Tìm hiểu về các phương pháp truyền nhiệt ( heat transfer methods) trong nấu ăn & làm bánh

Con người biết dùng nhiệt từ thuở xa xưa để làm chín thực phẩm. Từ những vụ cháy rừng tự nhiên, người ta nhận thấy thực phẩm có gia nhiệt mang hương vị hấp dẫn hơn và cũng từ đó, con người biết giữ lửa và tạo ra lửa để cải thiện bữa ăn hằng ngày. Thuyết tiến hóa chỉ ra rằng nhờ tiêu thụ đồ chín, hàm răng của người bớt thô hơn, trí não phát triển hơn rồi từ đó vượn người thành người.

Thực ra thì cái vụ thuyết tiến hóa này đến nay đã có một số nhà khoa học phản ánh rằng nó không hề đúng. Nếu đúng thì vượn cho ăn đồ chín đã trở thành con người chứ không phải vẫn mãi là vượn như ngày nay hoặc nếu không thì chúng cũng phải tiến hóa thành con gì đó thông minh hơn 1 tí 😉 nhưng vượn thì vẫn hoàn là vượn trong ngàn năm qua 😉 . Cũng giống như mèo hay chó được nuôi từ rất lâu rồi, được ăn đồ chín nhưng giờ vẫn vậy ^^, chỉ khác chăng là mất luôn khả năng săn mồi hay mèo mà gặp chuột còn cụp đuôi chạy lẹ 😆 

Trong nấu ăn hay làm bánh, chúng ta đều phải dùng đến nhiệt. Nhiệt sẽ truyền từ nơi có nhiệt độ cao ( lò nướng chẳng hạn) đến nơi có nhiệt độ thấp ( bánh mì trong lò) . Sự truyền nhiệt này gọi là dòng nhiệt (heat flow) . Dòng nhiệt này qua lại giữa hai vật cho đến khi chúng có cùng 1 nhiệt độ và năng lượng chuyển giữa hai nơi gọi là năng lượng nhiệt ( heat energy). 

1.Các phương pháp truyền nhiệt

Có 3 phương pháp truyền nhiệt: dẫn truyền ( conduction),  đối lưu (convection) và bức xạ ( radiation). 

– Dẫn truyền ( conduction): dẫn nhiệt là dòng nhiệt trực tiếp qua vật liệu do tiếp xúc vật lý trực tiếp. 

– Đối lưu ( convention): là sự truyền nhiệt giữa bề mặt và chất lân cận (khí, không khí hoặc chất lỏng) do nhiệt độ gây ra

– Bức xạ (radiation): không cần phương tiện hay môi trường truyền nhiệt. Nó truyền nhiệt năng thông qua vật chất không gian bằng sóng điện từ.

Để hiểu thêm về sự truyền nhiệt này trong nấu ăn và làm bánh thì mình có 2 ví dụ bên dưới vì đôi khi sẽ có cả ba cách truyền nhiệt này xảy ra đồng thời. 

Ví dụ 1 : bạn có 1 âu đựng trứng lạnh và đặt trực tiếp  vào 1 thau nước nóng. Trứng sẽ ấm dần lên còn thau nước thì nguội đi cho đến khi hai vật thể này có cùng nhiệt độ. Sự truyền nhiệt này gọi là dẫn truyền ( conduction) và nước là môi trường truyền nhiệt

Ví dụ 2 : một nhóm người ngồi trong phòng có lò sưởi. Lửa được xem là nguồn bức xạ nhiệt ( radiant heat) và những người nào ngồi gần lò sưởi thì sẽ cảm thấy ấm hơn người ngồi xa lò sưởi. Bức xạ (radiation) là năng lượng điện từ được truyền bằng sóng cực ngắn và nó chỉ đến được những người ở gần ngọn lửa. Những viên gạch trong lò sưởi trở nên nóng thông qua sự dẫn truyền ( conduction) . Ngọn lửa chạm vào gạch, làm ấm chúng và truyền hơi ấm cho những viên gạch lân cận. Căn phòng được sưởi ấm chủ yếu bằng phương pháp đối lưu (convection). Không khí nóng lên khi gần lửa, nở rộng và bay lên trong khi không khí mát mẻ bay là xuống. Không khí liên tục chuyển động, và cuối cùng toàn bộ căn phòng trở nên ấm áp. 

2.Nướng bánh (baking)

Nướng bánh là ví dụ điển hình về bức xạ (radiation) khi nhiệt được tỏa ra từ vật thể nóng hoặc từ ngọn lửa. Tuy nhiên bột nhào (dough/batter) không được đặt trực tiếp lên nhiệt mà là gián tiếp qua khay đựng bánh. Nhiệt từ thanh nhiệt làm nóng không khí trong lò và thành lò. Không khí gần thanh nhiệt trở nên nóng hơn, bốc lên và thay thế từ từ không khí lạnh nặng hơn. Kết quả là dòng đối lưu nhiệt ( convection) di chuyển xung quanh bột nhào (dough/batter) và làm chín chúng. Lò nướng đối lưu (convection oven) tận dụng nguyên lý này để gắn thêm quạt nhằm để không khí nóng luân chuyển tốt hơn và kết quả là làm chín thực phẩm nhanh và đều hơn khi loại bỏ được các điểm nóng và lạnh trong lò. Thông thường, người ta khuyên nên giảm 25oF khi nướng với lò có bật quạt đối lưu tuy nhiên thì cũng tùy lò 😉 

3. Nướng thịt cá (grilling & broiling)

Nướng cũng là ví dụ của bức xạ nhiệt, bởi vì thực phẩm gần ngọn lửa hoặc than 😉 . Thực phẩm càng gần nguồn nhiệt bao nhiêu thì càng mau chín bấy nhiêu.

Grilling và broiling thì đều là nướng nhưng grilling thì đặt thực phẩm trên nguồn nhiệt và broiling thì thực phẩm dưới nguồn nhiệt. Ví dụ thịt trên vỉ than là grilling nhưng để trong nồi chiên không dầu thì là broiling và nếu có quạt đảo nhiệt thì là kết hợp đối lưu ( convection) 

 

4. Luộc ( boiling)

Đối với luộc, nhiệt sẽ truyền vào trực tiếp vào đáy nồi. Nồi sẽ làm nóng nước bên trong và thực phẩm chín bằng dòng nhiệt đối lưu (convection) chuyển động trong môi trường lỏng. Chiên ngập dầu (deep frying) cũng có cách truyền nhiệt tương tự. 

5. Lò vi sóng (micro wave)

Lò vi sóng sử dụng bức xạ điện từ (electromagnetic radiation) để nấu thức ăn; tuy nhiên, sóng vi ba là một dải năng lượng điện từ  (electromagnetic energy) khác với nhiệt bức xạ (radiant heat) được đề cập ở trên. Sóng vi ba thâm nhập vào thực phẩm, kích thích các  phân tử phân cực (Polar molecules) chuyển động sinh nhiệt làm chín thực phẩm.

Sóng vi ba ( Microwaves) được coi là có năng lượng thấp hơn sóng hồng ngoại (infrared wave) vì chúng không ảnh hưởng đến tất cả các phân tử (molecules) mà chỉ ảnh hưởng đến phân cực (polar).

Phổ sóng điện từ ( Electromagnetic Spectrum) cho thấy sóng viba có năng lượng thấp hơn sóng hồng ngoại (infra-red)

Các phân tử phân cực (Polar molecules) có điện tích hơi khác nhau ở hai đầu đối diện của chúng, khiến chúng phản ứng nhanh hơn với bức xạ vi sóng (microwave radiation) so với các phân tử không phân cực (nonpolar molecules)

Nhiệt hồng ngoại (Infrared heat) làm tăng độ rung của gần như tất cả các phân tử, nên cả cốc nước và nước đều nóng lên. Nước là phân tử phân cực, nhưng một cốc đựng nước làm bằng thủy tinh chịu nhiệt (Pyrex) thì không. Lò vi sóng làm nóng nước, nhưng cốc thủy tinh vẫn tương đối mát cho đến khi sức nóng của nước làm ấm nó. 

Lò vi sóng thì làm chín thực phẩm nhanh hơn lò nướng, bởi vì chúng kích hoạt các phân tử phân cực cùng 1 lúc, trong khi đó thì với lò nướng, nhiệt phải cần thời gian để thâm nhập vào trung tâm của thực phẩm. Do đó lò vi sóng không làm cháy bề mặt thực phẩm như là dùng lò nướng và do thực phẩm được làm chín nhanh hơn nên cũng hạn chế mất chất dinh dưỡng hơn. 

6. Bếp điện từ ( Induction cooktops)

Bếp điện từ sử dụng điện từ trường ( electromagnetic energy ) để truyền nhiệt. Trong bếp từ sẽ có cuộn dây sinh từ được đặt dưới mặt bếp. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ tạo dòng điện cảm ứng Foucalt. Dòng điện này sinh ra từ trường đi là là trên mặt bếp trong phạm vi vài milimet và tác dụng vào các vật nấu nướng bằng kim loại nhiễm từ ( inox pha sắt…) làm cho nó tự nóng lên nên sẽ nấu chín thức ăn trong đó. Bếp từ không bị nóng nên vừa tiết kiệm điện năng lại rất an toàn khi sử dụng. Người sử dụng bếp từ cũng thoải mái hơn khi không bị hơi nóng phả vào người như dùng bếp gas hay bếp điện. 

7. Bếp hồng ngoại

Bếp hồng ngoại sử dụng những bóng đèn halogen đặt dưới tấm kính để sinh ra nhiệt lượng. Đèn halogen này phát ra nhiệt độ cao hơn bóng đèn quang bình thường rất nhiều , thường là 250-600°C , đủ nấu chín thực phẩm đồng thời rút ngắn thời gian nấu. Bên trên mặt bếp sử dụng 1 loại kính chuyên dụng với thấu kính hội tụ sẽ ngăn nhiệt thất thoát ra bên ngoài vùng đun nấu.

Nhiệt lượng này được phát ra dựa theo nguyên lý bức xạ nhiệt (electromagnetic radiation). Một số lò nướng người ta cũng gắn đèn halogen. Ngoài ra halogen còn kết hợp với vi sóng làm cho thức ăn chín nhanh hơn nữa. 

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *