路边摊惊现神人!煎饼大妈竟能掀起物理界的一阵风暴......

还有什么

能香得过一个煎饼

俗话说,高手在民间。《天龙八部》中萧峰没想到,一个天天在少林寺门口扫地的大爷,是个武功一绝的高手。而你也一定没想到,天天在路边摊煎饼的大妈,竟是个隐藏的流体力学专家。

是的,你没看错!物理学不好,你可能连煎饼也不会摊。说到煎饼,要论起它在小吃界中的地位,那绝对能称得上“扛把子”,毕竟,有煎饼的地方就会有人气,即便大排长龙也总有人愿意等待那一口“真香!”但煎饼“真香”的秘诀不在于里面加了多少的“料”,而是在于那张皮薄韧道的面饼。

如果没有一张好的面饼,就算往里加再多花里胡哨的食材,它也只是一个失去了灵魂的煎饼!(吓得我鸡蛋都跑了!)据“著名”美食家张小天称,一张完美煎饼的标准应该是:厚薄均匀,形状可观,没有破漏。大妈在摊煎饼时总是十分的麻溜利索,“唰唰唰”一整套操作下来还不到5分钟,看起来似乎不是什么难事。

但是,当我们自己动手操作时,往往会是:
脑子:我懂了!手:我不行......而小天在网上随手一搜,就能看到网友们摊煎饼的花式翻车现场,真是一个比一个惨烈......

看来,想要摊好一张厚薄均匀,形状可观,没有破漏的煎饼,这个难度系数还真是SSS+难道说,手残党就真的没救了?
别着急,我们要相信,吃货的力量是强大的。

煎饼的最优控制理论

在国外,有两位煎饼的头号粉丝——Boujo和Sellier还就跟摊煎饼(在法国叫可丽饼)这回事较上劲了,做为流体力学的专家,他们特意对此做了研究。不过,相比起在厨房中放飞自我,这两位老兄十分机智地选择了自己更熟悉的场所——实验室。他们利用数学建模计算,寻找煎饼制作的最优路径和方法以达到面糊的最佳覆盖率。用大白话来说就是,怎样才能把面糊均匀的摊平了。

他们在研究报告中写到:“做煎饼背后重要的物理因素包括,液体层与锅底的相互作用,以及液体层的固化过程。”

在理想状态下,面糊下锅后,堆积在平底锅的中心,因重力作用向四周扩散,自然形成一个均匀完美的圆形。

不过呢,理想终归只是理想,而现实的骨感让我们不得不考虑到,在受热的过程中,面糊的粘度逐渐增加,导致其扩散速度减缓,覆盖率减少。

图片来源:Boujo and Sellier, Phys. Rev. Fluids, 2019

传热系数T(x,z = h)对自由表面温度分布y = 0的影响:(a) hc = 3 W m?2 K?1 ;(b) hc = 300 W m?2 K?1。

也正是这一因素,导致我们在摊煎饼时,往往还没能把面糊匀开,让它铺满整个锅底,它就已经凝固住了。

这也意味着,你的煎饼又双叒叕要失败了。

为了解决这个难题,两位物理学家运用了两种不同的计算方法,模拟液体面糊在平底锅里的扩散与受热固化的过程。第一种是蒙特卡洛方法。他们考量了面糊黏度、密度、锅的倾斜角、半径、面糊初始厚度等十个参数,试图找出摊煎饼的最优参数组合。

这种假定运动学是由调和函数描述的,并从一组随机分布的蒙特卡洛实现中求出最佳振幅和周期。

图片来源:Boujo and Sellier, Phys. Rev. Fluids, 2019

从上到下,从左到右,从 t=0到 t=7?t 之间面糊发生的变化,?t = 4.29 s。

右侧颜色梯度代表面糊厚度,箭头表示重力矢量在表面平面上投影的方向。

从图中可看出:深蓝色的部分面糊最薄,浅蓝色至红色部分面糊越来越厚。

在计算机上“摊”了无数个“煎饼”后,他们发现,尽管这种计算结果能够将煎饼的均匀性提高40%,但这背后所涉及的海量计算着实令人头秃。

于是,他们决定再去摸索摸索其他门道。第二次,他们运用了一种叫做伴随优化的数学算法。他们惊喜的发现,这种基于梯度的优化方法,计算量大大少于蒙特卡洛方法,并且能让面糊的均匀程度提升 83%。

图片来源:Boujo and Sellier, Phys. Rev. Fluids, 2019

图 (a) 为不加控制的对照组;

图 (b) 为谐波优化-蒙特卡洛方法得到的结果;

图 (c) 和 (d)为用伴随优化算法得到的结果,其中力度控制参数不同;

从图 (a) 到图 (d),煎饼越来越均匀。

总而言之,在一系列的计算与对比过后,他们终于找到了摊匀面糊的诀窍——随着黏度的变化,面糊该如何在移动容器中流动。

煎饼学的十级秘籍

好了,得到两位大师的真传后,小天已按捺不住那颗躁动的心,决定亲自来为大家秀一波厨艺!

首先,我们需要拥有一个精良的装备——平底锅。

其次,待锅烧到温热时,取适当的面糊量,将它一次性倒在平底锅的中心位置。

重点来了!这时候我们必须得牢牢的掌握好面糊粘稠度与温度的变化。而掌握这一技术的核心要诀就是——手速要快!要稳!

面糊一旦下锅,就要迅速地将平底锅倾斜,把锅转动1~2圈,使未凝固的面糊流动到锅的其余部分。

我们来看一下具体的路径:

红色表示面糊,箭头表示面糊的运动方向

在了解运动方向后,我们还需要掌握的是——旋转的倾斜度。

根据伴随优化算法,随着面糊逐渐受热凝固,平底锅转动的幅度要逐渐减小,速度也要逐渐放慢,总之,旋转的动作得越来越缓和。

当转动的倾斜角减小到0,也就是锅重新平放在炉子上时,面糊要刚好覆盖住一整个锅底。

切记!在转锅时,千万别为了耍帅就来个freestyle,必须沿着同一方向,顺时针或逆时针转动。面糊匀好后,等待它加热凝固,当面糊的边缘开始变色,稍稍与锅分离,中间面糊也基本凝固后,就可以翻面了。

至于翻面的技巧嘛,这两位老兄还没说就撂担子不干了......

不过,据煎饼大妈的经验分享,可以先拿筷子先拉开面皮的一边,再用铲子从中间托起,趁面皮不注意立马把它掀翻!要是不行......

“你多整几次不就完了!”

不止是摊煎饼

好了,看到这里,小天先恭喜大家成功掌握了煎饼、鸡蛋饼、蛋包饭等一系列厨艺秘诀。

你以为这就结束了?别着急,这可不止摊煎饼那么简单,这个方法还有个十分霸气的名字:重力驱动液态膜的最优控制。

这一项技术早已被广泛的运用在各领域中。

比如,在弹性薄壳制造上,人们利用这项技术对温度与厚度做精确的把控,以制作出重量轻、强度高的薄壳,并广泛应用在航空航天、船舶领域上。

除此之外,人们为了提高飞机发动机的效率及发动机零件的使用寿命,往往会在上面抹上一些特殊的涂层材料。而它的涂层工艺也运用到了同样的技术原理,人们将零件固定在一个旋转的圆盘上,再将镀膜液倒在零件上,利用旋转扩展使它形成均匀的液膜。

在日常生活中,这项技术也能为智能手机、太阳能板、电路板添加覆膜,达到防护、绝缘、装饰等目的。

没想到吧,从对一块完美煎饼的追求到工程技术的应用,一个小小的煎饼背后居然藏着一个庞大的工业帝国。

除了对煎饼技术的运用,人们还把古代火药火箭的技术原理加以改进,实现太空飞行的梦想;用折纸技术带来的灵感,把太阳能帆板折叠起来带进太空。

也正因为人们有着无穷无尽的脑洞与事物原理探究的好奇心,才能让这些看起来毫无关联的事物成为了“远房亲戚”,而世界的发展也得益于此。

不说了,时间差不多了,小天要去向大妈请教请教重力驱动液态膜的最优控制事业。

深夜放毒!(溜了溜了~)