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为煮出世界上最完美的鸡蛋 他们甚至动用核磁共振

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果壳 发表于 前天 20:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
 “当我们在用筷子戳蛋黄检验熟度时,有人正在用价值千万的设备给鸡蛋做全身核磁。”

朋友,你煮过鸡蛋吗?

即使是厨艺再糟的人,至少都会烧个开水、煮个蛋吧。“煮蛋”这门手艺是厨艺届的最底层,这话应该不算过分。

但是,看似平平无奇的煮蛋,有人还是能玩出些花活。

如今,煮蛋的方法层出不穷,什么水波蛋、全熟蛋、半熟蛋之类的。最近还流行一种“高级”(也可以说麻烦)的煮蛋技法,叫做“低温慢煮蛋”,就是把带壳鸡蛋放在60~70℃的水里泡上至少1小时,据说煮出来的蛋清和蛋黄会有丝滑的奶油质地。

不过在各种煮蛋技术中,都存在一个问题,那就是:蛋清和蛋黄成分差异大。这二者形成了一种所谓的“两相结构(two-phase structure)”。因此,对于这两部分的最佳烹饪温度也不同,大体来说,蛋清适合85℃烹饪,蛋黄则适合65℃左右。以至于现如今的煮蛋方法中,蛋清与蛋黄最佳烹饪温度不可兼得。

好的,只要有问题,就可以有科学。

 科学家:我们要煮出世界上最完美的鸡蛋 

2025年2月,《通讯工程》杂志刊登了一篇名为“Periodic cooking of eggs”的论文[1],来攻克这个蛋清-蛋黄两相结构的烹饪问题。

这篇论文题目直译过来就是——“周期性煮蛋法”。本文的主要作者名叫Ernesto Di Maio,他是意大利那不勒斯费德里科二世大学的助理教授。

(顺便提一句,果壳此前解读过一篇如何给披萨饼面团发酵的论文,也是来自这位老哥之手,详见:“为了吃上一口披萨,他发了一篇流体物理论文”)

本篇论文共有10页正文,另附了18页支撑材料。总计28页的文本,就是在介绍这种新型煮蛋方法的原理和优点。

咱们先从摘要里的一小段,来品品论文的成色:

“在本文中,我们发现通过在能量传输问题中使用周期性边界条件,无需分离就能在两种温度下分别煮蛋清和蛋黄。通过数学建模及后续模拟,我们得以设计出一种新颖的烹饪方法,即周期性烹饪。通过多种表征技术,包括感官分析、质地剖面分析和傅里叶变换红外光谱,将这种新方法与传统煮鸡蛋程序进行对比,证实了该新方法在烹饪程度以及蛋白质变性方面的差异。这种方法不仅优化了鸡蛋的质地和营养成分,而且在创新烹饪应用和材料处理方面也颇具潜力。”

确有一股科学的气息迎面扑来……

简单来说,所谓“周期性煮蛋法”,就是把生的带壳鸡蛋在热水和冷水里交替放,每次时间不用长,重复几次,直到蛋清和蛋黄都煮到恰到好处。

具体操作是:鸡蛋交替放入100℃沸水煮2分钟,再放入30℃水中煮2分钟,热冷循环重复8次,总烹饪时间为32分钟。

这个灵感来自于研究者所在团队之前的工作。他们曾经在研究发泡剂时,用过类似的策略,来做出不同层次的泡沫[2]。他们觉得,这种方法能够推广到其他有“多层”结构的材料上,比如具有两相结构的鸡蛋。

为了让研究更为精确,科学家们先用数学建模进行分析,模拟煮蛋时,蛋内部的热传递过程。通过流体动力学模拟计算,对比了周期性煮蛋法和传统煮蛋法(全熟、半熟、低温慢煮)中蛋内部温度和煮熟程度的变化。



周期性烹饪方法煮鸡蛋的模拟结果:a施加周期性时变边界条件(也就是在不同水温保温特定时间);b温度分布随时间的演变;c在距鸡蛋中心不同距离处烹饪程度随时间的演变;d 在距鸡蛋中心不同距离处烹饪速率随时间的演变丨参考文献[1]

模拟结果发现,传统煮蛋法,蛋内部温度各异。比如煮12分钟的全熟蛋,所有部分都达到100℃;煮6分钟的半熟蛋除了靠近蛋壳部分,其他地方温度低且不均匀;低温慢煮蛋温度会上升到65℃并保持不变,蛋黄能煮熟,但蛋清煮不熟。而只有“周期性煮蛋法”,可以让蛋内部温度不是一直上升,蛋黄中心能达到稳定状态,最终蛋清和蛋黄都能完美煮熟。

通过真实的煮蛋,结果发现与模拟情况类似。把鸡蛋煮12分钟变成全熟蛋,虽然蛋清煮得恰到好处,但蛋黄会变成不理想的“固体糊状物”;煮6分钟的蛋,蛋黄未熟透,得到的是溏心蛋;低温慢煮确实能煮出细腻的蛋黄,但蛋清却有些稀。

只有周期性煮蛋法,能煮出蛋黄稀软细腻、蛋清恰到好处凝固的鸡蛋!

严谨的科学不能止步于此。

 一颗完美的鸡蛋,还有更多指标 

随后,研究者们通过感官分析、质地剖析、红外光谱、核磁共振、高分辨率质谱等各种手段,分析煮好鸡蛋的颜色、质地、口感、蛋白质变性程度和营养成分。

比如,他们使用核磁共振对鸡蛋进行分析(一般的厨房可没有这种设备),发现周期性煮蛋法煮出的蛋黄里,多酚(Polyphenols)含量更高。多酚这种物质是蛋黄中的主要营养物质之一,对保护心血管、抗炎症等有帮助。

当然,对于一颗煮鸡蛋来说,最重要的还是口味。研究者从柔软度、湿润度、甜度和鲜味、光泽等各个方面对不同煮蛋方法的成品进行了评估,还贴心地绘制了一份包含10多个维度的综合对比的结果图。



不同煮鸡蛋方法综合对比分析。图 a 为生鸡蛋、全熟蛋(红色)、半熟蛋(黄色)、低温慢煮蛋(绿色)和周期性煮蛋(蓝色)的照片。b和c分别为对蛋清和蛋黄进行感官分析的结果,评价指标包括:Shininess(光泽度)、Overall flavour(总体风味)、Astringency(涩味)、Saltiness(咸味)、Bitterness(苦味)、Umami(鲜味)、Sweetness(甜味)、Meltability(融化性)、Wetness(湿润度)、Softness(柔软度)等丨参考文献[1]

得出的综合结论如下:

与周期性煮蛋相比,全熟蛋样品的蛋清和蛋黄主要区别在于,当在舌头和上颚之间按压时,其湿润度较低,黏性更强,质地更偏沙质。在分析味道时,全熟蛋的蛋清更甜,蛋黄甜度较低,蛋清和蛋黄的鲜味都较弱。

半熟蛋(溏心蛋),蛋清表面更有光泽,在口中更干燥,甜度更低;蛋黄的密度较低,更湿润,甜度和咸度也较低。

低温慢煮蛋,蛋清更有光泽且更透明,也明显更软、更湿润且更易溶解。

周期性煮蛋,虽然在各项指标中都不顶尖,但却取得了较为优秀的综合成绩,特别是它的蛋黄和蛋清的各项指标更为均衡。

这篇论文所发表的期刊,会把论文审稿过程中审稿人的提问也放出来,我们也得以有幸一瞥如何严肃、认真地看待“周期性煮蛋法”。

比如,有一位审稿人就提问到:“蛋清和蛋黄构成了一个非均相体系(heterogeneous system),热变性过程也有明显不同,简单的热传递模型无法准确反映鸡蛋实际的热变性过程。”

对此,论文作者在修改版的论文中特意引入了两套参数,来对蛋黄和蛋清进行分别的模拟,以“考虑到当前体系的非均相特性”。

如果把这篇论文提炼总结一下,那就是要想煮出完美鸡蛋,我们最好腾出半个多小时,再准备一冷一热两盆“恒温水”——现实中,大概只有豪华酒店的高级厨师或者超级富豪的御用厨师会这么做吧……



32分钟,两盆恒温水,你就能拥有完美鸡蛋丨图虫创意

作为最近的日常操作,我还让Deepseek吐槽一下这个研究,得到回复是:“为了煮个蛋,科学家们开发出需要精确到秒的‘薛定谔煮蛋法’。建议下次研究直接联动CERN,毕竟在大型强子对撞机旁边煮蛋才配得上这种级别的操作精度。”(注:CERN即“欧洲核子研究中心”,拥有世界上最大型的粒子物理学实验室。)

不过,该说不说,第一次在读论文时给我读饿了。

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