炒锅科学:炒锅的材料和设计如何使它成为烹饪的动力

想知道为什么家里的炒菜和餐馆里的完全不一样吗?不是更好的食材，不是古老的中国秘华体会应用下载密，甚至不是味精(尽管所有这些东西都有帮助)。就是这个:高得离谱的热量。我们说的不是炎热天的亚特兰大;我们说的是一个直接从末日山深处来的红龙点燃的篝火，如果末日山在太阳上的话。中国餐馆的炉子每小时释放的热量约为20万英热单位，比普通的家用炉子的热量高出20到25倍。

*英国热单位(BTU)是一种能量单位，相当于1千焦耳。

如今，在西方似乎有一种观点认为，如果没有大功率的餐厅式燃烧器，就不可能做出美味的炒菜。(我可能对这种误解负有部分责任。)幸运的是，事实并非如此。

首先，并不是所有中国公寓的厨房都配备得像餐厅一样。大多数家庭配备的设备和你自己的厨房没有太大区别，这些设备可以很好地工作在大多数炒菜，特别是家常菜。但我们的渴望被我们的经历所影响，作为一个在20世纪80年代受广东话影响的纽约市的华裔美国人饮食环境中长大的孩子，当我渴望一份炒菜时，它往往是一种餐厅式菜肴的再创造，有着来自高强度炒锅的独特味道。

看一看中国餐馆的厨房，你会看到炒锅师傅一手翻动锅里的东西，一手拿着宽宽的平底勺舀起少量的酱汁和调味料，同时用膝盖调节燃烧器的燃气流量。这是一种美丽的舞蹈。

这些高输出的燃烧器允许熟练的厨师快速地烤肉而不过度烹饪，给蔬菜带来一丝烟熏，同时保持它们明亮、新鲜和酥脆，或快速减少添加的酱汁，创造复杂的新口味。高温似乎是完成这种餐厅式烹饪的必要条件。如果你在家用的炉子上使用同样的步骤，你最终得到的肉会在自己的汁液中蒸煮，蔬菜会变得单调乏味，而不是明亮爽脆。

那么问题来了，能用家用炉子做餐厅式的菜吗?

答案是肯定的!让我们锅通过一些科学。

什么样的冶金品质对炒锅的性能很重要?

炒锅有各种材料、厚度和表面处理。炒锅的材料有四个重要的品质需要考虑。前三个(比热容、密度和电导率)是材料本身的物理性质，而第三个(反应性)是锅的材料、厚度和几何形状的函数。现在我们只关注前两个。

比热容是将一定数量的物质提升一定数量的度所需要的能量。公制单位是千焦耳每千克每开尔文。例如，铝的比热是。91。这意味着将1千克铝提高1开尔文(对于那些倾向于帝国主义的人来说，大约2华氏度)需要0.91千焦耳的能量。相反，这意味着一千克铝的温度每开尔文，它就有1千焦耳的能量可以释放给周围的环境或锅里的食物。铸铁的热容量为0.46，单位重量的能量约为铝的一半。这意味着，在相同的重量和起始温度下，一个铝制平底锅所含的热能大约是一个铸铁平底锅的两倍。当你考虑到密度时，这就变得更加复杂了。

密度一种材料的重量与尺寸之比。铝的密度是每立方厘米2.7克，而铸铁的密度是7.2克。这意味着，如果给两个形状和大小相同的平底锅，一个铸铁平底锅的重量大约是一个铝制平底锅的2.5倍。因此，在形状和尺寸相同的情况下，尽管铸铁锅每单位重量所含的热能只有铝锅的一半，但一个铸铁锅所含的热能却是铝锅的1.25倍。热容和密度这两个概念可以结合成一个更有用的概念:容积热容。

体积热容是一种测量给定体积的材料在特定温度下能储存多少热能的方法。相反，它也衡量了你需要向固定体积的材料中添加多少能量，才能将该材料的温度提高一定的度。

听起来令人困惑吗?这里有一个简单的思考方法。你厨房里的每一个平底锅都充当着某种蓄水池或能量桶的作用。在炉子上预热平底锅有点像往桶里倒水。锅的容积热容越高，桶就越大，填满所需的时间就越长，容纳的能量也就越多。铸铁锅是一个储热桶，比同样形状和尺寸的铝锅大1.25倍(25%)。

导电率是一种材料将热量从一个区域传递到另一个区域的能力。这适用于它从热源有效地传导热量到食物的能力，也适用于它在整个烹饪表面均匀传导热量的能力。导电性或多或少是线性的:一个2毫米厚的平底锅将热量从燃烧器传导到食物所需的时间是1毫米厚的平底锅的两倍。

如果我们回到那个桶的类比，你可以把电导率想象成桶底水龙头的大小。导电性越高，水龙头就越大，你就能越快地把桶里的能量倒入你正在烹饪的食物中。

材料	密度克/立方厘米	热容单位J/(g K)	容积热容(J/(cm3 K))	电导率在W/m K，室温下
碳钢	7.85	0.49	3.85	54
不锈钢	7．5	0．5	3.75	45
铸铁	7	0.46	3.22	80
铝	2.7	0.92	2.48	204
铜	8.94	0.38	3.40	386

如果我们只看热容和导电性，铝显然是赢家。它能储存大量的热量(没有什么比它更强的了!)并且能快速传递能量(只有铜的传导性更强)。然而，铝在密度方面遇到了障碍。因为它很轻，你需要一个非常厚的铝锅来达到碳或不锈钢的容积热容。

换句话说，在其他条件相同的情况下，在给定的温度下，一个2毫米厚的碳钢锅比一个2毫米厚的铝制锅能多储存60%的能量，尽管铝制锅的导电性是后者的四倍左右。

那么反应性呢?

反应性是指平底锅对输入热量变化的快速反应能力。如果我关了火，锅里的东西是继续滋滋作响、冒汗，还是会迅速冷却?如果我需要快速加热，当我调高温度时，锅的反应是否足够快?

对于西式平底锅，我们通常更看重一致性而不是反应性。我们想让锅保持缓慢稳定的嘶嘶声，当我们把切碎的蔬菜放入sauté时，我们想让它在我们煎的时候保持强烈的嘶嘶声。在西餐中，你很少会发现自己需要在几分钟的时间里从慢炖到烤焦再到慢慢沸腾。用炒锅做饭，这是经常发生的。

这种品质与炒锅材料的导电性(导电性越强，反应性越强)和厚度(越薄，反应性越强)有关，但更重要的是，你的炒锅的几何形状和它与你的燃烧器的适配程度会有很大的影响。理想情况下，你的炒锅应该适合你的最热的燃烧器，有一个足够宽的平坦的底部区域，火焰环加热主要是底部和少量火焰沿蔓延的边缘。这样可以最大化锅中央的反应性，也就是你最需要它的地方。

储存的热与输入的热

说到炒菜，有一个重要的区别需要了解:储存的热能和热流的区别。

储存的热能正如它听起来的那样:储存在锅里的能量。我们用度数来测量能量。当人们问你一个给定物体的温度是多少时，他们实际上是在问这个物体的分子中储存了多少能量。我们使用的大多数烹饪容器都是由金属制成的，它所能储存的热能是基于它的比热容(物质的重量在每度温度下所含的能量)和它的质量(也就是功能上的重量)。

现在，在西方的烹饪器皿中，锅中储存的能量是至关重要的。大多数高质量的西方炊具都很厚，由铸铁或钢等高密度金属制成。他们的想法是，通过适当的预热，西式平底锅中储存了足够的能量，即使你往里面添加食物，比如一大块肥美的牛排，它的温度也不会下降太多，这样你就可以以一种均匀、可预测的方式烹饪食物。如果我们从上面回到桶的比喻，一个沉重的西方煎锅就像一个又大又肥的能量桶。填满这个桶需要很长时间(这意味着要进行漫长的预热)，但一旦装满，它就有多余的能量——向桶中添加食物只会消耗相对较少的整体储存能量。

有了足够厚的煎锅和足够的预热——比方说大约650华氏度左右——你可以完全从火上取下平底锅，把一块牛排扔进去，仍然可以从储存的能量中获得良好的焦度。一旦你把你的平底锅加热，相对较少的额外能量输入需要得到好的结果。

另一方面，炒锅依赖于不同的原理。锅是一种较薄、相对较轻的器皿。普通炒锅的厚度大约是标准西式平底锅的三分之一。这意味着在给定的温度下，它储存的热量相对较少。这是一个小桶，一旦你添加食物，它会很快失去它的能量储存。

因此，要做好炒菜，需要高的热能输入。不仅开始时锅要热，而且在大多数食谱中，你需要在整个烹饪过程中保持高火，以补充被注入到食物中的能量。华体会体育手机端APP

炒锅vs煎锅

那么为什么储存热和热输入/输出之间会有这样的区别呢?这两种风格在功能上有何不同?

这是因为在西方烹饪器皿中，均匀加热是最重要的。你要让锅从边缘到中心的温度保持一致。带铝芯的厚金属有助于实现这一点，从开始到结束保持相对较高的烹饪温度。

当你往锅里加入食物时，炒锅和煎锅的温度都会迅速下降，因为热量被转移到食物上。假设一开始的温度是650华氏度，一个西式煎锅会下降到480华氏度左右，而一个炒锅，因为它储存的热量较少，会一直下降到近400华氏度。随着烹饪的继续，西式煎锅会慢慢恢复加入食物时损失的一些能量。记住，西式煎锅的加热和冷却过程非常缓慢和均匀。

另一方面，炒锅会以更快的速度恢复失去的热量，但它的初始温度较低——它需要将近整整两分钟才能弥补失去的时间，超过西式煎锅。

啊哈!，你可能会这样想。所以西方的长柄煎锅比炒锅更适合在低输出的炉子上烹饪!

好吧，让我们看一看不同的数据集，这一次只关注锅底的温度——高温烧焦区。为了达到这些读数，我加入了食物，把它炒到合理的焦度，然后把它推到煎锅或炒锅的两侧。

现在我们看到，事实上，在最重要的区域——炒锅的最底部，也就是正在燃烧的地方——炒锅实际上比西式煎锅恢复热量的速度要快得多。同样，这是因为西方的煎锅是为均匀的热而设计的，而炒锅是为无功热量。

用炒锅做饭，你想要锅内不同的温度区域。你想要的是最底下最火辣的部分。你需要边缘周围稍微凉一点的区域。你想让热量上升到锅的边缘，这样当你用传统的炒菜方法抛出食物时，它会撞上一柱热气腾腾的空气。当食物被推到边缘时，底部很快就会恢复到灼热的温度，为下一道菜做好准备。华体会应用下载

为了证明这种差异，我使用热成像相机来显示西方煎锅和炒锅的热模式。

预热过的锅底部有一个高温区，边缘逐渐变冷。

所以，在家用灶台上炒菜的关键是要小批量地烹饪，让锅底的部分在整个烹饪过程中保持热。在一顿有许多小菜的传统中餐中，这很自然，因为你只做了一小批每道菜。如果你想做更少的菜但更多的份量，这意味着批量烹饪．

无论我是用煎锅还是炒锅翻炒，我都会把肉和蔬菜分成一磅的份量(如果我用的是慢火的话，甚至可以分成半磅)，然后把它们一个个放进锅里，让它们先煎熟，然后再把它们盛到旁边的碗里。一旦锅恢复了一些能量，又开始冒烟，我就做下一批菜，以此类推。然后在最后加入香料和酱汁之前把所有材料混合在一起。