為何切奶酪如此困難 - 《華爾街日報》

插圖：托馬斯·瓦倫塔物理學家海倫·切爾斯基探索日常現象背後的複雜科學。閲讀更多專欄請點擊此處。

每個廚房都有一個抽屜，它是主人靈魂的窗口，揭示着他們的弱點、希望與遺憾。這個抽屜裏塞滿了幾乎沒用過的小工具——切蛋器、電動旋轉意麪叉、蘋果去核器——它們象徵着你對自己烹飪理想的追求與現實之間的鴻溝。最近我在一個廚房裏看到的典型例子是一根奶酪切割線。它可憐巴巴地躺在角落，因為——畢竟刀子也能切奶酪。但奶酪的物理特性出人意料地複雜，或許奶酪切割線真能在廚房裏贏得一席之地。

乍看之下，農家奶酪、卡門貝爾乾酪和帕爾馬乾酪差異巨大，很難相信它們同屬奶酪類別。所有奶酪都是乳制保存食品，但質地可以從軟糯近液態、酥脆易碎到堅硬如石。若放大觀察，它們的分子卻具有相同基本結構。奶酪製作本質上是將酪蛋白這種牛奶蛋白質編織成海綿狀網狀結構，由鈣離子維繫成型。這些"海綿"的孔隙中填滿脂肪球與水分。決定奶酪外觀的關鍵在於蛋白質網絡，其餘都是錦上添花。

製作奶酪時，乳蛋白凝結形成凝乳，經切碎加壓排出水分。多數奶酪需熟成2至24個月，其結構會隨蛋白質逐漸分解而改變。最終質地的巨大差異取決於維繫酪蛋白網絡的鍵結數量與強度。含水量或脂肪量更高的奶酪通常更柔軟，因為這些填充物拉開了蛋白質矩陣間距，減少了分子間作用。熟成更久的奶酪更易碎，因其蛋白質網絡分解更徹底。切達乾酪則處於中間狀態，軟硬適中。通過調整蛋白質結構，幾乎可以創造出任何質地。而最終享用前，還需將其切成合適大小。

物理現象在這裏變得有趣起來，因為奶酪蛋白質網狀結構對力的反應方式非常獨特。快速切割或擠壓時它像固體般響應，但若給予更多時間通過釋放應力來反應，它則更像流動的液體。更奇妙的是，當你下壓切奶酪時，它會逐漸變得更硬更強韌。這是因為酪蛋白網狀結構在切口周圍被擠壓變形，如同被拉伸的海綿；由於無法進一步移動，其強度反而增加。這正是奶酪切割線發揮作用的關鍵。

當你用刀切切達這類半硬質奶酪時，刀刃下的奶酪會被壓裂，使刀刃得以下移。但此時刀身與切口兩側接觸，金屬與刀面間的摩擦力增大，因此要繼續下切就需要施加更大壓力。為釋放這種增強的應力，奶酪看似光滑的表面會向各個方向產生微裂紋，導致切面變得更粗糙，進一步增加了摩擦。

金屬線的優勢在於能將壓力僅集中在切割邊緣，既避免了額外摩擦力，又不會過度擠壓奶酪導致其變硬難切。這對藍紋奶酪尤為實用——黴菌在凝乳塊間生長的區域結構脆弱，傳統切割易導致碎裂。

用金屬線切割奶酪完美解決了如何在抗性蛋白網狀結構中實現鋒利平滑切口的物理難題。或許我們該讓奶酪切割線重獲關注，只為致敬這精妙的物理原理。我甚至考慮親自購置一把，廚房抽屜裏正好有個位置留給它。

出現在2023年2月25日的印刷版中，標題為《為什麼切奶酪這麼難》。