扎進冰淇淋的內(nèi)部去看看

王澤斌

人類用冰來“鎮(zhèn)”食物的嘗試從公元前就開始了，世界各地也早就有了萌芽狀態(tài)的冰淇淋。不過，真正意義上的冰淇淋直到18世紀才出現(xiàn)。在英語里，“冰淇淋”是由“冰(ice)”和“奶油(cream)”兩個詞組成的。最早的冰淇淋確實就是冰鎮(zhèn)的奶油，里面也可能有一些糖或者水果。經(jīng)過了幾百年的發(fā)展，現(xiàn)在的冰淇淋已經(jīng)變得越來越復(fù)雜，越來越多樣了。不過，對于冰淇淋為什成為冰淇淋，則直到最近幾十年才有了比較深入的認識。這里，讓我們一頭扎進冰淇淋的內(nèi)部，看看那里是一個什么樣的世界吧。

冰淇淋內(nèi)部是個什么樣

走進冰淇淋的世界，首先看到的是四處飄散的氣泡，就像一個個氣球，占據(jù)了一半以上的空間。這些氣泡大小不一，大的能到100微米，小的也有10～20微米。在氣泡之間，充斥著連續(xù)的固體成分。其中最引人注目的是一個個晶瑩剔透的冰粒，這些冰粒差不多能占到固體成分的一半。它們的大小和氣泡差不多，支撐著氣泡互相遠離，比較均勻地分散在整個空間里。

剩下的就是很粘的半固體狀的介質(zhì)了，它們填充了氣泡和冰粒之間的所有空隙。挑一點嘗嘗：甜甜的，還有其它的香味，看來冰淇淋的味道就來自于這些半固體狀的東西了。沒錯，它們主要是糖、高分子聚合物和蛋白質(zhì)等等，我們喜歡的香草、草莓等等香精也在其中。

如果我們看得仔細一點，還可以看到這些介質(zhì)之中有許多小球。它們一個接一個地擠在一起，接壤的地方互相融合了，但是其它地方還保持著自己的獨立性，就像糖葫蘆，不過在某個小球上，可能又連成一串，或者到某個地方和別的串接上了頭。這樣，這些小球就串成了一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)，比冰粒更加有效地支撐起了氣泡，也使得半固體狀的介質(zhì)難以自由遷徙，從而使整個冰淇淋的世界穩(wěn)定下來。

冰淇淋如何形成

上面這種神奇的結(jié)構(gòu)是如何形成的呢?我們先來看看冰淇淋的制作過程，再來分析為什么會形成這樣的結(jié)構(gòu)。

冰淇淋的原料里最重要的是奶油，以美國為例，美國對于冰淇淋的規(guī)定是至少含有10％以上的奶油脂肪，好的冰淇淋可能高達16％，還要有10％來自牛奶的非脂肪成分，主要是蛋白質(zhì)和乳糖。其它的主要成分還有10％左右的糖和5％左右的糖漿，最后會成為冰淇淋中的半固體介質(zhì)，產(chǎn)生細膩的質(zhì)感。通常還會用少量的乳化劑來改善脂肪顆粒以及最后的質(zhì)感。

冰淇淋制作的第一步是把這些所有的原料混在一起，加熱滅菌，用我們?nèi)粘Ｉ畹脑捯部梢哉f成把這些原料“煮熟”。然后把它們進行高壓均質(zhì)化處理——奶油中的顆粒很大，高壓均質(zhì)化的目的是把這些顆?！按蛩椤?。經(jīng)過這一步，脂肪顆粒的大小從幾微米減小到了零點幾微米，相應(yīng)的脂肪和水的界面增加了10倍左右。因為蛋白質(zhì)喜歡呆在脂肪和水的界面上，這樣脂肪和蛋白質(zhì)的存在狀態(tài)都更加均勻，有利于產(chǎn)生細膩的質(zhì)感。

經(jīng)過均質(zhì)化的原料實質(zhì)上是一種很粘的乳液。下一步是放在冰箱中降溫幾個小時，在這幾個小時里也給了其中的各種成分“交流感情”的機會。比如說，乳化劑比蛋白質(zhì)更加喜歡處于脂肪和水的界面，或許是蛋白質(zhì)發(fā)揚風格，讓出了一部分界面，也或許是乳化劑“巧取豪奪”，把一部分蛋白質(zhì)趕出了界面。總之，在冰箱里休息了幾個小時的原料已經(jīng)悄悄發(fā)生了變化，脂肪顆粒的表面悄無聲息地被乳化劑占領(lǐng)了許多。

下一步就是制作冰淇淋了。在冰箱里休息夠了的原料混合物被加入一些香精顏色等等，然后送入冰淇淋機。冰淇淋機的核心部件是一個溫度很低的表面，通常溫度在零下20℃～30℃，原料混合物被慢慢攪拌著，冷卻表面上的原料很快被凍上了，然后被攪到中間。就這樣，不停地有原料被攪到界面上又被攪走，整個體系的溫度逐漸降低，也變得越來越硬。同時，大量的空氣被攪進去，被蛋白質(zhì)、乳化劑以及形成的脂肪網(wǎng)絡(luò)和冰粒固定下來。這樣，冰淇淋就做成了。商業(yè)生產(chǎn)的冰淇淋還要放在低溫下進一步硬化，然后再分銷。

冰粒是好是壞

冰淇淋的名字里首先就是“冰”字，冰當然在其中起到重要作用。前面說了冰?？梢云鸬椒€(wěn)定冰淇淋體系的作用，但是太大的冰粒又會影響口感。研究人員做出了含有冰粒大小不同的冰淇淋，請很多人來品嘗，發(fā)現(xiàn)如果冰粒大到幾十微米，就能被很多人感覺到，大家也就覺得這冰淇淋不好吃了。所以，控制冰粒的大小也就成了冰淇淋生產(chǎn)的一個重要問題。

從冰淇淋的原料組成來說，提高固體成分的含量，不管是脂肪、蛋白質(zhì)，還是糖、糖漿，都有助于降低冰粒的大小。這也很容易理解，固體成分多了，水就少了，自然就不利于形成大的冰粒。不過，固體含量的增加不可避免地要增加成本，也更容易讓人發(fā)胖，所以用這種方式提高冰淇淋的質(zhì)量對于人們尤其是生產(chǎn)廠家沒有什么吸引力。

科學(xué)家們的興趣在于在不改變原料組成的前提下減小冰粒的大小。經(jīng)過大量的實驗，他們發(fā)現(xiàn)最終冰粒的大小主要取決于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的冰核的多少。如果冰核多，那么最后的冰粒就多而?。悍粗?，如果冰核少，最后的冰粒就少而大。而冰核產(chǎn)生的多少，主要取決于冰淇淋機里的溫度和攪拌方式。對于某個特定的冰淇淋配方來說，會有一個特定溫度最容易產(chǎn)生冰核。而攪拌器的設(shè)計和操作也會影響冰核的形成。比如說，增加攪拌槳的葉片數(shù)和攪拌速度都能增加冰核的數(shù)目，但是葉片數(shù)太多和攪拌速度太高又會導(dǎo)致摩擦產(chǎn)生的熱量增加，不利于降溫。在冰淇淋的發(fā)展歷史中，絕大多數(shù)時候人們只能通過反復(fù)的實踐和經(jīng)驗來摸索最佳的條件。只有在近幾十年中人們對于冰淇淋的認識逐漸深入之后，才能有的放矢地設(shè)計實驗來事半功倍地尋找最佳的工具和操作條件。

脂肪顆粒的錘煉

脂肪顆粒的變化在冰淇淋中非常的特別。脂肪顆粒在水中被稱為乳液，對于絕大多數(shù)的乳液產(chǎn)品來說，都希望脂肪顆粒穩(wěn)定存在。比如說牛奶，要是很快分層甚至有油析出那樣會被人認為是劣質(zhì)產(chǎn)品。這其實是乳液不穩(wěn)定的結(jié)果，但是在制作冰淇淋時，卻是要人為地讓乳液失去穩(wěn)定性。

如前所述，我們希望脂肪顆粒變小，這樣才能產(chǎn)生細膩的質(zhì)感。在脂肪顆粒變小的時候，產(chǎn)生了大量新的表面。蛋白質(zhì)和乳化劑都會去占據(jù)這些表面。大分子蛋白質(zhì)能量大，有助于穩(wěn)定脂肪顆粒；而乳化劑是小分子，機動靈活，每個角落都能進去，所以降低表面張力的能力很強，占據(jù)地盤的能力也很強，不過，它們本身的能量比較弱小，所以它們產(chǎn)生的脂肪顆粒不穩(wěn)定。

冰淇淋里的脂肪顆粒如果很穩(wěn)定的話，就很難形成前面提到的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過均質(zhì)化的原料混合物在冰箱里休息的過程，大量的乳化劑小分子占據(jù)了脂肪表面，強大的蛋白質(zhì)被擠走，脂肪分子自我保護的能力就大大降低。當這些脂肪顆粒進入冰淇淋機被攪拌的時候，它們之間難免磕磕碰碰，外力實在太大，兩個顆粒碰到一起的部分嚴重變形，乃至界面消失從而融合在了一起。但是由于溫度降低，脂肪同時進行著固化，所以兩個碰撞的顆粒只是部分融合。一個又一個的碰撞以及部分融合的發(fā)生，就產(chǎn)生了最后那種互相連接的糖葫蘆結(jié)構(gòu)。

結(jié)語

不難看出，冰淇淋的特有結(jié)構(gòu)是均質(zhì)化、冰箱儲存冷凍后降溫攪拌形成的。如果冰淇淋已經(jīng)融化了，那么首先冰粒就化成了水，而那些部分融合的脂肪顆粒也融合成了大顆粒。整個的體系回復(fù)到了均質(zhì)化之前的狀態(tài)，僅僅放回冰箱，就無法恢復(fù)冰淇淋的結(jié)構(gòu)了。

盡管最初的冰淇淋是家庭小作坊生產(chǎn)的，但是那時的冰淇淋無法跟現(xiàn)代工業(yè)的產(chǎn)品相比。盡管我們?nèi)匀豢梢栽趶N房里模擬冰淇淋的整個生產(chǎn)過程，但是由于均質(zhì)化和降溫攪拌裝置的簡陋，基本上無法做出商家出售的冰淇淋的質(zhì)感來。