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相信大家一定听过不少厨房里的“小妙招”:

饺子馅要朝一个方向搅拌、

爽滑的肠粉要用陈米才能做成

这些代代相传的经验,

看似只是生活智慧,

但实际上却暗藏着科学规律

——食物中淀粉、

蛋白质这些大分子的变化。

中国科学院院士、大分子物理学家

吴奇,

他不执锅铲,

却以大分子物理学的“编织术”为钥匙,

为大家揭开

一道道家常美味背后的科学密码,

开启一场从“分子到餐桌”的奇妙旅程。

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为什么拉面越拉越筋道?为什么和面要反复揉搓?这些日常操作,其实都涉及高分子链的延展、纠缠与重组,属于大分子物理学的研究范畴。甚至看似毫不相关的古籍修复,也离不开对纸张纤维等大分子材料各项性能的理解。

“分子编织机”让土豆

从菜变成粮食

在我国,土豆虽是第四大粮食作物,却长期被当作“菜”而非主粮。吴奇院士表示,这是因为一方面,中国人偏爱“筋道”口感,而土豆天生软糯;另一方面,土豆不易储存,久放易发芽。这两大痛点,严重制约了它走上国人主食餐桌。

为破解这一难题,吴奇另辟蹊径:先将整颗带皮土豆脱水处理,再与玉米粉、杂粮粉一同送入一台名为“分子编织机”的双螺杆挤塑机。在这台设备中,淀粉分子链被精准调控——延展、取向、缠绕、交联……最终,一个其貌不扬的带皮土豆被“织”成一颗颗外形如米、口感筋道、耐储存的“土豆米”

在研发过程中,团队也遭遇过“拦路虎”:土豆含水量高达80%,直接脱水不仅能耗高,还容易造成淀粉等营养成分流失。如何高效去水,同时保留淀粉、蛋白质和其他营养活性物质?研究一度陷入僵局。

转机出现在一次头脑风暴中。有人想到一个高中物理知识:水结冰后体积会膨胀,那么能否利用这个原理,让冰晶撑开土豆里的细胞壁,使水分更容易排出?说干就干!他们将带皮土豆快速冷冻,土豆内部水分形成微小冰晶,冰晶膨胀自然撑开细胞间隙;随后轻柔挤压土豆,水分顺利析出,营养和纤维完好保留。整个过程无需高温烘烤,不加任何化学添加剂,节能高效,绿色环保。

土豆做成米饭到底是什么味儿?

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保鲜膜和防弹衣

竟源自同一种材料

大分子物理学在生活中的应用,还有很多神奇的地方。你知道吗?厨房里随手一扯就破的保鲜膜,和能抵挡子弹的防弹衣,是用同一种材料——聚乙烯制成的。这并非魔法,而是大分子物理学的“编织术”。

吴奇介绍,运用大分子物理学,我们可以通过加工得到各种各样的大分子材料。在增加聚乙烯分子的长度,将它纺成细丝后,由这些细丝编织的一条指头粗的绳索,可以拉起10吨的重量;一条胳膊粗的绳索,可以拉起1000吨的重量。用这种材料编织成布匹,就成为子弹难透的防弹衣。

编辑|高瑜审核|赵允

来源|央视频微信公众号