[随心译]2017.8.26-科技应用:电饭煲是怎样做到煮饭不煮烧的

你家的电饭煲是怎样不煮烧饭的?就用科技。科技应用考查了电饭煲的工作方式。

科技的一个伟大之处就在于把人类从繁琐的任务中解放出来,煮饭就是其中之一。如果你曾经手动做过饭你就知道煮饭有多么烦。你得时时注意它:一旦分心,它可能就烧锅了,这样锅底部的饭就完全烧了,上面的也被毁了。还好,在如今的大多数厨房中你不用去担心这事,因为有一种便宜的自动煮饭机帮我们处理这个,当饭煮好后它就开始保温,而不会烧掉饭。怎么做到的?

简单的说就是监测温度,复杂一点说就是含糊地、不定期地监测温度。我将在这篇文章中简述一下,在下一篇文章中再进行详细分析。

家用电饭煲最早在1950年代由东芝公司推出。在此之前,各种商业型号的电饭煲都是采用各种技术来检测饭是否煮熟,而第一台家用型号的电饭煲却依靠水的导热性比米好这一特性,水在海平面大气压下的沸点为100℃。(译者注:此处原文没表达清楚,大意为以前的电饭煲把技术都用在检测饭是否煮熟上了,而东芝电饭煲却注意到了监测水的温度才是煮饭的关键。)

使用电饭煲时,把水和米(比例通常为2:1)倒进一个金属锅里,金属锅底部有加热和监测温度的部件。一般会有一个弹簧介于这些部件与亨饪锅之间,保证热量的良好传导。这个挺薄的锅是使用像铝这样的良导体金属做的。

当启动自动电饭煲时,加热器就开始加热亨饪锅,热量会传给水跟米。因为锅里水比较多,它会一直加热直到水沸腾,一旦水开了,热量就会被锅里的蒸汽带走,所以内胆内的温度不会高出100℃,因为锅底部的水沸腾时会带走热量。(译者注:这段。。。。我感觉编者跟个智障似的,说话啰啰嗦嗦的,总而言之就是水在沸腾时会保持沸点的温度不变。)

这个过程同时也在煮饭,主成分为淀粉的大米会吸收水分。淀粉主要是由长串的葡萄糖分子连起来组成的,还夹杂有一些其他化学物。当被加热时,在氢键的作用下,长串的葡萄糖分子会结合周围的水分子。氢键:不同水分子间氢原子与氧原子之间的弱结合力。因此,米类谷物吸收了水分,降低了分子之间的关联性,这一过程被称为糊化。如果你继续加水,就会变成一滩粘状物。你当然不想这种情况发生(除非你在做大米布丁或粥),所以这就是为什么只加适量的水:足以使大米吸收并膨胀,但是还不至于完全破坏其结构。

当米把水分吸收完后,加热器继续加热锅与其内的米饭,但是已经没有可供沸腾的水了,所以此时温度会迅速升高。

突然的温度变化触发了电饭锅的内部开关,它会把加热器调小或关掉,因为饭已经煮好了。第一胎电饭煲(放在今天可能很廉价)使用了一个合金开关,把两种在加热时会发生不同程度形变的金属结合起来制成,在100℃时会触发它并释放阀门,发出一声闷响提醒你饭已煮好。

这是简短的版本,详细版本需要考虑更多的细节:在高海拔地区水的沸点更低,而这只有一个触发开关来判定饭是否煮熟:你没法调整它来适应吸收不同水分、不同类型的米,或者适应不同的用户,比如说我想煮个粥。具有模糊逻辑功能的自动电饭煲能使用不同的方法处理这些问题。我们将在下一篇文章中讨论这个。

科技文化从电影、电视到社交媒体与游戏,这是为你准备的科技不强势的一面。

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