热锅冷油，炒菜不粘锅的科学原理

一枚喜欢下厨的理工男，有空的时候总爱站到灶台前露两手，为家人朋友做几道拿手菜。

说起烹饪，许多人都会碰到一个棘手的问题就是有些菜容易粘锅，特别是炒肉、烧鱼、煎豆腐等等非常容易粘锅，食材粘在锅底能让你抓狂。

煎鱼不破皮是个技术活儿

同样的菜，饭店里的厨师就能做到色香味形俱全，他们是怎么做到既不用不粘锅又不让菜粘锅的呢？

其实，炒菜不粘锅，说到底是个科学问题，你要了解科学的道理，掌握科学的方法，才能把菜炒好。

为什么有些菜会粘锅？

没听说过谁炒青菜会粘锅的，但是炒肉、煎鱼、煎牛扒、煎豆腐的时候就很容易牢牢粘在锅底，一直到烧焦你都铲不起来，这是因为蛋白质和碳水化合物在作怪。

我们的锅底看似非常平滑，但你用显微镜看，它其实像连绵起伏的群山一样是坑洼不平的，如下图：

锅的表面其实凹凸不平

炒菜粘锅的科学原理

肉、鱼和豆制品有大量蛋白质，当表面的蛋白质受热时，它们会首先溶解，然后渗透到锅底的这些缝隙中。

随着温度继续升高，蛋白质发生凝固，它们的化学键会与锅底物质（比如铁原子）发生结合。

微观角度这种结合的力可能是较弱的范德华力（又称分子间作用力），但由于结合大多发生在二者接触的孔隙里，相互之间咬合面积很大，就像是魔术贴的尼龙勾一样扣在一起，因此从宏观角度看，肉牢牢粘在锅底了。

有些人炒过肉丝之后锅是这样的

范德瓦尔斯力（van der Waals force）又称分子间作用力，是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力。分子间作用力（范德瓦尔斯力）有三个来源：

1）极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。

2）一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。

3）分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使邻近分子瞬时极化，后者又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩；

这种相互耦合产生静电吸引作用，这三种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。

分子间作用力只存在于分子(molecule)与分子之间或惰性气体(noble gas)原子(atom)间的作用力，又称范德华力(van der waals)，具有加和性，属于次级键。

氢键(hydrogen bond)、弱范德华力、疏水作用力、芳环堆积作用、卤键都属于次级键（又称分子间弱相互作用）。

用油解决粘锅的问题

油炸食物通常都不会粘锅，这是因为热油将食材与锅底隔开了。

如果你有半锅五六成热的油，在食材接触到锅底之前，它表面的蛋白质和碳水化合物就已经在油的高温下凝固起来，不会再溶解，这样当它再到达锅底，就不会再渗透到那些孔隙里，自然也就不容易粘锅了。

油炸的食材基本不会粘锅，就是这个道理：热油先让食材的蛋白质凝固，不会溶解，不会渗透到锅底的缝隙里，自然就不会粘锅了。

人为制造不粘涂层

油炸的办法尽管不粘底，但它费油，并且油炸的食物吃得多了也不怎么健康，所以大家比较少用。

咱中国人嘛，主要还是喜欢炒菜，买各种各样的炒锅。

新炒锅买来之后，有经验的人会教你怎么“开锅”，“养锅”

开锅

用开好的锅炒菜会不粘，这是什么道理呢？

开锅大致的程序是这样：先将锅洗净，在火上干烧，直到烧红或者“发蓝”，然后用带油的猪皮在炙热的表面反复摩擦直到锅乌黑发亮，再用清水洗净（不能用洗洁精），开锅完成。

开锅的过程实际上是人为地制造一个“不粘的涂层”。

当锅在火上烧红时，它表面的铁原子会与空气中的氧气充分反应形成黑色的四氧化三铁，当氧化铁完全覆盖铁的表面，它就不再容易生成三氧化二铁，也就是我们常说的铁锈。这时候趁热用猪皮在锅表面摩擦，油脂会渗透到金属表面的缝隙和小孔中并且在高温下焦化凝固，就像是在金属氧化物的表面又覆盖了一层保护膜。

锅的表面有一层油

一口开好的铁锅乌黑锃亮，泛着油光。

食物下锅后，蛋白质和淀粉等碳水化合物由于焦化油膜的隔离，它无法与下方的金属形成键合，所以也就不容易粘锅。

但是这种锅你用过之后不能用洗洁精擦洗，也不适合长时间煮汤，如果把那层油膜洗掉了，它下回还是会粘。

焦化油腊起着不粘锅的作用

热锅冷油 （强烈推荐）

对油腻腻的铁锅还是心存疑虑的，并且家人每次洗锅还是会用到洗洁精，所以开锅之后的那层保护膜总是荡然无存。怎么才能做到炒菜不粘呢？

这时候就要用到另一个绝招：热锅冷油

菜下锅前，先将锅在灶上空烧，烧到锅表面开始冒烟，再倒入冷油润锅，接着迅速下菜，大火猛炒，这样也不会粘锅。这个绝招每次都用，屡试不爽，这到底有什么科学道理呢？

当锅的温度超过193℃时，水滴在上面会蹦蹦跳跳并发出嘶嘶的声音，由于与锅表面接触的时间变短，水蒸发得更慢，这种现象被称为莱顿弗罗斯特效应（Leidenfrost effect）。

莱顿弗罗斯特效应

莱顿弗罗斯特效应是一种奇特的物理现象，我们在厨房里比较常见到，你只需要把锅烧得很热，当锅的温度超过193℃时，再滴些水进去就能看到水珠子在锅中快乐地跳舞了。

莱顿弗罗斯特效应，由科学家莱顿弗罗斯特在1756年发现。

造成这一现象的主要原因是水在炙热表面迅速气化为水蒸气，同时水滴存在表面张力。

这样下方接触到锅的那一部分的水汽会将整个水滴托起来，从而形成一个空气垫，将水滴与热表面隔离开来。

水滴随温度升高而跳起来

莱顿弗罗斯特效应不仅在厨房里常见，它还能给我们带来许多叹为观止的神奇之举。

1）当你用湿手指掐灭蜡烛时正是依靠着这层蒸汽层的保护。只要有充分的条件，人人都可做到这点，就如同有了防火墙一般。

2）喜欢旅游的人会在云贵地区看过赤脚过“火山”的表演，表演者会打着赤脚从烧得通红的木炭堆上跑过，但他们并不会被烫伤。

3）你也许还见过空手将烧红的煤球从炉子里拿出来的大叔，还有将手指插入熔融铅水再拿出来的老外，要知道铅的熔点高于327℃，比油热多了，在如此高温下手一定会被烫伤，但他却能安然无恙。

4）最牛的一位，他蹲在炼铁炉边几次徒手去拍打熔融的铁水，但他的手却经受住了1540℃高温的考验。

能做到这一切，并非他们真的练就了金刚不坏之身，而是他们有水层的保护。无论是湿手掐灭蜡烛，过炭火的、取煤球，还是打铁水的表演者，他们的脚上手上都保持着潮湿的状态。这样当接触到炙热物体时，水首先会因为莱顿弗罗斯特效应在皮肤表面形成一层水蒸气的保护膜，蒸发的水汽将皮肤与热源分隔开来，从而保护了他们不被烫伤。

注意：在生活中并不轻易发生莱顿弗罗斯特效应，需要时间、温度等各种条件同时具备才有可能发生。水蒸汽层只是减缓了蒸发速率，而不是让蒸发停滞，一位著名的蒸汽锅炉设计师发现，原本在168℃就能立即蒸发的水，由于形成蒸汽层而能在202℃下持续152秒才完全蒸发，莱顿弗罗斯特点也被认为是悬浮液滴持续时间最长的温度。像普通的烫伤、雪地上冻伤皮肤发生的概率相对更大，因此不要以为莱顿弗罗斯特效应时刻保护着我们免受高温和冻伤的危险。

只要相信科学、有足够的胆量，并且动作敏捷迅速，你也能够做到。

当然啦，不建议你去尝试。模仿有风险，心中知道原理就好了。

回到炒菜的话题

当我们将食材放入炙热的铁锅时，它表面的水会因为受热而瞬间蒸发，从而产生莱顿弗罗斯特效应。

但食材（肉类、豆腐）表面的水份是有限的，在蛋白质完全凝固之前它依然还是会与锅面粘连在一起。

这时候我们还是需要油在中间起一个隔离的作用，油与水混合将食材“托起来”，同时热的油滴负责传递热能并使受热面更均匀，当水汽蒸发完毕后，蛋白质也完成了凝固与焦化，自然也就不会粘锅啦！