分子料理基礎：球化技術——當我們將廚房看做實驗室（四）

譯自（有刪改）：Spherification： Faux Caviar and Skinless Ravioli，César Vega and Pere Castells

將水固定起來是一件很酷的事！最簡單的方法就是把水凍起來。但是你能想象如何在高於冰點，比如說10 °C時將水固定起來麼？想想果凍（Jell-O）和爆珠奶茶裡的爆珠，好了，現在你有兩種方法可以幾乎完全阻止水的流動。

科學家們將製作果凍的這個過程稱為凝膠化（gelation），而將製作會在口中炸開的爆珠的過程稱為球化（spherification）。凝膠化可被理解為是水分子在空間中被固定住了——它們不能再移動，含有這些分子的食物表現出類似固體的行為。這些食物不再流動，變成了一種凝膠。

為達到此目的，我們需要膠凝劑。大多數膠凝劑，通常稱為膠（gum），是天然存在的大分子。它們分散在水中得到的混合物有濃度依賴的性質：在較低濃度下，隨濃度的上升會使溶液粘度增加

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。粘度是指液體流動的難易程度。液體流動越困難，液體越粘稠。例如，蜂蜜比水更粘稠。在水中加入某些分子，將會導致溶液的粘度上升；當提高濃度或是某些特定條件下（例如降低溫度，加入某些離子，或改變pH值），這些大分子之間將開始交聯形成三維結構，這種溶液將表現得更像是固體而不是液體，即形成凝膠。

明膠是最古老的膠凝劑，至今仍是我們廚房儲藏櫃裡的重要原料，它在果凍中很常見。先將其溶解在水中並煮沸，再冷卻下來後它便會凝固。但是，有可能製作出凝膠但又不需經過麻煩的加熱或冷卻過程嗎？簡短的回答是：完全可以。各種各樣新發展的膠凝劑使得烹飪從業者們能夠在廚房中創造出前所未有的新的質感。

隨著世界變得更加全球化，廚房也是如此，廚師們開始四處旅行以尋找靈感。這將來自世界各地的料理原料和靈感匯聚到了一起，並導致了所謂融合烹飪（fusion cuisine）派系的產生。這種融合的第一個重要例子是20世紀70年代新式烹飪（nouvelle cuisine）的誕生。它是亞洲料理原料和技術與法國烹飪派系的混合，強調輕盈感和清晰的味道。

從那時起，廚師們就沒有再停止過旅行。1998年，西班牙布拉瓦海岸邊的世界知名餐廳鬥牛犬餐廳（elBulli）

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第一次引入了天然海藻提取物瓊脂，以作為明膠（動物來源）的素食替代品。它是亞洲美食中非常常見的原料，在製作果凍，布丁和蛋羹時被用作膠凝劑

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。瓊脂凝膠的獨特之處在於它們在60°C下仍不會熔化。與明膠凝膠相比，它們不是那麼的滑，而且口感更脆。想象一下這帶來的可能性！瓊脂在料理中的引入使廚師們創造出了帕瑪森義大利麵，熱龍蝦凍，紅薯果凍和香醋片等菜餚，並改變了凝膠料理的正規化。

圖1。 龍蝦凍，此處的這個使用的仍是明膠，是冷盤。圖片來自網路https：//eatsmarter。de/rezepte/hummer-weingelee

圖2。 鈣離子（Ca2+）存在下海藻酸鈉凝膠化機理的示意圖。鈣（或任何其他二價離子）可以充當海藻酸鹽聚合物鏈之間的橋樑，就像是蛋盒中的蛋一樣。這種蛋盒一樣的構型有效地將海藻酸鹽聚合物鏈條連線在一起。當形成足夠的連線時，便會導致溶液凝膠化從而形成球體的外皮。

另一場革命則是球化技術。最簡化的球化菜式是凝膠外皮包起液態的球心，形成像是魚子那樣的結構（如圖3）。在這種情況下膠凝劑是海藻酸鈉，和瓊脂類似，它也可以從海藻中提取。凝膠小球透過鈣介導的凝膠機制產生。首先，將海藻酸鈉溶解在要做成球的原料中，比如說蘋果汁；然後將該溶液裝入注射器中並慢慢地滴入一盆氯化鈣溶液中。一旦含海藻酸鹽的溶液與鈣離子接觸，溶液便會凝膠化而形成一個包含著液體中心的球。

之所以發生這種情況，是因為鈣就像海藻酸鹽鏈之間的橋樑一樣增強了它們的相互作用，使得凝膠化發生。科學家經常使用“雞蛋盒”模型來解釋這種凝膠化的機理（如圖2）。有趣的是，這種模型只適用於鈣離子。其他二價原子，如鎂離子僅會產生非常脆弱的凝膠。這些凝膠的另一個優點是它們不是熱塑性的；也就是說，它們在加熱時不會熔化。

圖3。 薑汁檸檬“魚子”配火腿片，圖片來自網路 http：//www。molecularrecipes。com/spherification-1/melon-cantaloupe-caviar/

圖4。 豌豆義大利餃和薄荷豌豆沙拉，這是elBulli餐廳的菜式，圖片來源網路http：//facefood。canalblog。com/archives/2008/03/13/8305573。html

這種技術的出現代表了烹飪技術的一大步，因為它允許同時創造出兩種不同的質地：流動的、液態的芯和固態的外皮——最著名的例子是蘋果爆珠和豌豆義大利餃（ravioli）。隨著技術的進一步發展，還可以將氣體（如二氧化碳）加入到爆珠中得到氣液固三相同時存在的飲料，比如說莫吉托雞尾酒爆珠。

圖5。 含有二氧化碳的莫吉托雞尾酒爆珠，圖片來源於網路 http：//www。cuisine-concept。de/avantgarde。html

全方位審視球化技術

2003年，Pere Castells在elBulli吃了一頓飯，在那裡以蘋果“魚子醬”的形式第一次接觸到了球化技術。elBulli的老闆，著名廚師Ferran Adrià向Castells展示了“魚子醬”的實際製作過程。Castells被這種富含著科學概念的烹飪方式所深深震撼，作為一名有化學學位的教師，他開始在他教授的高中化學教科書中講述Adrià所創作出的一些分子料理。Castells的專業背景和對烹飪的興趣使得Adrià對科學與烹飪之間的關係產生了好奇心。

隨著他們互相瞭解，Castells在化學方面的專業知識幫助他們解決了一些球化的技術問題。如今在餐廳廚房中，球化技術已無處不在。然而，該技術並不僅僅是單純的將海藻酸鹽的液體滴入氯化鈣溶液。球化技術仍面臨一些挑戰。

圖5。 芒果義大利餃，佐以碎果仁。圖片源自網路 https：//nushpress。com/2018/02/28/molecular-gastronomy-jelly-edition/

•正確的酸度。

要製作蘋果“魚子醬”，先要將足夠濃度的海藻酸鈉與蘋果汁混合，分子量高的海藻酸鈉將提升蘋果汁的粘度，這將形成較為粘稠的液體中心。Adrià和他的團隊的想要做出流動性更好的餡心來以增強凝膠外皮和液態餡心之間的質感差異。仔細考慮了各種可能性後，他們決定先從蘋果汁的酸度下手。使用pH試紙，他們發現海藻酸鈉-蘋果汁混合物酸性非常強（pH值約為3。5），這並不奇怪，他們使用的是酸的澳洲青苹（tart Granny Smith Apple）。Castells假設這種酸性環境有利於電離平衡傾向於海藻酸，而海藻酸是一種不溶的化合物，它會使得使溶液變稠。碰巧，Adrià和他的團隊的廚房倉庫裡有檸檬酸三鈉——誰知道為什麼！

［4］

檸檬酸三鈉是檸檬酸的共軛鹼，可以提高微酸性混合物的pH值，同時它還可以螯合過量的鈣離子（過量的鈣離子滲入球體內會使得餡心的液體部分凝膠化而變得粘稠）。加入了檸檬酸鈉的混合物明顯不那麼粘稠！這一發現使得芒果義大利餃的製作成為可能，這些圓球的外觀和質感就像生蛋黃，但卻是純正芒果味！

•正確的鈣離子濃度。

隨著團隊不斷推廣這一新技術，他們開始嘗試製作球化的乳製品。令他們驚訝的是，在向基於牛奶的醬汁中新增海藻酸鹽時，混合物立即且不規則地發生了凝膠化（出來的效果就像是紫菜蛋花湯裡的雞蛋絲）。沒過多久他們就發現乳製品中富含的鈣是罪魁禍首。這是否意味著我們無法制作基於牛奶或酸奶的球呢？並不必然，Castells和Adrià進一步進行研究。

•球體的壽命。

設想我們身處於浸沒在氯化鈣溶液中的含有海藻酸鹽的蘋果汁的球體中，我們會發現凝膠化過程並非是靜態的。當含有海藻酸鹽的溶液接觸到鈣離子後，在液滴周圍形成的膜並不是不可透過的。換言之，足夠小的分子，如糖和鈣離子在膜兩側的交換，即滲透過程，是可能的。這就解釋了為什麼做好的蘋果汁小球在水中防止一段時間後會失去甜味，因為糖分子從球膜滲透了出去。與之相反，鈣離子則會隨著濃度梯度向球內進一步擴散，最終將導致整個球體的完全凝膠化——這可不是他們想要的結果。不僅如此，從球體外部洗去多餘的氯化鈣並不能完全阻止這一過程，已凝膠化的外皮中裹挾的鈣離子仍會向球體的內部擴散。在實踐中，這意味著他們的球形義大利餃最多僅能保有十分鐘的賞味期，這之後便會形成一層不討喜的厚厚的外皮，不再能夠在口中“爆開”。更小的球化“魚子”頂多只能堅持五分鐘。

團隊成員痴迷於解決這個問題。他們試圖除去多餘的鈣以防止它們在整個球體中的擴散。這個方法並沒有取得多大成功。這些嘗試要麼會螯合過多的鈣離子而抑制了凝膠化，要麼不夠多，無法延遲或減緩鈣離子的擴散。團隊最終決定反轉這一過程，讓鈣離子向外移動。

Castells仍然記得那一天，2005年2月20日，他們將加了氯化鈣的桃子汁滴加入海藻酸鈉溶液中，這是“反球化”技術的誕生日。

在該方法中，凝膠化過程在實質上還是一樣的。但反球化過程下，鈣離子向外移動，且因為單個液滴中鈣離子的量有限，這樣形成的球體的中心將能始終保持液體狀態。而與此同時，這也解決了用乳製品製作球體的問題。

•成分選擇和風味平衡。

氯化鈣具有令人不愉快且難以掩蓋的味道，他們隨後改用了葡萄糖酸鈣和乳酸鈣（即乳酸鈣葡萄糖酸鹽），產物幾乎無味。

［5］

•溶液密度/粘度平衡。

在反球化的情況下，有不少加了鈣離子的液滴難以沉入海藻酸鈉溶液中去，抑制了球體的形成。這主要是因為海藻酸鹽溶液的密度和/或粘度遠遠高於向裡面滴加的液體的密度和/或粘度。加入黃原膠可以降低這種差異。用這種技術他們製作了液體橄欖（如圖6）。

圖6。 先向橄欖果泥中加入鈣離子，再小心地將其舀進海藻酸鹽溶液中去，便可製作elBulli餐廳的代表菜之一綠橄欖球。

總而言之，成功進行球化意味著要注意一系列因素：液體的酸度，存在的鈣離子的量，鈣離子的位置（在溶液中還是液滴中），以及鈣離子的來源（是氯化鈣還是乳酸鈣葡萄糖酸鹽）。最後，但同等重要的是味道和粘度。

大多數人都認為，無論在哪個研究領域，以系統化和多學科的方式解決問題都是極有價值的。奇怪的是，當問題出在食物上時，用系統的方法仍會時常偏離正道。為什麼會這樣？我們仍然在想。

烹飪界花了幾十年時間才接受當前科學與廚房間的對話。它的漫長表明了科學家和廚師雙方的倔強和傲慢。當然，這也可能是兩個領域不同的術語和方法所帶來的障礙。但現在，廚師和科學家們正在互相交流，從中產生的成果正如本篇所述說的那樣。科學為廚房帶來了控制變數、精確和一致性，是的，科學帶來了更好的料理！

配方：球形芒果義大利餃

250 mL水

1。3克檸檬酸鈉

1。8克海藻酸鈉

250克芒果泥

1升水

5克氯化鈣

（我還是強調一下原料需要是可以食用級別的……）

步驟：將檸檬酸鈉與水混合，再加入海藻酸鈉並混勻，煮開。將混合物冷卻至室溫後，加入芒果泥。將水與氯化鈣混合並放置在不同的容器（2。5至4釐米深）中。將上述做好的芒果泥每次一勺地加入氯化鈣溶液中，並等待兩分鐘。最後做成的芒果球的尺寸將由勺子的大小和形狀決定。再將球體用漏勺撈出移至裝滿冷水的容器中以洗去氯化鈣。十分鐘內食用。

改編自

www。texturaselbulli。com

注：

本文為連載系列，

節譯

自：Vega， C。， Ubbink， J。， & Van der Linden， E。 （Eds。）。 （2012）。 The kitchen as laboratory： Reflections on the science of food and cooking。 Columbia University Press。 致力於使用現代食品科學的視角和手段，系統的解釋食品與烹飪這個複雜的問題。本文

節譯（有刪改）

自該書第四章Spherification： Faux Caviar and Skinless Ravioli，César Vega and Pere Castells。

擴充套件閱讀：

1。 Andrews， Colman。 2010。 Ferran： The Inside Story of El Bulli and the Man Who Reinvented Food。 New York： Gotham Books。

2。 Lersch， Martin， ed。 2010。 “Texture： A Hydrocolloid Recipe Collection。” Available at

http：//

khymos。org/recipe-colle

ction。php

。

註釋：

［1］

譯註：原文此處應該有誤，有刪改。

［2］

譯註：曾為米其林三星餐廳（現為研發中心），是世界上最好的餐廳之一，曾連續四年被英國雜誌《Restaurant》評為世界最佳餐廳。主廚為Ferran Adrià，當代最著名的廚師之一，他發明了可食用的泡沫（culinary foam）和球化技術。

［3］

譯註：實際上，瓊脂就是日本人最先發現的，而“agar”一詞則來源於馬來語中的紅藻一詞“agar-agar”。它被應用於日本甜點如羊羹和餡蜜中，菲律賓飲品Gulaman中，越南甜品thạch中。但請注意的是，同樣流行於整個東亞-東南亞區域的燒仙草雖然看上去類似，但利用的是仙草/涼粉草而不是瓊脂。

［4］

譯註：作者也太大驚小怪了……檸檬酸鈉是非常常見的食品新增劑（不信？看看雪碧的配料表），用於調節酸度。Adrià作為現代分子料理的奠基人沒理由沒用過這個。

［5］

譯註：這就是目前主流的製作方法了，我本科的時候做過這個，氯化鈣做出來的會有苦味（尤其是這裡用的反球化過程，吃的那個球含有一定濃度的氯化鈣整個球都很苦，這也可能是一開始選擇正球化的原因），而葡萄糖酸鈣做出來的就很好。