苏更林 陆艳

你知道吗？现今风靡全球的碳酸饮料，其前世是与“气泡”有关的碳酸水。让我们一起去探寻那些与“气泡”有关的传奇故事！

“碳酸水之父”的意外发现

碳酸饮料的主要特征就是加有二氧化碳，因此碳酸化是一个绕不开的工艺。论及碳酸水的起源，我们还得从英国著名科学家约瑟夫·普里斯特利的一个意外发现说起。

普里斯特利兴趣广泛，既是物理学家，又是化学家。他早期对电学有着浓厚的兴趣，作为氧气的发现人之一，他在气体方面的研究更为其赢得了很高的声誉。

1767年，普里斯特利住在英格兰利兹的一家啤酒厂附近，并经常到啤酒厂进行科学实验。他对啤酒发酵桶上面的气体产生了浓厚兴趣，在实验中他发现这种气体能让燃烧的木片熄灭。随后，他注意到这种气体可能比正常的空气要重一些，因为它待在啤酒发酵桶里不会逸散出来。因此，普里斯特利把这种气体称为“固定空气”。

有一次，他把一碗水放在了啤酒发酵桶的上面，以研究“固定空气”与水的作用情况。结果出乎他的预料，他发现碗里的水竟然有一种令人愉快的酸味。普里斯特利心想，这一定是“固定空气”溶解于水的缘故。普里斯特利觉得这“汽水”的味道还真是不错，不仅自己喝，还送给朋友喝。这里所说的“固定空气”后来被证明为二氧化碳，这里所说的“汽水”其实就是碳酸水。

1772年，普里斯特利发表了一篇关于碳酸水的论文并因此赢得了英国皇家学会的科普利奖章。在饮料行业，普里斯特利被誉为是“碳酸水之父”，被称为现代软饮料工业的先驱。

猪膀胱与“冒泡饮料”

普里斯特利对制作碳酸水非常感兴趣，自己还动手制作了简易实验装置。1772年，他利用白垩与硫酸的反应来制备二氧化碳，白垩为一种石灰岩，是方解石的变种，主要成分为碳酸钙。他把猪膀胱作为一个“气囊”，来调节二氧化碳的流量。具体来说，就是利用猪膀胱来收集产生的二氧化碳，并通过挤压猪膀胱让二氧化碳进入一个倒扣在装满水的托盘上的瓶子里。二氧化碳溶于水，可产生冒泡的“饮料”。这就是普里斯特利实验的基本过程。

苏格兰有一位名叫约翰·努斯的医生，对碳酸水的保健作用十分感兴趣，但他对普里斯特利制作碳酸水的装置不甚看好，认为这套装置不适合大众化推广。特别是装置中使用的猪膀胱，实在有点不雅观，说不定猪膀胱还会给生产的“饮料”带来尿味呢！努斯为此发明了一套不使用猪膀胱的碳酸水制备装置，来与普里斯特利竞争。普里斯特利则对努斯的“尿味饮料”指称十分不满，认为是栽赃陷害。不过，无论是普里斯特利还是努斯，他们的“饮料梦”都没有获得商业上的成功。普里斯特利作为一名从事基础研究的科学家，他关注更多的是揭示事物的真相。努斯作为一名医生，看重的则是碳酸水的医疗作用，虽然他曾试图把设备出售给药店用于商业化用途，但他的努力并没有取得成功。

“气泡”蜕变中的商機

在众多科学家跻身碳酸水研制之际，出生于德国的瑞士人约翰·雅各布·施韦普也与碳酸水较上了劲。施韦普首先是一位钟表制造商和珠宝商，同时也是一位业余科学家。施韦普的好奇心驱使他放弃了自己的商人工作，并且变卖了自己的家产，专注于碳酸水制造工艺的改进，并于1783年在日内瓦创立了施韦普斯公司。

施韦普通过在水中混合碳酸氢钠和酒石酸的做法来“复制”碳酸水的口感，这一点与普里斯特利采用的原料技术路线是不同的。然而，由此带来的风味口感却很不理想。为此，施韦普通过添加果汁和人工香料的方法来加以改善。同时，为了有利于饮料起泡，他还对酒石酸和碳酸氢钠的添加工艺进行了改进。这实际上就是现代汽水的前身。

1792年，施韦普移居伦敦并在那里建设了具有工业规模的碳酸饮料生产企业。伦敦的富人们能够享受到现成的碳酸饮料，再也不用在家里折腾硫酸（强腐蚀性）和白垩来自产碳酸水了。施韦普的碳酸饮料得到了顶尖医生的认可，并作为治疗多种疾病的药物出售。这是施韦普的碳酸饮料实现商业价值的一个重要原因。

用瓶子拯救“气泡”

施韦普作为碳酸水的“养父”，用其毕生的精力和心血致力于“气泡”的蜕变，为碳酸饮料的普及做出了重要贡献。施韦普碳酸饮料的成功，与其天才的瓶子设计不无关系。

你也许会说，一个瓶子有什么值得大惊小怪的，不就是一个盛饮料的容器吗？殊不知，碳酸饮料的命根子在于“气泡”。然而，在当时的条件下进行“气泡”保护谈何容易！施韦普最初的碳酸饮料是用陶瓷容器盛装的，但由于“气泡”会从多孔的陶器壁中逸出，因此不得不用玻璃瓶来取代陶瓷瓶。

躺着放的瓶子 大约在1809年，都柏林的威廉·哈密顿发明了一种鱼雷形瓶子。该瓶子的造型非常独特，底座为圆形的，因此自己永远都立不起来。为什么要采用这样的设计呢？原来，瓶子在装上碳酸饮料之后，需要用软木塞塞住瓶口。要知道，软木塞在干燥时是会收缩的。如果让瓶子立着放，软木塞势必会干燥收缩，这样气体就会逸散出去了。因此，这种瓶子天生就得躺着放，以确保软木塞保持湿润状态，防止气体逸出。

石头瓶塞瓶 也叫球形瓶塞瓶，是1872年伦敦的希兰·科德发明的，可取代鱼雷形瓶，用于碳酸饮料的储存。这种瓶子有一个收缩的瓶颈设计，瓶颈内装有一个大理石球。瓶子一旦装满碳酸水，大理石球就会被瓶中的气体推到瓶口的橡胶圈上，从而形成一个可靠的密封。瓶子被制成特殊的形状，以提供一个腔室，大理石球被推入该腔室就可以打开瓶子。

碳酸饮料的演化史，在一定意义上也是瓶子的进化史。碳酸饮料的瓶子始终都在更新换代，而每一代都具有鲜明的特色，并一棒接一棒地把碳酸饮料推向了辉煌。

碳酸饮料的“灵魂”

碳酸饮料是指在一定条件下充入二氧化碳气体制成的饮料，属于软饮料（非酒精饮料）的一种。碳酸饮料不包括由发酵法自身产生二氧化碳气的饮料。

所谓碳酸化，是指在一定压力作用下让二氧化碳溶于水生成碳酸的过程。二氧化碳在常温下为无色、无臭的气体，溶解在水中可生成碳酸。碳酸在水中可电离为水合氢离子和碳酸氢根离子，因此可使水的pH值降低，这就是碳酸饮料具有酸味的原因。

在碳酸饮料中，二氧化碳含量是一个重要的质量指标。按照国标规定，碳酸饮料产品应符合二氧化碳气容量≥1.5倍（20℃）的要求。那么，二氧化碳在碳酸饮料中都有哪些作用呢？

泡沫噴涌 二氧化碳是碳酸饮料的发泡剂，不仅可产生泡沫喷涌的外观，而且还能产生刺激性的口感。

清凉作用 当人们饮用碳酸饮料之后，由于温度的升高和压力的降低，碳酸就会分解为二氧化碳和水。由于该反应为吸热反应，因此伴随着二氧化碳从体内的排出而带走一些热量，这样就起到了清凉降温的作用。

改善风味 从碳酸饮料中溢出的泡沫，可以产生一种刺激性的“杀口感”，从而给人一种快感。二氧化碳与饮料中其他成分的配合，还能产生一种特殊的风味。

利于保存 碳酸饮料的pH值一般为2.5～4，具有很好的防腐性能。同时，如果碳酸饮料中的二氧化碳含量高，那么氧气的含量就会很低，因此能抑制好氧微生物的繁殖。

促进食欲 碳酸饮料还能刺激口腔唾液和肠胃消化液的分泌，从而有利于促进食欲。

从“气泡”到碳酸饮料，无疑是一个艰难的跨越。被誉为“碳酸水之父”的普里斯特利并没有把“气泡”推出实验室，而施韦普以其雄厚的资金实力以及不屈不挠的探索精神完成了碳酸化理论成果的转化，并且把“气泡”做成了一个具有深远影响的大产业。