家從18世紀開始,就有了飲用碳酸水(蘇打水)的習慣,特別是在運動後飲用,有助消除疲勞。其原理是人體運動後,肌肉會產生大量乳酸,使肌肉酸痛。此時飲用碳酸水,可促使乳酸與碳酸氫根離子(HCO3-)中和成無機鹽,隨汗液、尿液排出體外。

2)碳酸水與抑制肥胖

碳酸水不含有任何能量,不會伴隨著飲用水的攝入量而增加能量的攝入。早上起床後喝一杯氣泡水(碳酸水),以促進腸胃蠕動,兩者所釋放的二氧化碳會擴張胃部並刺激胃產生飽足感以抑制食慾,讓身體在補充所需水分的同時不會攝入過多熱量,達到健康減肥的效果。

3)碳酸水與牙齒、牙齦健康

碳酸水是安全的水,成份單純只富含碳酸與水。碳酸水不是碳酸飲料,一般飲料都會有添加高糖、香料、磷酸或者防腐劑等物質,這些物質對人體並沒有好處。而碳酸水不含這些成分,自然也不會對人體產生損害,它最大的特點就是健康、安全,無添加任何化學物質,是健康的水。據資料顯示,沒有證據表明,碳酸飲料與牙齦疾病有關,在過去的二十年中,美國的蛀牙發生率呈下降趨勢,但同時碳酸飲料的消耗量卻在逐年上升。大多數已開發國家的趨勢也大體相同,十八歲以下兒童的蛀牙發生率在不斷下降,但愛喝碳酸飲料的人卻越來越多。

4)碳酸水與骨骼

人們常以為磷酸鹽是影響鈣質吸收導致骨質疏鬆的元兇,對於這類負面訊息唯有依靠科學依據加以證明:1994年,美國國家衛生研究所組織骨質疏鬆和骨骼健康方面的專家召開了一次題為”鈣的最佳攝取量”的會議。專家的獨立報告指出:”未發現磷酸鹽會對鈣的吸收或流失造成任何實質性影響”。美國醫學會審閱了美國國家衛生研究所專家的報告後認為,磷酸鹽對於鈣吸收的影響"從生理學角度來說是微乎其微的"。1997年,美國國家科學院醫學研究所對有關磷酸鹽的科學數據進行了審查,結果發現磷酸鹽並不會對鈣的吸收產生任何負面影響。從而得出結論認為:對於大多數年齡段的人群而言,將鈣的吸收與磷酸鹽的攝入量聯繫起來是沒有必要的。2000年,美國國家健康研究所主辦的關於骨質疏鬆症的共同發展會議再次宣布,在正常飲食的前提下,食物中的磷酸鹽和咖啡因不是導致骨質疏鬆症的主要原因。2004年,美國公共衛生部長關於骨骼健康與骨質疏鬆症的報告再一次對科學數據進行了分析。報告認為,在正常情況下,磷酸鹽對鈣吸收的影響是微乎其微的。實際上,飲料當中用於增強口感的磷酸只占人體吸收磷酸的極少量。按照美國國家科學院醫學研究所的食品與營養委員會的建議,人體平均每日的磷酸鹽攝入量應為1000毫克,舉例來說,240毫升的可口可樂含41毫克磷酸鹽,大約占人體所需磷酸鹽攝入量的1/25;同樣240毫升的橙汁所含磷酸鹽為27毫克,大約占人體所需磷酸鹽攝入量的1/37,兩者的數據非常接近。

5)碳酸水與緩解痛風

大量的研究表明,植物性的飲食中含有大量的有機陰離子,可以中和大量的不成對電子自由基[H+]。現代人的飲食結構中植物蛋白和動物蛋白的比例失調,很多健康的成年人經受慢性、進行性、有害健康的代謝性失衡,從食物中所攝入或細胞外液的[HCO3-]不足以中和體內大量產生的[H+],在飲食結構中,適量增加植物蛋白,減少動物蛋白攝入量,能減少尿酸的生成,而尿酸是痛風的元兇。普通自來水100毫克能溶解尿酸11.7毫克,而水100毫克碳酸水能溶解21.3毫克的尿酸,為前者的2倍,而溶解率是它的1.8倍,所以經常飲用碳酸水能有效的排泄在體內造成不良影響的尿酸,使患者從疼痛中解脫出來。雖然痛風比較難治療,但只要經常飲用碳酸水,血液中的尿酸值就會下降。

發現

從前,碳酸水由一家德國的天然氣泡礦泉水公司生產,他們將水放入瓶中,然後加入碳酸氫鈉製成。根據蘇打俱樂部出產的碳酸水瓶上標示之製成分量,也是用小量的食鹽、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、硫酸鉀或磷酸鹽製成,這些添加劑使得碳酸水略帶鹹味。

英國化學家約瑟夫·普利斯特里為發現碳酸水製作方法的第一人。他在利茲的一間啤酒廠中,將一碗水放啤酒桶之上的一個地方。之後,二氧化碳和氮兩種氣體便覆蓋住發酵啤酒桶上的水碗。當時,人們多是用二氧化碳和氮來滅鼠。約瑟夫·普利斯特里意想不到,水加入了氣體之後更有宜人的口感,於是他為朋友提供碳酸水作一種刷新的飲料。1772年,約瑟夫·普利斯特里出版了一本書,《水和氣之結合》,描述把硫酸滴在白堊上,會釋放二氧化碳,並且鼓勵人們用盛滿水的碗收集氣體。

1771年,瑞典化學家盧本·貝格曼獨立發明一種與約瑟夫·普利斯特里發現碳酸水製作方法相似的製造過程。但不太成功,他設法再生產自然地冒泡的泉水,當時認為冒泡的泉水對健康有益。

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