饺子是蒸还是煮?烹饪热力学了解一下
在一次学术访问中,意大利超导物理学家安德烈·瓦拉莫夫来到了复旦大学,陈焱教授及其学生周正带着他在上海逛吃逛吃,其中小笼包,饺子和火锅让他最为印象深刻。接下来,三人一起用热力学的知识分析了这些食物的烹饪过程,试图回答一个重要的问题:为什么蒸、煮、涮都是利用水的沸腾来进行烹饪,但做出来的食物的口味和口感却如此不同。
首先假设要研究的包子和饺子都是肉馅的,那么烹制包子、饺子的过程就涉及到肉类从生变熟的过程。肉制品是由一系列复杂的蛋白质构成的。生肉中的蛋白质呈现出纠缠的长链状,在加热的过程中,随着温度升高,蛋白质长链开始打开、变直;当温度达到肉制品的临界温度值Td时,蛋白质长链会被“挤压”成类似地毯的形状,这个过程就是蛋白质的变性。
不同肉类的临界温度稍有不同,但总的来说,蛋白质变性通常发生在相对较低的温度:肉类的变性温度在55°C-80°C之间,而鱼肉的温度则更低一些。总之,用沸水煮熟的肉类,我们都能够确定它们的蛋白质已经变性完全。
假设要蒸的包子和饺子都是刚刚从冰箱冷藏室拿出的,因此整个肉丸处于4°C的温度状态:方程(2)和(3)决定了微分方程的边界条件。把这三个公式交给数学家,再告诉他们肉的热导系数,密度,比热,他们就能写出世界上最精确的炖肉食谱。
蒸的过程就是利用处于100°C的水蒸气将放置其中的食物加热。瓦拉莫夫和合作者们提出的问题,就是在热力学上如何维持包子表面100°C的温度。将刚从4°C的冰箱拿出的冷包子放入蒸笼里时,包子表面附近的水蒸气处于极度过饱和状态。它们开始在包子表面快速凝结,并迅速升温至环境温度——100°C。
相较于蒸包子,煮饺子的过程更容易维持饺子周围100°C的环境温度:冷饺子刚下锅时,饺子周围的水温会稍有下降,但由于水的比热较大,有较高的导热性,热对流作用会将热源源不断的从炉子传递到锅内,因此水会在短时间内再一次沸腾,让饺子能达到公式(2)的边界条件,使热量能源源不断地传递到饺子中去。因此市面出售的直径在2cm左右的水饺,只需要煮几分钟就可以上桌享用了。