钟薛高最近的热搜有点多。
起因是一位网友发现钟薛高“海盐椰椰”雪糕，在室温31℃下，放置1个小时后，扒拉雪糕棍，雪糕还是“固若金汤”的样子。
化了，但又好像没有完全融化。
2017年，《时代周刊》记录了一件很类似的新闻，标题就叫做《这个不会融化的冰淇淋三明治，真的把人吓坏了》。一个澳大利亚老太太在当地超市买了一个冰淇淋，她的孙子把吃剩的冰淇淋丢在水泥地上。结果4天过去了，约27摄氏度的天气里，冰淇淋竟然没有融化[1]。
脸书上的网友说：应该有人把它拍成恐怖片。
困扰全世界网友很多年的“不融化的冰淇淋”，真的这么恐怖吗？同样是冰淇淋，为什么有的产品就不易融化甚至“无惧高温”？
乳脂，改变融点
在冷冻饮品领域，冰淇淋对室温的耐受程度，有一个专业名词——抗融性。不同冰淇淋的这项技能天赋，有好有坏。
在2013年出版、由2位食品工程学教授编撰的《冰淇淋》一书中，有这样一个冰淇淋融化实验。22摄氏度室温下，2块冰淇淋置于铁丝网上，融化的部分可透过铁丝网滴落下方。
结果，70分钟以后，第一块冰淇淋已经完全融化成汤汤水水，并且穿过了铁丝网。然而第二块冰淇淋，120分钟时依然在铁丝网上方“屹立不倒”[2]。
第二块冰淇淋并不是“没有化”，而是没有化成一滩水，且融化速度远比第一块慢。
外观上明明差不多，为什么融化时会出现这样大的差异？
冰淇淋融化速率的差异，更多是由于我们肉眼难以辨别的“微观结构”的不同导致的[2]。
如果把一支冰淇淋比作一栋房子，那它就是由“冰晶”、“脂肪球”、“糖”、“蛋白质”以及“空气”这些原材料搭建起来的。
这是一个电子显微镜下冰淇淋的剖面。脂肪球和脂肪团簇形成网状结构，聚集在一个大气泡（图中的A）周围。脂肪球与脂肪球之间相互桥接，形成一个稳定的三维结构。在它们的缝隙里，塞满了酪蛋白胶粒（图中黑色的小点点）[2][3]。
在这个微观结构里，脂肪扮演着很重要的角色。它就类似于房屋的“钢筋水泥”结构，让雪糕“支棱”起来，不容易垮塌。
所以，一个冰淇淋里，脂肪的含量不同，冰淇淋内部构造的稳固性就不同，融化速度和保持形状的能力也就不同。
一篇发表在《乳品科学杂志》的论文对比了乳脂含量0.1%、3%、7%和10%的4款配方的冰淇淋的融化速度。结果发现，含有较高乳脂的冰淇淋往往融化得更慢[4]。
在室温25摄氏度条件下，10%乳脂含量的冰淇淋融化所需时间，比只有7%乳脂含量的冰淇淋，长了27.82分钟[4]。
单从这个角度来说，配料表中高脂肪乳制品成分（如稀奶油、黄油等）排名靠前的冰淇淋，确实会比那种“水”排在第一位的融化速度更慢。
不仅仅是添加量，脂肪的来源不同，融化速度也不一样。
一项研究对比了6种不同的油脂对冰淇淋风味及抗融性影响，发现抗融性、保形性效果由好到差，依次为：
起酥油＞氢化椰子油＞黄油＞无水奶油＞椰子油＞棕榈油[5]。
当你买到一支雪糕，如果配料一栏写着“氢化椰子油”之类的植物奶油，这款雪糕大概率不会融化地很快。但也提醒你，这种廉价油脂有一定健康风险。
而黄油和无水奶油在配料表中排名靠前的雪糕或冰淇淋也不太容易融化，可以握在手里慢慢舔[5]。
总而言之，雪糕冰淇淋的配方不同，固形物含量不同，即使是微小的差异，也会影响到融化速度。
冰淇淋里的空气，为什么很关键
在冰淇淋内部，充斥着一个个像气球似的气泡，它们分布在脂肪球、冰晶和其他液体介质中间，这些气泡也是维持冰淇淋结构的重要因素。
冰淇淋气泡的多少，有一个专有名词——膨胀率，也就是在冰淇淋制作过程中，通过打入空气后使冰淇淋体积增大的百分率。举个例子，膨胀率较高的冰淇淋很可能让你一口吃下去有三分之一都是空气。
为什么冰淇淋里要加这么多空气？
冰淇淋中的空气，就是天然的”隔温材料“。
不同介质的热传导速率不同，一般情况下，气相比液、固相差一些。所以当冰淇淋中有很多气泡的时候，就能减缓热量的传递速率，因此融化速度就慢了[6]。
就像跨栏跑中的栅栏一样，这些气泡也能发挥“阻碍作用”，使得融化后液体流动时经过的路径更加曲折，也会导致融化速度变慢[6]。
一项研究对比了膨胀率分别为80%、100%、120% 3种冰淇淋的融化速度。结果发现，膨胀率为80％的冰淇淋远比膨胀率100%和120%的2款融化地更快[7]。
但膨胀率也并不是越高越好。膨胀率120%的冰淇淋并没有比膨胀率100%的冰淇淋抗融性更好[7]。
这可能是因为，80%膨胀率的冰淇淋制作中形成的气泡和冰晶尺寸更大，进而影响融化速度[7]。
对于每一款雪糕来说，要想获得最佳抗融效果，都有找到属于自己的“最佳膨胀率”的使命。
原理很简单，但是想要达到最佳的膨胀率没那么容易。制作工艺的每个环节，一个参数和变量不同，就会对膨胀率指标造成影响。
冰淇淋的生产过程是一条顺畅的流水线：配料混合→杀菌→均质→老化（冷却和熟化）→搅打凝冻（打入空气）→硬化和储存[8]。
其中，均质和老化，可以直接影响冰淇淋的膨胀率和融化率。
均质就是破碎和分散料液中的脂肪团块和较大的脂肪球，使油脂分子能与其他分子均匀地相互结合，同时增加料液的黏度[9]；老化的作用就是把冰淇淋料液放进一个大缸里静置，控制温度和时间，让里头的脂肪、稳定剂、乳化剂和蛋白质之间充分“接触”，保证其中原料有效吸收水分[10]。
这样一来，经过了均质和老化以后的冰淇淋料液就会变成稳定、均匀的粘稠状态了[9][10]。
而料液最终的“粘稠度”，对冰淇淋的膨胀率和融化率至关重要[12]。
就拿均质来说，适度的压力，会让料液更加黏稠，更好打入空气，有利于膨胀率提高[11]。
再说一个细节。
大家平时吃冰淇淋，都知道里头的“甜味剂”很关键，是冰淇淋甜味最主要的来源。但其实，冰淇淋里加什么甜味剂、加多少甜味剂，也很有讲究。它不光跟冰淇淋的风味有关，还会影响冰淇淋料液的”粘稠度”，进而影响膨胀率和融化速度。
比如一项实验对比了蔗糖、果葡糖浆、淀粉糖浆对冰淇淋料液的影响。淀粉糖浆的冰淇淋浆料表现出最大的黏度，而含有果葡糖浆的冰淇淋浆料黏度最低。这可能与甜味剂的分子量大小和聚合物链的长短不同有关[12]。
比较3种甜味剂，加入蔗糖的冰淇淋具有最高的膨胀率，添加果葡糖浆的冰淇淋膨胀率则最低。
这些制作工艺对消费者来说可能比较复杂和陌生，但对冰淇淋的生产和研发者来说，可能都是非常熟悉和常规的操作手段了。
不是添加剂越多，冰淇淋越难融化
市面上出售的冷冻产品，无论是雪糕还是冰淇淋，离不开各种添加剂，这是毋庸置疑的。
一直以来，食品添加剂都是个富有争议的角色，一方面现代食品工艺离不开它，一方面它们又是妥妥的“大怨种”。人们总是觉得，加了食品添加剂的食品不够安全、不够纯天然。
在雪糕、冰淇淋等冷饮的加工中最为常见的有两类添加剂:一类是乳化剂，一类是稳定剂和增稠剂。
前面我们提到，制作冰淇淋的浆料是一个复杂的、不稳定的乳浊液系统。乳化剂可以让冰淇淋这座摇摇欲坠的房子，变得更加牢固。
下图中，左图是没有加乳化剂的冰淇淋的微观结构，可以看到脂肪球和酪蛋白胶粒都比较分散。右图是加了乳化剂后的状态，脂肪球（f）连成了网络结构，酪蛋白胶粒分布都更加紧密。
一句话概括，乳化剂的作用就是，调控脂肪球和蛋白粒的结合，使其聚结成网络结构，从而使雪糕中的小气泡均匀和稳定[2]。
因此宏观上才能形成下图这种冰晶融化了，但脂肪网络没有融化，雪糕仍然可以支棱起来的情形[13]。
冰淇淋中还有一些重要成分，通常作为稳定剂或增稠剂添加到乳液中。它们主要的作用是提高浆料的“粘稠度”和稳定性，防止和抑制粗大冰晶在其中生长，提高膨胀率、增强保形性。
增稠剂大家其实一点都不陌生。
比如很多人的童年回忆“绿舌头”——它稍微融化后“duangduang”的果冻质感很大程度归功于“增稠剂”在其配料表中排名靠前。
不过，这些添加剂当然不是越多就能让雪糕的抗融性越好？
并不是。
比如，在一项冰淇淋抗融性配方的研究中就发现，瓜尔豆胶添加量在0.02%时，融化率最低，抗融效果最好。加多了反而使冰淇淋更容易融化[14]。
而且，除了乳化、稳定剂等本身的性能限制，厂家还要兼顾产品的营养成分、口感和视觉效果等，这些食品添加剂的用量和配比都有一定限度[14]。
最后，回到那个最让大家关心的问题上，冰淇淋里添加的这些添加剂，对人体有害吗？
其实，只要生产者按照食品安全法规和相关质量标准进行添加，我们日常吃雪糕就不必有此顾虑。
就拿常见添加剂卡拉胶来说，美国食品药品监督管理局（FDA）很早就将卡拉胶列为GRAS（generally regard as save）物质，认为卡拉胶总体是安全的，并批准其用于各类食品。2014年世界卫生组织（WHO）发布的一项研究表明，婴儿配方食品中的卡拉胶添加浓度高达1000mg/L时，也不会构成危害[15]。
而中国食品监管中对作为增稠剂的卡拉胶在乳制品中（婴幼儿配方食品除外）的添加也未设上限标准，而是标明"适量使用"[16]。
当然，也有一些研究认为随着现代食品工业的发展，人们可能摄入的卡拉胶会越来越多、并且在人体中产生累积效应，但目前对此的实验数据尚不充分，有待对相关科学证据进一步研究和收集[17]。
总之，如果符合标准，这样的雪糕吃是ok的，只不过价格得看看你的钱包。
本文科学性由美国伊利诺伊大学香槟分校食品科学博士 绵冰 审核
参考文献：
[1] This Ice Cream Sandwich That Just Won't Melt Is Really Freaking People Out.TIME.(2017).
[2] Goff, H. D., and Hartel R. W.(2013). Ice Cream. Seventh Edition .
[3] Eisner, M. D., Wildmoser, H., & Windhab, E. J. (2005). Air cell microstructuring in a high viscous ice cream matrix. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 263(1-3), 390-399.
[4] Roland, A. M., Phillips, L. G., & Boor, K. J. (1999). Effects of fat content on the sensory properties, melting, color, and hardness of ice cream. Journal of Dairy Science, 82(1), 32-38.
[5] 舒旭霞, & 陈可杰. (2007). 油脂对冰淇淋品质的影响. 食品科学, 28(6), 383-385.
[6] K. Sakurai, S. Kokubo, K. Hakamata, M. Tomita, S. Yoshida.Effect of production conditions on ice cream melting resistance and hardness Milchwissenschaft., 51 (8) (1996), pp. 451-454
[7] Sofjan, R. P., & Hartel, R. W. (2004). Effects of overrun on structural and physical characteristics of ice cream. International dairy journal, 14(3), 255-262.
[8]叶春苗.(2017).冰淇淋加工技术. 农业科技与装备(01),62-63.
[9] 姚立兵 & 张书军.(1992).均质的作用及影响均质效果的因素. 中国乳品工业(06),253-257.
[10] 马中媛.(2022).冰淇淋老化的影响因素. 食品工业(03),210-212.
[11] 钱镭, 蔡柏岩, & 刘婷. (2008). 老化, 均质条件对冰淇淋膨胀率和抗融性的影响. 食品科技, 33(4), 88-92.
[12]钱镭, 付尧, & 霍贵成. (2007). 影响冰淇淋融化速率的质构因素. 中国乳品工业, 35(8), 45-48.
[13]Factors affecting the freeze–thaw stability of emulsions ,Supratim Ghosh,John N. Coupland,Food Hydrocolloids 22 (2008) 105–111
[14] 秦晨旭,张慜,徐保国,薛娜娜 & 王维琴.(2017).苹果冰淇淋抗融性配方的研究. 食品与生物技术学报(08),807-813.
[15] University of California Agriculture and Natural Resources.(2018). Safety of Carrageenan.
[16]中华人民共和国国家卫生健康委员会.《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014),可在各类食品中按生产需要适量使用的食品添加剂名单.
[17] David, S., Shani Levi, C., Fahoum, L., Ungar, Y., Meyron-Holtz, E. G., Shpigelman, A., & Lesmes, U. (2018). Revisiting the carrageenan controversy: Do we really understand the digestive fate and safety of carrageenan in our foods? Food & Function, 9(3), 1344-1352.
作者：八尺 果冻橙
