核心概念
化学
沸点
食品科学
引言
无论你是在火炉旁围坐，还是在雪天里喝着热巧克力，没有什么比棉花糖更能代表甜蜜、软糯的乐趣了！甚至它的名字都让人感到柔软而有弹性！你有没有想过棉花糖是怎么制作的？很久以前，人们用药蜀葵中的成分制作棉花糖，但今天我们通常用其他成分制作，即明胶、玉米糖浆和糖。在这个令人垂涎的活动中，你将探索糖与玉米糖浆的比例，看看哪种比例能产生最好吃、质地最佳的棉花糖！
背景
棉花糖是一种不寻常的甜点——松软、粘稠，而且有点嚼劲。它们的熔点略高于体温，因此一旦接触到你口中的温暖或火焰的热量，它们就会开始从固体变为液态！它们也是一种古老的创造，最初来自一种高大的棉花糖植物（Althaea officinalis），它生长在沼泽地，根部柔软而有弹性。它的根含有粘液，一种由某些植物和微小的动物产生的浓稠、胶状物质，有助于食物储存和种子发芽。一些文化用这种植物制作糖果，而另一些文化则用它来制作药物。例如，古埃及人将根部晒干并与蜂蜜混合制成棉花糖，而法国人则尝试用其胶状汁液来缓解喉咙痛。
现代棉花糖不再含有棉花糖植物的成分。相反，商店购买的版本主要由三种成分组成：糖、玉米糖浆和明胶。明胶取代了棉花糖植物中的浓稠胶状物质。改变糖与玉米糖浆的比例会显著影响最终棉花糖的品质。
材料
• 计时器
• 两个方形锡箔烤盘或圆形锡箔馅饼盘，每个宽 8 到 9 英寸
• 美纹纸胶带
• 笔或记号笔
• 植物油，如菜籽油或红花油
• 纸巾
• 糖粉或糖霜
• 小滤网
• 大搅拌碗
• 量杯
• 水
• 两包普通、无味的四分之一盎司明胶；可在杂货店购买
• 叉子
• 半杯玉米糖浆，如淡玉米糖浆；葡萄糖浆是一种可能的替代品
• 一又四分之一杯砂糖
• 带盖的小平底锅
• 糖果温度计（必须能够读取高达华氏 240 度，或约摄氏 115 度）
• 电动搅拌器或打蛋器
• 量匙
• 纯香草精
• 刮刀
• 披萨滚刀或大约一英寸见方的饼干模具
• 尺子
• 大型密封容器或加仑大小的密封塑料袋
• 品尝志愿者（如朋友和家人！）
准备工作
• 清洗并彻底冲洗双手。
• 拿出所有烹饪工具和食材，以便它们随时可用且易于取用。
• 使用美纹纸胶带和笔或记号笔在其中一个烤盘的底部标记为“1”，另一个标记为“2”。
• 在纸巾上倒少量植物油，然后轻轻地在烤盘内部涂油。在滤网中倒入少量糖粉，然后轻轻地在烤盘内部撒粉。
• 在小平底锅中加热糖浆混合物时要小心。成人应密切监督这些步骤。
步骤
• 将六分之一杯冷水倒入大搅拌碗中。（要得到六分之一杯，只需将三分之一量杯装满一半即可。）将四分之一盎司的明胶包撒在冷水上。用叉子将明胶和水混合约 5 秒钟，然后将碗放在一边。这将给明胶足够的时间软化或“绽放”。
• 将四分之一杯冷水、半杯糖和三分之一杯玉米糖浆加入小平底锅中。（这是糖与玉米糖浆的 3:2 比例。）
• 盖上小平底锅的盖子，将炉灶调至中高火。从这一点开始，成人应密切监督所有工作。糖浆溶液会变得非常热，应格外小心处理。
• 抬起盖子，大约每 30 秒检查一次小平底锅中的溶液，直到它刚刚沸腾。取下盖子。
• 开始使用糖果温度计测量小平底锅中糖浆的温度。不要让温度计接触锅底或锅侧，而是尝试将尖端放在表面下方，靠近锅的中间。继续加热你的糖浆，直到温度达到华氏 240 度（约摄氏 115 度）。温度是如何升高的？它最初升高的很快吗？当糖浆变得更加浓稠时会发生什么？
• 当温度达到华氏 240 度时，立即关闭炉灶并进入下一步。当糖浆混合物接近此温度时，它似乎会发生什么变化？
• 将搅拌器调至低速，然后小心地将热糖浆倒入装有明胶的大搅拌碗中。（一些糖浆可能会在小平底锅上凝固。）
• 将计时器设置为 11 分钟并启动它。
• 逐渐增加搅拌器的速度，直到它以全（高）速运行。继续搅拌约 11 分钟，或直到混合物开始变得非常浓稠、有光泽且温热。当搅拌时混合物会发生什么变化？
• 加入半茶匙香草精，然后搅拌一分钟。记下你搅拌糖浆的时间。
• 快速使用涂有植物油的刮刀，将搅拌碗中的棉花糖混合物舀出，放入标记为 1 的准备好的烤盘中。如果需要且易于操作，请使用刮刀轻轻抚平棉花糖顶部，使其相当平坦。
• 清洗并擦干所有烹饪用具。
• 重复整个活动步骤（不包括准备工作），但这次在小平底锅中加入四分之三杯糖和六分之一杯玉米糖浆。（这是糖与玉米糖浆的 9:2 比例。）（仍然先在小平底锅中加入四分之一杯冷水。）在搅拌碗中以相同的时间搅拌此配方。准备好后，将此棉花糖混合物从搅拌碗中舀出，放入标记为 2 的准备好的烤盘中。
• 将棉花糖“派”放在柜台上，不加盖，至少放置四个小时（或过夜），以便它们变硬。
• 一旦变硬，将棉花糖派一次一个地翻转到砧板上。使用刮刀帮助将派抬出。
• 将披萨滚刀或饼干模具浸入一些糖粉中，然后用它将你的棉花糖切成大约一英寸见方的块。
• 在棉花糖的各个面撒上少量过筛的糖粉。
• 将棉花糖放入密封容器或塑料袋中，并在容器上标记配方的编号（1 或 2）。
• 在制作棉花糖后一周内，从每个袋子中取出一块棉花糖。尽量找到形状和大小尽可能相似的块。将每块棉花糖放入一小平底锅的热水中，记录下哪块棉花糖来自哪个配方。观察并查看每块棉花糖融化的速度。重复此融化测试三次。哪块棉花糖先融化？
• 在制作棉花糖后一周内，召集你的品尝志愿者（如家人和朋友）来评估棉花糖的味道和质地。他们更喜欢哪种棉花糖？哪种棉花糖最有嚼劲，哪种最没有嚼劲？哪种最柔软，哪种最硬？你可能需要保存一些块来做下面的一些“额外”测试。
• 额外：在这个活动中，你可能已经注意到一个配方的棉花糖块比另一个配方更硬。你可以尝试更定量地研究这个问题。为此，将其中一个配方的棉花糖方块放在砧板上。放置一个小饼干模具，使其可以放在方块的顶部。在饼干模具的顶部平衡一个小塑料或纸杯。将 20 个硬币一次一个地放入杯子中。饼干模具是否留下了明显的印记？用另一个配方的棉花糖方块尝试此操作。饼干模具是否留下了更明显或更不明显的印记？观察和结果
配方 1 的棉花糖块是否比配方 2 的更蓬松、更柔软、更不甜？配方 1 的棉花糖是否比配方 2 的融化得更快？
在您加热的糖和玉米糖浆溶液中，糖使溶液的沸点高于纯净液态水的沸点。溶液中糖的浓度越高，其沸点就越高。因此，配方 1 的棉花糖块的沸点应该低于配方 2 的，这使得前者在放入热水中时比后者融化得更快。糖浆中最终的糖浓度决定了形成的糖果的结构。想想焦糖和棒棒糖——焦糖更软更耐嚼，而棒棒糖很硬，咬的时候会碎裂。用于制作焦糖的糖浆会煮到溶液中糖的浓度约为 87%，而用于制作棒棒糖的糖浆则会达到溶液中糖的浓度约为 99%。（随着糖浆沸腾，水分蒸发，糖浆中的糖浓度会更高。）在制作棉花糖时，糖浆会煮到糖的浓度达到 85%，并加入玉米糖浆以帮助防止冷却的糖浆中形成晶体。配方 1 的棉花糖块应该比配方 2 的更蓬松、更柔软、甜度更低，更像商店购买的棉花糖。
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明胶是一种来自胶原蛋白的蛋白质，胶原蛋白是动物结缔组织中的主要蛋白质。它具有一种特殊的特性，即在被搅打时能够凝结（或结合在一起）。当热的浓缩糖浆用搅拌机搅入明胶中时，混合物中会形成气泡，并且明胶会凝结在气泡周围，稳定其壁，使其不会塌陷。
清理
享受您美味的棉花糖点心吧！如果存放在密封容器中，它们应该可以保存一周。要清理任何制作棉花糖的残留物，尝试用温水溶解并冲洗干净。
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本活动由与 科学伙伴合作推出