學會用火，讓人類之所已成為人類。熱能，幾乎是所有烹飪的基礎，卻也是常被忽略的關鍵；食物不是煮熟了就行，熟度要拿捏得恰到好處，終究脫離不了科學。
身為「業餘廚師」的微軟前首席技術長 Nathan Myhrvold 與其《Modernist Cuisine》（現代主義烹調）團隊成員 Judy T. Oldfield，於 Food52 撰文介紹熱能傳遞的三種形式，搞懂之後勢必能在烹飪調節火力上助你一臂之力。
在廚房裡，熱能以三種方式傳遞：熱傳導 (conduction)、熱對流 (convection)、熱輻射 (radiation)。大部分的烹飪技巧通常包含一種以上，不過以下將會個別解釋。
熱傳導 Conduction
當你在爐灶上放置一把鍋子，熱能會從灶口穿過鍋底，直接傳入和鍋子接觸的食材，這就是熱傳導。
火焰或其他熱源中快速移動的分子，撞擊鍋內分子，把部分能量導入鍋子。熱分子進入鍋子後四處亂竄，不斷相互碰撞。熱能就橫向、向上傳遞。
至於傳遞快慢則看物件材質，好比說分子在金屬鍋內的傳遞速度，是牛排的 5,000 到 10,000 倍，而某些肉類部位又比其他熱得更快。再來，距離也是關鍵，而這正是許多烹飪錯誤的源頭。很多廚師以為兩寸厚的牛排，所需的烹煮時間就是一寸厚牛排的兩倍。邏輯看似合理，但卻是錯誤的。牛排¹ 和其他高含水量的食物，每當厚度增加一倍，烹調時間大概得增加四倍。
¹ 牛排含水量約高達 70%。
另外，選購鍋具時，不妨思考一下它們會怎麼傳導熱能。是的，熱能在銅鍋裡移動的速度比鋁更快一點，所以假如其他條件都一樣，銅鍋導熱速度更快。但如果你要找可以均勻加熱的，鍋子的厚度就成了最重要的因素。材質較薄的鍋子，熱分子從火到食物的距離太短，所以產生某些熱點是無法避免的。較厚的鍋具讓熱有時間慢慢往四面八方散播，食材接收的溫度較為一致。
熱對流 Convection
蒸蔬菜或煮義大利麵條時，靠的就是就是熱對流。水、水蒸氣、以及各種型態的液體與氣體中的熱分子不需要靠撞來撞去傳遞能量，而可以攜帶著熱能，輕易地交換位置。
相較於熱傳導，這種彈性讓烹飪速度變得極快，甚至還能藉由提供液體足夠空間流動或是直接攪拌，讓加熱速度更快。
只不過水或空氣流動究竟能讓烹煮速度變得多快，是個弔詭的問題，因為你必須一併考慮液體或氣體的密度、稠度、以及流動速度。還好，有個明確的數據稱為熱傳係數，能概括這些因素帶來的影響。熱傳係數告訴我們，真空低溫烹調的水浴和對流烤箱 (conventional oven) 加熱食物的速度，是普通烤箱裡原始空氣對流速度的十倍。這也是為什麼，就算把手伸進空氣溫度華氏 350 度的烤箱一下下也不會有事（另有其他風險，請勿親身嘗試！），但如果擺在滾水上方的蒸氣稍微久一點，就會嚴重燙傷。
對流加熱有其微妙細膩之處。照理說，水蒸氣傳遞能量的效率比滾水更高，因此我們的想法就像許多主廚一樣，總是推測蔬菜用蒸的永遠比水煮更快。但經過實測後發現，大部分蔬菜用蒸的其實還稍微慢一點（不過考量風味和營養，蒸的還是略勝一籌）。當水蒸氣聚集在食物表面時，的確會釋放大量熱能，但當凝結於表面的水珠聚集並冷卻後，形成薄薄一層水，接著便會隔絕部分蒸氣，意即隔絕了部分熱能。
熱輻射 Radiant Heat
這裡說的輻射不是核能那種，而是光線的一種形式，通常是肉眼看不見的光線。微波爐、烤爐、烤箱、烤吐司機，還有灼熱的煤炭，都是透過熱輻射輸送能量。
由於光線會在食物上產生反射，所以食物火烤、爐烤的有多快，部分原因取決於食材顏色。這很像盛夏時光著腳走路，水泥人行道或許還挺舒服的，但踩上黑色柏油就會燙得急跳腳。顏色越深反射能力越差，話句話說，也就等於吸收越多熱能。
同理，閃亮的魚鱗和嫩白的麵糰反射熱能很好，所以一開始吸收熱的速度很慢。但隨著食物越加金黃，吸收熱能的速度會越變越快，烹飪速度也大幅加劇。
烤白吐司的時候你有沒有遇過類似的情況？烤了兩分鐘之後，麵包還是白白的沒達到你想要的狀態，所以你又轉了定時旋轉鈕再烤一次。
當你倒好果汁，轉眼再看吐司卻已經烤焦了。心想剛剛那瞬間發生了什麼事？一旦麵包開始上色，反射率便急遽減弱，而熱能吸收的速度也隨之變快。因此，麵包從金黃到烤焦，所需的時間只要從白色烤到金黃的十分之一。
所以下次不管是烤魚、煮義大利麵、或是烤牛排，不妨事先思考一下熱能傳導的形式，以及你該如何掌握熱能變化。手上握有這些基礎知識，你會發現在創新料理、用烹飪表達創作概念時都容易許多。
科學領域複雜難解，還好有許多鍾愛料理的科學家，為你我解答烹飪背後的奧秘，好讓料理時能知其所以然，更加得心應手。
文章來源：
Be a Better Cook: Heat Transfer’s Tricky Ways
編譯：Patricia Ma
編輯：Cindy Lo
Photo Credit: Timur Saglambilek, TapisRouge, Free Photos