《舌尖上的中國》從(cong) 不同角度表現中華飲食文化，為(wei) 觀眾(zhong) 奉上了一場同時刺激視覺與(yu) 味蕾的文化盛宴，是近年來眾(zhong) 人矚目的文化現象。

飲食文化不隻反映一方的自然地理風土人情，它本質上也是一種科技現象。關(guan) 注飲食文化中的科學要素，會(hui) 為(wei) 我們(men) 理解中華飲食文化增加一個(ge) 維度。追看《舌尖上的中國》（第四季）（以下簡稱“舌尖4”）的過程，讓筆者有機會(hui) 從(cong) 物理學的角度理解一些美食學的奧秘。在今天這個(ge) 科技昌明的時代，關(guan) 注飲食文化中的科學元素，有利於(yu) 飲食文化的傳(chuan) 播、繼承與(yu) 開拓。

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熱量是如何傳(chuan) 導給食物的

把生食做成熟食，籠統地說是給食物供熱。然而，其中要考慮的因素不同，實現方式不同，最後形成的食品製作方式就不同。中華飲食文化表現出的製作方式包括製作設施的多樣性，反映的是我國勞動人民對這背後科學道理理解之通透與(yu) 利用之充分。

向食物提供熱的方式，僅(jin) 從(cong) 物理傳(chuan) 熱介質的角度考慮，利用的介質包括光子氣（黑體(ti) 輻射、單色的微波）、固體(ti) 熱接觸、液體(ti) （水、油）熱接觸，以及氣體(ti) （水蒸汽、燃燒空氣、燃燒的油氣混合物）傳(chuan) 熱等，且有時候是某種巧妙的組合。

黑體(ti) 輻射

烤爐爐膛做成黑色是偶然嗎

以烤包子、打燒餅的烤爐為(wei) 例，爐膛裏是近黑體(ti) 輻射的寬譜電磁輻射（好的爐壁是黑色的，那不是湊巧），這些熱輻射被食物中的水吸收，讓食物變熟。

由於(yu) 黑體(ti) 輻射的漫散射特性，包子或燒餅麵向爐膛的裸露部分會(hui) 熟得均勻（見“舌尖4”《絕活》，大爐燒餅）。與(yu) 此同時，貼在壁上的麵食底部是由熱的爐壁通過機械振動傳(chuan) 熱的，一旦麵食產(chan) 生氣泡，就會(hui) 導致傳(chuan) 熱麵的不均勻，從(cong) 而造成烘烤效果不佳。當代的微波爐使用的是單一頻率電磁波（2.45GHz），電磁波被水吸收後會(hui) 帶來升溫，因此微波爐更適合加熱含水食物。

固體(ti) 傳(chuan) 熱

炒花生為(wei) 啥要加沙子

最能表現出固體(ti) 傳(chuan) 熱問題的製作方式是炒，比如用大鍋炒花生、炒栗子、炒香榧。這種傳(chuan) 熱方式的缺點是，炒貨與(yu) 鍋的接觸幾乎是點式的，因而會(hui) 造成傳(chuan) 熱的極度不均勻。

我國勞動人民的智慧就在於(yu) ，在鍋中加入固體(ti) 顆粒，如沙子、鐵屑、食鹽等，形成三維的導熱流體(ti) ，讓花生、栗子、香榧等與(yu) 這些顆粒狀物質實現麵接觸。花生等就會(hui) 比較均勻地被炒熟，避免了炒糊的問題（見“舌尖4”《天作》，炒香榧）。

液體(ti) 傳(chuan) 熱

油炸食物為(wei) 何外酥裏嫩

液體(ti) 傳(chuan) 熱的特點是全方位接觸，均勻傳(chuan) 熱，常見的烹飪方式是煮。常壓下，水的沸點不超過100℃。對於(yu) 某些食物的製作，這個(ge) 溫度可能偏低，油這種高沸點液體(ti) 則能提供更高的溫度。

熱油與(yu) 食物之間大的溫差能夠實現極速傳(chuan) 熱，這種加熱方式能讓食物獲得外酥裏嫩的口感，特別適於(yu) 魚、肉類食品的製作（見“舌尖4”《絕活》，醋魚）。由於(yu) 熱油溫度遠高於(yu) 水的沸點，水會(hui) 迅速沸騰汽化，產(chan) 生“炸”的效果。在這個(ge) 過程中，食物其實更多是通過其內(nei) 部的水分蒸發來達到蒸熟的效果。

高溫油-水混合蒸汽是可燃的，這提供了一類比較特別的高溫介質，帶來了爆炒一類的烹調方式，讓食物能保持飽滿、鮮嫩的特點（見“舌尖4”《絕活》，爆炒腰花）。

混合傳(chuan) 熱

為(wei) 什麽(me) 臘肉被熏後味道更香

火苗是一類混合的傳(chuan) 熱介質，包括寬譜的光和高溫氣體(ti) 。利用火苗的食物製作方式有燒烤、熏製等，都是非常古老的方法（見“舌尖4”《洞天》，火塘）。

作為(wei) 載體(ti) ，火苗有極強的輸運能力，可以捎帶著把木材香味或者辣椒等調料的味道送進肉類食品中去（見“舌尖4”《煥發》，熏臘肉；“舌尖4”《煙火》，烏(wu) 金豬的炙烤；“舌尖4”《風物》，炭烤螃蟹），讓熏製食物別有風味。

高溫蒸汽

蒸著吃，能保留原汁原味

高溫蒸汽製作食物利用的是水蒸汽充滿整個(ge) 空間包括食物內(nei) 部的特點，這樣容易讓食物均勻變熟，特別適合於(yu) 表麵開放、有孔隙的食物。

此外，由於(yu) 常溫常壓的蒸汽溶解能力很差，這有利於(yu) 保持食物的原味，因此蒸是特別普遍適應的一種食物製作方式（見“舌尖4”《風物》，蒸菜）。對封閉的容器加熱，隨著溫度的升高，蒸汽壓力也會(hui) 升高；對容器快速泄壓，食物內(nei) 的氣體(ti) 向外部衝(chong) 擊，就造成了類似爆米花的效果。

食材不同，導熱不同

窩頭為(wei) 啥要掏眼兒(er)

決(jue) 定食物製作過程的因素，說到底還是食物本身。食物自身的物質構成、結構形式、導熱能力，以及加熱對它帶來的動態影響，其製作方式會(hui) 有不同的考量。那些最終行之有效的製作方式都透著科學性。

試舉(ju) 兩(liang) 例。蒸窩頭利用高溫蒸汽進入麵團內(nei) 將食物做熟。由於(yu) 窩頭的圓錐形幾何，從(cong) 其表麵算起，深度是不同的。為(wei) 了盡可能同步地把窩頭蒸熟，窩頭底部會(hui) 被掏個(ge) 眼兒(er) 。

烙餅，如果麵團從(cong) 一麵加熱，很可能內(nei) 裏還是夾生的。將麵團疊成多層的，用空氣夾層部分地阻斷導熱，用蒸汽從(cong) 內(nei) 部蒸熟，就能達到外酥裏嫩的效果（見“舌尖4”《天作》，油酥燒餅）。

對含水物質的火候掌控，造就不同風味

各種食物的關(guan) 鍵成份都離不開水，因此可以說理解水的物理性質，是理解烹調藝術的關(guan) 鍵。

煮餃子加冷水，可以將內(nei) 部水蒸汽冷卻

水對電磁波基本上是全譜吸收的，這也是各種加熱方式都能把飯菜做熟的根本原因，也是廚師要格外關(guan) 注水這個(ge) 因素的根本原因。

蒸煮或者烹炸食物時，被封閉的水蒸汽讓食物的平均比重低於(yu) 水或油，因此食物會(hui) 浮起來，如果不予幹預就會(hui) 造成夾生。煮餃子就會(hui) 發生這樣的問題。建議煮餃子在水開時加入涼水再煮，就是為(wei) 了將餃子內(nei) 部的水蒸汽冷卻，讓餃子完全沒入水中被全麵地煮熟（見“舌尖4”《華流》，煮餃子）。

被“關(guan) 進”食物的水，需區別“對待”

水是萬(wan) 能溶劑，且能在常壓下升溫至100℃，這是它能溶解出骨頭、堅果之類食物中營養(yang) 元素的關(guan) 鍵。故而熬湯是烹調藝術中的一大分支，裏麵精彩多多。高壓高溫的水蒸氣會(hui) 獲得極大的溶解能力，對於(yu) 需要從(cong) 中溶解出營養(yang) 物質的食物來說，使用高壓蒸汽的製作方法便是正確的選擇，比如汽鍋雞之類。

另一方麵，使用煎炸、燒烤類製作方式，如何保持住食物內(nei) 的水分又成了問題。一個(ge) 有趣的策略是加上保護層。炸製食物時裹麵糊，做叫花雞時裹上泥巴，采用的都是這種策略。這裏要注意的是，欲形成封閉的殼層，初始時溫度要足夠高，得以讓外麵的麵糊或者泥巴迅速固化，形成保護層。由於(yu) 保護層導熱能力差，保護層裏麵的水分因高溫變成水蒸氣後，能將食物蒸熟，這樣得到的食物會(hui) 非常鮮嫩。

提醒一句，對於(yu) 容易形成致密保護層的一些食物的烹飪，比如炸牛肉丸，即便冷卻後裏麵的氣壓也可能高於(yu) 外部大氣壓。一旦殼層被咬破，汁水就從(cong) 裏麵噴出，因此食用時要特別注意。

此外，水結冰後體(ti) 積會(hui) 膨脹約10%，進入細胞內(nei) 的水結冰，會(hui) 刺破動植物的細胞，這對於(yu) 水果保鮮不是好事兒(er) ，但是對於(yu) 一些用於(yu) 炸製的肉類來說，不妨利用一下水的這個(ge) 特性（見“舌尖4”《煥發》，肉結冰收藏）。讓肉類吸收足夠的水，降溫至結冰後裹麵糊炸製，肉的口感會(hui) 更鬆軟。

食物製作這門藝術，滿滿的都是科學。《舌尖上的中國》將天南地北、各有千秋的飲食文化呈現在大眾(zhong) 麵前，若我們(men) 僅(jin) 僅(jin) 引以為(wei) 視覺和味蕾的享受，未免可惜了。筆者想強調一句，《舌尖上的中國》還能提供極好的基礎物理教育素材，這大概是創作者們(men) 當初沒想到的。

（作者係中國科學院物理研究所研究員）

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