没接触热力学以前,呆子一直认为妈妈好伟大,能搞定厨房里那么多工具;现在,呆子认为妈妈在很多烹调方面都完全搞错了,瓶瓶罐罐都是瞎折腾!
呆子觉得,厨房里的锅只有两种,炒锅与煮锅。为啥哩?很简单,就看食材与锅面之间传热的媒介是什么,“油”或“水”。
使用偏好的不同,导致不同的锅体结构设计:炒锅最好有不粘涂层,以及方便翻炒的曲面;煮锅就只关心容量合适即可。
不论是什么锅(即使是空气炸锅),其本质无非是一个容器,来创造一个相对封闭的食材加工的环境。
呆子觉得,厨房里的锅只有两种,炒锅与煮锅。为啥哩?很简单,就看食材与锅面之间传热的媒介是什么,“油”或“水”。
使用偏好的不同,导致不同的锅体结构设计:炒锅最好有不粘涂层,以及方便翻炒的曲面;煮锅就只关心容量合适即可。
不论是什么锅(即使是空气炸锅),其本质无非是一个容器,来创造一个相对封闭的食材加工的环境。
用炒锅时,我们会加入油,来“滋润”食材的表面,在高温的锅面与食材之间形成温度缓冲带。一般而言,油的沸点或冒烟点,也可以作为温度指示剂,或者温度阀。如果发现油已经在冒烟了,我们就该试图降低火力。
呆子看来,炒锅的“炒”这个动作,着重在于混合与调味。换句话说,如果呆子需要完成某一盘菜,而这个菜只涉及单一的食材,或者单一的调味方式,呆子完全可以用其他工具(比如空气炸锅或者铁板)取代炒锅,并实现同样的效果。比如,西餐里面的牛排。而正是这个“混合”与“调味”的过程,区分出了中西料理。
用煮锅时,比如煮水饺或者煲汤(甚至蒸包子),我们都会加入大量的水,让食材在水浴(或蒸汽)中加热。所以,呆子认为,“煮”这个过程,无非方便了温度与湿度的控制!一般而言,水的沸点100摄氏度足以让任何食材熟透!而且,只要水不被煮干,食材就能在100度的环境中被缓慢加热;这个过程也可以持续很久,而不用担心烹调过度!甚至有些人迷信一般得觉得,越煮营养越好,呆子表示呵呵。
另外,高压锅,其实也是一种煮锅。虽然其原理有些特殊,它通过合适的密闭程度,创造了高压(大约比环境高一个大气压),让水的沸点也提高了(大约20度)。
呆子看来,炒锅的“炒”这个动作,着重在于混合与调味。换句话说,如果呆子需要完成某一盘菜,而这个菜只涉及单一的食材,或者单一的调味方式,呆子完全可以用其他工具(比如空气炸锅或者铁板)取代炒锅,并实现同样的效果。比如,西餐里面的牛排。而正是这个“混合”与“调味”的过程,区分出了中西料理。
用煮锅时,比如煮水饺或者煲汤(甚至蒸包子),我们都会加入大量的水,让食材在水浴(或蒸汽)中加热。所以,呆子认为,“煮”这个过程,无非方便了温度与湿度的控制!一般而言,水的沸点100摄氏度足以让任何食材熟透!而且,只要水不被煮干,食材就能在100度的环境中被缓慢加热;这个过程也可以持续很久,而不用担心烹调过度!甚至有些人迷信一般得觉得,越煮营养越好,呆子表示呵呵。
另外,高压锅,其实也是一种煮锅。虽然其原理有些特殊,它通过合适的密闭程度,创造了高压(大约比环境高一个大气压),让水的沸点也提高了(大约20度)。
锅可以是金属材质,也可以是陶土材质。材质的不同,用途自然也不同。
下面,呆子要从热力学的角度,着重阐释一下,不同材质的锅,为什么会有不同的烹调体验。
首先,锅是固体,热量通过传导的方式在其内部传播。而两点之间的传导热量,一定程度上,与两点之间的温度差成正比:
Q=KA(T1-T2)/D
上面公式里,A代表横截面积,D代表两点间距离,K代表导热系数。导热系数越大,表示材料的导热能力越强。比如,铁的导热系数是50 W/mk,而砂锅的导热系数大约是1 W/mk,两者相差了50倍。另外,根据热力学第二定律,自发的传热,总是从高温处向低温处传播。
一般的炒锅,厚度是3mm,底部圆盘半径是10cm。那么,假设锅底用明火加热,火焰的温度是1000摄氏度,锅里面的水已经煮沸了(100摄氏度)。这时候,炒锅传导的热量可以用上面的公式,估计得到:Q=50*900*3.14*0.01/0.003=471 kW. 但是,一般的煤气灶,哪有那么大功率,1kW就差不多啦。反过来,炒锅底部的温度可以估计得到:T炒锅底=1000*0.003/50/3.14/0.01+100=102摄氏度。好低呀~~~这也就是为什么,装水的气球,不会被火烧毁的原因(优酷视频)。
砂锅就完全不同啦!一方面,砂锅的导热性能差;另一方面,砂锅还厚(超过10mm)。根据上面的公式,我们可以发现,同样的温度差,砂锅的传导热量大约只有炒锅的百分之一。也就是说,套用同样的公式,传导1000W热量的时候,砂锅底部温度大约需要,T砂锅底=1000*0.01/1/3.14/0.01+100=418摄氏度。如此高的温度,就预示了砂锅内部储存了大量的热能。这也就是为什么,砂锅从煤气灶上取下来后,汤仍然会继续沸腾一段时间的原因啦!
综上所述,传热优良的炒锅可以让锅的两侧,拥有更小的温度差,保证热量的高效传导。一旦水被蒸干,炒锅内的食材又会迅速升温,油会马上沸腾;然后,温度继续升高,食材就容易碳化。而砂锅在导热方面就稳妥但低效一些。
那为什么,我们不用铁锅代替砂锅呢?呆子认为,这是一个伪命题!
在呆子看来,砂锅的存在只不过是一个历史遗留问题,或者文化传承问题。好比,歪果仁喝咖啡都可以用纸杯,中国人喝茶一定要用紫砂。这里面的规矩,已经超越了科学与理性的范畴了。有些人一听到“砂锅炖XXX”就能提起食欲,仿佛他专门就是为了吃砂锅,呆子也无能为力。
只要加热方式与功率控制得当(而且是很容易的),我们完全可以用铁锅取代砂锅。香港已经开始有这个趋势了,这样做可以节约烹调时间。
且看本呆子明日如何轻松拿下,美味可口的黄金德国东坡肉!
每周五,呆子会推送一篇关于“美食工具”,或者“烹调热力学”的科普短文;
每周六、或周日,推送一篇“呆子厨房实战全纪录”的报道。
===============文章总结(直接点超链接,就去往原文咯)===============
工具类别
空气炸锅:有控温与定时两大功能;快速带走水分,且不需要太多油;可实现深度油炸的效果,非常魔幻。
微波炉:电磁波的穿透效果强,让整份食物同时快速加热;但是局部瞬时的高温(即分子共振)会破坏大分子,更可能增大致癌物质产生的机会。不推荐加热婴儿食品。
热力学类别
冒烟点:该温度可以看做食物加工的最高温度;高于此温度,不稳定的分子会分解或反应,产生有毒有害物质。
厨房实战类别
下面,呆子要从热力学的角度,着重阐释一下,不同材质的锅,为什么会有不同的烹调体验。
首先,锅是固体,热量通过传导的方式在其内部传播。而两点之间的传导热量,一定程度上,与两点之间的温度差成正比:
Q=KA(T1-T2)/D
上面公式里,A代表横截面积,D代表两点间距离,K代表导热系数。导热系数越大,表示材料的导热能力越强。比如,铁的导热系数是50 W/mk,而砂锅的导热系数大约是1 W/mk,两者相差了50倍。另外,根据热力学第二定律,自发的传热,总是从高温处向低温处传播。
一般的炒锅,厚度是3mm,底部圆盘半径是10cm。那么,假设锅底用明火加热,火焰的温度是1000摄氏度,锅里面的水已经煮沸了(100摄氏度)。这时候,炒锅传导的热量可以用上面的公式,估计得到:Q=50*900*3.14*0.01/0.003=471 kW. 但是,一般的煤气灶,哪有那么大功率,1kW就差不多啦。反过来,炒锅底部的温度可以估计得到:T炒锅底=1000*0.003/50/3.14/0.01+100=102摄氏度。好低呀~~~这也就是为什么,装水的气球,不会被火烧毁的原因(优酷视频)。
砂锅就完全不同啦!一方面,砂锅的导热性能差;另一方面,砂锅还厚(超过10mm)。根据上面的公式,我们可以发现,同样的温度差,砂锅的传导热量大约只有炒锅的百分之一。也就是说,套用同样的公式,传导1000W热量的时候,砂锅底部温度大约需要,T砂锅底=1000*0.01/1/3.14/0.01+100=418摄氏度。如此高的温度,就预示了砂锅内部储存了大量的热能。这也就是为什么,砂锅从煤气灶上取下来后,汤仍然会继续沸腾一段时间的原因啦!
综上所述,传热优良的炒锅可以让锅的两侧,拥有更小的温度差,保证热量的高效传导。一旦水被蒸干,炒锅内的食材又会迅速升温,油会马上沸腾;然后,温度继续升高,食材就容易碳化。而砂锅在导热方面就稳妥但低效一些。
那为什么,我们不用铁锅代替砂锅呢?呆子认为,这是一个伪命题!
在呆子看来,砂锅的存在只不过是一个历史遗留问题,或者文化传承问题。好比,歪果仁喝咖啡都可以用纸杯,中国人喝茶一定要用紫砂。这里面的规矩,已经超越了科学与理性的范畴了。有些人一听到“砂锅炖XXX”就能提起食欲,仿佛他专门就是为了吃砂锅,呆子也无能为力。
只要加热方式与功率控制得当(而且是很容易的),我们完全可以用铁锅取代砂锅。香港已经开始有这个趋势了,这样做可以节约烹调时间。
且看本呆子明日如何轻松拿下,美味可口的黄金德国东坡肉!
每周五,呆子会推送一篇关于“美食工具”,或者“烹调热力学”的科普短文;
每周六、或周日,推送一篇“呆子厨房实战全纪录”的报道。
===============文章总结(直接点超链接,就去往原文咯)===============
工具类别
空气炸锅:有控温与定时两大功能;快速带走水分,且不需要太多油;可实现深度油炸的效果,非常魔幻。
微波炉:电磁波的穿透效果强,让整份食物同时快速加热;但是局部瞬时的高温(即分子共振)会破坏大分子,更可能增大致癌物质产生的机会。不推荐加热婴儿食品。
热力学类别
冒烟点:该温度可以看做食物加工的最高温度;高于此温度,不稳定的分子会分解或反应,产生有毒有害物质。
厨房实战类别