食物粘在不粘锅上的原因背后的迷人物理学

 Food Additives >> 食品添加剂小知识 >  >> 健康食品

煎锅上干斑形成的延时。图片来源:Alex Fedorchenko

尽管使用了不粘锅,即使使用了油,食物有时也会粘在加热的表面上。结果可能非常混乱且令人反胃。

捷克科学院的科学家们开始研究油在平面(例如煎锅)上的流体特性。他们的工作,在 Physics of Fluids 中报道 ,由 AIP Publishing 提供,表明对流可能是我们坚持食物的罪魁祸首。

实验研究使用表面由陶瓷颗粒组成的不粘锅。在锅被加热时将摄像机放在锅上方,用于测量干斑形成和生长的速度。用特氟隆涂层的锅做进一步的实验也表明了这一点。

“我们通过实验解释了为什么食物会粘在煎锅的中心,”作者 Alexander Fedorchenko 说。 “这是由于热毛细对流在薄薄的葵花籽油膜中形成了干点。”

即使使用油或不粘锅,食物有时也会粘在加热的表面上。科学家们研究了平面上油的流体特性,他们的工作报告在流体物理学中,表明对流可能是罪魁祸首。左:不粘 GRANITEC 烤盘上的干点;右图:TEFLON 涂层锅上的干点。图片来源:Alex Fedorchenko

当从下方加热平底锅时,油膜中会形成温度梯度。对于普通液体,如实验中使用的葵花籽油,表面张力随温度升高而降低。建立了一个表面张力梯度,远离温度较高的中心,朝向锅的外围。

这种梯度建立了一种称为热毛细对流的对流,它将油向外移动。当中间的油膜变得比临界值薄时,油膜破裂。

研究人员确定了导致静止和流动薄膜出现干点的条件。这些条件包括局部薄膜厚度减小到临界尺寸以下以及变形区域的尺寸下降到称为毛细管长度的数字以下。


食物有时会粘在加热的表面上,即使使用油或不粘锅也是如此。科学家们研究了平面上油的流体特性,他们的工作报告在流体物理学中,表明对流可能是罪魁祸首。干斑形成的时间流逝。图片来源:Alex Fedorchenko

“为避免出现不必要的干斑,应采取以下措施:增加油膜厚度、适度加热、用油完全润湿锅表面、使用厚底锅或在烹饪过程中定期搅拌食物, ”费多尔琴科说。

这种现象也发生在其他情况下,例如流体蒸馏塔或其他可能带有电子元件的设备中使用的薄液膜。

“干斑形成或薄膜破裂起着负面作用,导致电子元件急剧过热,”Fedorchenko 说。 “因此,这项研究的结果可能具有更广泛的应用。”

参考文献:Alexander Fedorchenko 和 Jan Hruby 撰写的“关于加热液膜中干点的形成”,2021 年 2 月 2 日,流体物理学 .
DOI:10.1063/5.0035547