所有提交的EM系统将被重定向到网上投稿系统。作者被要求将文章直接提交给网上投稿系统各自的日志。

美食物理学:一门新兴的科学学科

Sangita S Meshram1以及安妮塔·S·戈斯瓦米-吉里(Anita S Goswami-Giri)2*

1北京大学物理系班多卡尔科学学院。Chendani Bunder路,Thane - 400601。马哈拉施特拉邦(印度)

2化学研究实验室。B.N.班多卡尔理学院化学系。Chendani Bunder路,Thane - 400601。马哈拉施特拉邦(印度)

*通讯作者:
Goswami-Giri
北京大学物理系班多卡尔科学学院
Chendani Bunder路,Thane - 400601。马哈拉施特拉邦(印度)

收到日期:22/07/2014;接受日期:13/08/2014;发表日期:27/08/2014

更多相关文章请访问raybet01

摘要

跨学科科学需要技术思维、猜想思维和创造性思维。因此,新兴科学的局限使科学家更加关注社会的利益。本文探讨了在高级烹饪系统中应用美食物理学,合理地结合热量和时间,在不降低营养价值的前提下改进食谱。文章的意义是生物物理、生物化学、食品化学、技术和健康的界面。

关键字

美食物理学,食品质量;烹饪系统;热;感觉特异性饱腹感

简介

跨学科科学需要技术思维、猜想思维和创造性思维。因此,新兴科学的局限引起了科学家对社会利益的更多关注。术语“胃物理学”是一门新兴的科学学科,它结合了物理科学、化学科学和生物科学与技术。特别是,美食物理学将其在物理科学领域的最新进展推广到农业领域,用于原料、食品加工、食品质量、风味、欣赏和人体吸收等方面。Ole G Mouritsen1等。社会上的人可能会认为这个词是胃病的代名词——类似于胃肠炎。美食物理学之于美食学就像天体物理学之于天文学。天文学家观察行星和恒星,他们注意到它们如何运动,甚至预测未来的运动;但是天体物理学家解释了恒星为什么在哪里,它们是如何到达那里的,他们也为整个学科提供了健全的科学基础。(Peter Barham: flavor 2013 2:5)

高贵的烹饪系统需要适当的热量和时间的组合。食物的改进只有经过科学的烹饪、实践、讨论,并利用它得出关于如何改进食谱的初步发现。烹饪的经验世界大多使用生物来源的材料。烹饪所使用的方法包括某种化学和物理过程。(Myhrvold N, Young C, Bilet M: 2011, Barham P.et al 2010,Barham P.et al 2001, McGee H: 2004, Vilgis T. et al 2011)因此在本论文中讨论了食物的感觉和非科学界基于遵循物理和化学原理的机制来改进他们的烹饪过程。文化、饮食习惯和地理区域的影响值得严肃的生物物理学家和生物化学家关注。

过程

来源:绿色蔬菜,土豆

热和热动力学

厨房的基本操作是加热,它影响食物的质地、化学成分的味道和味道。唯一简单的方法是利用在固定温度下发生的相变,其中最简单和最容易实现的方法是使用沸水。把煮熟的蔬菜放在不同温度的沸水中固定时间。它保留了蔬菜的营养价值,因为水的沸点取决于压力。大多数人做饭用的不是纯净的蒸馏水,而是当地的自来水或泉水。水中盐的浓度和种类也会影响沸点。盐对正在烹饪的食物有非常不同的影响。如二价盐如Mg++或Ca++它存在,影响绿色蔬菜的颜色,使它们呈现出亮绿色烹饪后(梅尔沃德N,年轻的C, Bilet M: 2011年,Barham P.et al 2010 Barham P.et al 2001年,麦基H: 2004年,Vilgis t . et al 2011),因为他们与叶绿素分子改变他们的形状,因此振动光谱。(Haisman D R: et al 1975)在建立精确控制水质和压力,研究食物如何沉浸在热水厨师。

土豆富含碳水化合物、维生素、矿物质、植物化学物质,以及微量的硫胺素、核黄素、叶酸、烟酸、镁、磷、铁和锌。一个带皮土豆的纤维含量(2克)相当于许多全麦面包、意大利面和谷物。

主要是碳水化合物/淀粉——这种淀粉的一小部分但重要的部分——对酶的消化有抵抗力,而纤维对健康有益;提供大体积,预防结肠癌,提高葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性,降低血浆胆固醇和甘油三酯浓度,增加饱腹感,甚至可能减少脂肪储存。(海拉S,高斯纳A,杜塞尔G,。(1998年1月),Raben A,等。1994,Englyst HN, Kingman SM, Cummings JH 1992)马铃薯中抗性淀粉的含量在很大程度上取决于制备方法。煮熟然后冷却土豆会显著增加抗性淀粉。煮熟的马铃薯淀粉含有约7%的抗性淀粉,冷却后增加至约13%(。王志刚,王志刚,王志刚。中华医学杂志:2005)。淀粉颗粒在60°C时通过明显的质地变化而糊化,从潮湿的乳白色到半透明的凝胶状粘性质地。定制凝胶过渡,以研究通过烹饪土豆的热传递(Barham P:烹饪科学。柏林:施普林格;2000)对于表达胃物理学是非常重要的。

将土豆放入温控水浴中固定时间,然后切开,打开,测量煮熟区域的宽度。煮熟区域宽度的测量方法热扩散。因此,应注意观察煮熟区域的宽度。它显示随着烹饪时间的平方根而增加,宽度增加的速率取决于浸入前土豆和热浴温度之间的温差。

并不全在大脑中

感官特定饱腹感(SSS)描述了对食物的“喜欢”随着摄入量的增加而下降,在满意度和幸福感方面发挥作用(达马西奥AR: 2000),也在控制食物摄入量的多样性方面发挥作用。(Rolls BJ, Rolls ET, ET al .:1981,Rolls BJ, ET al .:1982, Sørensen L, ET al .:2003)感官特定欲望(sensory specific desire, SSD),描述了食用特定食物诱导的对其他食物的非随机欲望。(Olsen A, Ritz C, Hartvig D, Møller P: 2011)但其中的动力学是在大脑和身体中产生神经和激素通道化系统的烹饪过程。SSD完全取决于测量所处的饮食文化。不同文化中的不同食物具有相似的感官特征,会在不同文化中引起相同的欲望。任何用于预测“转移效应”或捕捉效应所需的感官维度数量的精确理论仍有待制定。

为什么gastrophysics ?

食物主要由水、脂肪、蛋白质和碳水化合物组成。烹饪是改变食物的化学性质的过程,通常是通过将能量以热量的形式转移到食物中,使其足够安全、易于消化,并达到所需的味道、质地、嫩度、多汁、外观和营养。烹饪是关于物理和化学的,为了健康的身体和心灵,需要理解宏观的物理食物性质与分子性质和成分的相互作用之间的关系。食品的微观结构反映了配料浓度及其种类、能量输入、温度和时间及其值的函数。这种结构使我们能够理解宏观性质和分子性质是如何相互关联的。改变制备条件将改变结构的位置。(van der Linden flavor 2013, 2:11)

对生存和可持续性的担忧意味着食物的巨大变化。对偏好形成和改变的神经生物学机制的理解可以促进这种饮食习惯的必要改变。

物理学与美食学的结合可以有效地产生创新。这种整合的一个重要因素是食物的结构。食谱的创造通常涉及设计新的结构,清楚地了解食物结构如何影响食物性质是必要的。

即将到来的观点

美食物理学是一门新兴的科学学科,旨在证明物理学的基本原理,特别是软物质物理学、生物物理化学和分子生物物理学,可以在处理食物的科学中结合起来。在处理食物行为的心理学和神经科学领域,胃物理学可能提供较少的现象学和更多的解释和预测的动力。因此,用质量取代数量,对美味食物的胃物理/神经美食学/分子美食学的研究,可能会对如何解决暴饮暴食的问题产生重大影响。这种观点确实在某些科学界出现过。(Epstein LH, Carr KA, et al 2011, Moller P, Köster EP:2012, Epstein LH, Bouton ME:2012)。为了解决这个问题,Gastrophysics提供了一条鼓励所有年龄段的人参与科学的途径。这一潮流对社会的潜在好处是不可估量的——改善饮食以减少肥胖和改善健康,通过结合家庭活动来提高社会凝聚力,并创造一个更科学、更有文化的社会。Erik van der Linden提出,胃物理学不仅仅是找到一些“物理学”来应用,不仅仅是“物理学去”,而是新的物理学,在最广泛的理解中,需要发展。

在许多领域,研究厨房中的物理可以导致应用于更传统的物理分支的新技术。将厨房作为实验实验室最重要的方面是,它提供了一条途径,鼓励所有年龄段的人以一种否则不可能的方式参与科学,并创建一个更科学的文化社会。

物理学和烹饪学的融合应纳入理学士和理学硕士课程。这里提出的问题是物理学家面临的主要挑战,如果不解决物理学和美食之间的联系,这将是不完整的。胃物理学可以在这方面做出重要贡献。

结论

当今时代是包括交叉学科在内的各种科学学科兴起的时代。美食物理学广泛地包括物理学、化学、食品科学、环境、人类行为及其健康。因此,为了解决社会利益和信仰问题,这种基质的接口是必要的。本文阐述了美食物理学这一术语,以及它在今天、明天和未来的需求。

参考文献

全球科技峰会