蘇更林 陸艷

你知道嗎？現(xiàn)今風靡全球的碳酸飲料，其前世是與“氣泡”有關(guān)的碳酸水。讓我們一起去探尋那些與“氣泡”有關(guān)的傳奇故事！

“碳酸水之父”的意外發(fā)現(xiàn)

碳酸飲料的主要特征就是加有二氧化碳，因此碳酸化是一個繞不開的工藝。論及碳酸水的起源，我們還得從英國著名科學家約瑟夫·普里斯特利的一個意外發(fā)現(xiàn)說起。

普里斯特利興趣廣泛，既是物理學家，又是化學家。他早期對電學有著濃厚的興趣，作為氧氣的發(fā)現(xiàn)人之一，他在氣體方面的研究更為其贏得了很高的聲譽。

1767年，普里斯特利住在英格蘭利茲的一家啤酒廠附近，并經(jīng)常到啤酒廠進行科學實驗。他對啤酒發(fā)酵桶上面的氣體產(chǎn)生了濃厚興趣，在實驗中他發(fā)現(xiàn)這種氣體能讓燃燒的木片熄滅。隨后，他注意到這種氣體可能比正常的空氣要重一些，因為它待在啤酒發(fā)酵桶里不會逸散出來。因此，普里斯特利把這種氣體稱為“固定空氣”。

有一次，他把一碗水放在了啤酒發(fā)酵桶的上面，以研究“固定空氣”與水的作用情況。結(jié)果出乎他的預料，他發(fā)現(xiàn)碗里的水竟然有一種令人愉快的酸味。普里斯特利心想，這一定是“固定空氣”溶解于水的緣故。普里斯特利覺得這“汽水”的味道還真是不錯，不僅自己喝，還送給朋友喝。這里所說的“固定空氣”后來被證明為二氧化碳，這里所說的“汽水”其實就是碳酸水。

1772年，普里斯特利發(fā)表了一篇關(guān)于碳酸水的論文并因此贏得了英國皇家學會的科普利獎?wù)?。在飲料行業(yè)，普里斯特利被譽為是“碳酸水之父”，被稱為現(xiàn)代軟飲料工業(yè)的先驅(qū)。

豬膀胱與“冒泡飲料”

普里斯特利對制作碳酸水非常感興趣，自己還動手制作了簡易實驗裝置。1772年，他利用白堊與硫酸的反應(yīng)來制備二氧化碳，白堊為一種石灰?guī)r，是方解石的變種，主要成分為碳酸鈣。他把豬膀胱作為一個“氣囊”，來調(diào)節(jié)二氧化碳的流量。具體來說，就是利用豬膀胱來收集產(chǎn)生的二氧化碳，并通過擠壓豬膀胱讓二氧化碳進入一個倒扣在裝滿水的托盤上的瓶子里。二氧化碳溶于水，可產(chǎn)生冒泡的“飲料”。這就是普里斯特利實驗的基本過程。

蘇格蘭有一位名叫約翰·努斯的醫(yī)生，對碳酸水的保健作用十分感興趣，但他對普里斯特利制作碳酸水的裝置不甚看好，認為這套裝置不適合大眾化推廣。特別是裝置中使用的豬膀胱，實在有點不雅觀，說不定豬膀胱還會給生產(chǎn)的“飲料”帶來尿味呢！努斯為此發(fā)明了一套不使用豬膀胱的碳酸水制備裝置，來與普里斯特利競爭。普里斯特利則對努斯的“尿味飲料”指稱十分不滿，認為是栽贓陷害。不過，無論是普里斯特利還是努斯，他們的“飲料夢”都沒有獲得商業(yè)上的成功。普里斯特利作為一名從事基礎(chǔ)研究的科學家，他關(guān)注更多的是揭示事物的真相。努斯作為一名醫(yī)生，看重的則是碳酸水的醫(yī)療作用，雖然他曾試圖把設(shè)備出售給藥店用于商業(yè)化用途，但他的努力并沒有取得成功。

“氣泡”蛻變中的商機

在眾多科學家躋身碳酸水研制之際，出生于德國的瑞士人約翰·雅各布·施韋普也與碳酸水較上了勁。施韋普首先是一位鐘表制造商和珠寶商，同時也是一位業(yè)余科學家。施韋普的好奇心驅(qū)使他放棄了自己的商人工作，并且變賣了自己的家產(chǎn)，專注于碳酸水制造工藝的改進，并于1783年在日內(nèi)瓦創(chuàng)立了施韋普斯公司。

施韋普通過在水中混合碳酸氫鈉和酒石酸的做法來“復制”碳酸水的口感，這一點與普里斯特利采用的原料技術(shù)路線是不同的。然而，由此帶來的風味口感卻很不理想。為此，施韋普通過添加果汁和人工香料的方法來加以改善。同時，為了有利于飲料起泡，他還對酒石酸和碳酸氫鈉的添加工藝進行了改進。這實際上就是現(xiàn)代汽水的前身。

1792年，施韋普移居倫敦并在那里建設(shè)了具有工業(yè)規(guī)模的碳酸飲料生產(chǎn)企業(yè)。倫敦的富人們能夠享受到現(xiàn)成的碳酸飲料，再也不用在家里折騰硫酸（強腐蝕性）和白堊來自產(chǎn)碳酸水了。施韋普的碳酸飲料得到了頂尖醫(yī)生的認可，并作為治療多種疾病的藥物出售。這是施韋普的碳酸飲料實現(xiàn)商業(yè)價值的一個重要原因。

用瓶子拯救“氣泡”

施韋普作為碳酸水的“養(yǎng)父”，用其畢生的精力和心血致力于“氣泡”的蛻變，為碳酸飲料的普及做出了重要貢獻。施韋普碳酸飲料的成功，與其天才的瓶子設(shè)計不無關(guān)系。

你也許會說，一個瓶子有什么值得大驚小怪的，不就是一個盛飲料的容器嗎？殊不知，碳酸飲料的命根子在于“氣泡”。然而，在當時的條件下進行“氣泡”保護談何容易！施韋普最初的碳酸飲料是用陶瓷容器盛裝的，但由于“氣泡”會從多孔的陶器壁中逸出，因此不得不用玻璃瓶來取代陶瓷瓶。

躺著放的瓶子 大約在1809年，都柏林的威廉·哈密頓發(fā)明了一種魚雷形瓶子。該瓶子的造型非常獨特，底座為圓形的，因此自己永遠都立不起來。為什么要采用這樣的設(shè)計呢？原來，瓶子在裝上碳酸飲料之后，需要用軟木塞塞住瓶口。要知道，軟木塞在干燥時是會收縮的。如果讓瓶子立著放，軟木塞勢必會干燥收縮，這樣氣體就會逸散出去了。因此，這種瓶子天生就得躺著放，以確保軟木塞保持濕潤狀態(tài)，防止氣體逸出。

石頭瓶塞瓶 也叫球形瓶塞瓶，是1872年倫敦的希蘭·科德發(fā)明的，可取代魚雷形瓶，用于碳酸飲料的儲存。這種瓶子有一個收縮的瓶頸設(shè)計，瓶頸內(nèi)裝有一個大理石球。瓶子一旦裝滿碳酸水，大理石球就會被瓶中的氣體推到瓶口的橡膠圈上，從而形成一個可靠的密封。瓶子被制成特殊的形狀，以提供一個腔室，大理石球被推入該腔室就可以打開瓶子。

碳酸飲料的演化史，在一定意義上也是瓶子的進化史。碳酸飲料的瓶子始終都在更新?lián)Q代，而每一代都具有鮮明的特色，并一棒接一棒地把碳酸飲料推向了輝煌。

碳酸飲料的“靈魂”

碳酸飲料是指在一定條件下充入二氧化碳氣體制成的飲料，屬于軟飲料（非酒精飲料）的一種。碳酸飲料不包括由發(fā)酵法自身產(chǎn)生二氧化碳氣的飲料。

所謂碳酸化，是指在一定壓力作用下讓二氧化碳溶于水生成碳酸的過程。二氧化碳在常溫下為無色、無臭的氣體，溶解在水中可生成碳酸。碳酸在水中可電離為水合氫離子和碳酸氫根離子，因此可使水的pH值降低，這就是碳酸飲料具有酸味的原因。

在碳酸飲料中，二氧化碳含量是一個重要的質(zhì)量指標。按照國標規(guī)定，碳酸飲料產(chǎn)品應(yīng)符合二氧化碳氣容量≥1.5倍（20℃）的要求。那么，二氧化碳在碳酸飲料中都有哪些作用呢？

泡沫噴涌 二氧化碳是碳酸飲料的發(fā)泡劑，不僅可產(chǎn)生泡沫噴涌的外觀，而且還能產(chǎn)生刺激性的口感。

清涼作用 當人們飲用碳酸飲料之后，由于溫度的升高和壓力的降低，碳酸就會分解為二氧化碳和水。由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此伴隨著二氧化碳從體內(nèi)的排出而帶走一些熱量，這樣就起到了清涼降溫的作用。

改善風味 從碳酸飲料中溢出的泡沫，可以產(chǎn)生一種刺激性的“殺口感”，從而給人一種快感。二氧化碳與飲料中其他成分的配合，還能產(chǎn)生一種特殊的風味。

利于保存 碳酸飲料的pH值一般為2.5～4，具有很好的防腐性能。同時，如果碳酸飲料中的二氧化碳含量高，那么氧氣的含量就會很低，因此能抑制好氧微生物的繁殖。

促進食欲 碳酸飲料還能刺激口腔唾液和腸胃消化液的分泌，從而有利于促進食欲。

從“氣泡”到碳酸飲料，無疑是一個艱難的跨越。被譽為“碳酸水之父”的普里斯特利并沒有把“氣泡”推出實驗室，而施韋普以其雄厚的資金實力以及不屈不撓的探索精神完成了碳酸化理論成果的轉(zhuǎn)化，并且把“氣泡”做成了一個具有深遠影響的大產(chǎn)業(yè)。