佐治亚理工团队研究揭秘:为何中式炒饭米粒褐而不焦?

炒饭这种食物在中国几乎是家喻户晓,翻炒则是能否做出一份好炒饭的关键,而就在一篇于近日发表在《皇家学术期刊》(Journal of the Royal Society: Interface)的论文中,美国佐治亚理工学院的物理学家为中式翻炒专门设计了一个运动模型,成功解释了食物是如何能在翻炒过程中逐渐变为褐色而不被烧焦。

主导研究的 David Hu 在佐治亚理工的实验室因经常研究各种昆虫和动物习性中的物理学而知名,David Hu 本人也能曾因其关于 “袋熊排泄物为何呈立方体状” 的研究于 2019 年荣获“搞笑诺贝尔奖”。

而此次,David Hu 和其研究生 Hungtang Ko 将研究方向放在了二人都十分感兴趣的中式料理上。

研究者认为,由于炒锅本身很重,对翻炒过程的物理学研究或许能帮助减少频繁执行翻炒动作对厨师身体健康造成的风险(或有约 64% 的中国厨师都存在肩痛问题)。

图丨炒饭(来源:Enlarge)

David Hu 和 Hungtang Ko 在中国台湾和中国大陆的中餐馆内拍摄了总共五位大厨的做饭过程,并对总共 276 次翻炒的音频进行分析,发现所选厨师的单次翻炒平均时长约为 1/3 秒,认为边炒边将食材放入锅内的做法有利于锅内的食物因 “美拉德反应(Maillard reaction,氨基酸和碳水化合物在高温下的化学作用会使肉类变色)” 变为褐色,而不至于被烧焦。

基于此,他们建立了一个仅用两个变量就能描述的翻炒模型,将炒饭的中间过程描述为在撒米后先向前推动炒锅,并顺时针旋转以捕获落下的米;然后在将炒锅向后拉的同时再逆时针旋转以撒米,认为翻炒在本质上可被分为“左(顺时针)右(逆时针)运动和锯齿运动” 这两种独立运动。

最后,他们提出,炒饭不糊的诀窍应该是确保锅内的米不跟温度可达 1200 摄氏度的锅壁和锅底有长时间接触,能经常被抛至空中冷却,并以此使米饭仅稍微变为褐色而不至于被烧焦。

图丨研究对翻炒视频的建模示意图(来源:David Hu 和 Hungtang Ko, Georgia Tech)

二人还在论文中建议,厨师可以在炒饭时增加两种运动的运动频率,通过扩大两种运动间的相位差使米饭在翻炒过程中能蹦得更高,然后以此提升米饭与空气接触时的冷却效果。

这是一项严肃认真的研究,David Hu 和 Hungtang Ko 对此抱有更多期待:他们的下一个目标是根据所建立的模型打造一款可帮助厨师缓解肩部压力的可穿戴设备,以降低厨师因频繁翻炒而伤到肩的可能性。

但 Hu 表示,模型应该也能被用来提升自动炒菜机的产品质量,而如果能有一台集成性较高的自动化炒菜机问世,中餐厨师们的压力应该也能减轻不少。