Антипригарная поверхность

спроектирована Антипригарная поверхность так, чтобы уменьшить способность других материалов прилипать к ней. Посуда с антипригарным покрытием — распространенное применение: антипригарное покрытие позволяет пище подрумяниваться, не прилипая к сковороде. Антипригарным часто называют поверхности, покрытые политетрафторэтиленом (ПТФЭ), известной маркой которого является Teflon . В двадцать первом веке другие покрытия продавались как антипригарные, такие как анодированный алюминий , кремнезем , эмалированный чугун и выдержанная кухонная посуда .

Типы

Приправа

Чугунные сковороды до добавления приправ (слева) и после нескольких лет использования (справа)

Чугун , углеродистая сталь , ^[1] нержавеющая сталь ^[2] и литая алюминиевая посуда ^{[ нужна ссылка ]} можно приправить перед приготовлением, нанеся на поверхность жир и нагрев его для полимеризации. В результате получается сухое, твердое, гладкое гидрофобное покрытие, которое не прилипает, когда пища готовится с небольшим количеством растительного масла или жира.

Фторполимер

Современные сковороды с антипригарным покрытием были изготовлены с покрытием из тефлона (политетрафторэтилена или ПТФЭ). ПТФЭ был изобретен по счастливой случайности Роем Планкеттом в 1938 году. ^[3]^[4] во время работы на совместном предприятии компании DuPont . Было обнаружено, что это вещество обладает рядом уникальных свойств, в том числе очень хорошей коррозионной стойкостью и самым низким коэффициентом трения среди всех когда-либо производимых веществ. ПТФЭ впервые был использован для изготовления уплотнений, устойчивых к газообразному гексафториду урана , использованному при разработке атомной бомбы во время Второй мировой войны , и считался военной тайной. Компания Dupont зарегистрировала торговую марку Teflon в 1944 году и вскоре начала планировать послевоенное коммерческое использование нового продукта. ^[5]

К 1951 году компания Dupont разработала возможности применения тефлона в промышленном производстве хлеба и печенья; однако компания избегала рынка потребительской посуды из-за потенциальных проблем, связанных с выделением токсичных газов, если кастрюли на плите перегревались в недостаточно вентилируемых помещениях. Во время работы в DuPont Джона выпускника инженерной школы Тандон Нью-Йоркского университета Гилберта попросили оценить недавно разработанный материал под названием тефлон. Его эксперименты с использованием фторированного полимера в качестве поверхностного покрытия для кастрюль и сковородок помогли совершить революцию в производстве посуды с антипригарным покрытием. ^[6]^[7]

Несколько лет спустя французский инженер начал покрывать свои рыболовные снасти тефлоном, чтобы предотвратить запутывание. Его жена Колетт предложила использовать тот же метод для покрытия сковородок. Идея оказалась успешной, и в 1954 году на этот процесс был выдан французский патент. Компания Tefal была основана в 1956 году для производства сковородок с антипригарным покрытием. ^[5]

ПТФЭ (Тефлон)

Политетрафторэтилен (ПТФЭ) — синтетический фторполимер, используемый в различных областях, включая антипригарные покрытия. Тефлон — это марка ПТФЭ, часто используемая как общий термин для ПТФЭ. Металлическую подложку придают шероховатость абразивоструйной обработкой , а затем иногда электрической дуги с помощью напыляют нержавеющей сталью . ^[8]^[9] Неровная поверхность способствует адгезии ПТФЭ, а также противостоит истиранию ПТФЭ. ^[10] Затем напыляют или накатывают от одного до семи слоев ПТФЭ, причем чем больше слоев, тем лучше распыление. Количество и толщина слоев, а также качество материала определяют качество антипригарного покрытия. ^[11] Покрытия более высокого качества более долговечны, с меньшей вероятностью отслаиваются и отслаиваются, а также дольше сохраняют свои антипригарные свойства. Любое покрытие на основе ПТФЭ быстро потеряет свои антипригарные свойства при перегреве; все производители рекомендуют поддерживать температуру ниже 260 °C (500 °F). ^[12]

Посуда, используемая со сковородами с тефлоновым покрытием, может поцарапать покрытие, если посуда тверже покрытия; этого можно предотвратить, используя неметаллические (обычно пластиковые или деревянные) кухонные принадлежности.

Проблемы со здоровьем

Когда кастрюли перегреваются выше примерно 260°C (500°F), покрытие из ПТФЭ начинает диссоциировать, выделяя плавиковую кислоту и различные фторорганические соединения, которые могут вызвать лихорадку полимерного дыма у людей и могут быть смертельными для птиц. Высказывались опасения по поводу возможных негативных последствий использования сковородок с тефлоновым покрытием. ^[5]^[13]^[14]^[15]

Раньше обработка ПТФЭ включала ПФОК в качестве эмульгатора; однако ПФОК является стойким органическим загрязнителем и создает проблемы как для окружающей среды, так и для здоровья , и в настоящее время его использование в переработке ПТФЭ постепенно прекращается. ^[16]

ПФОК теперь заменен продуктом GenX , производимым дочерней компанией DuPont Chemours, который, похоже, создает те же проблемы со здоровьем, что и ныне запрещенный ПФОК. ^[17]

Кулинарное использование и ограничения

При использовании других типов сковородок требуется немного масла или жира, чтобы горячая пища не прилипала к поверхности сковороды. Еда не имеет такой тенденции прилипать к антипригарной поверхности; Сковороды можно использовать с меньшим количеством масла или вообще без него, и их легче чистить, поскольку остатки не прилипают к поверхности.

По мнению писателя Тони Поломбо, сковороды с антипригарным покрытием лучше подходят для приготовления подливки для сковороды, потому что фонд ( карамелизированные капли, которые прилипают к сковороде во время приготовления мяса) прилипает к ним и может быть превращен в подливку для сковороды путем удаления глазури. их — растворяя их в жидкости. ^[18]

Керамика

Не во всех сковородах с антипригарным покрытием используется тефлон; стали доступны и другие антипригарные покрытия. Например, смесь титана и керамики можно подвергнуть пескоструйной обработке на поверхности сковороды, а затем обжечь при температуре 2000 °C (3630 °F) для получения антипригарного керамического покрытия. ^[19]

Керамические сковороды с антипригарным покрытием имеют покрытие из диоксида кремния (диоксида кремния), чтобы предотвратить прилипание. Наносится золь-гель способом без использования ПФАС . ^[20] Слой покрытия керамических сковородок с антипригарным покрытием начинает разрушаться при температуре около 370 °C (700 °F). ^[21] Слой покрытия посуды из ПТФЭ начинает разрушаться при нагревании до 426 °C (800 °F).

Поскольку Агентство по охране окружающей среды вводит более строгие ограничения на использование PFAS, ^[22] некоторые компании добровольно заменяют посуду из ПТФЭ керамической. ^[23]

Супергидрофобный

Супергидрофобное покрытие представляет собой тонкий поверхностный слой, отталкивающий воду. Изготовлен из супергидрофобных ( ультрагидрофобных ) материалов. Капли, попавшие на такое покрытие, могут полностью отскочить. ^[24]^[25] Вообще говоря, супергидрофобные покрытия изготавливаются из композиционных материалов, где один компонент обеспечивает шероховатость, а другой — низкую поверхностную энергию. ^[26]

Пропитанная жидкостью поверхность

состоит Пропитанная жидкостью поверхность из двух отдельных слоев. Первый представляет собой сильно текстурированную или пористую подложку с элементами, расположенными достаточно близко, чтобы стабильно содержать второй слой, который представляет собой пропитывающую жидкость, заполняющую пространства между элементами. ^[27] Жидкость должна иметь поверхностную энергию, хорошо согласованную с подложкой, чтобы образовать стабильную пленку. ^[28] Эти поверхности биоимитируют хищное венесуэльское растение-кувшин , которое использует микроразмерные волоски для создания водной горки, заставляющей муравьев скользить насмерть. Скользкие поверхности находят применение в коммерческих продуктах, противообрастающих поверхностях, устойчивых к обледенению и биопленке медицинских устройствах, .

См. также

Ссылки

^ Как приправить вок - Serious Eats
^ «Как превратить сковороду из нержавеющей стали в сковороду с антипригарным покрытием» . 23 марта 2017 г.
^ «Рой Дж. Планкетт» . Институт истории науки . Июнь 2016 года . Проверено 21 февраля 2018 г.
^ Центр устной истории. «Рой Дж. Планкетт» . Институт истории науки . Проверено 21 февраля 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Энн Купер Фундербург. «Изготовление тефлоновой палочки» . Журнал изобретений и технологий . Лето 2000. 16 (1) . Проверено 21 февраля 2015 г.
^ «Вдохновленные тефлоном, исследователи создают сверхпрочные белки» .
^ «Изобретения, инновации и предпринимательство начинаются в Инженерной политехнической школе Нью-Йоркского университета» . 21 апреля 2014 г.
^ Николас Дж. Уолл, США 5069937 «Термическое напыление нержавеющей стали», 1988 г.
^ Лоуренс В. Маккин, Справочник по фторированным покрытиям и отделкам , 2006, стр. 117
^ Брошюра об Экскалибуре, PDF
^ «Готовим для инженеров» . Cookingforengineers.com . Проверено 23 января 2016 г.
^ «Безопасность посуды благодаря тефлоновому антипригарному покрытию» . Веб-сайт Chemours . Проверено 23 января 2016 г.
^ «Безопасность тефлоновых антипригарных покрытий посуды» . Дюпон . Архивировано из оригинала 17 января 2008 г. Проверено 6 мая 2009 г.
^ Американское онкологическое общество, тефлон и перфтороктановая кислота (PFOA)
^ Тугенд, Алина (14 октября 2006 г.). «Тефлон отлично подходит политикам, но безопасен ли он для обычных людей?» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 15 сентября 2013 г.
^ Джульетта Эйлперин: Вредное химическое вещество тефлон будет устранено к 2015 году . Вашингтон Пост, 26 января 2006 г.
^ «Основная информация о ПФАС» . ПФОК, ПФОС и другие ПФАС . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 18 февраля 2018 г.
^ Тони Поломбо (2006). «Кастрюли и сковородки». Кулинария — базовый репертуар . iUniverse. п. 20. ISBN 9780595378661 .
^ Пенни Стойлз и Питер Пентленд (2007). «Сковорода с антипригарным покрытием». Изобретений и изобретателей от А до Я: от М до П. Книги Черного Кролика. стр. 17 . ISBN 9781583407899 .
^ «Не всегда можно доверять заявлениям о «нетоксичной» кухонной посуде» . Отчеты потребителей . 26 октября 2022 г. Проверено 11 ноября 2022 г.
^ трк (28 июля 2020 г.). «Безопасна ли посуда с антипригарным покрытием?» . рациональная кухня . Проверено 20 июля 2023 г.
^ «EPA вводит более строгие ограничения на четыре типа токсичных «вечных химикатов» » . Хранитель . 15 июня 2022 г. Проверено 11 ноября 2022 г.
^ Рэй, Джо. «Сковороды с тефлоновым антипригарным покрытием — это плохо. Рассмотрите эти альтернативы» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 11 ноября 2022 г.
^ Ричард, Дени, Кристоф Клане и Дэвид Кере. «Поверхностные явления: время контакта с прыгающей каплей». Природа 417.6891 (2002): 811-811.
^ Яхуа Лю, Лиза Моевиус, Синьпэн Сюй, Тиечжэн Цянь, Джулия М Йоманс, Цзуанкай Ван «Блин, подпрыгивающий на супергидрофобных поверхностях», Nature Physics, 10, 515-519 (2014).
^ Симпсон, Джон Т.; Хантер, Скотт Р.; Айтуг, Толга (2015). «Супергидрофобные материалы и покрытия: обзор». Отчеты о прогрессе в физике . 78 (8): 086501. Бибкод : 2015РПФ...78х6501С . дои : 10.1088/0034-4885/78/8/086501 . ПМИД 26181655 . S2CID 206022154 .
^ «Патент США № US 20130032316 A1» . Патент США . ВПТЗ США . Проверено 18 октября 2013 г.
^ Айзенберг, Джоанна; Гринталь, Элисон; Хаттон, Бенджамин Д.; Смайт, Элизабет Дж.; Тан, Синди Кентукки; Кан, Сон Хун; Вонг, Так-Синг (сентябрь 2011 г.). «Биоинспирированные самовосстанавливающиеся скользкие поверхности с устойчивой к давлению всефобностью» . Природа . 477 (7365): 443–447. Бибкод : 2011Natur.477..443W . дои : 10.1038/nature10447 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 21938066 . S2CID 4300247 .

Внешние ссылки

[1] Как приправить вок - Serious Eats

[2] «Как превратить сковороду из нержавеющей стали в сковороду с антипригарным покрытием» . 23 марта 2017 г.

[Profile-3] «Рой Дж. Планкетт» . Институт истории науки . Июнь 2016 года . Проверено 21 февраля 2018 г.

[OH-4] Центр устной истории. «Рой Дж. Планкетт» . Институт истории науки . Проверено 21 февраля 2018 г.

[IandTmag-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Энн Купер Фундербург. «Изготовление тефлоновой палочки» . Журнал изобретений и технологий . Лето 2000. 16 (1) . Проверено 21 февраля 2015 г.

[6] «Вдохновленные тефлоном, исследователи создают сверхпрочные белки» .

[7] «Изобретения, инновации и предпринимательство начинаются в Инженерной политехнической школе Нью-Йоркского университета» . 21 апреля 2014 г.

[8] Николас Дж. Уолл, США 5069937 «Термическое напыление нержавеющей стали», 1988 г.

[9] Лоуренс В. Маккин, Справочник по фторированным покрытиям и отделкам , 2006, стр. 117

[10] Брошюра об Экскалибуре, PDF

[11] «Готовим для инженеров» . Cookingforengineers.com . Проверено 23 января 2016 г.

[12] «Безопасность посуды благодаря тефлоновому антипригарному покрытию» . Веб-сайт Chemours . Проверено 23 января 2016 г.

[13] «Безопасность тефлоновых антипригарных покрытий посуды» . Дюпон . Архивировано из оригинала 17 января 2008 г. Проверено 6 мая 2009 г.

[14] Американское онкологическое общество, тефлон и перфтороктановая кислота (PFOA)

[15] Тугенд, Алина (14 октября 2006 г.). «Тефлон отлично подходит политикам, но безопасен ли он для обычных людей?» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 15 сентября 2013 г.

[16] Джульетта Эйлперин: Вредное химическое вещество тефлон будет устранено к 2015 году . Вашингтон Пост, 26 января 2006 г.

[EPA-basic-17] «Основная информация о ПФАС» . ПФОК, ПФОС и другие ПФАС . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 18 февраля 2018 г.

[18] Тони Поломбо (2006). «Кастрюли и сковородки». Кулинария — базовый репертуар . iUniverse. п. 20. ISBN 9780595378661 .

[19] Пенни Стойлз и Питер Пентленд (2007). «Сковорода с антипригарным покрытием». Изобретений и изобретателей от А до Я: от М до П. Книги Черного Кролика. стр. 17 . ISBN 9781583407899 .

[20] «Не всегда можно доверять заявлениям о «нетоксичной» кухонной посуде» . Отчеты потребителей . 26 октября 2022 г. Проверено 11 ноября 2022 г.

[21] трк (28 июля 2020 г.). «Безопасна ли посуда с антипригарным покрытием?» . рациональная кухня . Проверено 20 июля 2023 г.

[22] «EPA вводит более строгие ограничения на четыре типа токсичных «вечных химикатов» » . Хранитель . 15 июня 2022 г. Проверено 11 ноября 2022 г.

[23] Рэй, Джо. «Сковороды с тефлоновым антипригарным покрытием — это плохо. Рассмотрите эти альтернативы» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 11 ноября 2022 г.

[Richard2002-24] Ричард, Дени, Кристоф Клане и Дэвид Кере. «Поверхностные явления: время контакта с прыгающей каплей». Природа 417.6891 (2002): 811-811.

[Liu_2014-25] Яхуа Лю, Лиза Моевиус, Синьпэн Сюй, Тиечжэн Цянь, Джулия М Йоманс, Цзуанкай Ван «Блин, подпрыгивающий на супергидрофобных поверхностях», Nature Physics, 10, 515-519 (2014).

[26] Симпсон, Джон Т.; Хантер, Скотт Р.; Айтуг, Толга (2015). «Супергидрофобные материалы и покрытия: обзор». Отчеты о прогрессе в физике . 78 (8): 086501. Бибкод : 2015РПФ...78х6501С . дои : 10.1088/0034-4885/78/8/086501 . ПМИД 26181655 . S2CID 206022154 .

[Patent_A1-27] «Патент США № US 20130032316 A1» . Патент США . ВПТЗ США . Проверено 18 октября 2013 г.

[28] Айзенберг, Джоанна; Гринталь, Элисон; Хаттон, Бенджамин Д.; Смайт, Элизабет Дж.; Тан, Синди Кентукки; Кан, Сон Хун; Вонг, Так-Синг (сентябрь 2011 г.). «Биоинспирированные самовосстанавливающиеся скользкие поверхности с устойчивой к давлению всефобностью» . Природа . 477 (7365): 443–447. Бибкод : 2011Natur.477..443W . дои : 10.1038/nature10447 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 21938066 . S2CID 4300247 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]