冰淇淋或啤酒中的泡沫可以不借助任何人工稳定剂而永久保持吗？日前，瑞士研究人员首次开发出这样的起泡工艺。
▎技术的关键：阻止奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）
从感官角度看，泡沫对于产品的外观、口感和质构非常重要。从细密多泡的啤酒，到融化在口中奶油质感的冰淇淋，或者松软的面团，正是泡沫营造了这种独特的口感与质构。
然而，从食品工艺的角度来说，这些泡沫天生就是不稳定的：下沉、融合、破裂并且改变食品基质的结构。
日前，一只由雀巢研发中心支持的瑞士研究团队开发出了一种新方法，可以确定泡沫强度和结构从而免于使用稳定剂，或者可以将人工稳定剂换成天然稳定剂，且可以产生更持久的泡沫。
苏黎世联邦理工学院首席科学家、软材料专家Jan Vermant说：“这是我们第一次成功地对泡沫的消失进行定量控制，并形成了全新的、具有普适性的有效对策。这些方法将帮助食品和材料行业开发可控的更有效的稳定剂，以预防或阻止奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）。”
奥斯瓦尔德熟化是以德国化学家、1909年诺贝尔奖获得者的名字命名的，它是指大气泡会越来越大而小气泡会逐渐缩小直至消失，这一现象极难停止甚至减缓。一旦气泡‘熟化’开始，它就会危害泡沫和表面活性成分（比如啤酒泡沫里的蛋白质）的长期稳定性，这一过程只能在短期内略微放慢。
“和表面稳定体系相比，我们把稳定效果提高了多个数量级甚至可以基本上做到永久保持。它可以做到一直保持稳定，不会合并或熟化。如果不施加机械力，它就可以一直保持下去。”
研究团队使用微米级乳胶颗粒和米粒状颗粒在气泡界面构建起不规则的网络结构，然后在实验室条件下用定量的颗粒稳定剂覆盖独立的气泡，并改变气泡外部压强，重现了奥斯瓦尔德熟化。这有助于精确地测定气泡从收缩直至破裂整个过程的压力变化。
稳定剂在气泡表面构建了网状结构以提供保护。但研究人员发现部分覆盖的气泡和完全覆盖的气泡一样稳定，这意味着精确估计稳定剂用量变得更简单了。与裸露气泡相比，被覆盖的气泡可以抵抗更高压力这些‘被覆盖的’气泡可以产生“拥有稳定微观结构和可控质构的”泡沫和乳化材料。
▎节约稳定剂，提供更清洁的标签
博士后研究员Peter Beltramo表示，这些发现将帮助行业“节约许多材料从而降低成本”。
不过，雀巢公司对这一项目的兴趣并不在于节约成本，它们对清洁标签更感兴趣，特别是旗下冰淇淋产品的清洁标签，这也是推动这项研究的原因。
雀巢公司最近发起了一项名为‘Kitchen Cupboard’的清洁标签倡议，计划使用“消费者看到后就可以理解并认可的配料”来代替人造配料。这实际上是指那些简单的调味品、蔬菜、香草、盐、油、面粉、淀粉和天然香料，以及通过发酵、焙烤等基本烹饪过程得到的配料。
雀巢研发中心的高级沟通经理透露，“这个项目研究了如何用蛋白质、纤维素颗粒等天然成分来替代传统稳定剂。研究的关键在于它并不是如何减少稳定剂，而是研究如何使用更健康的天然物质来代替它们。”
▲ 气泡的阴影部分：稳定剂在气泡表面形成网状结构来提供保护。图片来自 ETH
▎应用前景
除了在啤酒、冰淇淋等食品饮料中的应用之外，该研究成果还可以应用在生物医疗设备甚至是混凝土上，合并稳定的小气泡可以使混凝土更轻便、更能抵抗温度变化。
虽然该项研究最主要的初衷是为食品行业和其他公司提供开发新产品的思路和量化工具。但是现在看来，作为一项新技术，它具有很好的商业化前景。
那么，它还需要多久才能被食品饮料企业所掌握应用呢？Vermant表示：“原则上，如果这些企业具备食品级颗粒方面的专业技能，应该会很快掌握它。我觉得，许多基于我们的研究机制的产品在此之前就已经存在了，只不过不为人所知而已。”
整理编辑：Foodaily每日食品网
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