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不破的泡泡

2013-06-08 03:28:34
少年科學(xué) 2013年5期

水之所以形成泡泡,其中的“表面活性劑”功勞最大。

什么是表面活性劑?這是一類結(jié)構(gòu)特別的分子,一頭喜歡水,一頭喜歡空氣。當(dāng)我們吹出一個(gè)泡泡,構(gòu)成泡泡的水膜就形成了兩個(gè)表面,外面與大氣相連,里面則與泡泡內(nèi)的空氣相接。水中的表面活性劑會(huì)很快地跑到水膜表面,喜歡水的一頭呆在水中,喜歡空氣的一頭伸在外面。兩個(gè)表面上各自堆積了一層表面活性劑,就像兩層磚墻。夾在“磚墻”中間的,就是一層水。

跟普通磚墻不一樣的是,夾層中的水會(huì)往下流。流動(dòng)的結(jié)果,泡泡頂端的水越來越少,下面的水越來越多,泡泡上方的水膜越來越薄。最終,水膜破開,泡泡也就“爆炸”了。

泡泡,就是由表面活性劑組成的雙層“磚墻”夾著一層水組成。

要想泡泡“活”得更久,有兩種思路。

一是讓膜中的水流得慢一些。液體越黏就流得越慢。所以,如果能讓肥皂水變得更黏,吹出的泡泡就能堅(jiān)持更久。

或是讓兩層“磚墻”更加堅(jiān)固。有些大分子,比如蛋白質(zhì),也有親水和疏水的部位,也可以跑到表面上,而且它們還會(huì)“手拉手、肩并肩”,形成堅(jiān)固的城墻,受外界的擾動(dòng)時(shí)也可以互相支援,從而不容易破裂。

卡布奇諾咖啡

有種咖啡叫“卡布奇諾”,表面上有層泡沫。在喝這杯咖啡的時(shí)間里,泡沫們保持著潔白細(xì)膩的外觀。實(shí)際上,這些泡沫是用牛奶做的。當(dāng)高溫的水蒸氣通入牛奶,就產(chǎn)生了細(xì)密的泡泡。牛奶蛋白的分子在高溫下伸展開來,到了水表面,互相連接起來,形成穩(wěn)定的“城墻”,泡泡就很難破裂。

打發(fā)奶油

更加穩(wěn)定的是用奶油形成的泡沫——打發(fā)奶油。不過,它們的泡泡太細(xì)小,憑肉眼難以看出它跟通常的泡沫有相似之處。奶油中的蛋白質(zhì)可以形成穩(wěn)定的“磚墻”,而且奶油中含水很少,液體很黏。所以,奶油打發(fā)起來后,“墻”中的水流得極慢,過了很長的時(shí)間水膜還是那么厚。此外,奶油中有大量的脂肪顆粒,在“打發(fā)”過程中,這些顆粒會(huì)形成糖葫蘆那樣的連接狀態(tài),而且一個(gè)接一個(gè),形成了“糖葫蘆網(wǎng)”,把產(chǎn)生的泡泡固定在其中,不讓它們互相接觸融合。一方面是泡泡被隔開難以變薄,另一方面是水膜的“墻”非常穩(wěn)固,所以奶油的泡沫比起卡布其諾的泡沫來,簡直是“壽星”。

冰激凌

冰激凌更是登峰造極。除了像奶油一樣,擁有讓泡泡難以破裂的那些因素,冰激凌在攪拌降溫的過程中還會(huì)形成大量的小冰粒。這些冰粒也有助于把泡泡和脂肪支撐起來,不許它們互相靠近。不過,冰激凌的這種“長壽”狀態(tài)需要冷凍。一旦溫度升高,冰粒融化,形成“糖葫蘆網(wǎng)”的脂肪顆粒也會(huì)徹底融合,就無法再凍回去了。所以,冰激凌一旦化了,再凍上之后口感也完全不同。

蜂窩蛋糕

所有液體的泡沫都注定要破滅,除非它們?cè)谄茰缰氨弧肮潭ā毕聛怼W罱?jīng)典的一個(gè)例子是蛋糕。蛋糕的“蜂窩”來自于雞蛋白形成的泡沫。這樣的泡沫被混合到蛋糕的其他原料中,然后送入烤爐。鳥蛋的蛋白特別怕熱,烤爐里的溫度達(dá)到六十多攝氏度,它們就頂不住了,蛋白泡沫中的水還來不及往下流,蛋白就變成了固體。泡沫們?cè)谄茰缰埃兂晒腆w而永垂不朽,撐起了蛋糕的綿軟結(jié)構(gòu)。

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