Почему кулинарное масло иногда внезапно выходит из центра сковороды, оставляя сухие пятна, из-за которых пища прилипает? Ученые определили физику этого явления, и их открытия могут помочь усовершенствовать некоторые производственные процессы.
Александр Федорченко из Чешской академии наук и его коллега записали эксперименты с верхней камерой, сфокусированной на коммерческой сковороде с антипригарным покрытием, покрытой подсолнечным маслом толщиной 1,5 миллиметра. Они обнаружили, что неравномерный нагрев вызывает процесс, известный как термокапиллярная конвекция, который может подтягивать масло к краям сковороды.
В их тестах масло в центре поддона нагревается быстрее. Поверхностное натяжение в жидкостях имеет тенденцию к снижению при повышении температуры, что приводит к градиенту поверхностного натяжения на противне. Более сильное натяжение по направлению к краям вытягивало менее связное масло в центре наружу и деформировало поверхность слоя.
В этот момент может произойти разрыв в более тонкой части, и останется сухое пятно. Команда обнаружила, что за пределами критического размера дыра в масле не заживает. Эта критическая точка отличается по температуре для каждой жидкости, но она превышается, когда изогнутая верхняя поверхность жидкости разрывается от силы тяги внешнего края поддона и поверхностное натяжение теряется.
Любая дыра больше критического размера быстро вырастет. В их эксперименте край сухого пятна удалялся от центра пятна со скоростью 5,5 сантиметра в секунду.
Федорченко сказал, что теперь ясно, почему еда имеет тенденцию застревать в центре сковороды, и что есть несколько шагов, которые можно предпринять, чтобы этого избежать во время приготовления . Увеличение толщины масла поможет предотвратить его достижение критически тонкого уровня, в то время как использование кастрюли с более массивным дном будет более равномерно распределять тепло и предотвращать температурные градиенты. Также поможет умеренный огонь и регулярное помешивание, если позволяет рецепт.
Те же открытия могут найти важное применение в промышленности, поскольку тонкий поток жидкости по твердым поверхностям является ключевым для многих процессов в пищевой, химической и фармацевтической отраслях.