科學

天寒地凍最怕做的家務就是洗碗，凍水洗就令手冷冰冰，暖水洗又怕電費貴，配戴膠手套洗完後雙手又有膠味，自動洗碗碟的發明就可以解決以上問題。這個冬天裡面洗碗的好幫手，其實蘊含豐富的STEM元素。 從工商用途到大眾家中 傳統的洗碗碟機的機身身型龐大，用水量大，未必適合一般家庭使用，加上亦需要使用指定碗碟方可使用，加上價格亦不便宜，故此未能普及化，過往亦僅限於工商業方面使用。 新款設計的自動洗碗碟機的整體設計就有考慮到現代家庭的廚房需要，體積一定要夠纖細才能適合大眾使用。現代的自動洗碗碟機有兩種，一種是接駁式，另一種就是儲水式。 接駁式自動洗碗碟機像洗衣機一樣，需要接駁入水喉和排水喉後；儲水式自動洗碗碟機設有儲水箱，不用接駁水喉也可使用。 自動洗碗碟機的工作原理 大部分自動洗碗碟機的設計參照了自動旋轉澆水花灑的設計原理，在底部設有旋轉式噴嘴，讓水能夠由下而上旋轉式噴水，有助增加與碗碟面的接觸範圍，加上噴嘴口的出水位較細，亦會加強噴水力，以達用水高速沖刷碗碟表面的清潔效果。 有些自動洗碗碟機更設有雙獨立旋轉噴嘴，能夠加大噴水範圍，有助帶來更全面洗淨效果。 利用高溫清洗油脂污漬 自動洗碗碟機在洗滌過程中會以攝氏70度高溫進行清洗，水本身有一個特性，就是當水溫達到45度時，它的中活性物質就開始發揮效能，有助分解油脂和污垢，使用者更可以加入自動洗碗碟機的專用洗碗碟粉劑，就能夠與餐具中油脂起良好的鹼性皂化反映，使油脂和污垢更容易脫離餐具。攝氏70度高溫有效洗脫洗碗餐具上的有害病菌，達到清潔與除菌的雙重效果。 水柱運用了作用力與反作用力 大部分新款的自動洗碗碟機的旋轉式噴出的強力高壓水柱噴射到機內的每一個內壁，都會因為作用力與反作用力，即牛頓力學的第三定律，內壁會給予水柱產生反作用力令水反彈至碗碟及餐具上。 同時，自動洗碗碟機在洗滌過程中的水會循環使用，能夠節省用水。如果自動洗碗碟機在整個洗碗碟的過程中需要使用9公升水，一般會利用一半即9/2=4.5公升的水作第一階段混合洗碗碟粉劑進行去除油脂和污垢。餘下的4.5公升的水會用作過水清潔的第二階段，以清除碗碟餐具上餘下的洗碗碟粉劑之用。 靈活運用感應裝置 自動洗碗碟機內設有微型電腦，管理不同的感應裝置，分別是：開關感應器、水量感應裝置、過熱保護裝置及泡沫防溢裝置，它們各有不同的功能，例如：開關感應裝置是要確保機門正確關閉後才開始操作，以防漏水；水量感應裝置就負責確保到達安全水位才進行加熱，以防空燒損壞機件；過熱保護裝置能感應水溫，防止過熱而損毀餐具；泡沫防溢裝置能防止洗滌劑產生的泡沫溢出機外。 化身成小型儲碗碟櫃 自動洗碗碟機完成清洗程序後，可以讓用家自助選擇乾碗功能，乾碗功能開啟後，洗碗碟機內會加熱烘乾碗碟及餐具，過程中以熱力和脫水進行消毒。完成乾碗過程後，機內理應是無菌狀態，所以碗碟及餐具可以繼續存放在自動洗碗碟機內，到下用碗碟時才打開取出，十分方便。 自動洗碗碟機對飲食業界來說是一項很偉大的發明，有助解決請不到清潔工的問題，但是家用式的洗碗碟機就不合他們的需求，要清潔大量的碗碟餐具需要更大的洗碗碟機。 但有多少間餐廳會有足夠的空間放置大型的洗碗碟機呢？正因為有此問題，就有代洗碗碟餐具的公司出現，他們一般會租用工廠大廈並添置大型的洗碗碟機，為食肆提供洗碗碟餐具兼運送服務。可見新科技的出現可能會取代某些職位，又有機會創造新的行業。 內容提供︰STEM Sir 刊載於︰GRWTH app

大家一聽到雪糕就會聯想到夏天，在炎熱的天氣下食雪糕簡直是一件樂事，可是每次食雪糕都要與時間競賽，不能慢慢品嚐，因為雪糕會因周邊溫度的相差而融化，最後會變成液態，如有雪糕是不會融化，你說有多好？不過是否真的有不會融化的雪糕嗎？筆者可以解答大家︰有！ 雪糕的製成方法 要知道不會融化的雪糕是怎樣製成，需先了解一般雪糕的製作方法。首先是把牛奶、牛油、奶油等乳脂肪與砂糖、香料和水混合加熱攪拌，過程中令油脂成分變得更細緻，同時會打入適量的空氣進行乳化增加口感，之後利用高溫殺菌，殺死對人類有害或令食物變壞的細菌。 完成後會以0至5度進行冷卻及熟成，利用高速旋轉機把料理冷凍使當中的水分結成冰晶，最近用零下30度的強風令所有水分凍結變成雪糕。 為何雪糕遇熱就融 雪糕之所以會融化是因為它的材料和製作過程運用了冷凍的方式把當中的水分結成冰而製成，當冰遇熱或在室溫之下，材料中的空氣和水分會吸引外界的熱力令空降粒子和水分水增加能量活動，空氣和膨脹而驅使水分子由固態的冰變成液態，造成融化現象。 由此可以知道令雪糕融化的主要「元凶」就是空氣和水，如果能夠把雪糕內大部分的水分取走，那麼會製造出不會融化的雪糕。 不會融化的太空雪糕 關鍵在於脫水 在眾多的太空人食品中，太空雪糕就是一種不會融化的脫水雪糕，它是透過高度真空凍乾燥技術來去除雪糕內98%的水分。那麼什麼是「高度真空凍乾燥技術」呢？ 高度真空凍乾燥技術的原理是先把含水物料預先凍結到其共晶點溫度以下(約零下30度)，使其內部水分完全凍結為冰，然後在真空條件下使冰直接升華為水蒸氣。 再用真空系統的捕水器或者製冷系統的水氣凝結器將水蒸氣冷凝，從而獲得乾製品。凍乾技術是真空技術與冷凍技術相結合，從而成為一種可以明顯提高乾製品質量的乾燥脫水技術。有些蔬果乾片也有運用了凍乾技術來把食物進行乾燥脫水，延長食物的保存期。 由於在近乎是脫水狀態，故此不容易讓細菌在太空雪糕內生存，所以太空雪糕的保存期可高達三年，更不需要放在冰箱裏，在製作過程中完全不用添加任何防腐劑以及對人體有害物質，可算是一款健康食品。 普通雪糕與太空雪糕的異同 太空雪糕的成份和普通雪糕的成份大致相同，差別就在於雪糕製成後利用了高度真空凍乾燥技術，只是把雪糕內的水分抽走，所以會保留了與普通雪糕原有濃烈的香味。 然而太空雪糕內因為沒有水分和空氣，裡面的材料粒子就變硬，令太空雪糕就失去了原來雪糕應有綿軟的口感，而變得像餅乾一樣，變得又乾又脆…… 其他太空食物 大部分太空人所進食的食物都要替他們提供能量和營養，還要考慮到它們的保存期，同時太空人在太空艙的空間有限，沒有放置食品殘屑的空間，食物包裝又要輕和體積小，加上在太空烹煮亦有難度，能夠一開即食較為方便。 在太空進食沒有味道的原因 值得一提是太空人在太空進食需要面對很多問題，首先在缺乏重力的環境下，身體中的體液流動方式會和平常在地球上的不同，臉部可能會因多餘的液體而腫脹起來，有機會造成鼻塞，令太空人像患上了感冒似的無法嗅出食物的香氣，使太空中的食物變得沒有味道。再加上太空餐不能有多鹽，因為若在太空中攝取高量的鹽，會造成身體水分滯留及其他健康問題，由此可見太空食物較沒有鹹味。 要當一位太空人真是一項不容易的事，食雪糕是要享受那種軟棉棉如冰凍雪花的感覺，更要用鼻子嗅嗅雪糕的香味才算是享受，變成了太空雪糕後就失去了原來的享受，可見做太空人就失去了享受食物的機會，所以大家要好好珍惜食物。 內容提供︰STEM Sir 刊載於︰GRWTH app