棉花糖背後的化學冷知識

2021-02-13 化學加

棉花糖是人們常吃的甜食之一。這一鬆軟的嘉年華美食與其他可食用食物完全不同。還有什麼東西能像它一樣,舉在手上比空氣還輕、吃在嘴裡立即就融化、留給我們的只有甜蜜的味道和紅紅的色素?當你還是孩子的時候——或者讓我們現實些,甚至在我們長大後的某些時刻——棉花糖都和太空人冰淇淋一起,在神奇零食的榜單上名列前茅。

就像用真空容器抽乾了水分的太空人冰淇淋一樣,棉花糖裡也藏著一些有趣的化學知識。這些化學知識甚至可以被運用到甜品以外的領域中——一些研究人員將使用棉花糖機在實驗室研製新的組織材料。

把固體糖倒入帶加熱器的小漏鬥中,就能製造出棉花糖了。這個漏鬥口的外緣是布滿小孔的圓環,再外面就是個類似大號蛋糕盤的金屬託盤。加熱器將糖溶化的同時,馬達會帶動整個奇妙的裝置旋轉起來。

這一遊樂園的暢銷品有著最獨特的化學性質

在視頻中,最外圍的糖液以肉眼無法辨別的速度,快速從漏鬥射向圓環。在那裡,糖液被離心力從圓環的小孔中甩出,出來後便形成了一束束細到幾乎看不見的糖絲。

糖塊開始融化時,由於被分裂成許多小塊擴大了原來的表面積——糖與冷的空氣接觸面積增加——因此糖液能迅速凝結成固體。成型的糖絲在大圓盤裡聚集,你可以用錐形紙杯收集起來,然後把它們裹成我們熟悉的糖團形狀。

棉花糖機器讓這一過程相對簡化,但是在機器出現很久之前,糖果製造商早已開始嘗試將糖製成今天棉花糖的樣子。1773年發表在《完全家庭主婦》(The Complete Housewife)上的一個做法是:「準備四分之一磅的三聯精製糖,用中火加熱。」一旦糖塊融化並「清澈如水」時,你就需要用刀尖蘸到糖水裡,迅速拉出一縷細長的糖絲,然後在模子上快速纏繞出網狀或巢穴狀。

1897年,兩個美國人申請了棉花糖機的專利,這對於我們中並不心靈手巧也缺乏耐心人來說簡直是福音。「致各方有關人士,」他們的申請這樣開頭,「我們,美國國籍,現居住在田納西州納什維爾市戴維森縣,威廉·J·莫裡森(William J Morrison)和約翰·C·沃頓(John C Wharton),對製糖機進行了新的實用性改良……一個可旋轉的盛放糖果或精製糖的圓盤或容器,在此容器旋轉過程中離心力的作用下,可將糖加工成線狀或者絲狀的糖絲。」

儘管關於機器的描述枯燥無味,但棉花糖卻成了暢銷品。頗具諷刺意味的是,1904年,在聖路易斯舉行的世界博覽會上,恰巧是牙醫出身的沃頓,卻向所有前來參觀的人售賣棉花糖。布魯斯·費勒(Bruce Feiler)在《美食》(Gourmet)雜誌上一篇有趣又具權威性的文章中記載,他們售出了多達68655根棉花糖。(喜歡甜食的讀者們注意了:另一個在該博覽會上向全世界亮相的甜品就是華夫餅筒。)機器的改良最終實現了——顯然它還存在震動問題——但是原始專利中對棉花糖的描述已經與現在的模樣相似了。

棉花糖機能幫助科學家創新人造組織嗎?

從液體材料中製造固體網狀結構這一設想,恰巧在醫療應用中具有開發潛力:美國範德堡大學(同時研究的還有納什維爾大學)的科學家,正在使用棉花糖機製造一種可供細胞在其中生長的支架,這是創造新的人造組織計劃的一部分。

目前科學研究中所使用的凝膠存在一個問題:它沒有達到所期望的透氣性,導致細胞無法完全在其中生長。範德堡團隊利用他們研製的儀器紡出一團聚合物,並將它嵌入凝膠中,然後分解聚合物,剩下複雜的血管網絡結構。百分之九十的細胞「居住」在這一結構一周之後還活著,而在沒有這一結構的凝膠中,只有60%到70%的細胞存活了下來。

所以,當你驚嘆於一縷縷可愛的糖球在眨眼間融化又凝固的奇妙時,不妨想一想舊時用刀來製作棉花糖的家庭主婦們,還有讓所有人都能吃上它的那兩個男人——不妨想一想棉花糖的這一製作方法將為未來研發新的組織材料提供全新的可能。

原文選自:BBC

作者:Veronique Greenwood

譯者:陳月華

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