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云无心

 
 
 

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界面上的世界之六----牛奶的秘密  

2007-10-28 21:59:00|  分类: 案头之山水 |  标签: |举报 |字号 订阅

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所谓秘密,是对不知道的人而言。牛奶这个东西被科学家们研究了很多年,直到现在还有很多人在孜孜不倦。从某种程度上说,牛奶家族已经没有什么大的秘密了。这虽有侵犯隐私之嫌,可是谁让它们被人类给惦记上了呢?自然界的东西,不怕人偷,就怕人惦记。一旦被人类惦记上,科学家们就兴奋了,查到底儿掉了也不会罢休。

前面说了,牛奶是脂肪在水中分散成小颗粒而形成的。这些小颗粒被蛋白质所包裹,因而能够稳定存在。蛋白质起了两面派的作用。光照到那些小颗粒上,发生散射,牛奶就呈现出“乳白色”。至于光散射如何发生,为什么是乳白色,这里就不讨论了,还是集中在我们关心的牛奶上。

牛奶中的脂肪大概占4%左右,水中的蛋白质总量大概在3.6%,另外还有4%左右的乳糖,以及其他的微生素、矿物质等等。糖呢,基本上适应能力比较强,和水相处融洽,和脂肪也就不怎么来往。蛋白质呢,很多,有一部分活动能力强的能够抢占脂肪和水的界面,找到自己的安乐窝。其它的那些,在界面上找不到地方,只好在水里呆着。

话说牛奶里的蛋白,有两种类型。一种叫酪蛋白,长得极具个性。酪蛋白其实是一个家族,有好几个兄弟,他们家所有人身上的疏水氨基酸和亲水氨基酸都相对比较集中。所以会形成一个疏水的部分和一个亲水的部分,在水里亲水部分很伸展,跟水分子们混得很熟。而疏水部分则聚在一起,很不受水分子待见,能够在水里呆着全靠亲水部分。总体来看,酪蛋白就是一个巨大的表面活性剂分子。而另一种类型的蛋白,被称为乳清蛋白,也是有许多家庭成员。他们身上的疏水氨基酸和亲水氨基酸差不多是均匀分布的。在上一篇里说过,互相牵制的结果是形成了一个近似球形的结构。疏水氨基酸在内,亲水氨基酸在外,但是有一些疏水氨基酸和呆在外面的亲水氨基酸太近,被牵连的结果只好很不舒服地呆在外面。这样的分子,就是一个表面亲水的球体,上面打了一些疏水的补丁。

当脂肪被分散在水里的时候,蛋白质们就纷纷游到脂肪表面去抢占地盘。酪蛋白身材苗条,疏水氨基酸集中所以爆发力好,游得快;乳清蛋白胖乎乎的,疏水氨基酸虽然多可是藏在内部的那些帮不上忙,表面的那些毕竟势单力薄,所以整个分子游起来慢。到最后,脂肪表面上基本上是酪蛋白家的人。自然界从来只相信实力,谁让人家游得快呢?(老辛看到这儿,乐呵呵地说“你看学游泳多重要啊”。)

酪蛋白是目前食品工业上最好的蛋白质类型的乳化剂(当然它们的蛋白质品质也很好)。一方面它们游得快,能够有效地降低界面张力,把脂肪分散到水中。另一方面,界面上的那些酪蛋白把疏水部分伸到脂肪里,亲水部分伸到水里。因为亲水部分很长,颇有点“长袖善舞”的样子。当另一个脂肪颗粒靠近的时候,各自身上的长袖就难免磕磕碰碰。为了安全,两个颗粒就只好保持一定距离,所以酪蛋白的这种身材很有利于脂肪颗粒的稳定存在。其实乳清蛋白如果能到脂肪表面的话,也可以起到乳化剂的作用。但是他们缺乏酪蛋白那样善舞的长袖,脂肪颗粒容易互相靠近,形成小团体,对于形成均匀的牛奶比较不利。

天然的牛奶颗粒很大,平均在几个微米的样子。一微米是千分之一毫米,对我们来说可能已经很小了。但是在界面世界里,一微米是很大的尺寸。因为脂肪比水轻,几微米的脂肪颗粒在水里浮力将会占优势,脂肪颗粒会不断往上浮。天然牛奶放置几个小时就会分层。另一方面,天然牛奶里有一些可能致病的微生物,除非挤出来的奶马上喝,否则那些微生物会快速生长,大大增加致病几率。

现代化的牛奶生产不可能现挤现喝,一定会有储存、运输、分销这样的过程,所以不经过处理的牛奶到达消费者手里的时候肯定已经坏了。最基本的处理是高压均质化和灭菌。生牛奶经过高压均质化处理,脂肪颗粒会减小到原来的十分之一左右,相应的分层速度会降低100倍的样子。有些厂家会在某些牛奶产品里加入增稠剂,增加牛奶的粘度,也可以降低分层的速度。增稠剂通常是一些多糖,也是食品原料。天然成分的牛奶粘度是很低的,用增稠剂增加粘度的做法除了增加稳定性,另一方面也确实有很多人喜欢。粘度高的,看起来好像要浓一些,也有的人喜欢“粘”的口感。

 

牛奶本身是很适合微生物生长的环境,所以灭菌对于储存就 极为重要。现代化的灭菌过程有两种。一种称为“高温快速”,通常72度左右加热1520秒钟,各个厂家不完全相同。虽然这种方法能够较大限度地保持牛奶中的成分不被破坏,但是灭菌不完全,大约还有十万分之一的细菌能够经受住考验,等到条件适合,就“星星之火,可以燎原”。这种牛奶称为“鲜奶”,仍然需要保存在冰箱里,而且也放不了多长时间。一般而言,超过两周大量细菌可能就长起来了。另一种方法称为“超高温”,比如在135140度的温度下处理一两秒钟。这种方法灭菌很完全,不打开瓶子的话放在常温下几个月也没问题,牛奶中的主要成分象蛋白质脂肪糖钙等也没有被破坏。

如果用牛奶中的主要成分重新做成牛奶,得到的奶几乎是没有味道的。换句话说,“奶味”并不是奶的主要成分带来的。天然牛奶的味道受奶牛的食物影响很大。传统的吃草的奶牛,产生的奶其“奶味”会浓一些。但是这种味道缺乏一致性,这头牛的奶味跟那头牛可能不同,一头奶牛今天的奶味跟明天的也可能不同。这在现代化工业生产中是不可接受的。试想,从超市买回的牛奶,今天的跟昨天的味道不同,消费者会无所适从。所以,现代化的牛奶农场需要喂标准化的饲料,以产生质量稳定的牛奶。

这篇本来叫《牛奶家族内幕》的,太长了拆成两篇。下一篇写牛奶家族中自立门户的几个品种。

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