无涂层不粘漫谈之三油膜

不粘性,其实就是形成低表面张力的表面,不粘锅就是利用聚四氟乙烯的低表面张力(<20dyn/cm)。油脂在200℃以上时,表面张力也是低于20dyn/cm。但是油脂是流体,并不会像聚四氟乙烯这种固体涂膜,不能让食材和锅体完全隔离,从而不能形成完整的不粘性。

热锅后,加入食用油受热交联固化,会形成类似涂膜的油膜,即使炒菜时,这层油膜也不容易脱离。后续重新热油,油脂进入低表面张力状态,开始炒菜就会不粘锅。

但油膜是什么?

油膜类似于涂膜,这里要引进一些涂装课程的知识。

天然油脂很多是可以作为涂料的,例如不可食用的桐油,可以食用的亚麻油也是。对于这类油脂在涂装分类上分为干性油,半干性油以及不干性油。

我们知道,各种食用油都是甘油三酯。区别是脂肪酸组成以及比例不同。这些脂肪酸可以分为饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸以及多不饱和脂肪酸。以下是各种食用油中常见的十八碳酸,其中硬脂酸是饱和脂肪酸,油酸是单不饱和脂肪酸,亚油酸亚麻酸是多不饱和脂肪酸。亚油酸是二烯酸。亚麻酸是三烯酸,其中第一个双键在第三个碳原子这,又被称为ω3脂肪酸。


多不饱和脂肪酸的两个双键夹着的碳原子(图中蓝点)是活泼亚甲基非常活泼,很容易在各种条件下变成自由基。特别是亚麻酸有两个活泼亚甲基。

动物油一般富含饱和脂肪酸,橄榄油一般富含单不饱和脂肪酸(油酸),葵花籽油富含亚油酸,亚麻籽油富含亚麻酸。多不饱和脂肪酸高的油脂在涂装后,一般干的比较快。特别是亚麻油因为亚麻酸在55%左右,干的很快,就是干性油。葵花籽油比亚麻油慢一些称为半干性油。至于橄榄油猪油,根本就不会干,是为不干性油。涂装上有用的是干性油。

题外话,铁锅厂家会在外表面涂抹亚麻油,并烘干,形成的涂膜有装饰防护作用,利于销售。

虽然各种油脂,其脂肪酸组成比例不同,但多多少少含有一定量的多不饱和脂肪酸,例如橄榄油的多不饱和脂肪酸大致有15%左右。以亚油酸为例,其活泼亚甲基在烹饪温度下,失去一个氢原子称为自由基,碳自由基以及边上的两个双键,很容易转化成5个碳原子的大π键,这是一种很稳定自由基。


如果自由基(多不饱和脂肪酸)足够多,很容易两个自由基相遇结合,十八碳链变成36碳链,涂膜(油膜生成)。对于亚麻油,即使是室温,2-3天就能成为涂膜。


油膜的加强,受热时间加长有利于油膜加强,例如油炸后的锅不粘性会加强;炒青菜,煎鸡蛋后的炒锅,不粘性也有所加强。滑锅处理,也是让油膜加强的一种方式。

家庭版简易滑锅处理方法:
因为家里每餐,往往就一个菜对不粘性要求比较高,而且不需要像厨师那样有出菜时间要求。
1、先热锅到200-220℃。别太高,太高会把锅里残留的少量油膜烧成碳,不健康。
2、加油,把油热到轻微冒烟,此时油温大约200-220℃,也就是常说的七成油温。热油时顺带摇晃一下,让油浸润炒菜所需要的高度。
3、关火,待油温降回100℃以下。
4、重新热油到七成油温,开始炒菜。
这就是一个完整的滑锅过程,全程锅温油温不高,也不存在滑锅那种反复用油。开炒前,就准备到3,然后可以洗菜备菜,等你准备好,锅里温度早冷了,重新热锅就是步骤4,不浪费时间。开始炒菜时,把对不粘性最高的菜放到第一个。
其中步骤3,是模仿厨师宽油润锅后倒去重新加冷油的效果。这样子就不需要大量宽油,健康又实用。

油膜的减弱或消失:长时间煮水,油膜就会消失。炒菜的话,因为接触水的时间短,上一道菜的油膜多少会有所保存。

油膜在开始炒菜后,加入水、料酒等后,就已经不完整了。水比油重,容易进入油膜与锅的界面。水比油沸点低,水的沸腾也会剥离油膜。油膜脱落量与水的加入多少以及加热时间有关系。如果普通炒菜,加入水不多以及加热时间也不长,油膜还是能保存的比较多。
炒菜不洗干净,厨师经常这么干,拿竹刷子随便刷两下,上一次的油膜相对保持的比较好。但它会引入另一个风险,没洗干净的食物残渣会残留在表面,下一次开火,就会碳化形成碳化物附着在表面。多孔的碳化物虽然可以更容易吸附油脂,提供不粘性。但是碳化物的出现,必然伴随着以苯并a芘为代表的多环芳烃出现,对人体是有害的。
很多铁锅即使你洗干净了,拿餐巾纸擦一下就是黑乎乎,就是碳化物在铁锅表面。

油膜与炒锅基材的结合力:正常来说油膜这种脂肪链和金属结合力是没有的,造成油膜很容易和金属脱离。

在涂膜来说,对于这种情况,提高结合力往往是增加金属粗糙度或者过渡层。
例如喷砂增加粗糙度,作为涂膜的底层,增加接触面积。
例如汽车涂装中,先进行磷化,生成磷化膜。
例如不粘锅涂层中,喷涂PTFE涂层之前,一般会喷涂PAI涂层。
磷化膜和PAI都是起到面涂层和金属基材结合力的目的。
对于炒锅来说,增加粗糙度,会增加铲子和炒锅的粘滞感,肯定是不适合的。
对于炒锅来说,碳化层是可以起到增加油膜和基材结合力的效果的。


多不饱和脂肪酸,可不只会形成涂膜,在更高温度下,亚麻酸的转化见下图。


亚麻酸可以出现8个碳原子的大π键,可以很容易转化成苯环(芳香化)。至于芳香化后的后续故事,是什么当然是稠环化,出现多环芳烃(PAHs),最后变成碳(无数个苯环)。


现在知道用过的铁锅上的黑垢是哪来的,以及成分是什么,无非就是油脂不断碳化形成的碳。

亚麻酸如此,那亚油酸、油酸、硬脂酸等呢,虽然没有亚麻酸那样的两个活泼亚甲基,但亚油酸有一个活泼亚甲基可以出现5原子大π键,剩下的第6个,无非是大力出奇迹,更高的温度就能出来。同理油酸硬脂酸也是如此,更高的温度。

题外话,其实最最大力出奇迹的是烟草,本来没有焦油,燃烧才有焦油,燃烧温度可是比烹饪温度高的多,那些在通常温度下不可能的一切皆有可能.

以下是18项多环芳烃的结构式,都是致癌需要检测的,现在是自愿检测。其中致癌性是苯并(a)芘(BaP)最强,大致在油烟的多环芳烃5%左右。

另外高温下多不饱和脂肪酸,还容易重组出反式脂肪酸。以亚油酸为例:

还好的是,通常的烹饪温度,也就是七八成油温(200-250℃),这个温度多不饱和脂肪酸(亚麻酸、亚油酸)是不稳定的,容易出现不好的副反应,但单不饱和脂肪酸(油酸)和饱和脂肪酸(硬脂酸)很稳定。所以高温烹饪的食用油选择,应该是多不饱和脂肪酸少的油品。

上图中,饱和脂肪酸+单不饱和脂肪酸,含量高的油,一般是高温烹饪适用的油脂;亚油酸+亚麻酸高的,高温下稳定性差。

橄榄油、棕榈油、山茶油以及各种动物油都比较稳定,它们的饱和脂肪酸+单不饱和脂肪酸都在85%以上。
但棕榈油以及动物油,饱和脂肪酸太高,一般不推荐。
高单不饱和脂肪酸的橄榄油山茶油,最为适合,但是价格偏贵。
推荐使用低芥酸菜籽油(芥花油),普通菜籽油芥酸高。芥酸是22碳脂肪酸,不容易被人体消化,会在人体堆积。

编辑于 2022-05-23 09:01