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喬治亞理工華裔學者解開「黃金炒飯」美味奧祕

http://dailynews.sina.com   2020年02月21日 05:45   中國日報

  (綜合報導)炒飯的歷史可以回溯至 1,500年前,中國隋朝的廚師發現快速翻炒和拋甩飯粒可以炒出金黃色的炒飯又不至於讓飯粒燒焦。令人驚訝的是,至今還沒有任何科學家深入研究炒飯背後的機制,直到這份研究報告的出現。

  《中華小當家》是很多人的童年回憶,這部美食動畫第一集亮相的菜就是‘黃金炒飯’,號稱濃縮了‘中華料理精髓’的炒飯,現實裏能實現嗎?最近有一位科學家就破解了炒飯的祕密。

  一盤香噴噴的炒飯要上桌,除了食材要新鮮、時間要掌握得宜外,少不了廚師們甩著炒鍋翻炒的真功夫。近日,兩名物理學家進入廚房、潛心觀察廚師們怎麼炒飯,終於找到了讓炒飯炒得好吃背後的機制。

  這兩名物理學家都來自美國頂尖理工科學府,三大理工之一的喬治亞理工學院Georgia Tech (Georgia Institute of Technology) ,他們分別是機械工程與生物系、物理學副教授胡立德(David Hu)和博士生柯鴻堂。胡立德教授曾是兩屆搞笑諾貝爾獎的得主,先前曾以研究哺乳類動物的小便時間以及袋熊會排出方形大便獲得搞笑諾貝爾物理學獎。

  胡立德上週發表新論文,題目是《炒飯的物理學》(The Physics of Tossing Fried Rice),用物理學研究怎樣才能做出最好吃的炒飯,論文刊載於英國皇家學會期刊《Journal of the Royal Society Interface》。胡立德和柯鴻堂表示,他們希望自己登在《英國皇家介面期刊》上的研究,能夠激發人們進一步研究‘翻炒機器人技術和動力外骨骼’,如此一來可以降低廚師們因長年甩鍋造成的肌肉傷害。

  這項看似有趣的課題背後其實是嚴謹的科學研究,過去兩年,胡立德帶領學生助理親自到 5 家河南、臺灣等地的中式餐廳調查,拍下專業廚師炒飯的每個動作,還對烹飪的廚具、材料、火候等細節詳細記錄,一些客人還以爲是電視臺在拍美食節目。

  透過分析影片,胡立德教授發現廚師炒飯的過程主要由炒鍋前後平移和上下搖動兩種動作組成,也就是常說的‘甩鍋’,關鍵在於炒鍋溫度達 1,200℃ 時讓飯粒拋到空中,這樣便能透過快速降溫避免燒焦,還能讓食材味道充分混合。根據兩人的研究,炒鍋的重量和形狀讓食物可以在炒鍋內達到極高的溫度,在這樣的情況下,食物會產生‘梅納反應’(Maillard reaction),進而出現迷人的香氣和可口的風味。以炒飯來說,就是會出現不帶焦味、香氣逼人的‘黃金炒飯’。‘梅納反應’指的是食物中的碳水化合物和蛋白質在加熱時發生的一系列複雜反應,讓食物變得既美味又誘人,就像烤麪包和烤香腸表面呈現金褐色一樣。

  胡立德透過‘雙擺’物理系統爲基礎,建立模擬炒飯動作的模型,觀察飯粒的運動軌跡。經過計算,胡立德發現每秒 5 次‘甩鍋’頻率最佳。

  不過實際生活,普通人恐怕難以精確掌控‘甩鍋’頻率。胡立德論文表示,這項研究有助於啓發‘炒飯機器人’和外骨骼設計,可減輕廚師肌肉拉傷的機率。據統計全球 64.5% 的中餐廚師有肩膀痠痛的毛病,高速頻繁‘甩鍋’就是重要原因。

  身爲物理學教授居然跑去研究炒飯,這位胡立德教授似乎有點不務正業,不過如果你瞭解他的過往,就會知道,這並不是他最奇葩的研究。在此之前,胡立德已獲得兩次搞笑諾貝爾獎。

  搞笑諾貝爾獎創立於 1991 年,是對諾貝爾獎的戲仿,旨在獎勵‘乍看好笑,後引人深思’的科學研究,同時激發大衆對科學的興趣,評委還有真正的諾貝爾獎得主。

  胡立德兩次獲得搞笑諾貝爾獎的研究,分別是‘哺乳動物 21 秒尿尿定律’,以及袋熊的大便爲什麼是正方形。

  胡立德發現,就算是體型相差巨大的不同動物,排尿時間都在 21 秒左右。比如大象膀胱容積是人類 100 倍,但排尿時間卻相差無幾,這是爲什麼?

  原來尿道的長度可調節排尿速度,尿道越長排尿速度越快,大型動物進化時尿道變長,以縮短排尿時間,避免排尿時遭攻擊。研究發現排尿時間還可當成檢驗膀胱健康和前列腺腫瘤的依據。

  至於袋熊拉出方形便便的獨家技能,是因爲袋熊腸道尾端有一段具特殊彈性的組織,擴張時橫截面會變成正方形。

  胡立德提出有趣的進化假說,袋熊爲了宣示領地主權,會將糞便壘成一座小丘,而方形大便更容易堆砌,因此就朝這方向進化。

  類似研究胡立德還有很多。比如‘蚊子爲什麼不會被雨水砸死’、‘蒼蠅爲什麼總在搓手’和‘貓怎麼用舌頭清潔身體’等。

  雖然胡立德的研究很有趣,但也曾遭質疑。2016 年美國部分參議員評選的‘最浪費政府資助的 20 項科學研究’,有 3 項是胡立德的研究。

  於是胡立德透過題爲《一名浪費科學家的自白》回應。他指出很多看似奇葩的研究,對解決現實問題都有意義,爲什麼狗走路那麼容易,而機器人仍無法像狗行動,最簡單的問題往往是最難回答的問題。

  接受澎湃新聞採訪時,他也再次談到這個問題,他認爲真正浪費經費的應該是與戰爭有關的項目,而科學研究一開始往往不知道結果是好還是壞,需要給科學家時間和自由。

  科學的目的就是要發現新東西,沒有明確的終點。如果不想發現新東西,就不用做科學研究了,也就不會有所謂的浪費了。

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