油锅里的嘶嘶声,金黄酥脆的外皮包裹着鲜嫩多汁的内里——这或许是烹饪中最令人愉悦的感官交响曲。几个世纪以来,厨师和食品科学家都相信,这一神奇转变的核心在于一个简单直接的热传导模型:滚烫的油脂作为热源,通过传导将热量持续不断地从食物外表推向内部,外皮的温度永远高于中心,直到整体达到可食用的熟度。这一模型如同烹饪界的经典物理定律,被写入教科书,指导着从家庭厨房到工业生产线的一切煎炸过程。
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然而,一队来自荷兰代尔夫特理工大学与瓦赫宁根大学及研究中心的物理学家和食品工程师,在《食品工程杂志》上发表的最新研究,彻底颠覆了这一根深蒂固的认知。他们通过高精度的原位温度监测技术和微米级CT扫描发现,在煎炸的某些关键阶段,热量的传递并非单向的“由外至内”,反而出现了一种惊人的“内部再加热”现象。
该研究的首席科学家,马丁·范·德·斯特尔滕教授解释道:“我们观察到,当食物(以薯条为例)外部形成一层坚硬酥脆的外壳后,内部的水分开始受热蒸发。这些蒸汽气泡并非全部逸出,有相当一部分被困在由淀粉颗粒构成的微孔网络中。这些高温蒸汽团成为了微型的‘内部热引擎’,其热传导效率甚至暂时超过了外部油浴的热量输入。”这意味着,在煎炸过程的中段,食物的核心温度可能会短暂地反超紧贴外壳区域的温度,形成一个反向的温度梯度。这一发现彻底推翻了传统模型中线性且单向的热流假设。
这一物理机制的揭示,不仅具有理论上的震撼力,更蕴含着巨大的实际价值。它解释了长期以来困扰食品工业的若干难题。例如,为何按照传统热传导模型计算出的工业煎炸参数,有时会导致产品外部焦糊而内部未熟,或者反之。它也为优化产品品质和节能生产打开了新的大门。
“理解并量化这一‘内部蒸汽再加热’效应,是我们走向精准煎炸的关键,”另一位研究者安娜·玛丽亚·德·琼格补充道,“这意味着我们可以通过调整预处理方式(如控制表面孔隙率和水含量)、精确设定油温曲线,甚至设计食物的内部微观结构,来主动利用这一物理过程。” 例如,针对不同的马铃薯品种,可以定制煎炸协议,以确保每一根薯条都能达到极致均匀的酥脆与软糯。在降低油脂吸收方面(这是消费者健康的核心关切),新模型也提供了新思路:通过促进内部蒸汽的快速形成与适度压力,可以有效阻挡外部油脂的过量侵入,从而在生产更健康产品的同时,而不牺牲其诱人的口感。
这项研究的影响力远不止于薯条或炸鸡。它重塑了我们对多孔介质在高温油环境中复杂传热传质过程的基本理解。这套新的物理框架可应用于几乎所有裹粉油炸食品、天妇罗,甚至包括某些烘焙领域。它标志着一个食品制造的新时代:从依赖经验性的、粗放的热处理,迈向基于深刻物理学原理的预测性、精准化烹饪。
下一次当你聆听油锅的悦耳声响时,那背后已不再是简单的热量注入,而是一场由外部油热与内部蒸汽共同导演的、精妙而激烈的物理舞蹈。科学再次证明,即使是最日常的经验领域,也依然蕴藏着等待被发现的深邃奥秘。