http://2.im.guokr.com/oHfe5Q0u6UAqbDay0xPSfQkPg0humO09bPRk3phQqpCAAgAA4AEAAEpQ.jpg泡沫和打发 的原理说明 和一些探讨" TITLE="[转] 泡沫和打发 的原理说明 和一些探讨" />

市面上凡是你能看到的甜食，中式的千层酥，米糕，粉果，西式的奶油蛋糕，慕斯，和饼干，都少不了一味看不到的重要原料，空气。空气在这些点心里或者蜷缩成细小的气泡，或者舒服的膨胀开来，跟其他原料一起形成或者酥脆，或者柔软蓬松云朵一样的口感。如果说摄影师是跟光线做游戏，那么甜点师就是跟空气做游戏。

新手学做蛋糕，最讨厌的两个字就大概是消泡了。这年头电动打蛋机便宜可靠，谁也不会再费劲用四根筷子一起手动打发鸡蛋。可惜大部分小主妇兴致勃勃的分开蛋白蛋黄，看着打蛋头上慢慢浮起棉花糖一样硬挺细密的泡沫，转手筛上面粉一搅拌，盆里满满的蛋白泡只剩了半盆。倒进模子里一烤，出来一个饼。说不好吃吧，自家用的材料都是好的，甜甜的带着蛋奶香味；说好吃吧，终究不是期待中那样蓬松轻盈的蛋糕口感。多少刚刚起步开始玩烤箱的小主妇（及家人）都不幸得度过一段“吃饼期”，才能继续开始新的……呃，失败——正所谓初学者的挑战是戚风，进阶者的滑铁卢是马卡龙。吃完大饼吃小饼，空气这个调皮的家伙，可不是那么随随便便就驯服的了的。

这两样甜点都跟蛋白打发有关。蛋白只怕是甜点制作里用的最广泛的一种起泡剂了吧。一个中号鸡蛋的蛋白大概35g左右，里面有约88.5%的水，10.5%的蛋白质，0.5%的碳水化合物（大多是葡萄糖），大概0.01%的脂类，以及其他乱七八糟的东西。视鸡蛋的新鲜程度不同，这颗蛋白的含水率和酸碱度都会变化，而这些变化也影响着你能把这个蛋白打发到什么程度。

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蛋白并不是单一的一种蛋白质。更准确的说，要是蛋白只含有一种蛋白质的话，把蛋白打发成一盆雪白的蛋白霜这种事情就不要想了。蛋白里参与打发的诸位分别是：球蛋白（globulin），卵蛋白（ovomucin），球蛋白G（lysozyme），还有不那么重要但是也友情演出的卵类粘蛋白（ovomucoid），卵转铁蛋白（ovotransferrin）卵白蛋白（ovalbumin）和伴清蛋白（conalbumin）。这些蛋白质虽然单身一人的时候没什么起泡功能，可起哄的人一多，世界上就有了泡沫。这里面球蛋白构成泡沫的主体，卵蛋白构成骨架，其他蛋白比如卵转铁蛋白伴清蛋白可以跟金属离子（锌，铝，铜，铁）结合，协助形成和稳定泡沫。这也是为什么打蛋时用金属盆要比塑料盆好打发的原因。卵转铁蛋白跟铜离子的结合效果最好，如果不是怕中毒，往蛋白里加点硫酸铜，效果绝对惊喜。虽然这一科学原理直到上世纪80年代左右才被发现，但有经验的厨师们早就观察到了这种差别。至今，很多法国甜点师还维持着用铜盆打发蛋白的传统。

这些蛋白质统统具有差不多的结构，可以粗暴的大概想象为卷尺，一头是跟水亲密相处的亲水基团，一头是大喊雅蠛蝶的疏水基团。由于蛋白里所含的大量水，疏水基团在平时一直折叠起来藏在内部，吟诵着“乡愁是一张窄窄的船票；我在这头，新娘在那头”这样的诗句黯然泪下。而如果你打破一枚鸡蛋，把蛋黄和蛋白彻底分开，在一个干净的盆里抽打蛋白，那么蛋白质的这种隐藏属性就开始发挥作用了。

首先容我多嘴说点常识。蛋白是黏稠的液体，放到盆里之后，就形成了一个空气和液面的交界面。而打发的过程中，随着动作，这个交界面被不断的打破又恢复平静，打破又恢复平静……好了废话少说，具体就是，任何扰乱界面的工具都将一部分空气引入了液面之下，同时借助剪切力拉开了折叠好的蛋白质卷尺，把害羞的疏水基团暴露在了阳光和空气下。这些疏水基团一现身，就迅速在气泡周围形成结界，把气泡妥善的保护在液体之中。由于张力作用，这些疏水基团借助非共价键相互连接，在气泡周围形成了一个球形连续的的膜，膜外面是蛋白质的其他亲水基团以及少量水分。有了这样的保护，气泡就可以顺利地下潜到液面以下，而其余蛋白质可以继续容纳空气，继续形成泡沫。这么一点点的，气泡越积越多，就形成了一大团一大团的蛋白霜。

明白了这个过程，你就发现其实电动打蛋器只是提高了引入气泡的效率而已。不同形状的手动打蛋器在这方面表现不一，所以如果被迫手动打发的话，选一款形状合适的打蛋器会很有帮助。当然有耐心有毅力的话，手指理论上也是可以的，只要够快。再说就算打发蛋白不成功，常年坚持练出一指禅什么的也说不定。

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形成泡沫的过程和打发时间是成正比的，打发时间越长，引入的空气越多，形成的泡沫也越多。不过等等，那句话怎么说来着，一切有为法，如梦幻泡影。泡沫产生了也会消失，能hold住的泡沫才是好泡沫。别这边还没来得及把蛋糕送进烤箱呢，那边面糊拼命吐泡泡最后只剩了小半盆。勉强怀着希望放进烤箱里，出来一个饼，让人倍受打击。所以，咱们还得看看泡沫怎么才能不破掉。

消泡的主要原因有三：一、时间。就算有蛋白基团的保护，液面之下的气泡内部压力小于外部压力，所以总是要消失的。泡沫的稳定性全在于蛋白基团们形成的膜状结构能够支撑多久。二、压力太大，蛋白质们撑不住了。于是原本连续的膜状结构破了洞，气泡自然也就保不住了。第三，气泡要比液体轻，所以会努力争先，漂浮在液体之上。但没了水，蛋白质们的亲水基团也不高兴玩了。于是它们纷纷追着水分下坠的脚步而去，带着疏水基团一起不能继续保卫气泡。

一枚鸡蛋自从母鸡肚子里生出来之后，就开始了慢慢变老的过程。年轻时候的热情朝气已不再来，低头看看显示pH值的试纸，生命已经涂满深沉的蓝绿色。新鲜鸡蛋的蛋白pH值大概在7.5左右，而放陈的鸡蛋蛋白则可以升到8.5或者更多。这点变化也意味着新鲜鸡蛋里的n-卵白蛋白（n-ovalbumin）逐渐变成了不那么怕水的s-卵白蛋白（s-ovalbumin）。这样一亲水，蛋白就会显得有点散漫，打发起来泡沫也比较容易崩溃。所以，要获得一盆令人满意的蛋白霜，首先得找到一些够新鲜的鸡蛋。直接从鸡窝里捡出新鲜的蛋来做蛋糕当然最好，不过对于生活在城市的大部分人，这个期望显得有点不现实。那么一个补救的方法就是在蛋白里滴几滴柠檬汁，或者白醋，或者塔塔粉（化学名：酒石酸氢钾），来降低蛋白的pH值。降低也有个限度，毕竟蛋白里面的大多数蛋白质遇到酸是会变性的。pH到1.0时再来打发蛋白就有比较困难了。

其次，鸡蛋从哪里拿出来也是个要考虑的问题。跟很多人印象中不一样的是，室温（25度）下的蛋白会比冰箱里的冷蛋白好打发。冷却让蛋白液的表面张力升高，打发需要更费力气。不过这也带来一个好处，就是一旦打发起来，泡沫会小而且稳定。所以做戚风蛋糕时用冷蛋白打发，就能得到标志性组织：气泡细密，分布均匀。遇到做舒芙蕾奶酪蛋糕或者巧克力蛋糕之类含油脂量更高的配方时，甚至需要把蛋白冷冻一段时间再打发才能保证蛋白霜稳定不消泡。

所有新手刚开始打发蛋白的时候大概都被教导过，打蛋盆要严格清洗，保证无油无水。分蛋的时候也要小心，不能让一点点蛋黄进入到蛋白中去。我一开始也是遇到打发蛋白就老老实实循规蹈矩，后来胆子大了（懒病犯了），盆里有点水滴也不在乎，分蛋时候手抖，蛋白里掺了一点点蛋黄也照样打发，事实证明这两种情况都没有太大问题。水对蛋白打发的影响并不大，实验显示，额外加入的水保持在蛋白液的40%以内，不会影响打发泡沫的稳定性，相反还会增加打发蛋白的体积。所以不仅猪肉可以注水，蛋白也一样可以。

而油脂对打发蛋白就是比较致命的危险。蛋白里掺入0.01%-1.0%的棉籽油就会使打发后的蛋白霜体积大大减少，泡沫也更不稳定。蛋黄里跟油脂起同样作用的则是万恶的甘油三酯（triglyceride）。分蛋时不小心手一抖，掉了一滴蛋黄在蛋白里面，就会让打发后的蛋白体积缩小两倍以上，好好的蛋糕就这样变成了饼。不过蛋黄破坏力再强，也挡不住人们追求全蛋打发的偷懒方法。吃了很多个饼之后有人终于发现，加热到适当温度（一般是40度左右）会破坏蛋黄和卵蛋白形成的复合体，让全蛋也可以像蛋白一样被打发。于是全蛋打发和分蛋打发的不同做法，催生出了口感不同的各种蛋糕。

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打发蛋白的时候，怎么加糖也值得一说。糖在水中的溶解度超过100%，意味着糖就像海绵一样，可以吸取蛋白中的水分。所以，加了糖的蛋白更难打发，尤其是在一开始就放糖的，打发出来的蛋白泡沫细密，而且更难打发到硬性发泡（stiff），但由于糖吸收了水分，气泡周围的蛋白质不会被多余水分“冲走”，所以蛋白霜倒是更稳定。所以做戚风蛋糕，蛋白马林糖这样需要蛋白霜比较硬的甜点，就需要先把蛋白打发到起泡，然后分次加糖。而做轻乳酪，蛋糕卷等等这些对蛋白霜要求细密柔软的甜点，就需要一次性把糖都倒进去，再开始打发。要是还嫌蛋白霜气泡太粗，咱们一般做蛋糕用的都是蔗糖，你可以试试换用葡萄糖或者麦芽糖，这两种比蔗糖抑制打发的功能更强。

继续加热，会怎么样呢？科学家们绝不会放过任何一个搞破坏的机会。按照他们的报告，每种蛋白的耐热能力不同。如果用巴氏杀菌的温度（60度左右）来要求，那么其中的卵蛋白-球蛋白G复合体早就变性了，也自然不能参与到打发过程中去效力了。但蛋白中发泡的重要参与者球蛋白抗热性不错，可以一直到八十度以上都不会变性，所以只要耐心，蛋白还是可以打发起来，只是体积会略有减小。再往上加热，几乎所有的蛋白质都会变性，那么别说泡沫了，能不能流动都得好好想想。所以轮到做各种加入热糖水，加热打发蛋白的操作，都必须先把室温的蛋白打发到一定程度，再一边加入糖浆一边快速打发，利用的是糖浆增加粘度让蛋白泡沫更稳定细腻，而且让高温变性对打发步骤的影响尽量减小。

说到这儿，怎么打发鸡蛋算是说明白了。不过可以打发的，除了蛋白还有黄油。做磅蛋糕做曲奇做奶油饼干，配方里都少不了室温软化黄油打发成羽毛状，这又是怎么回事？

虽然都是靠着手臂或者电动打蛋器的力量一圈一圈的搅拌，但是打发蛋白和打发黄油可是两个不一样的过程。蛋白里面含有上面说的那些蛋白质，可以靠着机械力量引入空气，形成蛋白包裹的小气泡团，但黄油里面80%以上都是油脂，就算有少量蛋白质和水，也绝对没法像蛋白那样化身为一堆轻盈泡沫，就算拼命打发，能碰巧的，偶尔的，惊天地泣鬼神的，形成少量泡沫，马上也会被周围大量的油脂破坏掉。

那打发黄油究竟是为了什么呢？答案是：乳化。黄油饼干如果配方只是黄油，糖和面粉，那么其实打发均匀就可以了，打发起到的作用是把糖均匀的跟黄油混合在一起，然后筛入面粉搅拌均匀。烘烤的时候，固态的黄油融化，在面粉和面粉之间形成小气孔，让饼干酥松。而如果配方里含有鸡蛋，鲜奶油之类的成分，就相当于增添了一部分水。油水不相混合，所以只有通过勤劳地抽打才能让油脂包裹小液滴形成均匀的混合物，当然，前提是液体真的不能太多。需要大量液体包裹少量油脂的时候，比如化妆品里的乳液，里面大部分是水，少部分是油，那么为了让油脂不会浮在表面而是尽量长期的融合在液体里面，就需要额外添加乳化剂。食品工业里为了帮助产品性质稳定而添加的乳化剂，稳定剂等等，也都是为了达到这个目的。

附赠：关于鸡蛋的若干#TIL#

1. 同样条件下，春季产的鸡蛋质量较好，但对打发没啥区别。

2. 年轻小母鸡生出来的鸡蛋，蛋白比较浓稠，老母鸡生的蛋，蛋白就比较稀。两种蛋白质地的区别倒不是由成分不同造成的，而是老母鸡的蛋蛋白中的卵蛋白跟一部分球蛋白G结合成了复合体。黏稠的蛋白表面张力也高，打发之后泡沫不容易稳定。所以如果单纯论打发的体积，蛋还是老的好。

3. 超声波高压处理过的鸡蛋比一般鸡蛋蛋白更容易打发。

4. 加盐的蛋白其实也比较容易打发，因为增加了离子数量，有助于蛋白质疏水基团之间的非共价键形成。

参考文献：

1.Bovšková, Helena, and K Mikova. “Factors Influencing Egg White Foam Quality.” Czech Journal of Food Sciences 29.4 (2011): 322–327. Web. 20 Mar. 2014.

2. Lomakina, K, and K Mikova. “A Study of the Factors Affecting the Foaming Properties of Egg White-a Review.” Czech J. Food Sci 24.3 (2006): 110–118. Web. 20 Mar. 2014.

3. Alleoni, ACC. “Albumen Protein and Functional Properties of Gelation and Foaming.” Scientia Agricola June (2006): 291–298. Web. 20 Mar. 2014.

原文链接：http://www.guokr.com/blog/748572/