菜刀

是厨房必备工具

各种类型的菜刀给我们的烹饪

带来了极大的便利，但小伙伴们有没有想过

刀是如何切开食材的，为什么不同的食材

还要匹配不同的刀具呢？

在市场上，我们可以买到五花八门的刀：片刀、文武刀、斩骨刀、杀猪刀、剔骨刀、面包刀等等。还有一些刀上有许多小孔，那么这些孔有什么样的作用呢？

今天我们来研究一下：

刀是怎么切开食物的？

刀具背后蕴藏着什么样的力学原理？

刀上的小孔有什么用？

菜刀

我们可以很轻易地用一把刀切开一块豆腐，也可以稍微再使点劲切开一块牛肉。如果我们的力气再大点，还可以剁开一根骨头。

那么，在切开这些食材的过程中，菜刀的刀刃处究竟发生了什么呢？

以豆腐为例，在开始切豆腐时，倘若我们将刀刃与豆腐接触的地方放大后再观察，就会发现刀刃下方的那一部分豆腐受到了刀刃向下平压的作用力，从而向下移动了一小段距离。

此时，由于这一部分豆腐的移动，被平压区域附近的豆腐同时受到了拉伸力和剪切力的作用。

用力学术语来说，那就是由于外力导致的豆腐局部变形，使得在刀刃附近的豆腐同时受到了拉应力和剪应力的共同作用。

如果我们继续竖直向下切，那么刀刃两侧豆腐所受到的拉伸力和剪切力逐渐增加。

当其中某一部位的受力超过了豆腐的分子间作用力时，豆腐便会在这一部位发生破坏，从而产生了切面。

接着，随着刀的厚度从刀刃到刀身逐渐增大，刀的侧面还会对豆腐施加水平向外的压力，从而继续分离切面。

总结来说，刀刃使附近的食材产生了局部变形，从而对其产生了复杂的作用力。当这种作用力大于食物的分子间作用力时，食材就被切开了。

力学原理

厨房里的食材丰富多样，例如具有高韧性纤维的牛肉，非常硬的大骨头以及很容易变形和掉渣的面包等，倘若我们用普通菜刀来切它们，那可太费劲了，这个时候专业刀具就派上用场啦！

例如，斩骨刀可以轻易地劈砍骨头、面包刀可以完美切割面包、剔骨刀则可以灵活地去掉骨头上的碎肉等。那么，这些专业刀具涉及了哪些力学原理呢？

1、斩骨刀：提高动能

斩骨刀是专门用来劈砍大骨头的刀，这种刀的刀身较厚，刀刃较钝，因此整体重量偏大。

在斩骨时，师傅们抡圆了胳膊使劲往下一砍，坚硬的骨头便应声而断。在这个过程中，抡圆胳膊是为了尽力提高斩骨刀的高度，从而在劈砍时尽量赋予其足够的动能。

这正是物理中的机械能的转化原理：一个物体从高处下落，物体的重力势能转化成了动能……动能和势能可以互相转化。

另外，由于骨头较硬，较钝的刀刃可以保证斩骨刀在劈砍时不会打滑，也不会轻易崩碎。

2、杀猪刀：增大切割行程

如果要处理大体积的肉块，一般选择使用专用的杀猪刀（杀猪刀也可以处理牛羊肉等）。

和常见的直刃刀不同，杀猪刀具有弯曲的刀刃，就像是一轮弯月，弯曲的刀刃可以使厨师更灵活地发力，同时增加了对肉制品的切割行程。

在军事方面，大名鼎鼎的尼泊尔弯刀与蒙古马刀也都采用了这种弯曲的刀刃，杀伤力颇高。

3、面包刀：改切为锯

喜欢吃切片面包的同学可能尝试过自己切面包片，却发现家用的普通菜刀无法胜任这份工作。

由于面包本身质地松软，并且含有大量不容易切断的纤维，因此，使用普通菜刀切面包的话，很容易使面包严重变形，不复之前松软的形态。

专用的面包刀是一把小小的锯子，它的刀刃部位有很多方向相反的小锯齿。在切面包时，只需用面包刀在面包上轻轻拉动，便可以将纤维轻松锯断。这样虽然会掉一些面包渣，但却可以完美地保持面包松软的状态。

我们还可以使用面包刀来切西红柿等汁水较多的水果和蔬菜，避免由于挤压而损失大量汁液。

刀背上的孔

小伙伴们发现没有，家里使用的菜刀上都会有一个小孔，这个小孔有什么用呢？只是为了方便悬挂吗？

其实这个小孔可以用来沥水，在不锈钢还未大规模运用的时候，刀具大多是由铁制成的，极易生锈。

铁锈中的铁是三价的铁离子，具有很强的氧化性，会氧化我们体内的其他物质，对身体造成伤害。长期使用生锈的菜刀会影响身体健康，所以要及时处理或者更换。

而打一个小孔可以把菜刀挂起来，使得残留在菜刀上的水能够在重力的作用下滴下，防止刀具过快氧化生锈。

此外，刀背有小孔的一般是斩骨刀。人们常用斩骨刀切肉、剁骨头，而在这样的过程中，应力会传达到整个刀背上面，力道用得过大便会导致刀具的损坏。

这时候在刀背上打一个小孔便能够起到分散应力的作用，圆孔可以帮助释放应力，让刀背均匀受力，从而保护刀具，延长刀具的使用寿命。

还有的刀不止一个孔，而是有一整排圆孔，这些刀身上有圆孔的切菜刀往往比普通的切菜刀方便许多，食材也不容易粘在刀身上。

菜粘在刀上是因为大气压强产生的摩擦力，以胡萝卜为例，胡萝卜是很密致的，刀切出来的胡萝卜片与刀面接触紧密到产生负压，大气压强便会将胡萝卜片紧紧压在刀上。

而有小孔的切菜刀在切菜时保持透气，可以使得菜刀两侧的大气压平衡，负压就不容易产生，因此用有孔切菜刀切下来的食物不容易粘在刀上。

其实不只是小孔有这样的作用，凹槽、纹理也一样有防粘和避免负压的作用。

现在市面上也出现了更加美观的凹槽切菜刀和锤纹切菜刀，这些切菜刀既解决了食材粘在刀上的问题，也兼具了美观。

有凹槽的切菜刀，图源蝌蚪五线谱

来源: 蝌蚪五线谱