Статьи
115 записей

Warning: Missing argument 1 for waPlugin::__construct(), called in /home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/lib/classes/blogViewHelper.class.php on line 253 and defined in /home/chefco/1chef.ru/wa-system/plugin/waPlugin.class.php on line 27

Warning: Missing argument 1 for blogTagPlugin::frontendSidebar(), called in /home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/lib/classes/blogViewHelper.class.php on line 254 and defined in /home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/plugins/tag/lib/blogTag.plugin.php on line 58

Warning: include(/home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/plugins//lib/config/config.php): failed to open stream: Нет такого файла или каталога in /home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/plugins/tag/lib/blogTag.plugin.php on line 62

Warning: include(): Failed opening '/home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/plugins//lib/config/config.php' for inclusion (include_path='.:/usr/share/php:/usr/share/pear:/home/chefco/1chef.ru/wa-data/protected/libs') in /home/chefco/1chef.ru/wa-apps/blog/plugins/tag/lib/blogTag.plugin.php on line 62
Теги

Как выбрать посуду? Статья для инженеров

Выбор кастрюль и сковородок может быть довольно сложной задачей. Форма посуды и рукоятки, используемые материалы, дизайн и назначение – все это факторы, влияющие на выбор. Понимание разницы в материалах, используемых для изготовления посуды, – первый шаг к ясности в вопросе, как работает посуда и что важно при ее выборе. 

Завод ждет тебя

Базовые принципы

Назначение посуды – это передача энергии от ее источника к продукту. Существует два основных источника: газ и электричество. В обоих случаях тепло передается не равномерно: газ распределен на отдельные маленькие язычки пламени, а электричество, как правило, поступает по спирали, оставляя места, куда тепло не поступает. Так как тепло поступает неравномерно, задача повара – компенсировать это путем кулинарных приемов или с помощью посуды.

Высококачественная посуда должна быть не только износостойкой, но и эффективной в процессе передачи энергии от источника к продукту. Существует несколько факторов, влияющих на эту способность. Два основных – это теплопроводность и теплоемкость. Все дискуссии о материалах для посуды фокусируются на этих факторах.

Теплопроводность

Теплопроводность – это способность материала абсорбировать и передавать энергию. Когда нагревательный элемент контактирует с кастрюлей, тепло передается кастрюле. Это увеличивает внутреннюю кинетическую энергию кастрюли (происходит нагревание). Нагретый предмет передает энергию соседним материалам, которые имеют более низкую температуру. Чем выше теплопроводность, тем быстрее нагревается данный предмет и тем быстрее нагретые части данного предмета передают тепло еще не затронутым частям.

Например, если мы разместим на нагревательном элементе большой лист нержавеющей стали (обладающей довольно низкой теплопроводностью, если говорить о материалах для посуды), то картина будет такой: та часть, которая расположена рядом с нагревательным элементом, нагреется, тогда как остальные области будут прогреваться довольно медленно. Когда тепло дойдет до отдаленных зон листа, его центральная часть, расположенная на источнике тепла, будет просто раскалена.

центральная часть, расположенная на источнике тепла

Одно из решений проблемы – сделать лист толще. Нижняя часть листа будет прогреваться неодинаково с верхней частью, так как она расположена на меньшем расстоянии от нагревательного элемента. Таким образом, энергия должна передаваться от нижних слоев к верхним, чтобы верхняя часть прогревалась более равномерно. На картинке мы видим срез стального листа и зоны нагрева. Центральная точка нагрева (белая) со временем остыла, так тепло было передано более высоким слоям стали. В итоге мы видим уже более равномерное нагревание, однако и оно не идеально.

В итоге мы видим уже более равномерное нагревание

Чем толще сталь, тем равномернее нагрев поверхности. К сожалению, низкая теплопроводность приводит к тому, что общий процесс нагревания замедляется, а также замедляется ответная реакция материала (кастрюли) на повышение или понижение температуры.

Для большинства кулинарных процессов желательно, чтобы посуда быстро нагревалась, имела равномерную температуру и реагировала на ее изменения. Материалы с высокой теплопроводностью отвечают этим запросам, так как быстро передают тепло, стремительно распространяют его по всей поверхности материала и быстро реагируют на изменения температуры.

Для большинства кулинарных процессов желательно, чтобы посуда быстро нагревалась

Приводим таблицу материалов и уровень их теплопроводности:

Материал Теплопроводность
Медь 401 W/m*K
Алюминий 237 W/m*K
Чугун 80 W/m*K
Углеродистая сталь 51 W/m*K
Нержавеющая сталь 16 W/m*K

Теплоемкость

Количество кинетической энергии, сохраняемой в материале, называется теплоемкостью. Это не то же самое, что температура, которая является средней молекулярной кинетической энергией внутри материала. Так, например, 1 кг воды при температуре 100 градусов содержит больше энергии, чем 1 кг стали при той же температуре.

В то время как теплопроводность отвечает за способность материала вбирать в себя энергию, теплоемкость – это объем энергии, способной нагреть или охладить материал. Теплоемкость пропорциональна массе материала, так, 2 кг металла имеют теплоемкость, вдвое превышающую такую же, как у 1 кг металла.

Это означает, что та посуда, которая имеет высокую теплоемкость, медленно нагревается, но долго будет держать тепло. Когда энергия выпускается, материал остывает, но значительно медленнее по сравнению с материалами с низкой теплоемкостью. Чугун – тот образчик, который часто упоминают как материал с высокой теплоемкостью. Теплоемкость1 кг чугуна меньше в несколько раз, чем у алюминия, но из-за его большого веса общая теплоемкость выше. 

Толщина материала в посуде часто обозначается производителем (например, 3 мм-ый алюминий), но так как теплоемкость напрямую зависит от веса изделия, необходимо знать еще и плотность материала.
Материал Теплоемкость на 1 кг плотность
Алюминий 910 J/kg*K 2600 kg/m3
Нержав.сталь 500 J/kg*K 7500 - 8000 kg/m3
Углерод. Сталь 500 J/kg*K 7500 - 8000 kg/m3
Чугун 460 J/kg*K 7900 kg/m3
Медь 390 J/kg*K 8900 kg/m3

Умножая теплоемкость на плотность материала, вы обнаружите, что теплоемкость единицы из нержавеющей стали, чугуна или меди в полтора раза выше, чем у алюминия.

Таким образом, потребуется алюминиевая кастрюля в полтора раза толще, чтобы получить такую же теплоемкость.

Термальная диффузия

Возможно, вы обратили внимание, что я слегка ввел ввас в заблуждение, объясняя про теплопроводность. Дело в том, что теплопроводность самостоятельно не определяет, насколько быстро нагреется кастрюля и как быстро тепло распространится на все ее части. По большому счету, теплоемкость также имеет значение в данном вопросе. Было бы здорово иметь только одну единицу измерения этого параметра, не правда ли? И такая единица есть – это термальная диффузия. Итак, посмотрим таблицу.

Материал Термальная диффузия
Медь 120 * 10-6 m2/s
Алюминий 100 * 10-6 m2/s
Чугун 22 * 10-6 m2/s
Углерод. сталь 14 * 10-6 m2/s
Нерж. сталь 4.3 * 10-6 m2/s

По данной таблице лучшими в параметре являются медь и алюминий. А теперь мы подходим к финальному понятию – реактивности.

Реактивность

Мало того, что мы должны интересоваться тепловыми свойствами материалов, но еще нужно удостовериться, что материалы, которые мы используем в нашей кухонной посуде, не вредят нам и не оказывают негативное влияние на вкус нашей еды.

Получается, нам нужен еще и нереактивный материал.

К сожалению, медь и алюминий быстро вступают в химический контакт с пищей. Попадание частиц меди в организм может привести к заболеваниям печени, желудка, почек. Каждая поваренная книга упоминает, что желток, взбитый время от времени в медной посуде не может Вам навредить, но с другой стороны, готовите Вы каждый день... А алюминий и вовсе может вызвать болезнь Альцгеймера.

Поэтому в дополнение к высокой тепловой диффузивности, мы также хотели бы нереактивный материал.

С другой стороны, у нержавеющей стали, наименее реактивного из всех популярных материалов, используемых в кухонной посуде, также худшая тепловая диффузивность.

Получается, что сегодня физика не является нам другом. Но магией продающих посуду компаний находятся решения по производству посуды с высокой термальной диффузией и при этом не реактивной. Существует несколько вариантов решения данной задачи: комбинирование меди с нереактивной поверхностью (луженая медь), стальная посуда с медным и алюминиевым диском, сплавы алюминия и стали. Таблица ниже показывает эффективность этих решений от самых успешных до наименее продуктивных.

Rank Состав Комментарии
1 Луженая медь Наилучшая теплоотдача. Лужение может быть подвержено плавке, но медный корпус требует особого ухода.
2 Медь со стальным покрытием Медный корпус требует особого ухода, зато теплопроводность компенсирует все недостатки.
3 Алюминий со стальным покрытием Толстый внешний слой алюминия отлично передает энергию тонкому внутреннему слою стали.
4 Стальная посуда с медной сердцевиной Слой меди более тонкий, чем вариант со стальным покрытием, внешняя и внутренняя части легки в уходе и износостойки.
Стальная посуда с алюминиевой сердцевиной Слой алюминия тоньше, чем в варианте со стальным покрытием. Внешняя и внутренняя части легки в уходе и износостойки.
Алюминий с внутренней стороной из стали и наружной из меди Те же преимущества, как у алюминия со стальным покрытием, но с более проблемным уходом за медью.
5 Сталь с медным диском Неровная поверхность дна препятствует равномерной теплопередаче.
Сталь с алюминиевым диском Неровная поверхность дна препятствует равномерной теплопередаче

Ранее я упоминал, что чугун обладает большой теплоемкостью по сравнению с другими материалами. Благодаря этому качеству он незаменим для приготовления блюд, где требуется большой жар и продолжительное время готовки. Поскольку чугун может вступить в химическую реакцию с кислыми продуктами, его прокаливают, то есть нагревают с жиром, который заполняет поры металла до тех пор, пока не образуется защитный барьер, и посуда не становится отчасти непригараемой.

© «ШЕФ», при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Комментарии
Top of Brands