2025-05-05 09:06来源:本站
作为食品材料工程建模的特聘教授,Ruud van der Sman通过了解食品的微观结构,探索如何使食品更健康、更可持续。在两次推迟之后,他于12月13日星期五发表了就职演说。在书中,他强调了食品科学中基于物理的方法的附加价值。“它的复杂性可能会吓跑一些食品科学家,但我觉得它很迷人。”
大胆地去美食家从未去过的地方——这是Ruud van der Sman(食品加工工程主席小组)就职演讲的题目。在向《星际迷航》致敬时,他指的是探索食品科学和物理学之间相对未知领域的冒险。凭借物理学背景,范德斯曼将食品科学视为一座“金矿”,充满了悬而未决的问题。虽然食物看起来很简单,但在微观尺度上,它的结构是由物理和化学决定的。这些结构决定了味道和口感。研究人员通过实验记录了这些微观结构,之后范德斯曼用计算机计算来揭示这些微观结构是如何形成的。
范德斯曼的任务之一是通过降低食物的含糖量来使食物更健康。然而,糖不仅会影响味道,还会影响质地和口感。“传统上,食品科学家一种一种地替换原料,然后分析它们对最终产品的影响,”他解释说。范德斯曼选择了一种更系统的方法,从分子水平上研究食物。在这个尺度下,糖与水分子形成氢键。“氢键越多,食物就越粘稠,”范德斯曼解释说。甜味剂与水分子形成类似的化学键,但程度不同。范德斯曼说:“通过计算我们需要多少甜味剂来匹配氢键的数量,我们可以复制传统烘焙产品的质地。”
糖也使烘焙食品变软。使用适量的糖和水可以使蛋糕口感柔软,或者使饼干嘎吱作响。烘焙的艺术就是在其中找到平衡点。用甜味剂代替糖会破坏这种微妙的平衡。解决方案?混合不同大小的糖替代品来模拟糖的平均“行为”。它的工作原理。一个测试小组得到了含糖量较低的饼干和蛋糕,这些饼干和蛋糕的制作比例是范德斯曼和他的团队计算出来的。根据口感和质地,测试对象无法将这些低糖版本与传统糕点区分开来。因此,物理学可以在不影响感官体验的情况下设计出更健康的产品。
范德斯曼的研究不仅仅是创造更健康的烘焙食品。他的方法也有助于可持续发展。他说:“通过将基于物理的模拟与来自食品科学的大量数据相结合,我们将物理的力量与效率结合起来。”例如,它可以计算鳄梨等水果的成熟度和质量,从而减少食物浪费。他的团队还研究了肉中的分子力量,以了解多汁性。范德斯曼说:“我们可以利用这些知识为肉类替代品提供类似的多汁性。”
作为食品加工物理学的先驱,Van der Sman旨在弥合营养领域理论与实践之间的差距。“我的目标是将基础知识从学术界转移到工业界,并激励物理学家为食品科学做出贡献。”这位特聘教授想要促进各学科之间的合作。“通过共同努力,我们可以真正改变最终出现在消费者盘子上的东西。”
Ruud van der Sman在代尔夫特理工大学学习应用物理学,并在乌得勒支应用科学大学担任讲师。1999年,他获得了ATO-DLO(现为WFBR, Wageningen University & Research的一部分)的博士学位,研究包装玫瑰和土豆的热量和质量传递。之后,他一边在瓦赫宁根大学(Wageningen University)担任食品加工工程助理教授,一边在WFBR做研究。在这里,他对食品加工中的复杂流体流动进行了介观模拟,例如悬浮液的乳化和过滤。此外,他还发展了可食用软物质物理学方面的专业知识。作为WFBR的高级研究员,Van der Sman运用他在软食用物质物理学方面的专业知识,与工业界合作,为健康、可持续的食品开发切实可行的解决方案。2019年被聘为食品材料工程建模特聘教授。在与大流行有关的延误之后,他于2024年12月13日举行了就职演讲。