记得胡立德吗？这次他的研究是——炒饭

每家中国餐馆的菜单都会留下一个炒饭的地方。烹饪总是涉及化学，但物理也是必不可少的。佐治亚理工学院的科学家开发了一个煎锅运动学的理论模型，来解释如何做出完美的炒饭。他们的论文最近发表在《皇家学会杂志:界面》上。

佐治亚理工学院的胡大维实验室研究了蚂蚁、水蛭、蛇、爬行动物、蚊子、猫的舌头和粪便等知识——包括2019年搞笑诺贝尔奖得主关于袋熊粪便为什么是立方体的研究。胡和他的研究生高洪堂发现他们对烹饪物理也有共同的兴趣，尤其是中国炒饭。

炒饭至少有1500年的历史了。煎炸时将配料倒入锅中，确保配料变成棕色，但不会烧焦。这种烹饪过程产生了所谓的“美拉德反应”:氨基酸和碳水化合物在高温下的相互作用导致肉变褐。

然而，炒锅很重，不停地扔勺子会对厨师造成很大的伤害，大约64%的中国厨师报告称长期肩疼。胡和高认为，更好地了解烹饪过程的基本运动学将为厨师带来好消息。

2018年和2019年夏天，高和胡拍摄了五名厨师在*和大陆的餐馆炒饭的镜头(他们必须向顾客解释，他们是在做科学研究，而不是综艺节目)。大约有276滴，每滴持续大约三分之一秒。

高和胡在2018年美国物理学会流体力学分会上分享了初步结果，并在最新论文中公布了完整的分析结果。他们写道，只有两个变量可以用来描述锅的运动，类似于两个连杆的钟摆，因为厨师通常不会将锅从烤箱中取出，而是保持“一个滑动接触点”。他们的模型使用三个指标来预测基于抛射运动的米粒轨迹:抛起的米粒比例、抛起高度和角位移。

作者发现有两个不同的阶段:向前推动煎锅和顺时针旋转以拾起掉落的米饭；然后把锅拉回来，逆时针转动它，把米饭填满。本质上，煎锅执行两个独立的运动:左右运动和锯齿运动，左端顺时针运动，右端逆时针运动。作者写道:“关键是用炉边作为跷跷板运动的支点。”另一个要点是:这两个动作频率相同，但略有不同。

胡把这种效果比作“煎饼或米饭杂耍”。诀窍是确保米饭不断离开锅，并稍微冷却，因为锅的温度可以达到1200摄氏度。炒饭可以完全是棕色的，但不能烧焦。

根据他们的分析，胡和高建议厨师增加烹饪的频率和两种不同动作之间的“相位滞后”。这“可能会把米饭扔得更远，促进冷却和混合”

胡和高建立的数学模型不仅能满足人们有趣的好奇心。根据原理，它还应该指导工业机器人的设计。作者的目标之一是开发可穿戴外骨骼或类似设备，以减少厨师肩部的磨损。自20世纪50年代以来，人们开始自动升级烹饪过程，执行基本功能，如切割、烹饪、油炸和烙薄饼——后一项任务通常依赖于强化学习算法。

我以前尝试过用自动机器炒饭，但效果不令人满意。以前的机器人设计包括一个用于混合配料的旋转滚筒、一个像搅拌机一样的锅和一个自动抹刀。但是它们不能产生理想的美拉德反应。胡说:“如果有一种自动化的方法，它可能对厨师非常有用。”

英国皇家学会杂志:界面，2020。10.1098/rsif.2019.0622(关于DOIs)。

这篇文章是从arstechnica翻译过来的，由译者majer根据知识共享协议(BY-NC)出版。

物理学家教你如何做完美的炒饭