扎進冰淇淋的內部去看看

王澤斌

人類用冰來“鎮”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的冰淇淋。不過，真正意義上的冰淇淋直到18世紀才出現。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的奶油，里面也可能有一些糖或者水果。經過了幾百年的發展，現在的冰淇淋已經變得越來越復雜，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部，看看那里是一個什么樣的世界吧。

冰淇淋內部是個什么樣

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絡。這個網絡，比冰粒更加有效地支撐起了氣泡，也使得半固體狀的介質難以自由遷徙，從而使整個冰淇淋的世界穩定下來。

冰淇淋如何形成

上面這種神奇的結構是如何形成的呢?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構。

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，產生細膩的質感。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，用我們日常生活的話也可以說成把這些原料“煮熟”。然后把它們進行高壓均質化處理——奶油中的顆粒很大，高壓均質化的目的是把這些顆粒“打碎”。經過這一步，脂肪顆粒的大小從幾微米減小到了零點幾微米，相應的脂肪和水的界面增加了10倍左右。因為蛋白質喜歡呆在脂肪和水的界面上，這樣脂肪和蛋白質的存在狀態都更加均勻，有利于產生細膩的質感。

經過均質化的原料實質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，乳化劑比蛋白質更加喜歡處于脂肪和水的界面，或許是蛋白質發揚風格，讓出了一部分界面，也或許是乳化劑“巧取豪奪”，把一部分蛋白質趕出了界面。總之，在冰箱里休息了幾個小時的原料已經悄悄發生了變化，脂肪顆粒的表面悄無聲息地被乳化劑占領了許多。

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、乳化劑以及形成的脂肪網絡和冰粒固定下來。這樣，冰淇淋就做成了。商業生產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。前面說了冰粒可以起到穩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，發現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，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，也更容易讓人發胖，所以用這種方式提高冰淇淋的質量對于人們尤其是生產廠家沒有什么吸引力。

科學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。經過大量的實驗，他們發現最終冰粒的大小主要取決于生產過程中產生的冰核的多少。如果冰核多，那么最后的冰粒就多而小：反之，如果冰核少，最后的冰粒就少而大。而冰核產生的多少，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生冰核。而攪拌器的設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和攪拌速度都能增加冰核的數目，但是葉片數太多和攪拌速度太高又會導致摩擦產生的熱量增加，不利于降溫。在冰淇淋的發展歷史中，絕大多數時候人們只能通過反復的實踐和經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，對于絕大多數的乳液產品來說，都希望脂肪顆粒穩定存在。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產品。這其實是乳液不穩定的結果，但是在制作冰淇淋時，卻是要人為地讓乳液失去穩定性。

如前所述，我們希望脂肪顆粒變小，這樣才能產生細膩的質感。在脂肪顆粒變小的時候，產生了大量新的表面。蛋白質和乳化劑都會去占據這些表面。大分子蛋白質能量大，有助于穩定脂肪顆粒；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，所以它們產生的脂肪顆粒不穩定。

冰淇淋里的脂肪顆粒如果很穩定的話，就很難形成前面提到的網絡結構。經過均質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了脂肪表面，強大的蛋白質被擠走，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生，就產生了最后那種互相連接的糖葫蘆結構。

結語

不難看出，冰淇淋的特有結構是均質化、冰箱儲存冷凍后降溫攪拌形成的。如果冰淇淋已經融化了，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。整個的體系回復到了均質化之前的狀態，僅僅放回冰箱，就無法恢復冰淇淋的結構了。

盡管最初的冰淇淋是家庭小作坊生產的，但是那時的冰淇淋無法跟現代工業的產品相比。盡管我們仍然可以在廚房里模擬冰淇淋的整個生產過程，但是由于均質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感來。