超音波打出奈米醬汁-科學人雜誌
食品科學

超音波打出奈米醬汁

2012/03/01 吉布斯(W. Wayt Gibbs)、米佛德(Nathan Myhrvold)
要做出完美的沙拉醬料,得到實驗室才行!

談到滑溜柔順的口感,最棒的就是細小的油滴在水中形成的懸浮液(或反之),科學家稱之為乳化液。鮮奶油、奶油和巧克力都是乳化液,肉汁、香醋醬和乳酪也是。不過,乳化液油水分離之後往往不大好看:一層清澈的油脂浮在肉汁碗中、沙拉醬料倒出來時只有油而沒有醋、玉米片上淋著一層油油黏黏的東西。

要製作乳化液,就必須克服某些強大的自然力。水和油之間的斥力源自於電荷。就電學而言,水分子是不均勻分子,其原子間會產生極性電荷,一群群水分子最後會形成分離的團塊,也就是水珠。相反的,油分子沒有極性,而且相當排斥水。要讓極性液體和非極性分子緊密混合在一起,所需的力相當強大。

果汁機有時候還是不夠。人類的舌頭能感覺到直徑僅10微米的微粒(以及液體微滴),但果汁機通常最多只能打到10~12微米。筆者研究廚房中的廚師研發無蛋美奶滋時,使用的是轉子–定子均質機。這種桌上型機器的刀片(轉子)相當小,在有狹縫的金屬外套(定子)中轉動,轉速可達每分鐘兩萬轉,強大的剪力可將液滴打到直徑僅數微米。

在研發另一個頗具挑戰性的食譜:不含奶類的猶太教小牛肉「鮮奶油」時,我們嘗試過更龐大的工具:超高壓均質機。我們使用的機種尺寸約和大型水槽相仿,可將混合物加壓到每平方公分1760公斤,再將它摔向金屬牆,粉碎成次微米微粒,吃起來格外美味。

在最細緻的乳化液中,微滴直徑僅有數奈米,細小到使乳化液看起來是清澈的。舉例來說,山露汽水(Mountain Dew)就是一種奈米乳化液。為了製作百里香和月桂葉精油的清澈奈米乳化液,好加到冷雞湯中,我們的廚師需要能拿在手上的工具,因為液體的量相當少。

解決方案就是超音波均質機。這種機器可把數百瓦能量轉換成高頻音波,使液體產生非常微小的氣泡。接著,這種漩渦真空氣泡發生內爆,同時破壞微滴。這個高頻工具為「美酒佳餚」帶來新的意義。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2012年第121期3月號】


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