我喜歡在廚房裡做實驗，尤其是烘焙和製作甜點。為了慶祝圓周率日，讓我們把科學和實驗帶進廚房，用餡餅麵團和餡料……還有流變儀。

如果您嘗試過製作餡餅，您就會知道在麵團製作過程中，溫度就是關鍵，尤其是使用奶油時。冷藏奶油會產生酥脆的層次，因為當冷藏的奶油進入溫暖的烤箱，便會開始升溫，釋放蒸氣，並產生氣孔，最後形成柔軟、完美的餅皮。烘烤前過度軟化的奶油會導致餅皮過硬而難以食用。大多數食譜都警告不要將麵團加熱到 72 °F 以上；如果您的烤箱將廚房加熱到接近 80 °F，就要小心奶油加熱過度了。

然而，冷藏的麵糰也同樣會帶來麻煩。如果麵團的溫度低於室溫就會變脆，在您嘗試擀麵糰時就會破裂。這就是為什麼食譜會明確規定要讓麵團在室溫下放置一段時間，這樣麵團在塑形和烘烤前就不會太熱或太冷。

作為科學家，我們決定使用流變儀來測量餡餅麵團和覆盆子餡料在製作和烘烤過程中的實際情況。流變儀測量材料的流動特性，您可以看到不同條件如何影響材料的硬度和流動性等特性。

應變掃描

應變（或振幅）掃描用於分析黏彈性材料的變形特性。應變在達到臨界值之前，與大多數黏彈性材料的物理性質是無關的。低於該臨界值的區域被稱為線性黏彈性區域（LVR），應力與應變呈明顯的線性關係。 超過應變臨界值，材料行為呈非線性的，儲存模數會下降。

對於餡餅皮來說，這意味著如果擀好的麵團開始出現裂縫，就表示已經超過了應變臨界值，而該值是由 LVR 決定的。麵團的儲存模數和損失模數隨溫度降低而減小，使其更加柔軟，因此解凍的麵團可以承受更多的力量而不會變得脆弱和開裂。將麵團升至室溫後，擀麵棍需要更大的力道才能達到應變臨界值並產生裂縫。

如果超過餡餅餡料的應變臨界值，結構就會崩潰。這顯然多會在我們吃餡餅時發生的，但大多數烘焙師不希望餡料在這之前就碎裂掉！

頻率掃描

頻率掃描會在一定的震盪頻率範圍內，以恆定的震盪振幅和溫度對樣本進行測試。我們對餡餅皮的頻率掃描顯示，在較低的溫度下，餅皮會變得「更硬」，且有著更高的儲存模數。因此，在製作餡餅時，它更容易破碎。因此，食譜和包裝盒的說明上，總是建議要將餡餅皮靜置在室溫下，然後再進行擀製和塑形。

覆盆子餡餅餡料在頻率掃描中表現出類似的趨勢，但其損失模數要低得多，因為其結構較弱。

流動溫度升降斜率

流動溫度升降斜率測量因溫度變化引起的黏度變化。餡餅餡料的流動溫度升降斜率表明它在低溫下具有更高的黏度，這也意味著濃稠度更高。不過，隨著餡料加熱，黏度會下降，而在 10 至 35 °C 之間，餡料會變得更加黏稠。

但是，黏度在 40 °C 之後趨於穩定，不會繼續變稀。這種情況是由於餡餅中的增稠劑造成的。因此，切開熱氣騰騰的餡餅，餡料也不會流走。

從甜點切片看流變學

從流變學的角度來看，烤餡餅的說明和結果就更有意義了。仔細地將餡餅皮解凍後，它就會從脆且冷的狀態轉為更具延展性的質地，無需將奶油融化。餡料中含有玉米澱粉和其他增稠劑，即使在高溫下也能保持黏度。雖然圓周率是無理數，但當我們深入研究餡餅的流變學時，我們最喜歡的餡餅食譜就變得更加合乎邏輯了。