見識過咖啡拉花的朋友們多半會對咖啡師的技藝讚歎不已。白色的熱牛奶衝進深褐色的濃縮咖啡裏面，隨着咖啡師的手腕輕點，拿鐵表面便盪漾出如心似葉的圖案。這事太有情調，太浪漫了。

咖啡拉花(latte art)主要分爲 兩種：

一種是拉花(free pour)，在往濃縮咖啡(espresso)中傾倒熱牛奶的同時“拉”出圖案;

另一種則是雕花(etching)，是牛奶和咖啡混合之後，在頂部用巧克力醬和牙籤等輔助用品直接在拿鐵表面的泡沫上“雕”圖。

拉花和雕花兩者比較，前者更加奇妙，而後者花樣更全。這是因爲在雕花時，拿鐵表面的泡沫具有一定的穩定性，能夠支撐巧克力醬、焦糖漿之類的有顏色的醬料，不但給咖啡師以更多時間，勾畫、構圖也有了更大的自由。而拉花的奇妙之處則在於圖案是在調製拿鐵的過程當中形成的。

拉花的奧妙，資深的咖啡師或許會從如何製取濃縮咖啡和熱牛奶泡沫談起。不過，從物理上來說，咖啡拉花是怎麼一回事呢?

這個麼，咱得從表面劑談起。

表面劑，或者叫做表面活性劑，是一類非常廣泛的物質，在日常生活中隨處可見。洗衣粉、洗碗液靠它去油除污，小朋友靠它吹泡泡，沒有它，包括牛奶在內的很多飲料都不會是我們看到的樣子。在食品工業裏面應用的時候，表面劑有時也被稱做乳化劑。

表面劑一般是同時具有親水部分和疏水部分的有機小分子。典型的表面劑有着下圖這樣的結構：有一個可以親水的極性基團腦袋(B裏面的圓球)，還有一根或者多根長長的尾巴，這是喜歡溶解在油等非極性介質裏面的憎水基團部分(一般是長一點的碳鏈)。很多讀者在中學裏都學過，構成生物體細胞膜的磷脂分子也具有這樣的結構，它有兩條憎水的尾巴，也可以作爲表面劑。值得說明的是，這個表面劑的形象不應該和我們常說的“小蝌蚪”們混起來。

如果我們在水裏面加入一些表面劑，那麼由於憎水的尾巴不喜歡和水挨在一起，如果尾巴和尾巴挨在一起，用親水的腦袋把水和尾巴隔離開來，那麼整個系統的能量就會更低一些。就像下圖顯示的一樣，這可以形成各種各樣的結構：可以是親水腦袋包裹着憎水尾巴的小球狀的膠束(Micelle)或者膠囊形狀，也可以是兩層表面劑分子包裹成球狀的(下圖中的Liposome)，或者雙層的分子形成的平面膜等等。這個體系據信與生命最初形成的過程有關，即從混合有包括原始RNA或者DNA在內的多種有機分子的原生湯裏面是如何形成一個個的原始細胞的[2]。

表面劑的一個重要特性就是可以讓原本不能相混合的兩種液體或者一種液體和一種固體粉末混合起來，形成乳濁液或者膠體。比如說，水和油就可以通過加入一些表面劑形成乳濁液。根據水和油的比例不同，形成的結構可以是油包水，可以是水包油，也可以是油水分層的多層結構，而表面劑就在水和油的界面上，保證着系統的穩定。這個特性的一個重要應用就是洗去衣物上的油污。

蛋白質裏面一般同時具有親水和憎水的基團，因此很多蛋白質都可以起到表面劑的作用。西餐裏面的蛋黃醬是一種主要由植物油、蛋、檸檬汁或者醋以及其他調味料製成的調味醬，其中蛋裏面的蛋白質就起到了表面劑的作用，把植物油和水混合起來。牛奶是一種天然的乳濁液體，其中含有的蛋白質也會把牛奶裏的脂肪包裹着，懸浮在水裏面。倘若通過外力等手段將這個體系破壞，就可以收集脂肪得到黃油，收集蛋白質得到奶酪

表面劑也可以用來穩定空氣和水的界面，簡單點來說，就是可以用來吹泡泡。當很多的小氣泡聚在一起，而它們之間的水流走的時候，它們就會互相接觸，形成多面體的結構：泡沫。這時候，憎水的尾巴暴露在空氣裏面，而親水的腦袋紮在一薄層水裏面，表面劑的存在降低了空氣和水的表面張力，使得這種泡沫的結構可以存在一段時間，讓小孩子享受吹泡泡的樂趣，讓攝影師拍下它們的身影，讓科學家們可以研究它們的性質，也讓咖啡師得以製作咖啡拉花。

製作咖啡拉花的杯子裏面要先放大概容積三分之一的濃縮咖啡(Espresso)。這是一種口感強烈的咖啡，用接近沸騰的熱水以高壓衝過細研後壓實的咖啡粉就能得到[4]。在濃縮咖啡的表面飄着一層紅棕色的泡沫狀的咖啡脂(crema)，這層咖啡脂是咖啡裏面的脂肪成分以及氣體形成的泡沫，而起到表面劑作用的是咖啡裏的蛋白質，以及細胞膜的磷脂分子等物質。

咖啡脂的體積一般要佔到濃縮咖啡的10%以上，而其中，氣體的體積含量大概能佔到咖啡脂的一半。在光學顯微鏡下觀察咖啡脂的結構，可以看出裏面包含有氣泡、脂肪顆粒(一般小於10個微米)以及一些固體的顆粒(咖啡豆細胞壁的碎片之類)[5]。別小看了這層咖啡脂，咖啡脂的存在往往被當作濃縮咖啡質量的標誌，不止如此，咖啡脂本身也正是形成咖啡拉花的一個重要因素。

【光學顯微鏡下觀察到的咖啡脂。】

在咖啡拉花的製作過程中，倒入濃縮咖啡的熱牛奶經過了預先的處理。有了牛奶裏的蛋白質當表面劑，再通過攪拌等手段，熱牛奶的表面形成了一層牛奶和空氣混合出來的泡沫(microfoam)

在混合熱牛奶和濃縮咖啡的過程中，兩種泡沫被混合在一起：一種是空氣和牛奶混合的泡沫，一種是濃縮咖啡表面的脂肪、氣體和濃縮咖啡混合的咖啡脂泡沫。這兩種泡沫都相對穩定，咖啡脂的泡沫一般可以維持 10 分鐘左右 [5] ，牛奶和空氣形成的泡沫也可以維持數分鐘之久 [8]。

這兩種泡沫混在一起之後，由於它們的顆粒都較大(微米級別)，又擠在一起，顆粒的擴散過程是很慢的，在沒有攪拌的情況下，兩種泡沫之間混合的速度會很慢，因此，泡沫之間的界限會在很長時間內保持清晰。這樣，咖啡師傾倒牛奶時做出來的圖案可以保持足夠長的時間，以供顧客欣賞。

有讀者可能會問了，爲什麼非得泡沫混合在一起纔行，不同顏色的液體混合在一起就不行嗎?

當我們把牛奶倒入咖啡時，雖然這兩種液體內部仍然存在着微米大小的顆粒，但是這些顆粒並沒有互相緊挨着，並且這類顆粒只佔液體的很小一部分，即使它們不會立刻就互相均勻混合，但由於內部液體的流動很不穩定，兩種液體混合的界面也會因爲擴散很快變得模糊起來，無法做成拉花的圖案。

其實，除了咖啡拉花之外，表面劑在我們日常生活和工業生產中都有着非常重要的應用。在我們洗衣服、洗碗的過程中，表面劑的憎水尾巴深入污漬內部，親水的腦袋和水密切相連，在洗刷的運動下，將污漬包裹成懸浮的顆粒隨着水而去。在食品工業裏面，表面劑被用來將不同的原料混合在一起，以獲得新的口味和性狀(比如前面提到的蛋黃醬)。而在工業生產裏面，表面劑可以用來混合不同的原料，以利於化學反應的發生;或者用來混合不同的材料，以方便後續的加工處理(比如油漆)。

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