超音波打出奈米醬汁

撰文╱吉布斯（W. Wayt Gibbs）、米佛德（Nathan Myhrvold）
翻譯／甘錫安

　　談到滑溜柔順的口感，最棒的就是細小的油滴在水中形成的懸浮液（或反之），科學家稱之為乳化液。鮮奶油、奶油和巧克力都是乳化液，肉汁、香醋醬和乳酪也是。不過，乳化液油水分離之後往往不大好看：一層清澈的油脂浮在肉汁碗中、沙拉醬料倒出來時只有油而沒有醋、玉米片上淋著一層油油黏黏的東西。 

　　要製作乳化液，就必須克服某些強大的自然力。水和油之間的斥力源自於電荷。就電學而言，水分子是不均勻分子，其原子間會產生極性電荷，一群群水分子最後會形成分離的團塊，也就是水珠。相反的，油分子沒有極性，而且相當排斥水。要讓極性液體和非極性分子緊密混合在一起，所需的力相當強大。 

　　果汁機有時候還是不夠。人類的舌頭能感覺到直徑僅10微米的微粒（以及液體微滴），但果汁機通常最多只能打到10~12微米。筆者研究廚房中的廚師研發無蛋美奶滋時，使用的是轉子–定子均質機。這種桌上型機器的刀片（轉子）相當小，在有狹縫的金屬外套（定子）中轉動，轉速可達每分鐘兩萬轉，強大的剪力可將液滴打到直徑僅數微米。 

　　在研發另一個頗具挑戰性的食譜：不含奶類的猶太教小牛肉「鮮奶油」時，我們嘗試過更龐大的工具：超高壓均質機。我們使用的機種尺寸約和大型水槽相仿，可將混合物加壓到每平方公分1760公斤，再將它摔向金屬牆，粉碎成次微米微粒，吃起來格外美味。 

　　在最細緻的乳化液中，微滴直徑僅有數奈米，細小到使乳化液看起來是清澈的。舉例來說，山露汽水（Mountain Dew）就是一種奈米乳化液。為了製作百里香和月桂葉精油的清澈奈米乳化液，好加到冷雞湯中，我們的廚師需要能拿在手上的工具，因為液體的量相當少。 

　　解決方案就是超音波均質機。這種機器可把數百瓦能量轉換成高頻音波，使液體產生非常微小的氣泡。接著，這種漩渦真空氣泡發生內爆，同時破壞微滴。這個高頻工具為「美酒佳餚」帶來新的意義。

【本文轉載自《科學人雜誌》2012年3月號】