蘇更林 陸艷

你知道嗎？現(xiàn)今風(fēng)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(gè)繞不開(kāi)的工藝。論及碳酸水的起源，我們還得從英國(guó)著名科學(xué)家約瑟夫·普里斯特利的一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)說(shuō)起。

普里斯特利興趣廣泛，既是物理學(xué)家，又是化學(xué)家。他早期對(duì)電學(xué)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(yù)。

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(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。他對(duì)啤酒發(fā)酵桶上面的氣體產(chǎn)生了濃厚興趣，在實(shí)驗(yàn)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?yàn)樗谄【瓢l(fā)酵桶里不會(huì)逸散出來(lái)。因此，普里斯特利把這種氣體稱(chēng)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(yù)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(jué)得這“汽水”的味道還真是不錯(cuò)，不僅自己喝，還送給朋友喝。這里所說(shuō)的“固定空氣”后來(lái)被證明為二氧化碳，這里所說(shuō)的“汽水”其實(shí)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(guó)皇家學(xué)會(huì)的科普利獎(jiǎng)?wù)隆Ｔ陲嬃闲袠I(yè)，普里斯特利被譽(yù)為是“碳酸水之父”，被稱(chēng)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(duì)制作碳酸水非常感興趣，自己還動(dòng)手制作了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。1772年，他利用白堊與硫酸的反應(yīng)來(lái)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(gè)“氣囊”，來(lái)調(diào)節(jié)二氧化碳的流量。具體來(lái)說(shuō)，就是利用豬膀胱來(lái)收集產(chǎn)生的二氧化碳，并通過(guò)擠壓豬膀胱讓二氧化碳進(jìn)入一個(gè)倒扣在裝滿水的托盤(pán)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(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程。

蘇格蘭有一位名叫約翰·努斯的醫(yī)生，對(duì)碳酸水的保健作用十分感興趣，但他對(duì)普里斯特利制作碳酸水的裝置不甚看好，認(rèn)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(shí)在有點(diǎn)不雅觀，說(shuō)不定豬膀胱還會(huì)給生產(chǎn)的“飲料”帶來(lái)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(lái)與普里斯特利競(jìng)爭(zhēng)。普里斯特利則對(duì)努斯的“尿味飲料”指稱(chēng)十分不滿，認(rèn)為是栽贓陷害。不過(guò)，無(wú)論是普里斯特利還是努斯，他們的“飲料夢(mèng)”都沒(méi)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(xué)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(méi)有取得成功。

“氣泡”蛻變中的商機(jī)

在眾多科學(xué)家躋身碳酸水研制之際，出生于德國(guó)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(shí)也是一位業(yè)余科學(xué)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(mài)了自己的家產(chǎn)，專(zhuān)注于碳酸水制造工藝的改進(jìn)，并于1783年在日內(nèi)瓦創(chuàng)立了施韋普斯公司。

施韋普通過(guò)在水中混合碳酸氫鈉和酒石酸的做法來(lái)“復(fù)制”碳酸水的口感，這一點(diǎn)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(lái)的風(fēng)味口感卻很不理想。為此，施韋普通過(guò)添加果汁和人工香料的方法來(lái)加以改善。同時(shí)，為了有利于飲料起泡，他還對(duì)酒石酸和碳酸氫鈉的添加工藝進(jìn)行了改進(jìn)。這實(shí)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(qiáng)腐蝕性）和白堊來(lái)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(rèn)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(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值的一個(gè)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(xiàn)。施韋普碳酸飲料的成功，與其天才的瓶子設(shè)計(jì)不無(wú)關(guān)系。

你也許會(huì)說(shuō)，一個(gè)瓶子有什么值得大驚小怪的，不就是一個(gè)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(dāng)時(shí)的條件下進(jìn)行“氣泡”保護(hù)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(huì)從多孔的陶器壁中逸出，因此不得不用玻璃瓶來(lái)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(yú)雷形瓶子。該瓶子的造型非常獨(dú)特，底座為圓形的，因此自己永遠(yuǎn)都立不起來(lái)。為什么要采用這樣的設(shè)計(jì)呢？原來(lái)，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(shí)是會(huì)收縮的。如果讓瓶子立著放，軟木塞勢(shì)必會(huì)干燥收縮，這樣氣體就會(huì)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(rùn)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(yú)雷形瓶，用于碳酸飲料的儲(chǔ)存。這種瓶子有一個(gè)收縮的瓶頸設(shè)計(jì)，瓶頸內(nèi)裝有一個(gè)大理石球。瓶子一旦裝滿碳酸水，大理石球就會(huì)被瓶中的氣體推到瓶口的橡膠圈上，從而形成一個(gè)可靠的密封。瓶子被制成特殊的形狀，以提供一個(gè)腔室，大理石球被推入該腔室就可以打開(kāi)瓶子。

碳酸飲料的演化史，在一定意義上也是瓶子的進(jìn)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?xì)怏w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?xì)獾娘嬃稀?/p>

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(guò)程。二氧化碳在常溫下為無(wú)色、無(wú)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(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，碳酸飲料產(chǎn)品應(yīng)符合二氧化碳?xì)馊萘俊?.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(dāng)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(huì)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(fēng)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(fēng)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(shí)，如果碳酸飲料中的二氧化碳含量高，那么氧氣的含量就會(huì)很低，因此能抑制好氧微生物的繁殖。

促進(jìn)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(jìn)食欲。

從“氣泡”到碳酸飲料，無(wú)疑是一個(gè)艱難的跨越。被譽(yù)為“碳酸水之父”的普里斯特利并沒(méi)有把“氣泡”推出實(shí)驗(yàn)室，而施韋普以其雄厚的資金實(shí)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(gè)具有深遠(yuǎn)影響的大產(chǎn)業(yè)。