近日，一篇留法博士写的名为《手擀面加工过程中的非线性力学及热力学原理》在朋友圈火了，文章点击量突破十万加。

这篇论文，讲的是陕西人熟悉的手擀面，将和面、擀面、煮面的全过程展示出来，从科学的角度回答了为什么要饧（xíng）面、为何要卷着擀、擀面翘边是什么原因，煮面时又为什么要加少量凉水。

和面

和面为啥要饧面？

会使水分均匀扩散，面团塑性提升

文章中称，和好面后首先形成一个粗结构面团，还不能擀面，需经过约10分钟左右的时效成形（即“饧面”），面团塑性提升，面团很快就达到细光态。

之所以会这样，是因为和面过程中，水和面粉混合，面粉中蛋白质吸水形成面筋，在揉面过程中面筋相互粘连最终形成粗结构面团。由于初始揉面过程中，水分并不是均匀分布的。经过时效处理后，水分得以均匀扩散，其塑性性能大幅度提升，从而使揉面变得十分容易，很快达到细光态。

擀面

原理：体积不变厚度减小平面扩展

从面团到面片包含着什么道理呢？文章中称，平面擀面法其塑性流动法则遵循体积不变假设，厚度的减小必然意味着平面的扩展。面片在擀面杖的压迫作用下，沿擀面方向延展，最终达到擀薄的目的。

为何要卷着擀面？文章图文分析，沿砧板法线方向对在某一擀面时刻的卷积面片作以分割，法线左侧已擀区厚度较薄，法线右侧未擀区厚度较厚；与平面擀面法类似，未擀区在法线方向接触区域内受压迫变薄，根据体积不变条件，材料向前延展，从而达到擀薄目的。由于卷积擀面法具有多层次擀面、多周期循环的优点，其擀面效率大为提高。

为啥面片边缘会翘起？

弹性恢复导致面片边缘回弹

为什么擀面的过程中，面饼和面片的边缘会翘起？

文章回答称，以平面擀面法为例，在擀面过程中，面片上表面在擀面杖作用下延展，延展后的上表面有弹性恢复的趋势，故在上表面会产生一个拉应力。在面片边缘区域，由于局部塑形流动，上表面的材料会补偿到下表面，从而导致下表面弹性收缩趋势远小于上表面。另外，上表面是自由面，下表面与砧板接触，面片与砧板间的摩擦力会进一步阻碍下表面的弹性恢复。由于上表面的弹性恢复，擀面后面片会产生回弹现象，即表现为边缘的翘曲。显然，面片越厚，上述效果越显著。

为啥面片中心最易擀薄？

每次都处在主变形方向上

为何擀面时面片中心最容易擀薄？文章称，这是擀面过程中材料塑性流动的另一个必然结果。面片沿擀面杖擀进方向的塑性流动最大，即擀面杖擀进方向是面片的主变形方向。根据体积不变条件，延展越大，厚度减小越大。以平面擀面法为例，不论擀面方向如何变化，面片中心区域一直处在主变形方向上。显然，在同等的擀面条件下，面片中心厚度减小最大。为了改善这一现象，初始擀面过程中，往往遵循先边缘、后中心的原则，以便在中心地带形成高地，形似富士山，我们将其命名为“富士山擀面法”。在具体实践中，富士山擀面法已得到广泛应用。

煮面

为啥煮面时沸腾后要加冷水？

有利于将面条煮熟

很多人煮面时沸腾后会加冷水，除了为了防止溢锅外，还有什么原因呢？文章介绍，煮面的实质是面条和环境介质发生热交换，从而使面条由生变熟，所以面条吸收热量的快慢则成为煮面的关键。热交换除了与温度有关外，还与不同介质间的传热效率有关。处在剧烈沸腾态时，大量气泡产生。沸水与气泡温度一致，然而，液体的传热效率远远大于气体（液体的热量密度远高于气体），剧烈沸腾状态下面条与水气混合介质的传热效率反而会降低。所以，此时少量添加冷水减缓沸腾程度有利于将面条尽快煮熟。但也不应该添加冷水过多，否则显著降低水温又会降低传热效率。正确的煮面方法应该为：旺火快煮，剧烈沸腾时应添加少量冷水，加水量以恰好减缓沸腾又不降低水温为宜。

张亚辉：写这篇论文只是为了幽默一把

记者电话连线了论文的作者张亚辉，他本科和研究生就读于西北工业大学，专业为飞行器设计，三年前赴法国巴黎萨克雷大学攻读博士。

张亚辉说，在法留学吃西餐吃多了就会腻，于是他就自己学着做饭，晚饭和周末都自己做饭吃。张亚辉家在宝鸡，和所有老陕一样从小吃面长大，虽然在家里很少擀面，但看着妈妈擀面也学了几手。大约半年前，他开始自己擀面，刚开始和面擀面把握不好，后来经过多次练习，掌握了擀面的要领，“不敢说全法最正宗，全巴黎最正宗肯定是没问题的。”

“其实我本意是为了幽默一把，这些科学原理本科生都懂的。”张亚辉说，这篇文章严格意义上来说不算论文，只能算是一篇科普文章。

4月13日，张亚辉将这篇论文发到了自己的微信公众号上，截至4月14日，这篇文章的点击量已经突破十万加。而且很多人指出了文章的一些瑕疵。张亚辉说，有的问题并非他的专业领域，他不一定能回答上来，但是能获得这样的关注度他很高兴。

张亚辉说，科研圈很多人都在做类似的研究，有人分析怎么穿秋裤更利于保暖、有人研究女孩子跑步时马尾的摆动频率的力学原理，这种从日常题材入手，用专业的研究方法进行定量研究，价值在于科学研究方法。

来源：华商报、微信公众号“亚辉”