关键概念
物理学
粘度
淀粉
乳化作用
烹饪科学
引言
在漫长的一天之后，没有什么比你最喜欢的安慰食物更棒的了，对吧？也许是炖牛肉，一份很棒的沙拉，或者许多人最喜欢的——奶酪通心粉。但是，酱汁的质地必须恰到好处，否则你的面条要么泡在酱汁里——要么就是一大团！那么，你如何才能获得恰到好处的质地呢？准备好邀请一些朋友过来品尝吧。通过这项科学活动，你可以同时成为科学家、厨师和让大家高兴的人！
背景
酱汁会附着在食物和我们的味蕾上，但是你如何获得恰到好处的浓稠度或粘性呢？科学家用粘度来描述液体的浓稠度或粘性。液体的粘度越高，由于内部摩擦，它就越能抵抗流动。这通常发生在足够多的颗粒悬浮在液体中时。当你倒入粘度较高的液体时，这些颗粒会相互碰撞；水状部分不能简单地流下去，而是需要挤过颗粒的拥挤人群，把它们拖动。颗粒越多——以及悬浮的颗粒越大——液体就越粘稠。
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厨师有很多方法使酱汁更粘稠。一种方法是添加淀粉。当与液体一起加热时，淀粉会吸收液体并膨胀。它们的体积随后会增加约 30 倍。这解释了为什么少量淀粉会对粘度产生很大影响。另一种使酱汁变稠的方法是产生乳液。乳液是两种通常不易混合的液体的混合物。在烹饪中，这通常意味着分散在水溶液中的微小油滴或熔化的脂肪。当液体变得粘稠时，这些微小的液滴就像颗粒一样起作用。
在这项活动中，您将探索是什么使奶酪酱变稠，并通过一次消除不同的增稠剂来测量粘度如何变化。
材料
用于测量每种奶酪 100 克的秤（如果您没有秤，请购买略少于半磅（约 200 克）的每种奶酪；购买量的一半大约为 100 克奶酪。）
200 克美国奶酪
200 克温和的切达奶酪（或您最喜欢的融化奶酪）
刀（请成人帮忙切割。）
砧板
三个干净的盘子
略少于一根黄油（确切地说是八分之三杯）
两汤匙通用面粉
量汤匙
三杯牛奶（最好是全脂牛奶）
三个以下尺寸的液体量杯：一杯；四分之三杯；八分之一杯
三杯煮熟并沥干的通心粉
平底锅（在炉子上加热物品并在它们很热时处理它们时，请务必请成人帮忙。）
炉子
三个高脚玻璃杯
打蛋器
勺子
定时器
用于保存剩菜的干净容器
肥皂水和毛巾，用于冲洗和擦干您的器具
食物温度计（可选）
黑胡椒粉、肉豆蔻粉或您想在酱汁中使用的其他香料（可选）
准备工作
收集所有材料。
煮熟并沥干通心粉（在成人的帮助下）
确保有一位成年人在场，以帮助进行切割以及涉及炉子和热物品的任何步骤。
测量 100 克美国奶酪。
将美国奶酪切成方块，然后放在一个空盘子上。
测量 100 克温和的切达奶酪。
将切达奶酪切成方块，然后将其添加到盛有美国奶酪方块的盘子中。
重复前四个步骤，准备第二个盛有切块的美国奶酪和切块的温和切达奶酪的盘子。
切下八分之一杯黄油，然后将其添加到仍然空着的盘子中。再重复两次此操作，将黄油添加到盛有奶酪的两个盘子中。
将三个高脚玻璃杯装满煮熟的通心粉，在顶部留出约一到两英寸的空间用于盛放酱汁。稍后，您将在其中一个通心粉杯上倒入四分之三杯酱汁，以测量酱汁的流动性。
研究通心粉和奶酪酱的配料表
八分之一杯黄油（一个盘子上的黄油量）
一汤匙通用面粉
黑胡椒粉、肉豆蔻粉或您可能喜欢的其他香料
一杯牛奶
100 克美国奶酪和 100 克温和的切达奶酪，切成方块（一个盘子上的奶酪量）
当以正确的方式混合在一起时，这些成分会产生一种很好的浓稠酱汁，它会粘在您的通心粉上并在您的口中停留。牛奶非常稀。你认为它会粘在你的意大利面上吗？你认为哪种成分会帮助酱汁变稠并更好地粘在通心粉上？你能解释一下为什么你认为其中一种或多种成分会使酱汁变稠吗？
步骤
现在您已经提出了一个假设（或基于您当前知识的猜测），您可以开始测试了。您将制作三种酱汁，一种包含所有列出的成分，第二种包含除面粉外的所有成分，最后一种包含除奶酪外的所有成分。
请注意，说明指示您一个接一个地制作酱汁。如果您有足够的器具和平底锅，您可以同时制作两种酱汁，并由其他人协助。
按照以下说明制作您的第一份酱汁。这种酱汁将包含所有成分。请注意，适量的黄油和奶酪放在盘子上，随时可以使用。使用炉子时，请务必请成人帮忙。
将一个盘子中的黄油在平底锅中用中小火融化。
加入一汤匙通用面粉，充分搅拌并煮几分钟，直到黄油和面粉的混合物看起来光滑，并且面粉吸收了液体。
添加黑胡椒粉、肉豆蔻粉或您想要的任何其他香料（可选）。
慢慢搅拌加入一杯牛奶。使用打蛋器轻轻打散任何结块。
加热混合物直至轻轻冒泡。
降低火候，然后加入一个盘子中的奶酪方块。
用小火到中火加热，并不断搅拌，直到所有奶酪都融化，并且得到光滑的酱汁。
当您在锅中搅拌时，这种酱汁感觉如何？您感觉到任何阻力吗？当您让酱汁从勺子里流出时，这种酱汁是如何流动的？它看起来很浓稠还是相当稀薄？
让酱汁稍微冷却一下。
如果您有食物温度计，请使用它来记录您将酱汁倒在通心粉上之前的温度（请参见下一步）。（提示：在进行测量时，所有酱汁都处于相同的温度将产生更精确的结果。）
稍后，您将把四分之三杯酱汁倒在通心粉上。您认为这种酱汁会堆积在通心粉的顶部，还是会缓慢或快速地流下并积聚在底部附近？在此活动中，您将测量流下的时间，以此作为酱汁流动容易程度的指标。在处理热平底锅和酱汁时，请务必请成人帮忙。
拿起一杯高脚杯通心粉，倒入四分之三杯温热的酱汁，然后启动计时器。观察酱汁向下移动，并在一些酱汁到达玻璃杯底部时立即停止计时器。也许酱汁永远不会完全流下，这也没关系。您是否对这种酱汁流下的速度感到惊讶？等一下！不要吃这里的通心粉！请耐心；在测试结束时，您和您的助手将能够品尝所有酱汁，并投票选出最佳口味。
您可以保存平底锅中剩余的任何酱汁。清洗并擦干您的平底锅、打蛋器、量杯和勺子，然后准备好制作您的第二份酱汁。
按照上述说明制作您的第二份酱汁，只做一项更改：不要添加任何面粉。融化黄油后，直接添加香料（如果您使用了）和牛奶。您在制作此酱汁时注意到了哪些差异？当您在锅中搅拌时，这种酱汁感觉不同吗？当您让它从勺子里流出时，它的流动方式不同吗？
当您让酱汁稍微冷却一下时，请考虑一下当您将此酱汁倒在第二杯通心粉上时，您会期望发生什么。您认为这种酱汁会堆积在通心粉的顶部，还是会缓慢或快速地流下并积聚在底部附近？
如果您有食物温度计，请使用它来测量酱汁的温度，并等到它的温度与您在第一次测试中使用的酱汁温度相同。
通过将四分之三杯酱汁倒入第二个玻璃杯中的通心粉上来测量此酱汁的流动性，然后计时一下酱汁从开始流动到玻璃杯底部所需的时间。这种酱汁的流动速度比包含所有成分的酱汁快还是慢？请注意，两种酱汁之间的唯一区别是，您在第二种酱汁中省略了一汤匙面粉。您是否惊讶于相对少量的面粉会产生这种效果？
将平底锅中剩余的酱汁保存在干净的容器中以备后用。清洗并擦干您的平底锅、打蛋器、量杯和勺子，然后准备好尝试您的最后一份酱汁。（此版本将更容易、更快捷地制作。）
按照说明制作您的初始酱汁（包括面粉），只做一项更改：不要添加任何奶酪。当您在锅中搅拌时，这种酱汁感觉不同吗？当您让它从勺子里流出时，它的流动方式不同吗？
请注意，您每次只消除一种成分。您认为为什么要这样做？
按照上述步骤进行操作，以测量此酱汁在第三杯通心粉中流下的速度。时间与之前的两次测量结果相比如何？
现在您已经获得了所有数据，您的测量结果能否帮助您得出结论，确定哪些成分有助于使此酱汁更浓稠或更粘稠？
现在是品尝您的三种奶酪通心粉的时候了！如果您与您的助手或朋友分享，请将它们分成不同的盘子。您最喜欢哪一个？如果其他人也品尝了它们，是否有大家喜欢的？
额外：在此步骤中，您没有测试从食谱中省略黄油会发生什么。进行测试以找出答案。
额外说明：这种酱汁是用奶酪以及一种称为“面糊”（在烹饪中发音为“roo”）的面粉-黄油混合物增稠的。你认为如果减少奶酪的用量并增加面糊的用量会发生什么？ 如果难以想象，请尝试极端情况。 如果只用黄油和面粉增稠，酱汁会是什么味道？ 你能改变配方以获得你偏好的粘度和奶酪味道吗？
额外说明：查看一些你最喜欢的酱汁的成分，找出增稠酱汁的成分。
观察和结果
你的第一份酱汁是最粘稠的吗？ 它到达玻璃杯底部所花的时间最长吗？ 面粉和奶酪都有助于增稠酱汁。
接下来，你省略了面粉。 你大约用了 1 杯奶酪来配 2 杯多一点的酱汁（1 杯奶酪、1 杯牛奶和 1/8 杯黄油）。 你最终酱汁中大约一半的体积是由悬浮的液滴或颗粒占据的。 这是酱汁开始明显变稠的比例。 任何添加颗粒都会显着增加酱汁的粘度（或稠度）。
最后，你省略了奶酪。 你用一汤匙面粉来增稠酱汁。 面粉主要是淀粉，淀粉在液体中加热时会膨胀。 你的一汤匙面粉在你最终的酱汁中占据了大约半杯的空间！ 与添加的少量面粉相比，这很多，但不足以增稠一杯牛奶。
奶酪和面粉都有的情况下，你酱汁体积的 60% 到 70% 被悬浮的液滴或颗粒占据，产生了浓稠的酱汁。
清理
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