一个学化工的厨子教你科学地吃汤圆

文/神探玺洛克

昨天给大家介绍了怎么煮汤圆，但因为写的比较急，完事后突然意识到给大家煮了个实心的糯米面疙瘩……

所以今天给大家煮个带馅的真汤圆！！！

一个学化工的厨子出场！！！

从化工传热的角度进行分析，因为汤圆是圆形的，所以我们可以对汤圆建立一个球坐标系：

在这个球坐标系里，我们对汤圆的传热过程建立热传递方程，具体过程式子比较多，我们就先省略，只给大家把推导后方程列出来：

因为汤圆包括糯米皮和芝麻馅两部分，所以我们分成糯米皮（厚度约0.3 cm）部分和芝麻馅（厚度约1.5 cm）两部分分别进行处理。

方程中的ρ为糯米皮或芝麻馅的密度。糯米的密度一般在410-490 kg/m3左右，我们此处取450 kg/m3。因为糯米皮是糯米面和水按照500:300 (wt%)的比例混合的，所以我们按照混合规则处理糯米和水的性质参数得到糯米面的性质参数。芝麻馅是炒制而成的，所以其密度参照白芝麻（565.49-630.49 kg/m3），与含水量的关系为：

c为比热容，参照文献，对于糯米（1.27-4.83 kJ/kg·K）我们取为温度的函数。因为水温超过53 ℃时淀粉会逐渐发生糊化，所以我们选定超过淀粉糊化温度段的函数：

对于芝麻馅（1.062-3.058kJ/kg·K）则有：

λ为糯米的导热系数（0·086-0·158 W/m°C），参照文献我们取为水含量、温度和密度的函数：

对于芝麻馅（0·031-0·149 W/m°C）：

为了求解这个方程，我们还需要一些条件：初值条件和边界条件。初始状态下，汤圆刚从冰箱里面取出，玺洛克实验室冰箱的冷藏室是-20 °C，所以我们就假设初始状态为汤圆内各处温度均为-20 °C。

接下来是边界条件，汤圆中心温度对称，所以中心温度T对位置r的偏导为0；糯米皮与芝麻馅交界面处热通量相等，所以界面两边温度对位置r的偏导相等；汤圆外缘始终处于沸水中，所以我们假定汤圆与水接触的表面温度T恒为100 °C。

有了这些热量传递方程和限制条件之后，玺洛克用对其进行求解，得到了半径1.8 cm的汤圆的径向温度分布随时间变化图像：

由图可知怎么煮汤圆，最初汤圆各处都处于-20 °C，随着煮制时间的增加，汤圆的温度由外向内逐渐增加。若水温恒为100 °C，则汤圆煮10分钟左右就可以吃了。

但是水温一直保持在100 °C的话就会存在一个问题：

沸水滚大浪，皮馅一锅汤。

所以，煮汤圆和元宵要“滚水下、慢火煮”，水沸时加适量凉水，保持似滚非滚的状态。最好用汤勺轻轻推转汤圆，避免汤圆粘锅。

不过怎么煮汤圆，在煮元宵时玺洛克还注意到一个问题，为啥汤圆一直在打滚呀？

从传热的角度讲，水的热对流肯定是其中的原因之一。锅中热水温度分布不均匀，其热对流带来的扰动使得元宵发生旋转，从而使得汤圆表面受热更加均匀。

此外，汤圆在水中分为水下和水上两部分，其水上部分暴露于空气中，受冷收缩，体积减小，密度增大，使得整个汤圆的重心上移。

伴随着热水对流的扰动，汤圆重心偏离原来球形的中心线而旋转，直到重心重新回到汤圆的中心线，此时汤圆发生180°翻转。

好了，玺洛克来实践一下：

以中*牌花生白芝麻汤圆为例：

从冰箱里拿出来放到烧开的沸水里面：

放进汤圆后水汤圆附近水温下降，水停止沸腾，然后我们就可以盖上盖子了(7:32 am 17/02/2019)。

8分钟后，水开始沸腾，此时加一点凉白开，然后稍微用勺子背推转一下元宵(7:40 am 17/02/2019)。

过了3分钟，水再次沸腾：

捞一个来用筷子插一下：

嗯，已经煮熟了，上桌！

但问题来了，汤圆煮多了吃不完怎么办？

给玺洛克吃呀~再吃不完的汤圆可以冷冻起来，不过汤圆的冷冻也是有讲究的。不同冷冻温度和冷冻时间对汤圆的品质有显著性影响。

随着冷冻时间的延长，汤圆含水率先下降后平缓，馅料油脂氧化则先急后缓的上涨，硬度和咀嚼性也随着冷冻时间的延长而逐渐增加。此外，冷冻温度越高，水分子自由度越大，汤圆含水率下降越多，同时馅料油脂氧化程度越高、硬度、咀嚼性增加越大。所以，自由水与半结合水的迁移变化是引起汤圆变质的根本原因，而-25 ℃左右的冷冻可以有效的抑制速冻汤圆变质。

所以，吃不完的一定要放在冷冻里！！

但话说回来，糯米性温，黏性大，不易消化且碳水化合物、脂肪、糖含量较高，《随息居饮食谱》记载：“糯米，性太黏滞，难化也。小儿、病人最宜忌之。”

汤圆虽好，可不要贪吃噢。