Không phải lỗi tại bạn! Khoa học tìm ra lý do tại sao rán thức ăn bằng chảo chống dính vẫn dễ bị cháy

Lần sau nếu bạn rán đậu hoặc cá bằng chảo chống dính mà vẫn bị cháy, đừng quá tự ti bởi muốn chiến thắng được các định luật vật lý không phải là điều đơn giản.

Một cuộc điều tra về cách thức dầu hoạt động trên các bề mặt phẳng và nóng mới đây đã phát hiện ra quy trình gây ra việc thực phẩm dính vào chảo chống dính. Báo cáo kết quả đã được xuất bản mới đây trên tạp chí Vật lý chất lỏng, mang tên: “Giải thích hiện tượng thực phẩm bị dính khi chiên trong chảo bằng thực nghiệm.”

Theo các tác giả, Alexander Fedorchenko và Jan Hruby, cả hai đều đến từ Học viện Khoa học Séc, thì vấn đề hoàn toàn nằm ở việc “đối lưu nhiệt mao dẫn”, hay còn gọi là Hiệu ứng Marangoni – sự dịch chuyển vật chất bên trên hoặc bên trong một lớp chất lưu do sự khác nhau của sức căng bề mặt.

Trong thí nghiệm của mình, Fedorchenko và Hruby, các chuyên gia về động lực học và vật lý nhiệt chất lỏng, đã thử nghiệm hai chảo chống dính gồm một chảo tráng các hạt gốm và một chảo phủ Teflon. Các bề mặt của chảo được phủ một lớp dầu hướng dương mỏng, sau đó, sử dụng một camera đặt trên cao, các nhà khoa học đo tốc độ mà các đốm khô hình thành và phát triển khi chảo được làm nóng.

Các nhà khoa học nhận thấy rằng, khi chảo được làm ấm từ bên dưới, một gradient nhiệt độ xuất hiện trên màng dầu. Gradient nhiệt độ là đại lượng vật lý mô tả hướng có tốc độ thay đổi nhiệt độ nhanh nhất, ở xung quanh một vị trí, và độ lớn của mức độ thay đổi nhiệt độ nhanh nhất này.

Và điều này dần tạo ra một gradient sức căng bề mặt, hướng dầu ra khỏi tâm chảo và hướng ra ngoại vi; chất lỏng có sức căng bề mặt cao sẽ tác dụng lực lên chất lỏng xung quanh hơn so với chất lỏng có sức căng bề mặt thấp.

Đây là một ví dụ tuyệt vời về đối lưu nhiệt mao dẫn – hiện tượng trong đó gradien sức căng bề mặt buộc chất lỏng (trong trường hợp này là dầu) di chuyển ra phía ngoài. Một khi điều này xảy ra, thực phẩm có xu hướng dính vào giữa chảo nhiều hơn, kết quả của việc “hình thành một điểm khô trong màng dầu hướng dương mỏng”, theo nghiên cứu.

Fedorchenko và Hruby đã thực sự tạo ra một công thức để tính toán “tốc độ đọng sương”, để đo tốc độ rút đi của các giọt dầu. Các nhà khoa học cũng xác định các điều kiện dẫn đến các đốm khô, dẫn đến lời khuyên về nấu nướng như sau:

“Để tránh hình thành vết khô không mong muốn, nên áp dụng một số biện pháp sau: tăng độ dày màng dầu, đun nóng vừa phải, làm ướt hoàn toàn bề mặt chảo bằng dầu, dùng chảo có đáy dày, khuấy đều thực phẩm thường xuyên trong quá trình nấu ăn”, các tác giả của báo cáo viết.

Hóa ra, những lời khuyên này chính là điều mà nhiều người trong chúng ta đã tự học được, hoặc được truyền dạy kinh nghiệm trong quá trình nấu nướng, dù không phải tiến hành một buổi thử nghiệm hay nghiên cứu nào.

Và lần tới khi thức ăn trong chảo bắt đầu có dấu hiệu cháy xem, bạn có thể giơ nắm tay của mình một cách giận dữ trên mặt bếp và nói: “Đáng nguyền rủa, cái đồ… đối lưu nhiệt mao dẫn!”.