為了吃上一口披薩，他發了一篇流體物理論文_風聞

出處 | 果殼（Guokr42）

意大利，那不勒斯，披薩的發源地。這座人口不到100萬的城市裏，可以在線搜索出超過240家能做披薩的餐館。

可惜，身處“披薩之城”， 當地一所大學的材料學副教授埃內斯托·迪·馬約（Ernesto Di Maio）卻沒這個口福——因為他對披薩里的酵母嚴重過敏。披薩或麪包裏的酵母菌，會讓他身上長起紅疹和腫塊。

埃內斯托·迪·馬約丨Twitter/@sten8_

這就有點尷尬了。在那不勒斯如果不吃披薩，別人會問他：你不喜歡披薩嗎？為什麼要吃意大利麪？奇怪。

披薩的經典做法可以追溯到公元前3世紀，簡單來説，分三步走：在發酵的麪餅塗上番茄醬，撒上奶酪和配料，放進烤爐裏烤。

要想做出一塊成功的披薩，基礎條件是你要擁有一塊優秀的麪糰；而對於一塊麪團來講，除了麪粉、水、鹽等原料，最關鍵的成分是酵母。

披薩麪糰丨pixabay

酵母屬於微生物，它們吃麪團中的澱粉和糖分，再產生二氧化碳（有人把這個過程形容成酵母在“打嗝”）。這些二氧化碳會被困住，在麪糰裏形成細小的氣孔，使麪糰膨脹。然後，當廚師烘烤披薩餅時，這些氣體會被趕出來，從而在餅裏留下大量的孔洞，讓披薩麪餅變得蓬鬆。

發酵需要恰到好處。發酵不足會讓麪糰小而硬；發酵過度麪糰就會很粘，還會變酸。而且，酵母發酵是一個相當緩慢的過程，可能需要幾個小時。

在“吃”這件事上，人類的智慧是無限的。

很多不用酵母來製作麪糰的方法也不斷湧現。比如，用小蘇打和檸檬汁混合使用，也可以產生類似發酵的效果。

但這些另闢蹊徑的技巧無法撼動“酵母”在麪餅師傅們心中的地位。畢竟，“酵母”作為披薩的重要原料，可是被歐盟委員會專門列入了“那不勒斯披薩餅麪糰”製作規範的。

附錄：如何製作一個“遵紀守法”的那不勒斯披薩麪糰

歐盟委員會曾對“那不勒斯披薩餅麪糰”的製作出台過詳細的規範（No 97/2010），主要步驟如下：

1.將 60mL水倒入揉麪機（5L）容器中（該水温為 66°C-房間温度-原料温度）；

2.加入2.5g海鹽並手動攪拌；

3.加入10克麪粉和0.15克酵母，並以 60rpm的轉速啓動揉麪機；

4.在混合過程中，在8分鐘內逐漸加入額外的90克麪粉；

5.揉麪機運行15分鐘，期間麪糰温度測量在24±2°C範圍內；

6.將得到的麪糰儲存在25±2°C的温度和 75% 的相對濕度下用於醒發階段，通過使用飽和氯化鈉溶液實現濕度控制。

這也意味着，作為對酵母過敏的人，迪·馬約幾無可能吃上披薩。

日子就這麼過着。

直到有一天，他實驗室裏那個剛來不久的博士生，一個叫保羅·伊卡里諾（Paolo Iaccarino）的小夥，透露説，自己工作日是個材料學博士生，週末則是個披薩廚師，做過成千上萬的披薩餅。

左為保羅·伊卡里諾丨www.npr.org

一個不能吃披薩的導師，遇到一個特別會做披薩的學生，他們要一起做一個不用酵母的披薩。

迪·馬約提出這個設想，也與他一直在做的研究有關。具體來説，他近些年致力於尋找能讓聚氨酯發泡的方法。

聚氨酯是一種在生活常見的高分子材料，經常被用來做成各種泡沫或者海綿，比如很多跑鞋的鞋底就是用的聚氨酯。所以，讓聚氨酯發泡是當代化工技術中一種常見的需求。

迪·馬約開發的方法是：把原料放在一個“高壓鍋”裏，通過快速提升氣壓讓聚氨酯中產生小孔；隨後讓壓力緩慢降低，就能讓這些小孔不斷擴大。通過調控壓力大小和保壓時間，就能讓材料內部形成各種豐富的孔洞，從而成功做出聚氨酯泡沫。

迪·馬約開發的方法能在聚氨酯中造出不同的孔洞丨參考文獻[1]

同樣是產生孔洞，“壓力法”對聚氨酯有用，那有沒有可能對面團也有用呢？

畢竟在迪·馬約看來，麪糰不過是一種“高度非牛頓的、時間相關的、應變相關的和具有粘彈性”的物質。在流變學的理論中，麪糰和聚氨酯有着異曲同工之妙。

研究正式啓動。

為了嚴謹，他們需要先做出一個完美的麪糰作為參照。

首先，他們選用上等原料進行麪糰製作，其中包括產自那不勒斯本地的小麥粉，來自羅維戈的加碘海鹽, 以及帕爾馬特產的優選酵母。

隨後，伊卡里諾嚴格按照歐盟的規範來進行麪糰製作。

他們還請到了一位化學工程師，來仔細測量麪糰的各項物理特性，以便在無酵母版本中儘可能地複製它們。

有了參照後，他們就用同樣的工藝來製作新的麪糰，只不過這次，他們沒有添加酵母。取而代之，他們準備通過高壓直接向麪糰裏“充氣”。

但問題也來了：沒有現成的烤箱能提供他們需要的氣壓。

工欲善其事，必先利其器。為了找到合適的設備，他們還費了番力氣，最終找到了一種滅菌器。這種設備就是用高温高壓來殺死細菌，雖然尺寸小了點，但卻正好可以用來做“充氣麪糰”。隨後，他們把這個滅菌器做了改造，在裏面加裝了能夠更精確測量温度和氣壓的傳感器。

有了合適的設備，他們就把揉好的無酵母麪糰（僅由麪粉、水和鹽製成）放進這個高壓裝置中，再不斷調試各種壓力參數、温度和時間，來觀察麪糰的變化。甚至還把麪糰成品小心地切開，來統計橫切面上那些密密麻麻氣孔的尺寸和數量。

在高壓容器中，麪糰中出現孔洞丨參考文獻[2]

迪·馬約師徒經過詳細的實驗比對，再結合他們豐富的流變學理論知識，最終得出瞭如下結論：“壓力注氣”這種物理學方法與“酵母發酵”這種生物學方法得到麪糰都可以用來製作那不勒斯披薩。

不過，這兩種方法讓麪糰膨脹的機理並不相同，從而也會有一些細節上的區別。

簡單來説，在加了酵母的麪糰中，酵母產生氣體的擴散與麪糰內部的壓力比較平衡，生成的氣孔大小也比較均勻；而在迪·馬約的方法中，高壓會引起熱力學的不穩定，所產生的的氣孔也大小不均。

迪·馬約的方法做出的披薩麪糰丨參考文獻[3]

即便如此，經過烤制之後，這兩類披薩餅的質地與口感都十分接近。而且無酵母披薩不用等待發酵過程，比較節省時間。

隨後，他們將這份研究發表在科學期刊《流體物理學（Physics of Fluids）》上。

不過，對研究者來説，這項研究還是略存遺憾：因為他們手頭的高壓滅菌器很小，做出的披薩只有0.4英寸，也就指甲蓋那麼大。迪·馬約的廚師學生伊卡里諾也説，他們的作品不適合普通的披薩愛好者。

所以，他們下一步的計劃是，找個超大的高壓釜，爭取做個 10 英寸披薩。

或許，普通的餐館還沒準備好，去使用這樣一個需要幾釐米厚鋼板做保護殼的“烹飪”設備。

從披薩餅店到實驗室，在這項“不用酵母的披薩”研究中，有跨學科的靈感啓發，有深入的物理化學分析，有設備的精細改造，還有温度、氣壓、時間等一系列複雜參數的調控。

迪·馬約帶領研究團隊做着這一切——

為了（酵母過敏的人）吃上一口披薩。

參考文獻

[1] Brondi, C., Di Caprio, M. R., Scherillo, G., Di Maio, E., Mosciatti, T., Cavalca, S., … & Iannace, S. (2019). Thermosetting polyurethane foams by physical blowing agents: Chasing the synthesis reaction with the pressure. The Journal of Supercritical Fluids, 154, 104630.

[2]Avallone, P. R., Iaccarino, P., Grizzuti, N., Pasquino, R., & Di Maio, E. (2022). Rheology-driven design of pizza gas foaming. Physics of Fluids, 34(3), 033109.

[3]Italian scientists hacked pizza physics to make dough without yeast, Ari Daniel, 2022, https://www.npr.org/sections/health-shots/2022/03/22/1087961262/roll-over-sourdough-italian-scientists-develop-a-new-way-rise-pizza-crust

[4]Commission Regulation (EU). (2010) “ Entering a name in the register of traditional specialities guaranteed, [Pizza Napoletana (TSG)],” Off. J. Eur. Union 34, 7–16.

作者：圓的方塊

編輯：麥芽楊

封面圖來源：pixbaby/參考文獻[3]

感謝黎小球對本文的幫助