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水和油融为一体:乳化(Emulsion)

把沙拉酱摇匀后,它会短暂变得浑浊,很快又分成上面是油、下面是醋。可是蛋黄酱过了几天仍是又白又黏的一整团。同样是水和油,为什么只有一边能长久保持?秘密就在乳化(Emulsion)。

简单来说,乳化是指把原本不易混合的两种液体,让其中一种变成极小的液滴均匀分散在另一种里的状态。牛奶、奶油、冰淇淋、蛋黄酱、荷兰酱等我们日常吃的许多食物,都在用这个原理。表面看像一种液体,显微镜下却是无数细小液滴漂浮的结构。没有包裹液滴的乳化剂,很快就会重新分开;有合适的乳化剂和搅拌方法,稳定的质感就能维持很久。

本文将依次介绍乳化的定义与两种基本类型、乳化剂的作用、蛋黄酱·牛奶·黄油等日常例子,以及乳化破裂的原因和它在食品中的用途。


水与油相遇的食品科学:乳化

什么是乳化?

刚摇匀、仍呈浑浊混合状的玻璃瓶沙拉酱放在木桌上

水和油分子之间的吸引力不同,所以会像打滑一样互相推开。强行摇晃会短暂出现小液滴,但很快同类聚拢,又分成两层。乳化就是把那些液滴做得非常小,并在表面覆上一层膜,使它们无法再合并。

  • 分散相(Dispersed Phase):以小液滴形式散开的那一侧。在蛋黄酱里,油属于这一侧。
  • 连续相(Continuous Phase):包围液滴并连成一片的那一侧。在蛋黄酱里,含水较多的醋和鸡蛋一侧是连续相。
  • 乳化剂(Emulsifier):一端亲水、一端亲油的分子,附着在液滴表面形成薄膜。

食品科学里常把液滴大小调到几微米到几十微米。液滴越小,表面积越大,口中的油腻感就越均匀,外观也更细腻、更不透明。


油在水中,水在油中:两种类型

碗中厚厚的白色蛋黄酱挂在金属打蛋器上,形成有光泽的尖峰的特写

乳化大致按哪一侧变成液滴分成两大类。外表可能相近,但味道、质感和保存方式不同。

(1) 水包油型(Oil-in-Water)
油滴漂浮在水中。牛奶、奶油、酸奶、蛋黄酱、沙拉酱属于这一类。整体含水量高,往往感觉比较轻盈。

(2) 油包水型(Water-in-Oil)
水滴包在油里。黄油和人造黄油是代表。连续相是脂肪,在口中慢慢融化,留下长久的香醇感。

(3) 班克罗夫特规则(Bancroft’s Rule)
大致说,“易溶于水的乳化剂形成水包油型,易溶于油的乳化剂形成油包水型”——这是一条经验规则。不过在食品这类成分复杂的体系里,搅拌速度和比例也可能带来例外。

鸡蛋黄里既有像卵磷脂这样助推水包油的成分,也有像胆固醇这样助推油包水的成分。所以做蛋黄酱时如果一次性倒入全部油,类型可能翻转,出现“破乳”。


餐桌上的乳化面孔

明亮大理石上静物:一杯牛奶、一小碟黄油和一勺蛋黄酱

最显眼的乳化食品是蛋黄酱。先把蛋黄、醋、盐充分拌匀,准备好连续相和乳化剂,再一点点加油并大力搅拌。做得对的话,即使油超过总量的70%,液滴也会密密咬合,形成像奶油一样凝固的质感。理论上同等大小的球体最密堆积大约只能到74%,但蛋黄酱即使油比例更高,薄薄的水膜仍能包裹液滴、维持形态。

牛奶接近天然的水包油型乳化。脂肪球被水以及蛋白质、乳化成分包围着漂浮;静置后脂肪会上浮形成奶油层。均质化工艺把这些液滴打得更细,使奶油不易上浮。相反,黄油是把奶油长时间搅拌,让脂肪液滴彼此合并后,翻成水留在油里的油包水型。

芥末、从大豆提取的卵磷脂、部分植物胶也是日常常用的乳化与稳定帮手。素食蛋黄酱或低脂酱料用这些成分代替鸡蛋来形成液滴膜。


乳化为何破裂,以及它在食品中的意义

静置的牛奶杯上浮起薄薄奶油层、在侧光下显出分离的画面

乳化本来就不稳定,时间一久或条件一变,就会以多种方式瓦解。温度升高、酸度变化、冻融、或用机器大力搅拌,都会让液滴膜变弱。左右食品品质的关键,正是这份稳定性。

  • 乳析(Creaming):油滴比水轻而向上浮起成层。牛奶表面聚起奶油是典型例子。
  • 絮凝(Flocculation):液滴贴在一起成团,但液滴本身尚未合并。
  • 聚并(Coalescence):包裹液滴的膜撕裂,小液滴合成大液滴。严重时水和油完全分开。

把液滴做小、用合适的乳化剂,并调节黏度、酸度和温度,就能减慢这些变化。反过来,冰淇淋也会故意让脂肪液滴部分聚并,以做出柔软的组织。乳化既是“混合”的技术,也是设计味道、口感和保质期的营养与食品加工基本工具。


乳化是用小液滴和乳化剂,把水和油这类难混合的液体尽量合为一体的状态。了解水包油与油包水、卵磷脂和蛋黄等乳化剂,以及乳析、聚并等崩解过程,就能明白为什么有的酱汁能久存,有的沙拉酱很快分层。

在餐桌上那一勺白色蛋黄酱里,想想水和油如何共存——这就是把食品当作科学来读的第一步。