鍋具材料的熱導率對食物與烹飪方式的影響

鍋具材料的選擇如何影響食物的味道? 在烹飪過程中,又應選擇怎樣的金屬炊具呢?

大多數人們似乎總認為一頓飯、一道料理,最重要的只有食材的優劣,但其實鍋具的材質也是其中的重要因素,可卻很少被人放在心上。事實上,一件鍋具所用的金屬材料類型,對烹飪食物的結果起著重要作用。因為不同的金屬都各自具有獨特的特性,而這些特性將決定鍋具在執行特定烹飪過程時的性能,例如煎炒、慢燉、油炸等等。

在選擇金屬鍋具時,最需要考量的是它的導熱性,因為熱導率是衡量材料是否能夠有效傳遞和分配熱量能力的指標。

熱導率高的材料會迅速從環境中吸收熱量,並且在周圍溫度下降時也會更快地散熱。理想情況下,燉鍋或炒鍋所用的金屬應具有較高的熱導率,以便食物能夠快速且均勻地被烹飪。當然,並非所有的烹飪都需如此,因為有時使用導熱率較低的金屬,可以增強所烹飪食物的風味和品質。比如: 不銹鋼、鑄鐵、銅、陶瓷和鋁都是設計鍋具中最常見的幾種金屬。這些材質中,不是所有的金屬都具有超高的熱導率,也不是所有的金屬都不會改變烹飪食物的味道。所以,如何根據烹飪方式、食物性質等,來選擇正確的金屬鍋具顯得非常重要。

 

鋁製鍋
在過去的幾十年裡,鋁一直是消費者首選的金屬鍋具類型,佔所有鍋具銷售額的 50% 以上。

鋁的導熱係數非常高,為205 W/mK,所以它能夠快速且均勻地烹飪食物。
在價格方面,鋁製鍋具較為經濟實惠,且相對輕便又耐用。

但因鋁為活性金屬(銅、鐵亦是),如果使用這些活性金屬製成的鍋來烹飪高酸性或鹼性食物,比如番茄、檸檬汁等,所烹飪的食物可能會帶有金屬味和苦味。而烹調顏色較淺的食物(如雞蛋),則食物可能會變色或帶有灰色條紋。這類活性金屬製成的鍋具較為適合用於燒水、炒菜或燒肉等烹飪方式。

不過,現今當然也有可防止食物與金屬發生反應的方式,有些鋁製鍋會帶有不沾鍋塗層。製造商開發了一種稱為陽極氧化的技術,可用來處理鋁,且同時仍保持其高導熱的特性。這個過程涉及一系列電化學反應,使鋁表面自然形成的氧化膜逐漸變厚。隨著這種塗層的硬化,金屬會變得更耐刮耐磨,並且不再與酸性或鹼性食物發生反應。

铝阳极氧化(处理)不粘煎锅

(圖一) 陽極氧化鋁 不沾鍋

 

銅製鍋
銅的導熱係數極高,為 385 W/mK,是鋁製烹飪器具的兩倍。正宗的銅製燉鍋和平底鍋,非常適合用於快速加熱或冷卻食物時使用,也最常用於需要特定烹飪溫度的高溫加熱或溫和煨制製作醬汁。

與鋁相同,銅也是活性金屬之一,叫不適用於烹飪酸鹼性食物。如果使用純銅燉鍋或炒鍋,烹飪中的食物也有可能從這些平底鍋中吸收金屬,而這些金屬可能在經食用後被人體攝入,進而引起噁心、嘔吐或腹瀉等不適狀況。雖然大多數情況下,人體無意間攝入了少量的銅,並不會在生理上帶來巨大的影響。但是,如果這些鍋碗瓢盆是每天都在使用,就需要特別留意這一點。

而現今也為了避免潛在的食物污染,有些業著們也會使用包覆金屬的方法,為銅製鍋具製造過程中搭配錫或不銹鋼。

(備註:包覆是指不同金屬的融合製成合成鍋具,外層通常是非反應性金屬,例如不銹鋼,內層是導熱性更高的金屬,例如鋁或銅。包覆也可以指在鍋的底層添加一層具有高導熱性的金屬,以促進更有效的熱傳遞。)

(圖二) 純銅金屬鍋

 

不銹鋼鍋
由 100% 不銹鋼製成的燉鍋或炒鍋對食物完全不會產生上述的化學反應,意指它可以用來烹飪各種類型的食物。

不銹鋼鍋具價格便宜,且不論是瓦斯爐、電磁爐、烤箱均可使用,甚至放入洗碗機也無礙。

在所有金屬合金中,不銹鋼的導熱係數最低,僅為45 W/mK,熱傳遞和熱分佈的性能較為低,使得烹飪時對溫度的控制就非常具有挑戰性。由於有較低的有效傳熱能力,大多數的不銹鋼鍋具都會使用銅或鋁做為基底。不銹鋼鍋具在加熱到更高溫度時,會釋放出少量的鎳、鐵和鉻。攝入鐵和鉻可能對人體是有益的,但是,根據烹飪溫度的高低,釋放的鎳量可能會對鎳敏感的人有害。

(圖三) 不銹鋼平底鍋

 

鑄鐵鍋
近3000年來,鑄鐵一直被用來製作食物,最初在中國用於烹飪大米。鑄鐵鍋具非常耐用,價格低廉,非常適合在烘烤和油炸食物時使用。用無塗層的鐵鍋烹飪還可以幫助人體增加每日鐵的攝入量,使部分食物中天然存在的鐵含量幾乎翻倍提高。

鐵是一種非活性金屬,也幾乎可以用來烹飪任何類型的食物。

陶瓷鍋
陶瓷鍋具是另一種具有天然低導熱性的材料。若想快速加熱食物或煎炸食物時,陶瓷鍋並不適合使用。但陶瓷鍋一旦被加熱,由於它擁有很好的隔熱性能,保溫性能非常好,故非常適合用於慢燉這種烹飪方式。

(圖四) 鑄鐵煎鍋

 

結論
根據本文闡述,建議人們在烹飪時,應根據食材、烹調方式等選擇最合適金屬類型鍋具。例如,如果是燉或慢煮,最好使用導熱係數較低的材料,比如鑄鐵、陶瓷;如果是油炸或燒水,則可使用導熱係數更高的材料,如銅或鋁。當然,現今製造商也有研發出兼具銅、鋁等導熱性能高、包覆不銹鋼等非反應性材料的鍋具提供消費者選擇,此類型的鍋具相對應用的範圍也會更為廣泛。

 

 

文章參考來源:

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Kuligowski, J., & Halperin, K. M. (1992). Stainless steel cookware as a significant source of nickel, chromium, and iron. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 23(2), 211–215. doi: 10.1007/bf00212277