Patelnia idealna - Nauka na talerzu

Wybór odpowiedniej patelni jest nie lada zagwozdką. Szczególnie w obecnych czasach, kiedy można kupić niemalże wszystko, wybór jest bardzo szeroki, a wręcz przytłaczający. Jak rozpoznać dobrą patelnię wśród szerokiej oferty sklepów i nie dać się złapać reklamom czy chwytom marketingowym stosowanym przez producentów i sprzedawców? Czy w ogóle istnieje patelnia, która będzie dobra do smażenia wszystkiego? Na co zwrócić uwagę przy zakupie? Na te i inne pytania postaram się odpowiedzieć w tym artykule.

Źródło: Gras, N. https://unsplash.com/photos/UiGsP8TvOJQ (dostęp 29.10.2020r.).

Na co zwrócić uwagę przy zakupie patelni?

Kiedy kupujemy patelnię (garnek czy inne naczynie), powinniśmy zwrócić uwagę na dwie podstawowe kwestie:

Powierzchnia patelni nie powinna wchodzić w reakcje chemiczne z żywnością (nie może być aktywna chemicznie), ponieważ mogą one prowadzić do zmian w smaku przygotowywanej na niej żywności, a w gorszym wypadku nawet do powstawania szkodliwych dla zdrowia substancji.
Patelnia powinna się nagrzewać równomiernie i efektywnie podgrzewać jedzenie.

W obu przypadkach wiąże się to z materiałem, z którego wykonana jest patelnia. Nim szczegółowo omówimy poszczególne materiały, powróćmy jeszcze na chwilę do tematu związanego z przenoszeniem energii.

Parametry opisujące materiały

Każdy materiał posiada szereg charakterystycznych dla siebie właściwości, które warunkują jego zachowanie i odróżniają go od innych. Są to:

– ciepło właściwe (C_p) – czyli ilość energii, jaka jest potrzebna, by podnieść temperaturę danego ciała o określonej masie o 1°C. Im ciepło właściwe danej substancji jest wyższe, tym więcej energii jest potrzebne do jej ogrzania, ale jednocześnie więcej jej będzie posiadać (po ogrzaniu), bo więcej jej nagromadzi, a później będzie się mogło nim podzielić 😉.

– przewodność cieplna (k lub λ) – to zdolność do przewodzenia ciepła. Wysoka wartość oznacza, że dany materiał jest dobrym przewodnikiem, zaś niska wskazuje na dobrego izolatora (niechętnego do dzielenia się energią z innymi).

– dyfuzyjność cieplna (α) (lub współczynnik wyrównywania temperatur) – to stosunek tego, jak dobrze dany materiał przewodzi ciepło do jego zdolności (łatwości) nagrzewania. Duża dyfuzyjność cieplna oznacza tyle, że będzie się on nagrzewał (lub oziębiał) szybko i z łatwością osiągał stałą temperaturę na całej powierzchni.

– gęstość (ρ) – czyli stosunek masy do objętości materiału. Ta sama objętość materiału o mniejszej gęstości będzie lżejsza od tego o większej gęstości.

Zwróćmy tutaj jeszcze uwagę na ciężar patelni (który wynika z gęstości). Gdy jest ona cięższa, to będzie się co prawda dłużej nagrzewać, ponieważ będzie potrzebować więcej energii, ale jest to równoznaczne z tym, że więcej jej będzie posiadać, więc tak szybko się nie wychłodzi.

Materiał	Ciepło właściwe (J/kgK)	Gęstość (g/cm³)
Miedź	385	8,96
Żeliwo	450	7,85
Stal nierdzewna	500	7,86
Aluminium	897	2,7
Powietrze	1012	0,0012

Właściwości wybranych materiałów.

Równomierność nagrzewania związana jest zatem z przewodnością cieplną materiału. Na zdolność utrzymywania stałej temperatury i efektywnego przenoszenia energii do żywności będzie wpływać ciepło właściwe i gęstość danego materiału. Przyjrzyjmy się im zatem bliżej.

Źródło: Hepner, K. https://unsplash.com/photos/HbuLQEByZcU (dostęp 29.10.2020r.).

Metale – czy to najlepszy materiał na patelnię?

Metale są generalnie dobrymi przewodnikami ciepła. Jak już wcześniej pisałam w artykule o wiązaniach chemicznych, metale posiadają dość mobilne elektrony, które względnie łatwo mogą się przemieszczać i tym samym przenosić energię. Jednocześnie mankamentem takiego stanu rzeczy jest ich znaczna reaktywność chemiczna. Metale są tak chętne do interakcji, że gdy tylko spotkają tlen (np. w powietrzu), to błyskawicznie tworzą stabilne tlenki, czyli związki ceramiczne, pokrywając nimi swoją powierzchnię. Jest ona jednak na tyle cienka, że bardzo łatwo ją zniszczyć. Metalurdzy jednak odkryli sposób na to, by wytworzyć bardziej wytrzymałą warstwę. Przy kontrolowanych warunkach można stworzyć grubszą powłokę ochronną.

Źródło: Meyers, D. https://unsplash.com/photos/F16B5nl7Qk8 (dostęp 29.10.2020r.).

Designerska miedź

Miedź wyróżnia się w swojej grupie dobrą przewodnością cieplną, równomiernym nagrzewaniem, ale i wysoką ceną. Jest bardzo reaktywna chemicznie, więc tworzy wspomnianą już warstewkę tlenku miedzi. Nie zawsze jest ona szczelna i miedź może przenikać z patelni i reagować z żywnością. Ma to swoje zalety w dwóch przypadkach: gotowania warzyw i ubijaniu białek (to oczywiście w misie wykonanej z miedzi), bowiem metal ten poprawia zieloną barwę pierwszych i stabilizuje jajeczną pianę. Jednak ludzki organizm jest w stanie wydalić tylko określoną ilość tego pierwiastka, a jego nadmiar może wywołać problemy żołądkowe, a nawet doprowadzić do uszkodzenia wątroby.

Miedź również łatwo reaguje z kwasami, stąd też nie powinno się używać takich naczyń do gotowania kwaśnych dań, czyli z pomidorami, winem, sokiem z cytryny itd. Dlatego też, by znaleźć kompromis między dobrymi cechami cieplnymi a bezpieczeństwem zdrowotnym, miedziane patelnie pokrywane są warstwą innej substancji, np. cyny. Oba pierwiastki łatwo się ze sobą łączą, tworząc trwałą powłokę. Na takiej patelni można śmiało przygotować kwaśne potrawy, jednak mankamentem cyny jest dość niska temperatura topnienia (232°C).

Zamiennikiem cyny może być stal nierdzewna, która jest od niej bardziej wytrzymała. Jednak stal nie „lubi” się tak bardzo z miedzią i muszą być one połączone ze sobą w sposób mechaniczny. Może zatem dojść do ich rozwarstwienia, np. gdy patelnię zostawi się na ogniu. Stal nie jest tak dobrym przewodnikiem ciepła jak miedź, więc to, co jest tak cenione w jej przypadku, zostaje stłumione przez obecność stali.

Patelnie miedziane o charakterystycznej dla tego materiału pomarańczowej barwie.

Źródło: Gill, H. https://unsplash.com/photos/J5ybwA02dvI (dostęp 29.10.2020r.).

Patelnie aluminiowe

Aluminium ma co prawda gorszą przewodność cieplną od miedzi, ale jest już znacznie tańsze. Dodatkowym atutem (lub wadą) jest jego niska gęstość, co przekłada się na niską masę takiej patelni. W przypadku aluminium znów mamy do czynienia z jego łatwym utlenianiem. Kwasy, zasady czy siarczek wodoru (powstający, np. podczas gotowania jaj) łatwo penetrują w głąb aluminiowej powierzchni powodując powstawanie różnych związków (wizualnie odznacza się to pojawieniem szarych czy czarnych plam). Może to wpływać na kolor żywności, szczególnie o jasnej barwie. Dlatego też patelnie aluminiowe pokrywane są nieprzywierającą powłoką, bądź poddawane procesowi anodowania, w wyniku którego tworzy się gruba ochronna warstwa tlenków. Pojawiły się również doniesienia odnośnie szkodliwości korzystania z utensyliów aluminiowych, więc są one wycofywane z użycia i stopniowo znikają z naszych kuchni.

JUŻ JEST!

Wyjątkowy e-book z 20 przepisami na nietuzinkowe, autorskie dania: przystawki, zupy, dania główne i desery

ZASIĄDŹ DO UCZTY RAZEM Z NAMI

Porządne patelnie żeliwne

Żelazo jest podstawą żeliwa i stali. Żeliwo to nic innego jak stop żelaza z węglem (ok. 3%) i krzemem, zaś stal jest również takim połączeniem żelaza z węglem, ale węgiel dodawany jest w jeszcze mniejszej ilości. Dodatkowo stal jest obrabiana cieplnie, w celu uzyskania mniej kruchego materiału i możliwości wyrabiania cieńszych patelni. Oczywiście jest to baaardzo duże uproszczenie. Temat stali i w ogóle materiałów jest ogromny, istnieje nawet cała dziedzina naukowa, która się tym zajmuje. Zdradzę Wam nawet pewną ciekawostkę z mojego życia, że sama jestem inżynierem materiałowym. Jednak muszę przyznać, że ta dziedzina nie okazała się być dla mnie tak pasjonująca jak gotowanie i jedzenie, i to właśnie dla tej pasji zmieniłam kierunek swojej edukacji, a decyzji tej nie żałuję 😜.

Co jest atrakcyjnego w takich patelniach? Na pewno cena i bezpieczeństwo stosowania. Nawet jeśli żelazo dostanie się do żywności, to ludzkie ciało łatwo radzi sobie z jego usunięciem, a poza tym wiadomo, że wiele z nas cierpi na jego niedobór (anemia). Patelnie te nie przewodzą tak dobrze ciepła jak te wykonane z miedzi czy aluminium, jednak są cięższe od tych drugich (z powodu większej gęstości). I tak patelnie żeliwne co prawda potrzebują więcej energii, ale dłużej ją utrzymują, zatem po wrzuceniu na nie kawałka mięsa, nie wychłodzi się ona tak szybko jak ta aluminiowa. Zapewniają również równomierne i miarowe grzanie.

Porządna żeliwna patelnia powinna się znaleźć w każdej kuchni 😉.

Źródło: Anshu A. https://unsplash.com/photos/KusGQYgRgSE (dostęp 29.10.2020r.).

Niestety, żeliwna patelnia jest podatna na korozję (brązowe plamy). Można jednak zapobiegać temu zjawisku poprzez właściwe postępowanie z takim naczyniem. Sezonowaniu patelni żeliwnej poświęcę osobny post. Na patelni żeliwnej również nie można przygotowywać kwaśnego jedzenia.

Patelnia nierdzewna

By uniknąć korozji, wymyślono stal nierdzewną. Jest to również stop żelaza i węgla, ale z dodatkiem chromu (18%) i niklu (8-10%). Chrom chroni żelazo przed reakcją z tlenem, bo ten woli towarzystwo właśnie chromu. Razem tworzą grubą ochronną warstwę, która ładnie świeci. Otrzymujemy wówczas patelnię stabilną chemicznie, ale o gorszej przewodności cieplnej (w dużym skrócie przez obecność innych pierwiastków). By polepszyć tą właściwość, często takie patelnie wstawiane mają w dno dodatkowe warstwy, np. miedzi czy aluminium. Wszystkie te procesy wpływają oczywiście na wyższa cenę takiego produktu.

Źródło: Dachis, A. https://unsplash.com/photos/RKJElwIyCQw (dostęp 29.10.2020r.).

Patelnia ceramiczna

Przejdźmy jeszcze do materiałów ceramicznych, czyli m.in. tlenków aluminium, magnezu czy dwutlenek krzemu. One nie mają takich swobodnych elektronów jak metale, ponieważ tworzą między sobą silne wiązania kowalencyjne. Zatem wolno transmitują ciepło, a w dodatku nierównomiernie, jednak dłużej je utrzymują.

Ich zaletą jest za to stabilność chemiczna. Nie korodują jak metale i nie zmieniają smaku jedzenia. Są jednak kruche i łatwo je stłuc. Bezpośredni ogień po prostu je zniszczy, dlatego też 100% ceramiczne naczynia przeznaczone są do pieczenia w piekarniku, a nie na palniku. Na patelniach używane są jedynie jako powłoka ochronna.

Czym jest emalia?

Zauważ, że wymienione powyżej materiały ceramiczne są związkami które powstają spontanicznie w wyniku utleniania metali, np. tlenek aluminium. Tworzą na metalach ochronną warstwę, która nie jest tak reaktywna chemicznie. Przykładem ich wykorzystania są emaliowane garnki. Emalia to po prostu sproszkowane szkło (jest to materiał ceramiczny), którym pokrywane są naczynia. Bądź ostrożny w postępowaniu z takimi garnkami i kiedy są rozgrzane, nie zalewaj ich zimną wodą, bo warstwa ta stosunkowo łatwo ulega zniszczeniu lub wyszczerbieniu.

Naczynia ceramiczne świetnie sprawdzą się do pieczenia potraw w piekarnikach, m.in. zapiekanek.

Źródło: Pielmayer, J. https://unsplash.com/photos/RKJElwIyCQw (dostęp 29.10.2020r.).

Patelnia nieprzywierająca

A co z tzw. powłokami nieprzywierającymi? Powstały w XX wieku, a najbardziej znanym przedstawicielem tej grupy jest teflon (znak towarowy zastrzeżony przez wynalazcę – przedsiębiorstwo DuPont), a dokładnie poli(tetrafluoretylen), w skrócie PTFE. To materiał polimerowy, czyli zbudowany z powtarzających się elementów – tutaj węgla i fluoru. Tworzy on gładką, śliską powierzchnię, która jest bierna chemiczna do pewnej temperatury, a mianowicie około 250°C. Powyżej tej wartości związek ten jest przekształcany w szereg toksycznych substancji gazowych, dlatego trzeba być ostrożnym z temperaturą (a właściwie bardzo silnym przegrzaniem) przy używaniu patelni pokrytych taką powłoką. Jej minusem jest również łatwość, z jaką można tę powłokę usunąć z powierzchni czy zwyczajnie zniszczyć przy pomocy chociażby zwykłego widelca (pamiętaj, że służy on do jedzenia, a nie mieszania potraw na patelni 😉).

Źródło: nichiiro. https://unsplash.com/photos/msvuAdC4Y_o (dostęp 29.10.2020r.).

Którą patelnię wybrać?

Jak widzisz, każdy materiał, który stosuje się do produkcji patelni, ma swoje zalety i wady. Teraz już jesteś ich świadomy. Nie można zatem wskazać jednego „zwycięzcy”. Zauważ, że różne dania wymagają innych warunków, zatem nie ma uniwersalnej patelni do „wszystkiego”. Nawet jeśli chodzi o wielkość, bo nie będziesz smażył jajecznicy z dwóch jajek na patelni o średnicy 30 cm, a steka na malutkiej 20-centymetrowej. A skoro już o nim wspominam, to zdradzę, że kolejny post będzie właśnie o steku idealnym!

Źródło: Kovacs, A. https://unsplash.com/photos/Q_X0T0E0IyU (dostęp 29.10.2020r.).

Podsumowanie:

Przy wyborze patelni powinniśmy zwrócić uwagę na to, z jakiego materiału jest wykonana.
Materiał wpływa w dużej mierze na jej cechy, a mianowicie na przewodność cieplną, równomierność i efektywność nagrzewania oraz obojętność chemiczną (niechęć do wchodzenia w reakcje chemiczne).
Przy produkcji patelnie stosowane są różne materiały: metale (m.in. miedź, aluminium, żelazo z węglem, czyli stal i żeliwo), materiały ceramiczne (tlenki aluminium, magnezu, dwutlenek krzemu, emalia), materiały polimerowe (np. teflon).
Nie rzadko patelnie wykonane są z różnych materiałów (np. poprzez pokrycie powierzchni cienką powłoką ochronną), co przynosi lepsze rezultaty niż jednomateriałowe naczynia.
Nie ma jednej uniwersalnej patelni dobrej do „wszystkiego”. Oprócz samego materiału, z którego jest wykonana, istotny jest również jej rozmiar.

Podobał Ci się mój artykuł?

Podziel się nim! 🤗

Literatura:

Duffett, B. (2019). The Shiny (and Genuinely Useful) Guide to Copper Cookware. https://www.epicurious.com/expert-advice/guide-to-copper-cookware-article

McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.

Potter, J. (2011). Gotowanie dla geeków. Helion.

Vega, C., Ubbink, J., & Van der Linden, E. (Eds.). (2012). The kitchen as laboratory: Reflections on the science of food and cooking. Columbia University Press.

https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87

Artykuły powiązane:

Tłuszcze

Co to są tłuszcze? Z czego się skłądają? Czym są t...

Jak przechowywać jedzenie?

Jak nie marnować jedzenia? Poprzez właściwie postę...

Pieczenie

Bierzemy pod lupę kolejną technikę przyrządzania ...

Spis treści