分子料理中的凝胶技术

本文来自微信公众号： 辉尝好吃 ，作者：林卫辉

分子料理中还有一种为人津津乐道的凝胶技术（Gelification），指的不仅仅是做果冻，而是利用各种亲水性高分子胶体，通过物理或化学交联，形成三维网络结构，从而将液体“固定”成半固体的过程。这就像给液体穿上了一层隐形的“骨架”，让它能保持特定的形状，如鱼子酱、意大利面、薄片等，同时还能控制口感的脆度和弹性，厨师们通过控制胶体的种类、比例和交联方式，打破“固体”与“液体”的界限，颠覆你对液体食物的印象。

是的，我们之前谈到的球化技术就是凝胶技术的一种，利用海藻酸钠遇到钙离子会凝固的原理，把果汁或蔬菜汁变成像鱼子酱一样的小球，咬破前是液体，口感非常奇妙。但凝胶技术不只有球化技术，厨师们厨房里的宝贝也不只有海藻酸纳，他们还用从海藻提取出来的琼脂（Agar-Agar），做出的凝胶口感脆爽，适合做热凝胶（Hot Gel），即热的啫喱，冷却后也不会变回液体，比如在虾汤中加入琼脂做成一片热的“虾汤啫喱”，放在嘴里不会像普通果冻那样融化，而是保持形状直到被咀嚼，虾汤从液态变成固态，改变了客人传统的美食体验。常用的胶体原料还有结冷胶（Gellan Gum），分为高酰基和低酰基两种，低酰基结冷胶能做出非常清澈、脆爽的凝胶，高酰基则能做出类似奶油般柔滑的质感；黄原胶（Xanthan Gum），虽然它本身不形成强凝胶，但能极好地悬浮颗粒和稳定泡沫，常用来给酱汁增稠，或者让油和醋不分离。

凝胶技术的原理，简单来说，就是利用高分子物质搭建“骨架”，锁住液体，核心机制是通过往液体食物加入胶体原料，促使三维网状结构的形成。在厨房里，我们主要通过以下两种物理或化学手段来触发这个“网”的形成：一是利用温度变化达成物理交联。高温时，分子热运动剧烈，无法形成稳定的连接，这就是液体，但当温度降低，分子运动减缓，分子间的作用力（如氢键）开始生效，把分子链“粘”在一起形成网状结构，比如做果冻、鱼冻、猪皮冻，就是把明胶液冷却，让它形成网络锁住果汁，广州兰亭永有一道“虾冻”，就用到这一技术，虽然他们强调这是“自然之味”。二是通过化学反应实现离子交联，这是分子料理中“球化技术”的核心，这方面的原理我们之前已经讲过。

没错，这一听起来充满“黑科技”的凝胶技术”，我们传统中餐其实也常用到，陈了前面所提到的鱼冻、猪皮冻，还有海石花、冰粉、豆腐等等。

分子料理厨师手里那种白色的粉末或条状物，他们称为琼脂，就是从海石花中提取出来的。海石花是海里的一种珊瑚状藻类生物，长在海边石头上，海石花其实就是“未提纯的天然琼脂凝胶”，它的藻体含有大量半乳糖胶的多糖类化合物，其中约70%为琼脂糖，30%为支链琼脂糖。琼脂糖在水中一般加热到90℃以上溶解，温度下降到35-40℃时，多糖分子链相互缠绕、连接，就形成了三维网状结构，把水锁在里面，液体变成了滑溜溜、颤巍巍的胶状物。在闽南和潮汕地区，海石花做好后，通常会被刨成丝或切成条，因为它是由网状结构锁住水形成的，所以用勺子或刨丝器破坏这个结构时，它会呈现出细丝状，口感更加爽滑，这种“可塑性”正是凝胶的典型特征。

冰粉不仅是一种凝胶，而且是自然界最精妙的“离子交联凝胶”之一，它是利用化学离子来搭建“骨架”的典型代表，是一种“天然版”的分子料理。传统的冰粉制作工艺，需要冰粉草籽（也叫石花籽）和石灰水。冰粉草是原产于秘鲁的茄科植物假酸浆，后来在云贵川、湖南和广西引种成功，它的果实很象小核桃，用钳子夹开，里面是比芝麻还小的籽，取出小籽装进纱布袋中，在净水中搓揉布袋，揉出籽里的胶质成分后，倒入石灰水会加速凝固，常温静置一两个小时，水会自然凝固，冰粉就做成了。这一原理与球化技术一样，当你把冰粉籽在水里搓揉，果胶溶解在水中；当你加入石灰水，钙离子就像无数个微小的“订书钉”，把游离的果胶分子链“钉”在一起，瞬间形成贯穿整个容器的三维网状结构。这种由钙离子诱导果胶形成的凝胶，学名叫“蛋盒模型”（Egg-box model），结构非常稳定且富有弹性。在手工揉搓冰粉籽的过程中，空气被带入了富含果胶的液体中，形成了无数微小的气泡。当加入石灰水凝固时，这些气泡被瞬间“锁”在了果胶的网状结构里。这些气泡让冰粉吃起来不仅滑嫩，还有一种独特的“蓬松感”和“爆破感”。

凉粉这种传统小吃也运用了凝胶技术，从科学原理上讲，它完美地诠释了化学上的离子交联凝胶与物理凝胶技术中的“热可逆凝胶”原理。凉粉，有的地方叫它“仙草冻”，潮汕人叫它“草粿”。仙草是唇形科凉粉草属一年生草本宿根植物，分布于台湾，福建、浙江、江西、广东、广西等地的水沟边及干沙地草丛中，具有清暑，解热利尿的功能。将仙草加石灰水熬水，澄清后加淀粉稍煮一下，放凉后自然凝固。仙草能做成仙草冻是因为它含有丰富的可溶性多糖类物质，仙草多糖主要存在于细胞壁里，溶于水后凝固成胶状，统称为仙草胶。与制作冰粉一样，仙草胶属于酸性多糖，在碱性溶液中容易溶解和凝固，制作过程中加点石灰水或食用碱，有助于胶质的释放和凝固。但仙草里的果胶含量有限，为了加速凝固，就需要淀粉帮忙。将淀粉淀粉与仙草水混合加热，高温破坏了淀粉分子间的氢键，淀粉颗粒吸水膨胀、破裂，变成粘稠的液体，这个过程叫“糊化”。当热淀粉糊冷却下来时，淀粉里的直链淀粉会重新排列组合，通过氢键相互连接，形成一个贯穿整个容器的三维网状结构，这个网状结构就像海绵一样，把水牢牢地锁在网眼里，于是液体就变成了半固体的凉粉。这种依靠温度降低而变稠、凝固的现象，被称为“热可逆凝胶”，意思是，如果你把凉粉重新加热，它又会变回液体，所以凉粉要“凉”着吃。

有的凉粉“Q弹”，有的凉粉“易碎”，这取决于凝胶网络结构的紧密程度，主要受两个因素影响：一是原料淀粉的选择。直链淀粉含量高的淀粉（如绿豆淀粉）：形成的凝胶强度大，口感更硬挺、有韧性，支链淀粉含量高（如糯米），很难形成凝胶，通常比较粘糯。二是冷却速度。快速冷却的凉粉，形成的凝胶网状结构较松散，孔隙多，口感更柔软、弹性好，缓慢冷却的凉粉，形成的结构紧密，容易导致凝胶变硬、变脆，甚至析出水分。

做豆腐也是一门非常经典且历史悠久的“凝胶技术”，从科学的角度来看，豆腐的制作过程，本质上就是大豆蛋白在热处理和凝固剂（交联剂）的作用下，由溶胶状态转变为凝胶状态的物理化学过程。豆腐的制作可分两个阶段，一是热变性阶段：我们把大豆磨成豆浆后，其中的蛋白质分子原本是紧密蜷缩的，通过加热煮沸，蛋白质的结构会松散开来，这就是变性，它们暴露出内部的活性基团，如疏水基团、巯基等，这一步是为后续的“抱团”做准备。第二阶段是凝固阶段，我们在热豆浆中加入凝固剂（如石膏、盐卤、葡萄糖酸内酯等），蛋白质分子就会在这些“桥梁”的作用下，相互连接、交织，形成一个巨大的三维网状结构。

不同的凝固剂，豆腐凝胶的连接方式也有所不同。南豆腐加的是石膏，主要成分是硫酸钙、北豆腐如的是盐卤，主要成分是氯化镁，与球化技术一样，它们的连接方式是离子交联。金属离子Ca²⁺、Mg²⁺像“订书机”一样，中和蛋白质表面的电荷，让它们聚集成网；内脂豆腐加的是葡萄糖酸内酯(GDL)、酸浆，这是降低豆浆的pH值，使蛋白质分子在等电点沉淀并形成凝胶，这样做出来的豆腐质地细腻、有光泽，口感滑嫩；还有一种新型豆腐，往豆浆里加谷氨酰胺转氨酶(TG酶)，酶催化蛋白质分子之间形成共价键，构建强力网络，这种豆腐弹性好，口感类似肉类。

世界闻名的斗牛犬餐厅（El Bulli）的主厨，被誉为“分子料理之父”的费兰·阿德里亚利用亲水胶体将西瓜汁转化为凝胶，再通过注射器将其制作成“西瓜面条”，与我们老祖宗做豆腐、与闽南、潮汕地区的海石灰、凉粉，与云贵川流行的冰粉一样，都是使用了凝胶技术，虽然前者看起来充满科技感，后者看起来朴实无华，但他们本质上是一样的，可以这么说：我们的老祖宗，早就掌握了这项分子料理技术了！