留法博士擀面论文走红网络 煮面沸腾为何加冷水

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Toutiao
最新回复:2018年4月14日 13点4分 PT
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华商报

作为老陕,擀面吃面历史悠久,但擀面时为何要从周围擀起、为何要卷着擀、擀面翘边是什么原因,煮面时又为什么要加凉水?近日,西工大一位留法博士写了一篇论文,回答了这些问题。

4月14日,一篇名为《手擀面加工过程中的非线性力学及热力学原理》在高校朋友圈火了,文章点击量突破十万加。

一位西工大的教师在文章后留言:在西安之外吃面,大部分时候是后悔的。其根本的原因是西安人一般只吃现做的手工面。如果不是酷爱吃面又在西安有多年吃面的经历,估计根本不可能写出这篇文章。西工大的学生除了研究造飞机、造导弹、造鱼雷,还有此热情研究手擀面问题,国之幸也!

这篇论文,发讲的是老陕熟悉的手擀面,将和面、擀面、煮面的全过程展示出来,从科学的角度回答了为什么要饧(xíng)面、为何要卷着擀、擀面翘边是什么原因,煮面时又为什么要加少量凉水。

论文讲述的几大问题:

>>和面

和面食为啥要饧面?

会使水分得以均匀扩,面团塑性大幅提升

文章中称,和好面后首先形成一个粗结构面团,远未达到擀面要求,但且其精加工十分困难。经过约10分钟左右的时效成形(即“饧面”,以下统称时效),面团塑性大幅度提升,揉面过程变得省时省力,面团很快即达到细光态,

之所以会这样,是因为和面过程中,水和面粉混合,面粉中蛋白质吸水形成面筋,在揉面过程中面筋相互粘连最终形成粗结构面团。由于初始揉面过程中,水分并不是均匀分布的。经过时效处理后,水分得以均匀扩散,其塑性性能大幅度提升,从而使揉面变得十分容易,很快达到细光态。

>>擀面

原理:体积不变厚度减小平面扩展

从面团到面片包含着什么道理呢?文章中称,平面擀面法其塑性流动法则遵循体积不变假设,所以厚度的减小必然意味着平面的扩展。面片在擀面杖的压迫作用下,沿擀面方向延展,最终达到擀薄的目的。

为何要卷着擀面?文章图文分析,沿砧板法线方向对在某一擀面时刻的卷积面片作以分割,法线左侧已擀区厚度较薄,法线右侧未擀区厚度较厚;与平面擀面法类似,未擀区在法线方向接触区域内受压迫变薄,根据体积不变条件,材料向前延展,从而达到擀薄目的。由于卷积擀面法具有多层次擀面、多周期循环的优点,其擀面效率大为提高。

为啥面片边缘会翘起?

弹性恢复导致面片边缘回弹

为什么擀面的过程中,面饼和面片的边缘会翘起?文章回答称,以平面擀面法为例,在擀面过程中,面片上表面在擀面杖作用下延展,延展后的上表面有弹性恢复的趋势,故在上表面会产生一个拉应力。在面片边缘区域,由于局部塑形流动,上表面的材料会补偿到下表面,从而导致下表面弹性收缩趋势远小于上表面。另外,上表面是自由面,下表面与砧板接触,面片与砧板间的摩擦力会进一步阻碍下表面的弹性恢复。由于上表面的弹性恢复,擀面后面片会产生回弹现象,即表现为边缘的翘曲。显然,面片越厚,上述效果越显著。在实际擀面过程中,初始阶段的平面擀面法回弹量大,中后期的卷积擀面法回弹量小,直至最后回弹完全消失。

为啥面片中心最易擀薄?

每次都处在主变形方向上

为何擀面时面片中心最容易擀薄?文章称,这是擀面过程中材料塑性流动的另一个必然结果。面片沿擀面杖擀进方向的塑性流动最大,即擀面杖擀进方向是面片的主变形方向。根据体积不变条件,延展越大,厚度减小越大。以平面擀面法为例,不论擀面方向如何变化,面片中心区域一直处在主变形方向上。显然,在同等的擀面条件下,面片中心厚度减小最大。为了改善这一现象,初始擀面过程中,往往遵循先边缘、后中心的原则,以便在中心地带形成高地,形似富士山,我们将其命名为“富士山擀面法”。在具体实践中,富士山擀面法已得到广泛应用。

>>煮面

为啥煮面时沸腾后要加冷水?

减缓沸腾程度利于将面条尽快煮熟

很多人煮面时沸腾后会加冷水,除了为了防止溢锅外,还有什么原因呢?

文章介绍, 煮面的实质是面条和环境介质发生热交换,从而使面条由生变熟,所以面条吸收热量的快慢则成为煮面的关键。热交换除了与温度有关外,还与不同介质间的传热效率有关。处在剧烈沸腾态时,大量气泡产生。沸水与气泡温度一致,然而,液体的传热效率远远大于气体(液体的热量密度远高于气体),剧烈沸腾状态下面条与水气混合介质的传热效率反而会降低。所以,此时少量添加冷水减缓沸腾程度有利于将面条尽快煮熟。但也不应该添加冷水过多,否则显著降低水温又会降低传热效率。

所以,正确的煮面方法应该为:旺火快煮,剧烈沸腾时应添加少量冷水,加水量以恰好减缓沸腾又不降低水温为宜。

论文是怎么产生的:

留法博士: 写论文只是为了幽默一把

昨日,华商报记者电话连线了论文的作者张亚辉,他本科和研究生就读于西北工业大学,专业为飞行器设计,三年前赴法国巴黎萨克雷大学攻读博士,专业为固体力学。昨日,他向华商报记者讲述了这篇论文的产生过程。

张亚辉说,在法留学吃西餐吃多了就会腻,于是他就自己学着做饭,晚饭和周末都自己做饭吃。张亚辉家在宝鸡,和所有老陕一样从小吃面长大,虽然在家里很少擀面,但看着妈妈擀面也学了几手。大约半年前,他开始自己擀面,刚开始和面擀面把握不好,后来经过多次练习,掌握了擀面的要领,“不敢说全法最正宗,全巴黎最正宗肯定是没问题的。”

“我其实本意是为了幽默一把,这些科学原理本科生都懂的。”张亚辉说,这篇文章严格意义上来说不算论文,只能算是一篇科普文章。

4月13日,张亚辉将这篇论文发到了自己的微信公众号上,截至昨日,这篇文章的点击量已经突破十万加。而且很多人指出了文章的一些瑕疵。

张亚辉说,虽然有的问题并非他的专业领域,他不一定能回答上来,但是能获得这样的关注度他很高兴,这也为他今后的研究提供了更强的动力。

张亚辉说,他并非此类论文第一人,科研圈很多人都在做类似的研究,有人分析怎么穿秋裤更利于保暖、有人研究女孩子跑步时马尾的摆动频率的力学原理,这种从日常题材入手,用专业的研究方法进行定量研究,价值在于科学研究方法。他的这篇论文并没有进行定量分析,所以严格来说不能算是一篇论文。

张亚辉说,这篇文章受到广泛关注给他的一个启发是,科研并不一定都是“卫星上天”。从某种角度来讲,“有用”和“没用”不是科学研究价值衡量的绝对标准,能通过日常的素材让更多的人获得科学道理,这也是科研的价值所在。

>>专家

学者介入研究 利于面条文化推广

西北大学文化遗产学院教授、博士生导师赵丛苍是面条文化研究领域的专家,昨日,不少人将这篇文章发给了赵丛苍,“我虽然没有仔细看,但我觉得这是个好事,我国的面条文化历史悠久,需要更多的关注和推广。”

赵丛苍说,有学者从自然科学方面对面条进行研究,说明擀面过程是有科技含量的,而且他们得出的结论更为准确科学,可以拓宽人们认识面条的维度,进而增加社会对面条文化的关注度,对面条本身的研究,也能起到推进作用。对于这个现象他感到很高兴也很关注,“希望不止这一个人,未来能有更多其他领域的专家对面条进行多方位的研究。希望这样的讨论更为热烈,对我们推广面条、弘扬面条文化起到推动作用。”

>>现状

我省已有面条博物馆在建

“吃面不仅仅是吃这么简单,还应是一种文化的享受过程。”据统计,全世界60%以上的人都喜欢吃面,这是一个非常大的群体。随着人们生活水平的提高,整体素质的提高,吃面已经从仅仅满足饥饿感提升到文化层次,人们需要在吃面的过程中增加文化享受,这是和社会发展所匹配的。另外,站在历史的角度上,如果把吃面的过程变成享受文化、传承文化的过程,就会得到积极传承,如果不传承不重视这种文化可能就会消失。

赵丛苍说,要对面条文化进行传播,博物馆是一个好的选择,这一点赵丛苍经过几十年的研究近年来一直在呼吁。他说,意大利面条博物馆已经有了400年历史,而他们的面条历史只有2000年,我们国家却长达4000年。陕西面条文化博大精深,建立面条博物馆,会鞭策我们做的更快更好。

赵丛苍称,目前省内已经有不少人在付诸行动做这件事,位于太乙宫的一个面食博物馆已经进入装修阶段。还有其他三四个博物馆也在进行中,他相信这件事的前景一定会很广阔,因为任何东西都需要文化,他希望今后能够将这些博物馆整合起来,形成集团化的模式,产生足够大的影响力。

轻松轻松
1 楼
面撑的
约翰捞面
2 楼
给作者点赞
宇宙大王
3 楼
这些提出的问题都是难题
学习旅
4 楼
不明明是在读博士生吗,怎么竟然成了博士?难道大学生也叫大学毕业生? 中国人不造谣就这么这么这么难嘛?
学习旅
5 楼
而且只是在自己的自媒体上发表的,怎么就成了论文? 不是博士说成博士,不是论文说成论文,底线在哪儿?
a
appaloosa
6 楼
缺乏数据。 研究方向对提供面的口感质量这一关键问题缺乏建树。 驳回。
知我是谁
7 楼
导师评语: 歪门邪道,不务正业。
k
kaibin
8 楼
只是根据经验的一些推理。还是应该做一些量化的研究。真该有人研究才对。
f
fengfengloup
9 楼
中国有全世界最庞大的工程师队伍
a
aluminiums
10 楼
估计意大利人真研究过,他们机器做出的面同样劲道
t
theMatrix
11 楼
把火关小不行吗?
z
zzbb-bzbz
12 楼
糊弄法国人
老大粗
13 楼
theMatrix 发表评论于 2018-04-14 15:36:05 把火关小不行吗? ================================= 如果是煤气灶或电灶可以。但这传统方法是在烧柴炉上形成的,火力不好控制,加冷水比较简单。
季襄
14 楼
很好
g
gameon
15 楼
博导评语: 没有用微积分对擀面进行数理分析,所得结论很不科学。 论文不合格。从整。
八戒.
16 楼
这只是作者自己的猜测推理,并不是实验报告,未必是真实的物理现象。 醒面,也就是揉面之后放一段时间,并不是物理水分扩散,而是水和面颗粒之间发生了化学变化,形成了更有弹性的结构。
遍野无尘
17 楼
面粉中蛋白质吸水形成面筋 ---这个是错的。 蛋白质一般不吸水。一个明显的例子是煮肉永远不会是肉的体积变大,煮蛋也不使鸡蛋的体积变大。 面粉中吸水的是淀粉成分,淀粉水合水溶性很好淀粉可以打糨糊,可以熬稀汤。
a
abraham007
18 楼
这算科普文吧,论文是需要严密论证的。
老戗
19 楼
万物同理!愿意动脑进行原创就好!
南方公园猎人
20 楼
其实有很多生活中的“小事”都是有科学道理的。十几年前普林斯顿的索志刚做了一个挺漂亮的论文,就受到他老婆熨衣服的启示,加压加热可以促进分子热运动和结构变形 -- 如果我没记错的话。
心戚然2
21 楼
面粉其实是一种高分子混合物,是低分子量的面粉单体与高分子量面团的混合体。醒面是让水在高分子面团间进行渗透和松弛的过程。这是需要一定时间的。这是凝胶高分子的特性。水分子与面粉的结合其实是非常复杂的过程。这与水与面的比例及构成面粉的结构有很大的关系。 和面时外力的作用其实就是帮助分子能够比较均匀分配给高分子面团。因为水在高分子链进行渗透扩散的同时,一方面是打开高分子链结构的过程,同时进行氢键结合的过程。无水时,高分子量的面团是蜷缩球状的。打开后是弯曲链式的。 水可以氢键的作用力形式交联高分子链。但是这种交联体不像化学交联那么强。即使在水中,这种交联也可以存在一定的时间。所以醒好的面可以用水洗。洗面的过程实际上分离低分子面粉的过程。这与高分子中分离不同分子量的梯度淋洗原理是完全一致的。洗出来的小分子面粉在加热时,重新通过水或分子间化学反应形成交联物。这就是凉皮的制作过程。而面筋就是在醒面过程中形成的交联物。第一种交联物的分子量小于第二种。所以面筋加热后,脱去了一部分水分,但是交联物的结构没有很大改变。所以蒸好的面筋会有很多小孔。这和催化剂的制作也有点类似。水在这里充当了类似模板剂的作用吧。 本人非常喜欢面食,也经常自己动手和面擀面煮面。正好本人在国内时接触过类似的东东。所以有以上一些感悟。其中不对之处也请网友指明大家共同交流进步。
y
yumidiee
22 楼
顶一下楼下的
d
duty
23 楼
喜欢吃面和喜欢吃面条应该是一回事。不明白文中为什么一会是吃面一会是吃面条。
日本好后山
24 楼
至少有探讨精神
罗马军团
25 楼
为何加冷水的解释完全错误。实际上是因为水蒸气温度太高,面筋是面弹性韧劲的来源,但它是蛋白质,温度太高会变性降解,结构被破坏。面条煮的时间过长也是这样,变烂失去弹性。
E
EmojiLifes
26 楼
不鑽研學術盡琢磨這些瑣碎,唉。。。
D
Dalidali
27 楼
八戒显然没有在这方面受过培训, 也没有接到指示. 醒面显然不是"水和面颗粒之间发生了化学变化". -------------------------------- "八戒. 发表评论于 2018-04-14 " "醒面,也就是揉面之后放一段时间,并不是物理水分扩散,而是水和面颗粒之间发生了化学变化,形成了更有弹性的结构。"
泰阿
28 楼
学习驴为了反中胡搅蛮缠,大学在读生就不能叫大学生?