肉片、丸子是火锅中不可缺少的食材。 涮锅的时候，很多人都有一套秘籍，比如涮牛肚10秒、七上八下； 提起鸭肠三下三下，不超过10秒； 老肉片煮10分钟； 虾仁5分钟最嫩，菜花需要3分钟，而牛肉丸则需要10多分钟。 有的食客只是随便冲洗一下，以为肉浮起来化学火锅图片，颜色变成灰色就可以吃了。 只需要几秒钟。 其实里面的鱼、蛙（蛙）肉、蛇肉、猪肉、螺肉等都没有。 煮熟后，我赶紧塞进嘴里，美其名曰“更鲜更甜”。 显然，这些吃法缺乏严格的科学依据。 虽然味道不错，但也存在一定的食品安全风险。

那么，你应该把肉煮多少秒？ 对此，山东大学化学化工学院的李晓宇、刘可两位同学给出了自己的答案。 他们通过构建两个简化的数学模型，将火锅加热食物的问题转化为一维或径向非稳态传热过程，并借助物理和化学原理讨论了片状和球形食物的传热过程。 计算发现，1.8毫米厚的肉片在沸水中加热15秒，其中心温度可接近100℃； 而直径2.6厘米的肉丸，核心温度达到100℃需要8分钟以上。 该研究成果发表在《大学化学》杂志上。 张树勇教授为该论文的通讯作者。

作者设计了片状食品和球形食品传热的简化数学模型，并分别对应肉片和肉丸进行了计算。 讨论时以传统加热方式为参考，即以接近100℃的高温作为加热终点，没有考虑低温烹饪在食用品质、营养品质等方面可能带来的好处由于低温烹饪的加热终点因人而异，很难得出统一的结论。以下是研究过程

1、片状食品的传热

作者将肉片近似视为薄板，因为肉片的厚度相对于肉片的长度来说非常小。 同时，肉片长度方向的传热相比宽度方向可以忽略不计。 这样，计算加热切片食物所需的时间就转化为热量从肉片表面沿厚度方向向中心传递的问题。

假设肉片放入火锅后两面受热均匀。 同时，火锅内的汤料处于持续沸腾状态，水高度湍流，导致水的对流换热系数较高。 为了简化过程，我们近似假设肉片的两个表面立即达到沸腾温度。 基于这一假设，我们将肉片的加热过程简化为无限平面上的一维非稳态传热问题，并建立了如图1所示的数学模型。

图1 平板非稳态热传导示意图

图2显示，肉片中心的温度随着时间的推移而迅速上升，在大约15秒内接近100℃。 由于蛋白质变性需要一定的时间，为了保证食品安全，肉片放入火锅的时间不应少于15秒。

2、球形食品的传热

牛肉丸、鱼丸、虾拖鞋等球形食品被认为是理想的球形。 为了简化过程，作者采用球坐标系，将加热问题等同于沿径向热传导的非稳态热传导问题。 假设肉丸的半径为R0，初始温度为T0。 肉丸放入锅中的那一刻，表面温度就等于锅内温度Ts，并且在加热过程中锅内温度Ts保持不变。 由于加热是对称的，为了计算方便，我们以肉丸的中心为坐标原点。 那么热传导方程以及相应的初始条件和边界条件为：

图3 球形食品中心温度与时间的关系

从图3可以看出化学火锅图片，当肉丸放入沸腾的火锅中时，161秒后肉丸中心的温度只能达到45℃。 有文献报道，当肉丸放入沸腾的汤锅中时，大约2分钟后肉丸就会浮起来。 此时核心温度仅为45.4℃，与我们的计算结果比较吻合。 由此可见，通过浮来判断肉丸是否煮熟是不准确的。 为了达到杀菌效果并保证食用安全，肉丸的核心温度应接近100℃，这意味着肉丸的加热时间应延长至8分钟以上。

三、结论

计算表明，一块1.8毫米厚的肉，大约需要15秒的时间来烹饪。 所谓“七上八下”的经历，一方面会导致肉片表面温度下降，不利于烹饪，另一方面时间过短，也是实际上不安全； 直径2.6厘米的丸子，大约需要煮2分钟。 会浮起来，但加热8-10分钟以上才能保证食用安全。 认为肉丸浮起来就熟了的想法是错误的。

参考文献：大学。 化学。 2019, 34 (1), 72−76, 李晓宇, 刘可, 张树勇*，版权归原作者所有！

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