一起来看冰淇淋里的微观世界|新知 | 牛奶冰淇淋|奶油|微观世界|胶体|乳液|新知|

世界上有不爱吃冰淇淋的小朋友吗？肯定没有！就连不爱吃冰淇淋的大人可能都没有，小编预测这是一款永远不会过时，也许在一万年后还在地球流传的食物。
这么好吃的食物是怎么来的呢？可以说，这是人类几千年来对味蕾刺激的不断追求，最后阴差阳错发明出来的一个气液固三项共混复杂体系。
今天我们就来回顾一下冰淇淋的前世今生，探索冰淇淋里面的微观世界。

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穿越古今的冰淇淋：从冰水混合物到冰奶共混物
冰淇淋最早的传说可追溯到公元前4世纪，当时亚历山大在远征埃及，因为天气炎热需要鼓舞士兵士气，就发明了一种用冰和水果混合的饮料。但是这其实还算不上冰淇淋的萌芽，因为没有牛奶也就是蛋白质的加入，没有形成冰淇淋中的基本元素——乳液胶体。
直到我国唐朝，出现了一种名叫“酥山”的食物。章怀太子墓出土的古画“仕女图”中曾展示过这款甜点，它由山羊奶或者牛奶发酵后冰冻而成，最底层为冰，上面覆盖奶油、酥油，然后插上花朵、树枝等装饰物。

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图1. 出现在唐朝古画中的冰淇淋
你可能特别感慨唐朝的生活美学竟如此发达，在今天的网红甜品店里你几乎可以觅到同款美食，但是这款颜值很高的古代冰淇淋有个缺点，就是奶油和冰水分层，缺乏冰奶共混的醇香口感。
为使两者共混冻结，聪明的人类想到了分别在奶油中加糖以及在碎冰中加入食盐的办法，将两者凝固点调节一致，当冰的凝固点降低时，需要从周围环境也就是牛奶中吸收能量，从而把牛奶的温度降到冻结点，这样牛奶就和冰就可以冻融混合了。
据说大约在十六世纪末，一位意大利美食家将牛奶果汁加上水和糖，放入蜜饯和柠檬，然后放入冰冷的雪盐中冷冻，这样制作出欧洲“第一代冰淇淋”。但是这样制作出来的冰淇淋口感仍然很粗糙，因为冰块和牛奶中的脂肪颗粒都太大了。让大块的冰和牛奶颗粒变小，一直是很难解决的问题。

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图2. 欧洲古典冰激凌口感粗糙
直到后来，美国费城的Nancy Johnson 发明了全新的冰淇淋制造机器，此机器能大大提高搅拌冰淇淋混合物的速度，降低奶油颗粒，让冰淇淋拥有了细腻的质感。冰淇淋工厂化生产也随之出现，从此开启了冰淇淋大规模生产并且从奢侈品走向平民化的时代。

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图3. 冰淇淋搅拌机
冰淇淋的微观世界：气液固三相胶体
一个典型的冰淇淋大约包含30%的冰、50%的空气，5%的脂肪和15%的基质（糖溶液）组成。

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图4. 冰淇淋的微观世界
从图4可以看到，它囊括了物质的气液固三相：固态的冰和脂肪、液态的糖溶液和气态的气泡。
走进冰淇淋的微观世界里，你可以看到密密麻麻分布着这些气泡和冰晶，气泡上附着有脂肪液滴，这些脂肪液滴同时还填充了气泡和冰晶之间的所有空隙，它们呈很粘的半固体状基质，由糖、高分子聚合物、香精和蛋白质等混合而成。
认识这个微观世界，我们首先需要获得物理化学这门魔法学科中的胶体学知识。胶体（Colloidal），是指分散在连续相中的尺寸在纳米到数十微米间的小颗粒。根据这些胶体颗粒呈现的气、液、固状态不同，我们给它们起了不同的名字，分别是泡沫（foam，气态胶体）、乳液（emulsion，液态胶体）、溶胶（sol，固态胶体）。
冰淇淋就是一个同时拥有乳液（由脂肪液滴组成）、溶胶（冰晶组成）和泡沫（气泡组成）三种胶体共存的冰冻体系。