S POMOČJO FIZIKE LAHKO TRDIMO, DA KUHANJE TEMELJI NA TREH ELEMENTIH TERMODINAMIKE:
• PREVAJANJU TOPLOTE ALI KONDUKCIJI V TRDNINAH MIRUJOČIH TEKOČINAH
• PRESTOPU TOPLOTE ALI KONVEKCIJI V TEKOČINAH
• SEVANJU TOPLOTE ALI RADIACIJI
KUHANJE S KONDUKCIJO:
V OŽJEM SMISLU UPORABLJAMO IZRAZ PREVAJANJE TOPLOTE ZA PRENOS TOPLOTE, PRI KATEREM TOPLOTNI PREVODNIK MED TOPLOTNIM REZERVOARJEM PRI VIŠJI TEMPERATURI IN TOPLOTNIM REZERVOARJEM PRI NIŽJI TEMPERATURI MIRUJE, KAR JE IZPOLNJENO ZA TRDNINE IN MIRUJOČE TEKOČINE.
PRIMER KUHANJA S KONDUKCIJO JE, KO LONEC ZA KUHANJE POSTAVIMO NA TRDNO POVRŠINO VROČEGA ŠTEDILNIKA. KO LONEC PRIDE V NEPOSREDEN STIK S ŠTEDILNIKOM, SE TOPLOTA ZAČNE PRENAŠATI NA LONEC S POMOČJO GIBANJA MOLEKUL ( KINETIČNO ENERGIJO).
KUHANJE S KONVEKCIJO:
PRESTOP TOPLOTE ALI KONVEKCIJA JE KOMBINACIJA PREVAJANJA TOPLOTE IN PRENOSA TOPLOTE S KROŽENJEM SEGRETEGA SREDSTVA. PRESTOP TOPLOTE TOREJ ZDRUŽUJE PREVAJANJE TOPLOTE S FIZIČNIM PREMIKOM VROČIH DELCEV NA HLADNEJŠA MESTA. ZATO DO PRESTOPA TOPLOTE PRIHAJA PRI PREVAJANJU TOPLOTE V TEKOČINAH, SAJ SO MOLEKULE SNOVI LOKALIZIRANE IN NE ZMOREJO KOLEKTIVNEGA GIBANJA, POTREBNEGA ZA PRESTOP TOPLOTE.
PRIMER KUHANJA S KONVEKCIJO JE KUHANJE V KONVEKCIJSKI PEČICI, OZIROMA PEČICI S PRISILNIM KROŽENJEM ZRAKA. V PEČICI JE VGRAJEN VENTILATOR, KI POVZROČA STALNO KROŽENJE VROČEGA ZRAKA V NOTRANJOSTI PEČICE IN ENAKOMERNO PORAZDELI TOPLOTO. KER SE KROŽEČI ZRAK SEGREVA HITREJE KOT MIRUJOČI ZRAK PRI ISTI TEMPERATURI, SE HRANA V KONVEKCIJSKI PEČICI SKUHA BISTVENO HITREJE KOT V KLASIČNI PEČICI. ZARADI PRISILNE KONVEKCIJE IN HITREGA PRENOSA TOPLOTE JE POTREBNA ZA PEČENJE 20 DO 40°C NIŽJA TEMPERATURA OD TISTE, KI BI BILA POTREBNA V KLASIČNI PEČICI.ZARADI HITREGA OGREVANJA TE PEČICE NI POTREBNO PREDGREVANJE LE TE, KAR PA POMENI PRIHRANEK ENERGIJE.
KUHANJE Z RADIACIJO
PRI SEVANJU ALI RADIACIJI, SE TOPLOTA PREVAJA Z IZSEVANO IN ABSORBIRANO ENERGIJO FOTONOV OZIROMA ELEKTROMAGNETSKEGA VALOVANJA.PRIMER KUHANJA Z RADIACIJO JE SEGREVANJE V MIKROVALOVNI PEČICI.
MIKROVALOVNA PEČICA
ODKAR SO SE LJUDJE NAUČILI PRIŽIGATI OGENJ, SO ZA OBDELAVO HRANE UPORABLJALI VROČINO. V OBIČAJNIH PEČICAH TOPLOTA NASTAJA ZARADI IZGOREVANJEM PLINA ALI ZARADI ELEKTRIČNEGA GRELNIKA IN SE DO HRANE PRENESE S PREVODNOSTJO. KER SE VEČ KOT POLOVICA TOPLOTE IZGUBI V OKOLJU OBIČAJNEGA GOSPODINJSKEGA APARATA, SO RAZVILI PEČICE, KI LAHKO PRINESEJO VEČ TOPLOTE NEPOSREDNO HRANI.
SEGREVANJE V MIKROVALOVNI PEČICI
NAJBOLJ REVOLUCIONAREN OD NOVIH NAČINOV KUHANJA JE MIKROVALOVNA PEČICA, KI UPORABLJA NAPRAVO, IMENOVANO MAGNETRON. TA USTVARI VRSTO ELEKTROMAGNETSKEGA SEVANJA, IMENOVANEGA MIKROVALOVI. V MAGNETRONU ELEKTRONE ODDAJA SEGRETA NITKA. TA USTVARI OBLAK, KI KROŽI ZARADI MAGETNEGA POLJA. KO GREDO ELEKTRONI MIMO KRIL V ANODNEM BLOKU, POVZROČAJO HITRO SPREMENLJIVE POZITIVNE IN NEGATIVNE NABOJE IN USTVARJAJO ELEKTROMAGNETNO POLJE, KI NIHA PRI MIKROVALOVNI FREKVENCI 2450 MHZ (KAR USTREZA PRIBLIŽNO 12 CM VALOVNE DOLŽINE) V PROSTORU MED KRILI. ZARADI TEGA POLJA ANTENA ODDAJA MIKROVALOVE SKOZI KOVINSKO VODILO VALOV V PEČICO, KJER JIH RAZPRŠIJO VRTEČE SE LOPATICE. NEKATERI MIKROVALOVI SI UTREJO POT NEPOSREDNO SKOZI HRANO, NEKATERI PA SE ODBIJAJO OD STEN, TAKO DE SE HRANA ENAKOMERNO SKUHA.
SNOVI, KI VSEBUJEJO VODO, NA PRIMER HRANA, TEKOČINE ALI TKIVA, Z LAHKOTO ABSORBIRAJO MIKROVALOVNO ENERGIJO. MIKROVALOVNA PEČICA S SEVANJEM MIKROVALOV POVZROČI, DA SE MOLEKULE VODE, MAŠČOB IN SLADKORJEV ZAČNEJO VRTETI. ZA PRIMER VZEMIMO VODO. MOLEKULA VODE JE SESTAVLJENA IZ DVEH POZITIVNO NABITIH VODIKOV IN NEGATIVNO NABITEGA KISIKA. TI ATOMI SESTAVLJAJO TAKO IMENOVANI ELEKTRIČNI DIPOL. KO VODI DOVEDEMO ELEKTROMAGNETNO VALOVANJE (KATEREGA DEL SO MIKROVALOVI), POVZROČIMO SPREMEMBO ELEKTRIČNEGA POLJA V OKOLICI MOLEKULE. NJEN DIPOL SE OBRNE V SMER ELEKTRIČNEGA POLJA. ZARADI VSILJENEGA VRTENJA SE MOLEKULAM POVIŠA KINETIČNA ENERGIJA. MOLEKULE USTVARIJO ROTIRAJOČE GIBANJE IN PRI TEM UDARJAJO OB DRUGE, KAR SE PRETVARJA V TOPLOTO.
VEČKRAT JE SEGREVANJE VODE OPISANO KOT RESONANCA VRTEČIH MOLEKUL, KAR PA JE NEPRAVILNO. DO RESONANCE PRIDE LE PRI VODNI PARI PRI VIŠJIH FREKVENCAH KOT JE 20 KHZ.
NAPAČNO JE RAZMIŠLJANJE, DA MIKROVALOVNA PEČICA GREJE OD ZNOTRAJ NAVZVEN. V RESNICI JE TO ODVISNO TAKO OD SESTAVE HRANE, KI JO GREJEMO, KOT TUDI OD FREKVENCE. VALOVI NIŽJIH FREKVENC BOLJE PRODIRAJO V NOTRANJOST JEDI. PRAV TAKO KOT PRI OSTALIH NAČINIH GRETJA, TUDI MIKROVALOVI PRODIRAJO OD ZUNAJ.
VARNOST ŽIVIL
V MIKROVALOVNI PEČICI JE HITROST SEGREVANJA ODVISNA OD MOČI PEČICE IN VSEBNOSTI VODE TER GOSTOTE IN KOLIČINE HRANE, KI JO SEGREVAMO. MIKROVALOVNA ENERGIJA NE PRODIRA DOBRO V DEBELEJŠE KOSE HRANE, KAR LAHKO POVZROČI NEENAKOMERNO SEGREVANJE OZ. KUHANJE. DELI ŽIVILA, KI NISO DOVOLJ SEGRETI, LAHKO PO KUHANJU ŠE VEDNO VSEBUJEJO POTENCIALNO NEVARNE MIKROORGANIZME, KAR PREDSTAVLJA TVEGANJE ZA ZDRAVJE (MOŽNOST OKUŽB IN ZASTRUPITEV S HRANO). ZATO NAJ ŽIVILO, PO ZAKLJUČENEM KUHANJU V MIKROVALOVNI PEČICI, VEČ MINUT POČIVA, DA BI SE TOPLOTA V HRANI ENAKOMERNO PORAZDELILA.
MIKROVALOVNA VARNOST
TELO LAHKO ABSORBIRA MIKROVALOVNO ENERGIJO, KAR POVZROČI SEGREVANJE IZPOSTAVLJENIH TKIV. VEČJEMU TVEGANJU ZA TOPLOTNO POŠKODBO SO IZPOSTAVLJENI ORGANI Z MANJŠO PREKRVITVIJO IN URAVNAVANJEM TEMPERATURE, KOT JE NPR. OKO, ALI NA TEMPERATURO OBČUTLJIVA TKIVA, KOT SO TESTISI. VENDAR SE TOPLOTNE POŠKODBE TKIV LAHKO POJAVIJO LE PRI DALJŠI IZPOSTAVLJENOSTI ZELO VISOKIM STOPNJAM MIKROVALOVNE ENERGIJE, KI PRECEJ PRESEGAJO TISTE, IZMERJENE OKROG MIKROVALOVNE PEČICE.
TOPLOTNA VARNOST
SEGREVANJE HRANE V MIKROVALOVNI PEČICI IMA NEKAJ POSEBNOSTI.ENA OD TEH POSEBNOSTI JE PREKOMERNO SEGREVANJE TEKOČIN, KAR POMENI, DA TEKOČINE DOSEŽEJO TEMPERATURE, KI SO NEKAJ STOPINJ CELZIJA VIŠJE OD NJIHOVEGA NORMALNEGA VRELIŠČA, NE DA BI PRI TEM DEJANSKO VRELE. V MIKROVALOVNI PEČICI LAHKO NE BO PRISOTNIH MEHURČKOV NA STENI POSODE, VENDAR BO VODA KLJUB TEMU PREKOMERNO SEGRETA. PROCES VRETJA PA SE LAHKO EKSPLOZIVNO SPROŽI Z ZUNANJIMI ALI NOTRANJIMI DEJAVNIKI, NPR.: PRISOTNOST ENEGA MEHURČKA V TEKOČINI ALI VNOS NEKEGA PREDMETA V SEGRETO VSEBINO (NPR. ŽLICE). OPISANE SO ŽE HUDE OPEKLINE S PREKOMERNO SEGRETIMI TEKOČINAMI V MIKROVALOVNI PEČICI.
DRUGA POSEBNOST KUHANJA V MIKROVALOVNI PEČICI JE POVEZANA S TOPLOTNIMI ODGOVORI DOLOČENIH ŽIVIL. NEKATERA ŽIVILA Z NE POROZNO POVRŠINO (NPR. HOTDOG) ALI S SESTAVINAMI, KI SE NE SEGREVAJO VZPOREDNO (NPR. RUMENJAK IN BELJAK PRI JAJCIH), SE SEGREVAJO NEENAKOMERNO IN LAHKO EKSPLODIRAJO. TO SE LAHKO ZGODI PRI KUHANJU CELIH JAJC ALI NEOLUPLJENEGA KOSTANJA.
NAPAČNA RAZUMEVANJA
HRANA KUHANA V MIKROVALOVNI PEČICI NE POSTANE »RADIOAKTIVNA«. PRAV TAKO NE OSTAJA NIČ MIKROVALOVNE ENERGIJE V NOTRANJOSTI PEČICE ALI HRANI PO TEM, KO JE PEČICA IZKLJUČENA. V TEM POGLEDU, MIKROVALOVI DELUJEJO PRAV TAKO KOT SVETLOBA; KO STIKALO IZKLOPIMO, SVETLOBE NI VEČ.
EKONOM LONEC
KAKO DELUJE
EKNOM LONEC Z DRUGO BESEDO IMENUJEMO LONEC NA ZVIŠAN PRITISK. OSNOVNO PRAVILO KUHANJA POD ZVIŠANIM PRITISKOM JE V RESNICI ČISTO PREPROSTO. KER JE EKONOM LONEC NEPREDUŠNO ZAPRT, ZNOTRAJ LONCA TLAK NARASTE, KO TEKOČINA ZAVRE. POVIŠAN TLAK OMOGOČI DVIG TEMPERATURE V LONCU VIŠJE KOT JE TO MOGOČE V OBIČAJNEM LONCU PRI NORMALNEM ZUNANJEM TLAKU. TAKO SE HRANA V EKONOM LONCU KUHA PRI VIŠJI TEMPERATURI IN VIŠJEM TLAKU, KOT HRANA V OBIČAJNEM LONCU, ZARADI ČESAR SE ČAS KUHANJA MOČNO ZMANJŠA. PRI SOBNEM TLAKU, KI ZNAŠA 101.3 KPA , JE TEMPERATURA VRELIŠČA VODE 100°C (NAJVIŠJA TEMPERATURA, DO KATERE LAHKO SEGREJEMO VODO V TEKOČEM AGREGATNEM STANJU). PRI POVIŠANEM TLAKU PA SE VRELIŠČE VODE DVIGNE, IN TAKO SE VODA V EKONOM LONCU SEGREJE DO PRIBLIŽNO 120°C PREDEN ZAVRE. KO ZAVRE, SE JE NEKAJ SPREMENI V PARO. PRI TEM SE ZMES PARE IN ZRAKA SKOZI VARNOSTNI VENTIL SPROSTI IZ LONCA. TLAK NARASTE, KO VES ZRAK ZAPUSTI LONEC. KO JE DOSEŽENA PRIMERNA VIŠINA TLAKA IN TEMPERATURA PRILAGOJENA TAKO, DA VZDRŽUJE ŽELEN TLAK, SE IZ LONCA NE SPROSTI NIČ VEČ PARE. V PRIMERU, DA PRITISK V LONCU PREKOMERNO NARASTE, SE SKOZI VARNOSTNI VENTIL SPROSTI ŠE NEKAJ PARE, DA LONCA NE BI RAZNESLO. NOVEJŠI LONCI NA ZVIŠAN PRITISK IMAJO POLEG VARNOSTNEGA VENTILA ŠE REZERVNI VARNOSTNI VENTIL, KI JE POMEMBEN V PRIMERU, ČE VSEBINA LONCA OVIRA VARNOSTNI VENTIL. HRANA, KI SE KUHA PRI VIŠJI TEMPERATURI, JE KUHANA HITREJE. POVIŠAN PRITISK PRAV TAKO OMEHČA VLAKNA V JEDILIH, KAR ZMEHČA TUDI NAJBOLJ ZATEGLO MESO ALI FIŽOL. POVIŠANA TEMPERATURA ZNOTRAJ LONCA IN ZMEHČANJE JEDIL BOGATIH Z VLAKNINAMI POD VPLIVOM POVIŠANEGA PRITISKA ZMANJŠAJO OBIČAJEN ČAS PRIPRAVE HRANE ZA KAR DVE TRETJINI.
ZGRADBA
EKONOM LONEC SE NA PRVI POGLED NE RAZLIKUJE KAJ DOSTI OD DRUGIH LONCEV. OBSTAJA V RAZLIČNIH VELIKOSTIH IN MATERIALIH (ALUMINIJ, NERJAVEČE JEKLO). DNO EKONOM LONCA JE DEBELEJŠE KOT PRI OBIČAJNEM LONCU. SKRIVNOST EKONOM LONCA PA JE PREDVSEM V POKROVU, KI SE GA PRITRDI S POSEBNIM MEHANIZMOM. DEL POKROVA STA TUDI GUMIJASTO TESNILO IN VSAJ EN VARNOSTNI VENTIL. VARNOSTNI VENTIL OMOGOČA IZHOD PARE IN ZRAKA IZ EKONOM LONCA IN KAŽE, KAKO VISOK JE TLAK V LONCU. PONAVADI LAHKO IZBIRAMO MED DVEMA VIŠINAMA TLAKA. ZA ZELENJAVO IN RIBE IZBEREMO NIŽJI NIVO TLAKA, ZA MESO, KROMPIR IN VSE OSTALE JEDI PA VIŠJEGA. DODATKI, KI JIH PONAVADI DOBIMO OB NAKUPU EKONOM LONCA SO PRILAGODLJIVO PARNO REŠETO ZA DUŠENJE HRANE, TER POSODA, KI JO VSTAVIMO V LONEC, ZA LOČENO PRIPRAVO HRANE, KI SE KUHA SOČASNO (NPR. RIŽA).
STEPANJE BELJAKA
NASTANEK BELJAKOVEGA SNEGA
PRI PEKI PECIVA POGOSTO UPORABIMO SNEG, STEPEN JAJČNI BELJAK, KI GA PONAVADI STEPEMO Z METLICO. METLICA POVZROČI GIBANJE TEKOČINE IN S TEM STRIŽNE SILE, KI POVZROČIJO PORUŠENJE STRUKTURE PROTEINOV, KAR IMENUJEMO DENATURACIJA. NA STRUKTURO PROTEINOV PA VPLIVA TUDI ZRAK, KI GA V VODNO RAZTOPINO PROTEINOV (BELJAK) DOVAJAMO MED STEPANJEM. VSILJEN ZRAK POVZROČI ODVIJANJE PROTEINSKIH MOLEKUL NA ENAK NAČIN KOT SEGREVANJE. DA RAZUMEMO ZAKAJ ZRAK POVZROČI ODVIJANJE PROTEINOV, PA MORAMO POZNATI PREPROSTO DEJSTVO O AMINOKISLINAH, KI GRADIJO TE PROTEINE. NEKATERE AMINOKISLINE SO HIDROFILNE, KAR POMENI, DA SO »VODOLJUBNE« IN SO POLARNE, SPET DRUGE PA VODE NE MARAJO IN SO HIDROFOBNE-NEPOLARNE. PROTEINI VSEBUJEJO TAKO HIDROFILNE KOT TUDI HIDROFOBNE AMINOKISLINE. V BELJAKU SO ZVITI TAKO, DA SO NA POVRŠJU HIDROFILNE AMINOKISLINE, V NOTRANJOSTI PROTEINA PA HIDROFOBNE. KO PRIDE TAK PROTEIN V STIK Z ZRAČNIM MEHURČKOM, SE DEL PROTEINA RAZVIJE TAKO, DA SO NA POVRŠINI, KI JE V STIKU Z ZRAKOM HIDROFOBNE AMINOKISLINE. DEL PROTEINA, KI JE ŠE VEDNO V STIKU Z VODO, PA IMA NA POVRŠINI OHRANJENE HIDROFILNE AMINOKISLINE. DENATURIRANI PROTEINI SE MED SEBOJ POVEŽEJO V MREŽO, KI ZADRŽI ZRAČNE MEHURČKE NA SVOJEM MESTU. PRI PEKI PECIVA STEPEN JAJČNI BELJAK MED PEKO MOČNO SEGREJEMO. KO SE ZRAK ZNOTRAJ MEHURČKOV SEGREVA, SE RAZŠIRI IN MEHURČKI MOČNO NARASTEJO. POD VPLIVOM TOPLOTE SE MREŽA, KI DRŽI MEHURČKE STRDI IN OHRANI SVOJO STRUKTURO TUDI, KO MEHURČKI POČIJO. DENATURACIJA JE TOREJ SPREMEMBA V STRUKTURI BIOMOLEKUL, KOT SO NUKLEINSKE KISLINE IN PROTEINI, KI JE OBIČAJNO POSLEDICA DELOVANJA TOPLOTE, KISLIN, BAZ, DETERGENTOV ALI PA TOČNO DOLOČENIH KEMIKALIJ.
BAKRENA POSODA
BAKRENE POSODE SO ZA STEPANJE BELJAKA V FRANCIJI UPORABLJALI ŽE V 18. STOLETJU. BAKER V POSODI POMAGA USTVARITI BOLJ TRDNO VEZ MED FUNKCIONALNIMI SKUPINAMI, KI VSEBUJEJO ŽVEPLO. USTVARJENE VEZI SO TAKO MOČNE, DA ŽVEPLO NE MORE VSTOPATI V NADALJNJE REAKCIJE. PODOBEN UČINEK DOSEŽEMO TUDI, ČE UPORABIMO SREBRNO POSODO, ALI PA V STEKLENO POSODO DODAMO ŠČEPEC DODATKOV, KI VSEBUJEJO BAKER. VSEBNOST SREBRA V BELJAKOVEM SNEGU JE MINIMALNA. SKODELICA LE-TEGA VSEBUJE PRIBLIŽNO DESETINO NORMALNE DNEVNE ZAUŽITVE SREBRA.
DODAJANJE KISLINE
NAMESTO BAKRENE POSODE LAHKO UPORABIMO TUDI VINSKI KAMEN, KI JE SOL VINSKE KISLINE, KHC4H4O6. UPORABLJA SE ZA ZNIŽANJE PH JAJČNEGA BELJAKA V KISLO OBMOČJE S POVEČANJEM KONCENTRACIJE PROSTIH VODIKOVIH IONOV V BELJAKU. S TEM POVEČAMO OBSTOJNOST STEPENEGA BELJAKA. 1/8 ČAJNE ŽLIČKE VINSKEGA KAMNA, OZIROMA 0.5 G VINSKEGA KAMNA ZADOSTUJE ZA EN BELJAK. PODOBEN UČINEK DOSEŽEMO TUDI Z UPORABO POLOVICO ČAJNE ŽLIČKE, OZ. 2 ML LIMONINEGA SOKA.
TEMPERATURA LEDIŠČA
PRI NORMALNIH POGOJIH VODA ZAMRZNE PRI 0°C, ČE VODI DODAMO SOL, PA SE NJENA TEMPERATURA LEDIŠČA SPUSTI NIŽJE IN TAKO SLANA VODA ZAMRZNE KASNEJE.ZA PRIMER VZEMIMO POSODO Z VODO PRI 10°C, V KATERI PLAVA KOCKA LEDU PRI TEMPERATURI 0°C. POSODA NAJ BO IZOLIRANA, TAKO DA ZUNANJI DEJAVNIKI NANJO NIMAJO VPLIVA. MOLEKULE VODE NEPRESTANO PREHAJAJO IZ TRDNEGA V TEKOČE AGREGATNO STANJE IN OBRATNO. TALJENJE IN ZAMRZOVANJE POTEKATA HKRATI. KER PA SE MOLEKULE VODE HITRO GIBLJEJO, SE MANJ MOLEKUL VODE DALJ ČASA ZADRŽI NA POVRŠINI, IN TAKO JIH TUDI MANJ ZAMRZNE. KER MOLEKULE VODE IZ KOCKE LEDU HITREJE PREHAJAJO V TEKOČE AGREGATNO STANJE, KOT PA SE SPREMINJAJO V LED NA POVRŠINI LEDENE KOCKE, TALJENJE“PREMAGA“ ZAMRZOVANJE IN NIVO VODE V POSODI NARASTE. SPREMENI PA SE NE LE PROSTORNINA VODE V POSODI, MARVEČ TUDI NJENA TEMPERATURA. VODA PRI 10°C SE MEŠA Z VODO TALEČE SE LEDENE KOCKE, KI ZNAŠA PRIBLIŽNO 0°C, ZARADI ČESAR PRIDE DO PADCA PRVOTNE TEMPERATURE VODE V POSODI. TO SE ZGODI PREDVSEM ZATO, KER JE ZA FAZNI PREHOD IZ TRDNEGA V TEKOČE AGREGATNO STANJE NUJNO POTREBNA ENERGIJA, KI JE V NAŠEM PRIMERU ENERGIJA TEKOČE VODE. OB USTREZNI KOLIČINI LEDU V POSODI, SE TEMPERATURA VODE SKUPAJ S PREOSTANKOM LEDU IZ PRVOTNE TEMPERATURE, SPUSTI DO 0°C. PRI 0°C JE HITROST ZAMRZOVANJA ENAKA HITROSTI TALJENJA, KAR POMENI, DA SE KOLIČINI LEDU IN VODE V POSODI NE BOSTA VEČ SPREMINJALI. VODA IN LED STA V DINAMIČNEM RAVNOTEŽJU, SAJ KOLIČINI VODE IN LEDU OSTAJATA STALNI KLJUB TEMU, DA TALJENJE IN ZAMRZOVANJE ŠE VEDNO POTEKATA. DINAMIČNO RAVNOTEŽJE SE OHRANJA DOKLER NI VPLIVA ZUNANJIH DEJAVNIKOV.
VPLIV SOLI NA TEMPERATURO LEDIŠČA VODE
KO TEKOČA VODA IN LED V NAŠI POSODI DOSEŽETA DINAMIČNO RAVNOTEŽJE JIMA DODAMO SOL. MOLEKULE VODE SE ZBEREJO OKOLI NATRIJEVIH IN KLORIDNIH IONOV, ZATO SE ZMANJŠA DELEŽ PROSTO GIBLJIVIH MOLEKUL VODE. KER JE NA VOLJO MANJ MOLEKUL VODE, JE ZAMRZOVANJE UPOČASNJENO. NA TALJENJE PA DODANA SOL NE VPLIVA, IN ZATO LE-TO ŠE VEDNO POTEKA Z ENAKO HITROSTJO KOT PREJ, KAR POMENI, DA POTEKA HITREJE KOT ZAMRZOVANJE. POSLEDICA JE ZNIŽANJE TEMPERATURE LEDIŠČA. ZA TALJENJE JE ZOPET POTREBNA ENERGIJA, KI SE ČRPA IZ TEKOČE VODE VSE DOKLER SE PONOVNO NE VZPOSTAVI DINAMIČNO RAVNOTEŽJE IN SE STOPNJA ZAMRZOVANJA NE IZENAČI S STOPNJO TALJENJA. TEMPERATURA PRI KATERI SE PONOVNO VZPOSTAVI DINAMIČNO RAVNOTEŽJE PA JE NOVA TEMPERATURA LEDIŠČA. ODVISNA JE PREDVSEM OD KONCENTRACIJE SOLI V RAZTOPINI. Z ZAMRZOVANJEM LEDU SE DELEŽ VODE V RAZTOPINI MANJŠA, TEMPERATURA LEDIŠČA PA PADA ŠE NIŽJE. KO POSTANE DELEŽ TEKOČE VODE MINIMALEN, JE RAZTOPINA NASIČENA S SOLJO, KAR SE PRI SLANI RAZTOPINI ZGODI PRI -21,1°C. POLEG KRISTALOV LEDU PRIČNEJO NASTAJATI TUDI KRISTALI SOLI, DOKLER RAZTOPINA POPOLNOMA NE ZAMRZNE. PODOBEN VPLIV NA LEDIŠČE VODE IMAJO TUDI SLADKOR, ALKOHOL IN NEKATERE DRUGE SOLI. Z VSAKIM MOLOM TOPLJENCA NA KILOGRAM VODE TEMPERATURA LEDIŠČA PADE ZA 1,8°C.
UPORABA
KO ZMESI TEKOČE VODE IN LEDU DODAMO SOL, SE TEMPERATURA LEDIŠČA SPUSTI, IN ZAMRZOVANJE MOLEKUL VODE POTEKA VELIKO POČASNEJE KOT TALJENJE. SOL SE ZATO UPORABLJA ZA TALJENJE SNEGA NA CESTAH. S SOLJO PA SI LAHKO POMAGAMO TUDI PRI PRIPRAVI SLADOLEDA. POVPREČNA TEMPERATURA V ZMRZOVALNIKU ZNAŠA -18°C PRI KATERI BI BIL SLADOLED POPOLNOMA ZAMRZNJEN. DA BI SLADOLED OHRANILI NEKJE MED TEKOČIM IN TRDNIM AGREGATNIM STANJEM, MED SESTAVINE VMEŠAMO SOL, S TEM ZNIŽAMO TEMPERATURO LEDIŠČA IN TAKO SLADOLED NE ZAMRZNE POPOLNOMA. LAHKO PA SI S SOLJO POMAGAMO TUDI NA DRUGAČEN NAČIN. KO LEDU DODAMO SOL, SE TEMPERATURA LEDIŠČA ZNIŽA, KAR NAM OMOGOČA, DA POSODO OHLADIMO BOLJ, KOT BI BILO TO SICER MOGOČE. NA TA NAČIN LAHKO SLADOLED PRIPRAVIMO BREZ UPORABE ZAMRZOVALNIKA IN VANJ VMEŠAMO ŠE DRUGE DODATKE.
SKLEP
PRI PRIPRAVI HRANE SE VSAKODNEVNO SREČUJEMO S FIZIKALNIMI PROCESI, O KATERIH VEČ ALI MANJ NITI NE RAZMIŠLJAMO. ZAGOTOVO PA SE VSAKDO KDAJ VPRAŠA, ZAKAJ JE HRANA V LONCU NA ZVIŠAN PRITISK KUHANA HITREJE, KAKŠNE SO PREDNOSTI MIKROVALOVKE IN ZAKAJ JE TAKO POMEMBNO KAKO STEPEMO JAJČNI BELJAK.
KADAR KUHAMO NA ŠTEDILNIKU, SE SREČAMO S KONDUKCIJO OZIROMA PREVAJANJEM TOPLOTE, ČE UPORABLJAMO PEČICO S PRISILNIM KROŽENJEM ZRAKA PA SMO PRIČA KOMBINACIJI PREVAJANJA TOPLOTE IN PRENOSA TOPLOTE S KROŽENJEM SEGRETEGA SREDSTVA, OZIROMA KONVEKCIJI. V KUHINJI SE SREČAMO TUDI Z RADIACIJO, IN SICER OB UPORABI MIKROVALOVNE PEČICE. MIKROVALOVI POVZROČIJO GIBANJE MAŠČOB, VODE IN SLADKORJEV V HRANI, OB ČEMER SE SPROŠČA ENERGIJA, KI SE PRETVARJA V TOPLOTO. ENERGIJA JE V MIKROVALOVKI TAKO DOSTI BOLJE IZKORIŠČENA KOT PRI KUHANJU NA ODPRTEM OGNJU.
KADAR ŽELIMO HRANO PRIPRAVITI ČIM HITREJE, SI POMAGAMO Z LONCEM NA ZVIŠAN PRITISK. V NJEM SE HRANA KUHA POD VIŠJIM TLAKOM IN PRI VIŠJIH TEMPERATURAH IN JE TAKO KUHANA VELIKO HITREJE KOT V OBIČAJNEM LONCU.
V KUHINJO PA SODI TUDI PEKA PECIVA. ČE ŽELIMO, DA JE PECIVO KAR SE DA RAHLO, MORAMO V MASO VMEŠATI STEPEN JAJČNI BELJAK. S STEPANJEM MED TEKOČ BELJAK VSILIMO ZRAK, KI POVZROČI DENATURACIJO JAJČNIH PROTEINOV. TI SE POVEŽEJO V MREŽO, KI DRŽI MEHURČKE ZRAKA NA MESTU. POD VPLIVOM TOPLOTE SE TA MREŽA STRDI IN PREPREČI, DA BI SE PO OHLADITVI PECIVO »SESEDLO«.
ZANIMIVO JE TUDI DEJSTVO, DA JE TEMPERATURA LEDIŠČA SLANE VODE DOSTI NIŽJA OD TEMPERATURE LEDIŠČA ČISTE VODE. KER ZAMRZOVANJE POTEKA POČASNEJE KOT TALJENJE, SE TA LASTNOST S PRIDOM UPORABLJA TUDI PRI PRIPRAVI SLADOLEDA.