這一次,搞笑諾貝爾獎得主解開「黃金炒飯」的秘密

by:徽徽
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你準備好來一盤香氣逼人的「黃金炒飯」了嗎?

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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。

Photo: Junpei Abe

炒飯要好吃  少不了甩鍋真功夫

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。

兩屆搞笑諾貝爾獎得主新研究

這兩名物理學家都來自美國喬治亞理工學院,他們分別是流體力學教授胡立德和博士生柯鴻堂。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。

研發甩鍋機器人  減緩廚師職業傷害

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。

影片中即為研究人員拍攝的廚師甩鍋炒飯畫面。

迷人的「梅納反應」

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,註),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」。

註:「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,就像烤麵包和烤香腸表面呈現金褐色一樣。

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圖為研究人員分析的炒飯甩鍋運動學。

Photo: Hungtang Ko and David L. Hu

走訪台灣和中國  

在走訪台灣和中國、近身觀察五名廚師如何炒飯後,研究人員分析了拍下的影像,並且建構出炒鍋如何甩動的數學模型。

炒鍋的鐘擺運動

在影片中,廚師們很少將他們沉重的炒鍋移開爐子,因此,研究人員可以將炒鍋的移動拿來和鐘擺的移動作對比:第一支鐘擺的支點是鍋底的正上方,第二支鐘擺的支點是鍋子與爐子的接觸點。基本上,炒鍋會以一種來回的方式前後移動,就像翹翹板一樣。

確保最多飯粒在鍋裡

定出炒鍋的移動方式後,研究人員就可以模擬飯粒作為拋射物體沿著擺面運動的軌跡。最後,他們再用模擬而出的飯粒軌跡去計算炒鍋要怎麼動才能確保最多飯粒在翻炒時會落在炒鍋內,而不是落在炒鍋外。除了分析甩鍋的頻率,研究人員也分析了兩個理想鐘擺運動之間的相位差。

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要讓炒飯變成「黃金炒飯」,廚師們必須快速地翻炒飯粒,運用甩鍋的技巧讓飯粒保持溫度又不會燒焦。

Photo: ePi.Longo

最佳甩鍋頻率:每秒5次

從研究人員拍攝的影像中可以看到,廚師們的甩鍋頻率大概是每秒 2.7次,透過模型模擬後,最適當的甩鍋頻率應該是每秒 5次,並且讓雙擺之間的相位差呈 57度角最棒,這樣炒出來的飯也越好吃。

64.5%中菜廚師肩膀痠

然而,快速翻炒的動作對廚師的身體來說是不小的負荷。研究人員指出,有 64.5%在中餐廳工作的廚師都有肩膀痠痛的問題,而這部份是因為在翻炒食物時不斷甩鍋的緣故。

已經有炒飯機器人,但是......

因此,位於美國波士頓的餐廳Spyce就請了機器人來模擬人類廚師甩鍋做飯。然而對研究人員來說,機器人甩鍋的頻率比人類廚師來得少,食物不僅很難在鍋中跳躍,也排除了會產生「梅納反應」的高溫。

或許,透過研究人員的這份研究,有朝一日可以開發出真正會甩鍋的機器人,減緩人類廚師的職業傷害,又能滿足饕客對黃金炒飯的要求。