人们[体验]流体元素是…尚未固化,但仍对外界的影响保持开放”。- - - - - -敏感的混沌:水与空气流动的创造,西奥多·施温克;鲁道夫·斯坦纳出版社,1965年出版

番茄酱是出了名的难从瓶子里拿出来,即使还有很多。事实上,所有的液体食物——从红酒到食用油——都会在容器里留下一些残渣。原因与容器的润湿性和物质的粘度有关。通常情况下,番茄酱的残渣只有薄薄的一层,但番茄酱却厚厚的一层附着在瓶子里面。如果瓶子仍然差不多满了,只是倾斜它,甚至把它倒过来,只会从颈部流出一点酱汁。然而,一旦番茄酱放在你的盘子里,它就很容易分散和扩散。

为了使酱汁液化,你需要用力摇晃瓶子或用手猛拍。如果你不小心,你的食物中会有比你预想的多得多的东西。有经验的人都知道,摇完酒后不需要着急,因为效果需要一定的时间:你可以放松,摘下瓶盖,瞄准目标。

番茄酱这一恼人的特性不可避免地引发了一个问题:为什么食品制造商未能解决这个问题?简单的答案是番茄酱是故意设计成这样的——不是为了让人讨厌,而是因为有些情况需要它。例如,应该在热狗上涂上一层薄薄的番茄酱,这样即使你把它塞进嘴里,它也不会沾到你的衣服上。然而番茄酱也不应该是粘稠的:每咬一口,酱汁都应该在你的嘴里融化,不需要咀嚼就能品尝到。

从物理角度来看,番茄酱会通过晃动、涂抹或食用来承受压力。物体的底部在静止时是粘性的,它位于一个坚实的基础上,并被附着力或其他力固定在那里,而上层位于平行的方向上。在“牛顿”流体中,粘度与单位面积上施加在流体上的压力无关。对于“非牛顿”流体,如番茄酱,情况就不同了:更强的力会降低粘度。

这种现象被称为剪切变稀,是由以增稠剂的形式添加到酱汁(番茄酱、糖和其他配料的混合物)中的聚合物引起的。聚合物是由长链原子组成的微观复杂分子,它们相互纠缠并向周围环境释放能量。在这种状态下,聚合物相当粘稠。然而,施加足够大的剪切力,就能提供拉伸聚合物分子并使它们纵向排列所需的能量。这些链现在很容易彼此滑动,从宏观上看,结果是粘度降低了。

一旦剪切力减弱,番茄酱被允许沉淀,聚合物分子再次纠缠并释放能量。这个过程需要一点时间,这就解释了为什么酱料在摇动和剪切后不会立即再凝固。

日常生活中还提供了其他剪薄物质的例子,如洗发水。少量的洗发水慢慢地流进你的手掌,让你有时间把它举到头上,揉搓你的头发。几乎没有任何阻力,因为泡沫的剪切力使液体变稀。尽管洗发水和番茄酱很相似,但它们有一个显著的区别:洗发水在自身重量下可以自由流动,而番茄酱则不然。涂在热狗上的番茄酱会留在原地。墙漆和牙膏,另外两种非牛顿液体,在涂抹时也不会动。

如果某些流体的粘度因剪切应力而降低,那么是否还有其他流体的粘度增加?事实上,常见的剪切增稠物质的一个例子可以在厨房里找到:玉米淀粉与水混合形成糊状。这种混合物很容易以中等速度搅拌。但当速度加快时,混合物的粘度就会增加,直到它最终变得非常坚硬,搅拌勺就会卡住。

这种淀粉-水混合物的作用类似于流沙。由于水的润滑作用,在温和的作用力下,沙粒会相互滑动。突然的压力将水从缝隙中排开,迫使固体部件聚集在一起,极大地增加了阻力。和流沙一样,淀粉分子被一层水隔开。当强大的力量使它们接触时,混合物结合在一起。

食品行业找到了一种不同的方法来解决番茄酱令人烦恼的质量问题:这种调味品现在可以装在柔软的塑料瓶里。轻轻一挤就足以克服酱汁的阻力。这个解决方案当然简化了操作,但从瓶子里取出酱汁的动作,以及干净利落地完成酱汁的胜利时刻,都消失了。

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