“仙豆計劃”的原始目的是為了方舟能夠更高效更快捷的吸收食物中富含的能量。

說到這裡,就不得不提,人體在思考時,大腦主要消耗的是蘊藏在血液中的葡萄糖。

當一個人思考的時候,大腦內的數百萬個神經元會相互傳遞信息,

大腦消耗的大部分能量用於神經元之間的交流,這是透過在稱為突觸的細胞結構之間傳遞化學訊號來實現的。啟用突觸需要大量的能量,這涉及到大量的離子跨膜轉運,是大腦中最消耗能量的過程之一。

同時,大腦將運動資訊傳遞至眼睛,嘴巴和臉部區域。並把大腦的指令傳遞到身體的各個部位,這些神經元工作的時候當然需要“燃料”。

況且神經元消耗能量有它獨特的方式,首先大腦毛細血管壁附近的星形膠質細胞從血液中吸收能量豐富的葡萄糖,並將這些葡萄糖轉換成神經元可以吸收的形式。神經元利用這些能量生產神經傳遞素,並最終形成“思考”。

大腦思考得越多,其神經元需要的葡萄糖就越多。大腦為了生存,每分鐘也需要0.1卡路里的熱量,而當你集中精力進行思考的時候,你的大腦每分鐘消耗的能量則是1.5卡路里。相比之下,人在行走的時候每分鐘大約消耗4卡路里熱量。

而要製取便於大腦能夠快速吸收的合成食物,必須簡化人體進食的食物鏈環節。

有一門科學叫“生態學”。它的研究歷史不長。這是一門研究自然界存在的諸系統的科學。食物系統便是其中之一:太陽能——植物——動物——人。

人吃動物的肉,動物吃植物,植物生長靠太陽能。這四個環節組成一個食物系統,也叫食物鏈。這個天然的食物系統效應是很低的。

植物利用太陽能進行光合作用轉化為可儲存的多糖,動物透過進食將植物中的多糖,轉化為身體中的脂肪和糖原,最終在人體中完成分解為葡萄糖,進入血液中供給全身。

若想加快這個環節,就需要對其中的中間產物進行分析。

方舟看著紙上繪製出來的能量物質迴圈圖,彷彿又回到了當初一個人參加校賽的日子。

這種面對陌生的工程學問題,獨自一個人思考,一個人找思路,一個人解答的感覺,著實令人著迷。

目前方舟透過進食主要攝取的幾種可轉化為葡萄糖的碳水化合物,便是糖類、澱粉和纖維。

糖類自然不必多說,方舟常備的各類糖果多是可溶性糖,或者是含可溶性糖多的糖果,這些可溶性糖是單糖(如葡萄糖和果糖等)或者雙糖(如白糖等),這些糖進入人體內,很容易消化吸收,其中的單糖不經消化直接被人體吸收。

而澱粉的分解過程則略微有些曲折。

一部分澱粉受唾液所含澱粉酶的催化作用,發生水解反應,生成麥芽糖;餘下的澱粉在小腸裡胰臟分泌出的澱粉酶的作用下,繼續進行水解,生成麥芽糖。麥芽糖在腸液中麥芽糖酶的催化下,水解為人體可吸收的葡萄糖,供人體組織的營養需要。

方程式:(+(n)H2O→nC6H12O6。

纖維素是大分子的葡萄糖,有些可以被分解,有些分解不了,體內的酶會切斷纖維素,從而變成小分子的葡萄糖。但是大多數時候纖維素的消化並不完全,人體不能消化,主要靠微生物分解,分解產物人體再消化。

除了這三種以外,在空腹條件下,人體內還存在著另一套葡萄糖動態補償系統——肝糖原分解。

糖原分解是指糖原在無機磷酸存在下,經磷酸化酶催化,從糖原分子非還原端α-1,4糖苷鍵開始逐步地磷酸解,釋放出葡萄糖-1-磷酸,直至生成極限糊精。葡萄糖-1-磷酸經葡萄糖磷酸變位酶催化生成葡萄糖-6-磷酸。最後在肝臟的葡萄糖-6-磷酸酶催化下,水解成葡萄糖。

但是肝糖原是獨屬於肝臟器官的生理產物,並不能人工合成進行補充。

因此,仙豆中可選的壓縮大分子物質,便只有兩條,澱粉和糖類。

前者壓縮之後相當於麵糰,後者壓縮之後相當於一根棒棒糖。

但很明顯,當今的工藝技術,在壓縮之後,兩者並不能為方舟有效的提供所需要的的思考能量。

忍不住皺了皺眉頭,方舟從桌子上拿起從淘寶買來的09式軍糧和17款軍糧。

這是方舟可以購買到的最先進的壓縮餅乾。

既然要研究合成食物,那壓縮餅乾必然繞不過。

而每一個軍用級別的壓縮餅乾背後,都蘊含著軍方的營養學專家在合成食物這條路上不懈的思考。

方舟現在走的這條路正是他們當年走過的那條。

【配料:小麥粉,棕櫚油,白砂糖,低聚麥芽糖,大豆蛋白粉,代可可脂,全脂奶粉,高麥糖漿,葡萄糖,食鹽,複合礦物質,符合維生素,牛磺酸...】

這包09軍用壓縮餅乾上赫然寫著,每100g壓縮餅乾中包含熱量4715kJ。

純油的熱量在2600kJ,在軍方的先進壓縮技術之下,集合了多種微量元素和碳水化合物的壓縮餅乾能達到四千七百的能量密度,顯然付出了大量的汗水。

整個壓縮餅乾已經記不住一點水分,其中蘊含的粘合劑,讓整塊餅乾像石磚一樣,難以掰斷。

但是方舟表示,還不夠。

一個100g的饅頭熱量是514kJ,且大部分以澱粉的模式進行水解。

一個100g壓縮餅乾完全分解之後獲得的熱量僅相當於9個同樣重的饅頭,且其中蘊含著大量不能被快速分解為葡萄糖的物質。

對於方舟來說,吃9個饅頭消化的速度甚至要比吃一塊壓縮餅乾來的快速。

“仙豆”顧名思義,消化必然要的是效率,壓縮餅乾是為了軍隊應急而存在的一種戰備糧食。

吃一塊可以保持士兵全天都有飽腹感,但是對於身體能量的需求顯然並沒有什麼幫助。

要想讓其中蘊含的能量進行快速的釋放,顯然要最佳化一下壓縮餅乾的結構,使之能快速在嘴裡化開,並能在胃中進行分解。

方舟開啟電腦,蒐集到了配料表中各類營養物質的添加劑,多以粉末狀存在,也有大顆粒的物質。

整個壓縮餅乾的製作過程其實非常簡單,新增粘合劑之後混合均勻,以大噸位壓力機進行墩擠,最外界的物質和心部的物質並無什麼不同。

方舟看著不同添加劑的顆粒尺寸,將其進行建模,尋找不同顆粒之間的最密分佈。

有些類似於金屬晶體模型,面心立方和密排六方的結構模型,顯然要比體心立方的結構要來的更加緻密一些。

但是對於這些添加劑來說,並沒有達到晶體結構那樣的細微,更多以宏觀角度來進行最密排布。

因此方舟以最密分佈指數為最佳化目標,每百克熱量密度四千七百為限制條件,不斷完善模型並在MATLAB中進行計算。

當得到結果時,將其利用matlab中的模擬模擬軟體進行繪製,看到電腦上導出來的影象,方舟沉默了。

最密集的排布模型,不同於壓縮餅乾的標準長方體,竟然是一個球體。

不過仔細想想也很正常,壓縮餅乾設計成長方體更多出自於儲存和轉運的角度來考慮,方便軍隊攜帶。

只是這個球體的大小,要比想象中“仙豆”的大小要來的更大一些。

同樣是100g,四千七百多千焦的能量,方舟用程式模擬出來的球體,直徑足有七十個毫米粗。

稱其為“仙豆”顯然是不太合適了,要不叫他“仙丹”?

好傢伙,方舟大吃一驚,我果然是一個適合修仙的苗子,輕而易舉就算出了“辟穀丹”的分子結構。

數學結果顯然是可靠的,但是數學過程和原始數據卻不一定的嚴謹的。

這個模型只是方舟的估算,與實際成果可能相距甚遠。

方舟一點也不肯相信眼前看到的這個結果,畢竟這個大小和這個直徑,得多粗的嗓子眼才能嚥進肚子裡。

可能只有漂亮的小仙女才能做到吧。

方舟還是個孩子,沒有那麼粗的食道,表示臣妾做不到。

僅計算出一種模型是遠遠不夠的,方舟又將各種添加劑的粒子大小微調,再度進行模擬,得到了多種球體排布模型。

最小的球體直徑為六十五個毫米粗,最大的球體有八十個毫米粗,頂的上方舟每天早上一柱擎天時的兩倍粗細。

高密度、高能量兼之壓縮餅乾高粘合性的特性,將其用來打乒乓球或許都可以做到。

如此恐怖的“辟穀丹”方舟自然不敢隨意的找人實驗,當然,在沒有聯絡到相應壓縮餅乾制廠的時候,他也沒有能力將計算機模擬的結果搬到現實中來。

只能望球興嘆。

眼下去西貝大學食品科學與工程專業的日子已經提上日程,雖然不敢保證那裡是否有研究壓縮餅乾的教授,但是該問的營養學和食物結構學不能只準備這麼一點。

或許再重新開闢出一條技術路線,才能不負此行。

方舟另開爐灶,拉出一張嶄新的A4紙。

“仙豆”計劃變為“仙丹”計劃暫且擱置。

以固體形式存在的合成食物或許難以保證快速吸收和能量密度二者兼得,那便舍魚而取熊掌也。

快速吸收和能量密度,由方舟來選,必然是前者更為優先一些。

為了能夠快速吸收,合成食物的體積大一些又有何妨。

扭頭看了看宿舍裡的幾人,張江沉迷屁股無法自拔,王超沉迷辟穀無法自拔,肖曉沉迷皮鼓無法自拔...

剛健完身的肖曉此時躺在床上一邊看小說,一邊用左手拍擊著肚子上的皮鼓,時不時還被小說中的劇情逗樂,發出豬叫般的笑聲。

說起網絡小說,方舟以前最愛看其中一些科幻小說,各類學霸文,將人類的未來世界描繪的無比精彩。

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光速飛船,曲率驅動,冬眠技術,虛擬現實等技術看的方舟無比激動,彷彿這些都是自己發明的一般。

等等,冬眠...虛擬現實...

營養液!

方舟從小說這一關鍵詞很快聯想到之前看的網遊小說劇情中,主角每次進入遊戲倉內,都由相對應的營養液進行全身能量的供給。

一次供給,可以讓主角在虛擬遊戲的世界中戰鬥一個月之久,而身體不會出現任何不適。

那麼自己為什麼不也設計一個快速補充大腦能量的營養液呢?

類似於醫院賣的葡萄糖溶液,為了保證細胞滲透壓和身體原有機能的正常,被稀釋過後的葡萄糖透過靜脈注射直接進入血液循環。

葡萄糖在體內完全氧化生成CO2和水,經肺和腎排出體外,同時產生能量。也可轉化成糖原和脂肪貯存。一般正常人體每分鐘利用葡萄糖的能力為6mg/kg。

所以葡萄糖吊瓶的水流速度也得設計成相對應的檔位。

但這種注射,並非沒有副作用,補液過快、過多,可致心悸、心律失常,甚至急性左心衰竭。與體內胰島素形成負反饋失效作用,導致體內分泌失衡。

因此,最好設計成一種口服使用的營養液,能量物質以腸胃能夠儘快吸收的二塘或單糖類物質和一些微量元素組成。

既然是液態的,那這種營養品的製備,就姑且稱之為“仙露”計劃。

這種營養液配比問題要比“仙丹”計劃中的物質粒子排布要複雜的多,並不是說將壓縮餅乾中的物質溶進水裡便能稱之為“仙露”。

現實中與之相對應的產品比壓縮餅乾來的多一些,市面上各種功能性飲料和奶茶等高熱量飲品都符合這一特性,甚至味道做的一個比一個好。

每杯700ml容量的珍珠奶茶為例,一杯珍珠奶茶的熱量約為662大卡,相當於2771kJ,約等於五個半100g的饅頭。

如何保證方舟自己研製出來的營養液中各類物質成分不互相干擾,不影響口感,又容易進入口腹?

這方面略微有些涉及食物化學,方舟對此不甚了解,只得到西貝大學見到再此方面擁有更多知識的先驅者再進行詢問。

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