电器科学电饭煲如何在不燃烧的情况下煮饭

您的电饭煲如何在不烧焦的情况下做出完美的米饭?科学，就是这样。电器科学着眼于电饭煲的工作原理。技术的伟大之处之一是它如何将人们从平凡的任务中解放出来。煮饭就是其中之一。如果您曾经手动煮过米饭，您就会知道这有多麻烦。你必须密切关注它：分心，它会煮干，在底部烧米并破坏其余部分。幸运的是，在大多数现代厨房中，您不必担心这一点，因为一个名为自动电饭煲的廉价小工具可以为我们处理这个问题，在米饭煮熟后调低热量以保持温暖而不烧焦。它是如何做到这一点的?

简短的回答是注意温度。长答案是以一种模糊、随意的方式关注温度。我将在本专栏中查看简短的答案，并在下一篇中查看详细的答案。

最早的自动家用电饭煲是在 1950 年代后期由东芝等公司推出的。在此之前，商业模型已经出现了一段时间，使用各种技术来测量大米的熟度，但第一个家庭模型依赖于这样一个事实，即水比大米更好地导热，并且它在 100℃ 下沸腾( 212℉)在海平面。

当您使用电饭煲时，您将水和大米(通常按 2:1 的比例)放入金属碗中，金属碗下方有一个加热元件和一个温度传感器。这些通常在弹簧上，将它们压在烹饪碗的底部，以确保它们可以很好地传导热量。碗很薄，由导电良好的铝等金属制成。

当自动电饭锅打开时，加热器开始加热碗，将热量传导到水和米饭中。因为此时这种混合物主要是水，所以它会加热直到开始沸腾。一旦开始沸腾，热量就会被从碗中升起的蒸汽带走。所以，碗底的菜的温度不会超过100℃(212℉)，因为碗底的水会沸腾，变成蒸汽，带走热量。

同时，大米正在煮饭，将水分吸收到主要由淀粉组成的结构中。淀粉主要由绑在一起的长糖分子串组成，并加入一些其他化学物质。当它们被加热时，这些长糖串在称为氢键的过程中抓住通过的水分子：水中的氢与从这条链的两侧伸出的氧原子。正因为如此，米粒吸收水分，彼此之间的连接变得不太好，这一过程称为糊化。如果你不断加水，它最终会变成粘糊糊的糊状物。但是，您不希望这种情况发生(除非您正在制作大米布丁或粥)，这就是为什么您只添加一定量的水：足以让大米吸收和膨胀，

当大米吸收了所有的水分后，加热器仍在将热量与大米一起泵入碗中，但没有剩余的水可以通过煮沸去除，因此碗的温度迅速升高。

突然的温度升高会触发电饭煲内部的机制来关闭或关闭热量，因为米饭已经煮熟了。最早的电饭煲(以及今天的许多廉价型号)使用双金属开关，其中两种金属在加热时以不同的速度膨胀，在 100°C 以上触发并释放闩锁，产生熟悉的“咔嗒声”，让您知道米饭是完毕。

那是简短的版本。长版本必须考虑更多问题：水在海拔较低的温度下沸腾，而简单的开关只允许您有一个完成的触发器：您无法针对可能吸收不同数量的不同类型的大米进行调整水，或用于不同用途，例如制作粥。可以处理这些问题的自动电饭煲使用不同的方法，称为模糊逻辑。我们将在我的下一个专栏中讨论这个问题。