果然這種腦洞大的東西最(xi)(jing)……我是不是應該再擴編一下……
首先,題主提的這個問題很有趣,正好幫我重新好好回憶一下彈性和塑性的相關理論。
從材料上分析,麵條的製作有材料不均性,你在口感上找差距,首先就得說,舌頭能分辨的話,首先第一個要素個人覺得就是麵條裡的材料不均勻,麵粉裡面最主要的是澱粉,但是真正取決於勁道的是其中的蛋白質,蛋白質含量越高,面也就會越勁道,所以低筋麵粉或者無筋麵粉首先是做不成或者做不好麵條的。
其次再說口感這個問題。對於口感的定義,首先要理清。
聚合度:一塊樣品在口中用大牙咬但沒有咬斷前,崩解的程度。
密度:一塊樣品在口中用大牙完全咬斷後,其截面的壓縮程度。
幹度:食品在口中感覺的乾燥程度。
易碎度:使樣品被壓垮、破裂或者粉碎所需要的力量,易碎度對此包含這三種情況的考量。
顆粒度:一塊樣品所包含的細小顆粒的程度。
黏度:將半流質食品分解至可以下嚥前,所需要的能量。
硬度:將樣品分解至指定程度所需要的力量,例如用大牙咬碎或者用門牙咬斷,或者用舌頭和顎壓縮一個樣品。
重量:將樣品第一次置於舌頭上,獲得的關於重量的感覺。
吸溼度:樣品消耗唾液的程度。
出水率:樣品釋出水分的程度。
覆蓋率:指咀嚼後覆蓋口部的物質型別,及其覆蓋程度。(例如脂肪及油)
滑度:指樣品在舌頭上滑動的程度。
順滑度:指樣品的塊、點及小顆粒的存在程度(越少越順滑)。
整體性:指樣品的是否感覺為一個整體的程度。
咀嚼整體性:指樣品在咀嚼時,其特性是否感覺為一個整體的程度。
咬整體性:指樣品在用門牙咬時,其特性是否感覺為一個整體的程度。
粘稠度:指樣品從舌頭上流出一滴液體所需要的力量。
溼度:樣品表面所感受到的潮溼程度
以上引自維基百科。
所以題主提的這個問題,有點大,這並不單單是個力學問題,或者是材料問題,這裡有人的主觀性,所以也不好判斷。 不過單說力學方面的話,我個人覺得,以上黑體的還是可以討論一下的。
1。材料問題。麵條中麵粉含量不均勻導致蛋白質含量不均勻。所以仔細來說,每一口的口感都會有所不同。麵粉(低、中、高筋)、澱粉、生粉、玉米澱粉、太白粉、糯米粉等一系列“粉類”的不同之處在哪? - 美食
1.1 密度(重量),麵條的密度應該是在一定範圍內變動的,就是由於含量不均導致的,但是密度越大,麵條截面壓縮程度就應該越高,那麼應該就是越勁道,也就是我之前提到的,低筋麵粉做的麵條口感不如高筋麵粉。
1.2 顆粒度, 麵條理論上存在顆粒,都是麵粉組成的,所以應該是越粗粒的麵粉越有嚼勁,所以全麥面就會比普通面更有嚼勁。
1.3 粘稠度。其實和吸溼度、出水率、滑度、粘度同屬於一個範疇(麵條嘛就是用水嘛),通俗說,含水越多,麵條越粘稠,含水越少,越彈。所以,油炸的泡麵、炒麵,就能做出廣告裡面那種彈得感覺,因為吸水(能力)不如普通麵條,然後,沒煮的麵條,是最硬的,因為基本上沒水,煮過的在水中的面可以分成一根根的,因為此時麵條處在飽水狀態,滑度最高,如果把水倒掉,拌上炸醬,此時的溼度有所降低,但是在麵條中的水分還是能提供一定粘度,含水之後麵條硬度有所下降,但是犧牲的硬度換來的是口感上的粘度,提高了整體性。
總的來說,不考慮力學上,從材料性質上考慮,以上我覺得是主要能影響到麵條口感的因素。再說和麵時候的水溫,也會直接影響到蛋白酶的發酵,從而影響麵筋的形成,直接決定其口感。。
2。楊氏模量問題。麵條中按照彈性力學分析,在彈性變形範圍內,楊氏模量決定材料的變形程度,但是這僅僅在彈性力學變形範圍之內。在彈性範圍內,當時 E 越大,麵條就應該越硬通俗來說。題主說的在塑性模型裡面,楊氏模量是不能應用的,不同的塑性理論有不同的方法,可是彈性模量是無法準確描述材料的塑性階段的變形的,記得學過的塑性理論的數學描述主要兩種(細說有很多種),一種是變形理論,簡單來說是用數學方法去描述真實的物理變形。再一種就是在特定條件下模擬材料變形狀態。看起來貌似都一樣,實際上差別很大,當然胡克定律還是可以用的,不過很有侷限性。
3。 塑性變形。單說塑性變形,還是相當複雜的,到目前為止我知道的範圍內,好像沒有針對麵條這種材料做的屈服實驗,畢竟說的塑性變形區域,主要是用有限元方法進行分析。首先就要決定屈服極限。然後就是 damage theory 怎麼定義。吃麵條肯定還是要把麵條咬斷,所以就牽扯到 damage-couple plasticity theory 了。在塑性區域裡,變形都是非常迅速的,因為牙齒在咬合的過程中,施力的速度還是相當迅速的,並不是恆力施加,而是不勻速增加的壓力。當然你也可以慢慢慢慢的來咬,做到模擬緩慢施加應力的目的,但我覺得人無法做到勻速,至少作為一個吃貨的我,見到面,絕對做不到勻速慢慢吃,絕對是大口吃。。
4. 還有一點就是個人覺得可以把麵條受力當做單軸受壓,這樣的話,彈性階段看是泊松比會有影響,但塑性階段,個人比較傾向用 drucker-prager yield criterion 來描述,
其中,
是 first invariant of Cauchy stress,
是 second invariant of the deviatoric part of the Cauchy stress,A/B 都是從實驗獲得的常數。
還有這個方程,關於 potential surface G 的方程來具體描述,
,
其中,
是塑性變形的應變增量,
是定義了增量的方向,
是一個硬化係數。
這幾個係數應該可能會影響你的口感。再解釋真的是太需要題主去看書了……或者大神來解答……
5. 粘彈性。所有材料都有粘彈性,但是我記不起來了,也不亂扯了……但是粘彈性裡,
這張圖還是挺能說明問題的。粘彈性裡面的非彈性部分的變形屬於塑性變形,在這個過程中能量是有損耗的,所以是不是可以說麵條的溫度也是一個很重要的影響因素,如果有足夠的 thermal energy 去抵消 plastic deformation,是不是麵條就會無限硬?口感就有變化?簡單來說,能不能說溫度較高的(剛出鍋的麵條)口感比較彈,有嚼勁,徹底涼掉的麵條會不會就沒有嚼勁?
6. 其他。
就吃個麵條口感最主要在你吃什麼樣的面了!
炒麵,得看師傅炒的火候。炒過火的,水少,彈性大,粘性低,此時麵條基本上就是個彈性材料,最極限狀態就是乾脆面。
湯麵,得看湯頭。南方面最注重的是湯頭,面本身並無太大口感,但也有特別彈牙的面,像竹升面。這是在反覆擠壓的過程中認為增加了麵條本身的密度,從而達到要求的口感,力學上說材料屬性應該還是遵從彈性變形的,塑性變形範圍內還是要用 yield 來描述。但是最終決定口感的,還是湯頭!
拉麵,得看師傅的手藝和“一清二白三紅四綠五黃”。就不用細說了……再說我就餓死了……
總的來說,力學方面對面條口感的影響很有限,我覺得吃一頓麵條想到這些事兒……這頓麵條吃的太虧……因為耗得能量絕壁不是一頓麵條就能補回來的……麻蛋寫到半夜十二點……找吃的去了……