同样的食材蒸易熟还是用清水煮易熟,原理是什么?

同样的食材蒸易熟还是用清水煮易熟,原理是什么?

开尔文​,用最通俗的语言说最好玩的食品营养学

这个问题还挺好玩的,

日常烹饪里,「水煮」更快;但在更追求「性价比」的食品工业,我们却更多选择用「蒸汽」

来源:Pexels

忽略掉蒸和煮对食材的影响,我们可以把问题转化成一个更容易量化的问法:

蒸和煮,到底谁的传热能力更强,能让食材更快地升温?

这个结论可能和大家的体验不一样,因为我们的潜意识里总觉得:蒸汽更烫手~

确实,如果烫手也有个量化的指数,

100℃蒸汽的「烫手指数」是 100℃沸水的 6.38 倍,因为蒸汽携带了 6.38 倍的热量~

100℃的水热量是 419 KJ/kg,气化的热量是 2257 KJ/kg;
即 100℃蒸汽的热量是 2257+419=2676 KJ/kg,蒸汽的热量是水的 6.38 倍。

同时,我们还有一个很矛盾的体验:

虽然开锅、开盖时容易被蒸汽烫着,但如果把手放在沸腾水面的上方去感受蒸汽,似乎又不是很烫,

——起码,没有把手伸进沸水里面烫,这是为什么呢?

因为,蒸汽的密度比水低:

100℃常压蒸汽的密度是 0.598

,而水的密度是 1000

,后者是前者的 1672 倍。

即使除去 6.38 倍的热量差,还差 262 倍~

虽然这个是理想的理论值,现实受其他因素影响,效果没差那么多,但起码我们可以从理论上看出来一点:

蒸汽虽然热量比较高,但是密度小(数量少),实际传热的效果可能没有那么好。

至于开锅容易烫手,放在沸腾水面上不是很烫手的现象,也是跟密度有关:
——前者蒸汽量饱和、密度更大,后者在开放的环境被稀释了,密度小,就没那么烫手~

当然,在实际烹饪时候,因为能同时接触食物(来传热)的分子数量有限,食物自身的传热速度也有限,实际的效果并没有差那么远,

这点计算起来比较复杂,我们来看看实际的研究结论就行:

科研人员研究不同加热方式对花菜中心温度的影响,
同样是加热 10 分钟,蒸汽加热的是 64℃,而沸水加热的是 80℃。

这样,问题也就有答案了:用清水煮易熟,因为水的传热能力比蒸汽强~

那么,在食品工业里为什么是用蒸汽来做传热的媒介呢?

既然蒸汽传热的缺点是密度小,那把密度加大就好了

食品工业用的一般是加压蒸汽 (4-8 bar),密度是 2-4

,比常压下密度高了 3-7 倍;

这就把密度不足的缺点弥补了。

这也是我们用压力锅煮东西更快的原因。

当然,实际烹饪时我们还有另一种做法:把水换成温度上限更高,热量更高的油,用油来炸食物

最后

无论如何,传热的基础理论是不变的,想要让食物快点熟:

  • 改变传热介质的热量 (水→油);
  • 改变传热介质的密度 (常压蒸汽→高压蒸汽);
  • 改变食物的表面积 (切开食物,增大传热的接触面)
  • ...等等

在常压下面,水煮食物更容易熟,是因为水的传热能力比蒸汽更强。

——谢谢阅读!

资料:

  1. nuclear-power.com/nucle
  2. Abad Arturo L´opez-Hern´andez, Ana Sofia Ortega-Villarreal, Jesús Alberto V´azquez Rodríguez. Application of different cookingmethodsto improve nutritional quality ofbroccoli(Brassica oleracea var. italica) regarding its compounds content with antioxidant activity. International Journal of Gastronomy and Food Science 28 (2022) 100510.