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不粘锅|夜市上的“地沟油”炒粉，为什么这么好吃？( 二 )


不粘锅|夜市上的“地沟油”炒粉，为什么这么好吃？
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图4. （a）Wenzel模型、Cassie-Baxter模型可以解释表面具有圆柱的材料疏水特性 ， 但难以解释开锅之后铁锅具有的“条件疏水性” 。 （b）-（d）铁锅表面的Fe3O4纳米球赋予铁锅“条件疏水性” ， 并保证了食材烹制后的鲜嫩多汁 。
 
4. 机理
那么在开锅过程中 ， 铁锅表面到底经历了什么才使得其表面生长出茂盛的Fe3O4纳米球呢？作者探究了Fe3O4纳米球的生长机理 。 如图5（a）所示 ， 动物油与动物油/铁锅体系在氧气气氛下的热重图中可以看到 ， 单纯的动物油随着温度的升高而逐渐失重；而当动物油涂抹在铁锅表面进行测试时 ， 其在390~460℃区间失重速率显著变慢 ， 失重曲线有明显的向上突起的现象 。 这说明在这一温度区间 ， 铁锅表面发生了增重反应 ， 减缓了动物油/铁锅体系的失重速率 。 而这一增重反应 ， 就是铁氧化为Fe3O4的过程 。
 
图5. （a）动物油与动物油/铁锅体系的热重图 。 （b）动物油分解与氧气嵌入铁晶格示意图；（c）铁原子配位行为变化图；（d）、（e）多次涂油-灼烧过程中的Fe3O4纳米球生长机理 。
 
油脂挥发的同时 ， 铁表面被氧化恰恰是Fe3O4纳米球形成的关键 。 如图5（b）所示 ， 随着油脂的挥发 ， 铁表面氧气浓度逐渐上升 ， 氧原子逐渐嵌入铁晶格内部 ， 将Fe氧化 ， 并使晶格膨胀；而随着再次涂抹油脂 ， 受到油脂阻隔的缘故 ， 铁表面氧气蒸气压下降 ， 氧原子会向铁晶格外部迁移 ， 造成晶格收缩 ， 而油脂逐渐的挥发又会重新造成晶格氧原子嵌入 ， 晶格重新膨胀 。 如图5（d）、（e）所示 ， 这种重复的晶格收缩-膨胀 ， 伴随着铁原子四配位-六配位的转换 ， 会逐渐炸裂铁锅表面 ， 生长出大量的Fe3O4纳米球——也就是开锅过程获得食神祝福的纳米科学真相 。
 
5. 未来
尽管全氟骨架的不粘锅已经畅销至全世界 ， 但由于其在生产与使用中所产生的环境、安全等问题日益显著 ， 人们对不粘锅产生了越来越多的顾虑和质疑 。 然而勤劳勇敢的沙坪坝群众从不担心在夜市上吃到任何一口特氟龙碎片 ， 毕竟有着几千年历史的中华铸铁锅早已给了他们最深刻的文化自信 。
“根本就没有食神 ， 或者说人人都是食神 。 ”
 
参考文献
[1] Fritsch RM, Keusgen M. Occurrence and taxonomic significance of cysteine sulphoxides in the genus Allium L.(Alliaceae). Phytochemistry, 2006, 67(11): 1127-1135.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942206001518
[2] Gao CX, Yang N, Li CP, et al. Seasoning Chinese cooking pans: The nanoscience behind the Kitchen God's blessing, Nano Materials Science, https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2020.06.001
[3] Ishino C, Okumura K. Wetting transitions on textured hydrophilic surfaces. The European Physical Journal E, 2008, 25(4): 415-424.
https://link.springer.com/content/pdf/10.1140/epje/i2007-10308-y.
[4] Marmur A. Wetting on hydrophobic rough surfaces: to be heterogeneous or not to be?. Langmuir, 2003, 19(20): 8343-8348.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la0344682
来源：纳米人
编辑：xx


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