
以下文章经许可转载自 The Conversation,这是一个报道最新研究的在线出版物。
油炸火鸡是感恩节获得美味、多汁餐点的绝佳方式。但是这种烹饪方法可能非常危险。
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每年秋天,数百万美元的损失、急诊室就诊以及 甚至死亡都是因尝试油炸火鸡造成的。绝大多数事故的发生是因为人们将冷冻火鸡放入 沸腾的油 中。如果您今年考虑油炸,请务必在将火鸡放入锅中之前解冻并擦干。否则可能会导致爆炸性灾难。
将哪怕是部分冷冻的火鸡放入油炸锅中,到底有什么危险?
我是一名化学家,研究植物、真菌和动物化合物,并且热爱食物化学。冷冻火鸡爆炸的原因,归根结底,与密度的差异有关。油和水的密度不同,水在其固态、液态和气态之间的密度也不同。当这些密度差异以恰当的方式相互作用时,就会发生爆炸。
理解密度
密度是指在特定体积下物体的重量。例如,想象一下你一只手拿着冰块,另一只手拿着棉花糖。虽然它们大小大致相同,但冰块更重:它的密度更大。
关于油炸的第一个重要的密度差异是 水比油密度更大。这与每种物质的分子如何紧密堆积以及构成每种液体的原子的重量有关。
水分子很小且紧密堆积。相比之下,油分子要大得多,并且不能很好地堆积在一起。此外,水由氧原子和氢原子组成,而 油主要由碳原子和氢原子组成。氧比碳重。这意味着,例如,一杯水比一杯油含有更多的原子,并且这些单个原子更重。这就是为什么油漂浮在水面上。它的密度较小。
虽然不同的材料具有不同的密度,但单一材料的液体、固体和气体也可能具有不同的密度。每次你将冰块放入一杯水中时,你都会观察到这一点:冰漂浮在顶部,因为它比 水密度更小。
当水吸收热量时,它会变成气态,即蒸汽。蒸汽的体积是相同数量的液态水分子体积的 1700倍。当你在茶壶中烧水时,你会观察到这种效应。膨胀气体的力量将蒸汽从 壶嘴中推出,发出尖叫声。
冷冻火鸡充满了水
冷冻火鸡——或任何种类的冷冻肉类——都含有大量冰。生肉可能含有 56% 到 73% 的水。如果你曾经解冻过一块冷冻肉,你可能已经看到所有流出的液体。
对于油炸,食用油被加热到大约 350 华氏度(175 摄氏度)。这比水的沸点 212 华氏度(100 摄氏度)高得多。因此,当冷冻火鸡中的冰接触到热油时,表面冰迅速变成蒸汽。
当这种情况发生在油的最表面时,快速转变不是问题。蒸汽无害地逸入空气中。
然而,当你将火鸡浸入油中时,火鸡内部的冰会吸收热量并融化,形成液态水。这就是密度发挥作用的地方。
这种液态水的密度比油大,因此它会沉到锅底。水分子继续吸收热量和能量,最终它们会发生相变并变成蒸汽。然后,水分子迅速彼此远离,并且 体积膨胀 1700 倍。这种膨胀导致水的密度降至 油的密度百分之一,因此气体想要迅速上升到表面。
将密度的快速变化与体积的膨胀结合起来,就会发生爆炸。蒸汽膨胀并上升,将沸腾的油从锅中喷出。如果这还不够危险,当溢出的油接触到燃烧器或火焰时,它会着火。一旦一些油滴着火,火焰就会迅速点燃附近的油分子,从而导致快速蔓延且通常是灾难性的火灾。
每年都会发生数千起类似的事故。因此,如果您决定今年感恩节油炸火鸡,请务必彻底解冻并拍干。下次当您在装满油的平底锅中加入少量液体并最终导致炉子上到处都是油时,您就会知道其中的科学原理了。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。