烹饪基础问题：大火与小火。都是100度了，那不都一样吗？

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液体加热与沸腾的物理过程

这期我们来探讨一个经典的烹饪热力学问题：用一锅已经烧开的水煮东西，大火和小火的效果是一样的吗？

我们先从物理角度分析。液体加热分为几个阶段：刚开始加热，液体受热膨胀，密度变小，于是携带热量向上流动，这就是自然对流。温度继续升高，锅底的空穴和划痕处最先产生少量气泡，达到沸点后形成连续气泡，这就是常说的沸腾，也称为核态沸腾，此时传热效率最大。

那么沸腾越剧烈越好吗？火力继续增大，锅底气泡会过多，形成一层蒸汽膜覆盖锅底。蒸汽膜的导热性很差，反而会阻碍传热。传热效率大大下降，就像被毯子盖住一样，此时称为膜态沸腾。在收汁阶段，或是加了土豆等食材的长时间炖煮，或是炒菜勾芡时，如果还是很大的火力，是有可能发生膜态沸腾的。炒菜不粘锅的原理之一，也是因为液体在高温表面形成蒸汽膜而悬浮，隔绝食材和锅面，称为莱顿弗罗斯特效应，也属于膜态沸腾的一种表现形式。这里我们讨论水分充足的情况，一般烹饪火力也达不到这么高，膜态沸腾很难发生，这里就先不讨论。

温度与热量的本质区别

那么已经沸腾的水中，大火是否比小火更快煮熟食物呢？或者说滚沸是否比微沸更快让食物成熟？这里强调已经是烧开的状态，如果是从常温开始烧，这个比较好理解，大火肯定烧得快。

很多人认为同样是沸腾，那就都是100度，既然温度一样，那不管你多大的火，熟的都一样快。真的如此吗？这是混淆了温度和热量的概念。温度是强度量，反映分子的平均动能；而热量是过程量，等于传热速率乘以时间，表征一段时间内传递的能量。两个概念是完全不同的，即使温度相同，单位时间传递的热量也不一定相同。比如风扇高档位吹出来的风就比低档位要凉快，30度的天气已经有点热了，但泡在30度的水里会觉得很凉。

滚沸比微沸传热更快的四大原因

那么把食物放到稳定沸腾的锅中会发生什么？

第一点，高温的水接触低温的食材后，食材吸热，食材表面的水温下降。虽然都是沸腾状态，但大火会产生湍流，流体速率更快，单位时间流过食材表面的高温液体更多，且混合效率更高，能更快地将食材表面再次更新为100度。同时湍流使热量分布更均匀，避免食物加热不足或加热过度。

第二点，气泡在食物表面发生相变释放潜热。大火会产生更多气泡，意味着传递更多相变潜热。

第三点，高温的水流过食材表面时，会产生一层有温度梯度的热边界层，这是热量传递中热阻最大的区域。热边界层内主要传热方式是热传导，而热边界层外则更多是热对流。显然对于水介质，热对流比热传导更高效。如果热边界层很厚，热阻就会增加，传热效率就会下降，所以最好能让热边界层厚度减小。大火产生的湍流及气泡的生长和脱离，会冲刷或扰乱锅底的热边界层。类似的气泡破裂瞬间会形成高速微射流，从而破坏食物表面的热边界层，结果就是传热效率提高。

第四点，实际烹饪中会产生油脂。小火时会在表面形成油膜，阻碍自然对流和抑制湍流，传热效率会下降。而大火时湍流会让油脂乳化，液面不会被油膜覆盖，乳化的油滴会产生微尺度的涡流，破坏食物表面的热边界层，传热效率更高，热量分布更均匀。

实际烹饪中可忽略的微小因素

还有其余两点理论上存在，但数值很小，实际烹饪中可以忽略。

通过一个理想气泡模型，注意到可以建立热平衡和力平衡，进行一点点简单的推导，易得沸腾时气泡内部的温度是略微高于沸点的。但是蒸汽的导热系数比水低很多，蒸过东西你就知道，如果肉很厚，蒸比煮需要更长的时间。加上气泡的蒸汽和食材的接触时间非常短，过热程度也很小，所以这个因素可以忽略。

还有人说，虽然我不是高压锅，但也盖了盖子，而大火产生更多蒸汽，锅里压力变大，那么多少也能提高沸点吧？实际上蒸汽压提高1000帕，沸点才提升0.28度。对于非密封的锅来说，提升1000帕相当于30厘米直径的锅上产生约14.4斤的力，按我们的生活常识这是有点鬼扯的。所以大火确实能略微提升沸点，但数值同样很小，实际烹饪中也可忽略。

以上啰嗦了半天，是为了讲清楚：同样是沸腾，滚沸要比微沸传热效率更高，能更快煮熟食物。

火力对肉质硬度与弹性的影响

最后我们从实际烹饪角度聊聊大火和小火。

第一点，肉质的角度。我们之前讲过，煎肉时小火会让肉的里外熟度更均匀，水分流失更少，这适用于短时间加热。当时间延长时，殊途同归，不论大火小火，最后水分流失都很多，且损失率基本一致。

那么火力对肉的硬度和弹性有什么影响呢？这其实是由肌纤维收缩、肌纤维降解和胶原蛋白降解这三个因素动态变化决定的。以鸡腿肉为例，100度加热120分钟，大火的湍流和气泡会冲刷和剪切肌纤维，并传递更多热量，因此肌纤维和胶原蛋白的降解程度增大。而胶原蛋白降解产生的明胶及其形成的凝胶网络会增加肉的弹性，所以大火的肉硬度低、弹性好。而小火时的肌纤维收缩和大火是差不多的，但肌纤维和胶原蛋白的降解程度很小，结果就是硬度大、弹性不足。

但我不能和你说所有肉的规律都是这样，因为肉的种类和部位不同，肌纤维的性能和结缔组织的比例也不同，所以不能简单定论，这里就先不展开。不仅是肉，显然所有食材在大火下都更容易被湍流和气泡的剪切破坏形状和影响质地。以上是火力对肉质的影响。

炖汤的奥秘：白汤与清汤的风味差异

下面是肉汤的角度。大火产生湍流的剧烈运动和大量气泡的剪切，油脂被分割，在蛋白质、磷脂的辅助下形成稳定悬浮的油脂微粒，也就是所谓的乳化。分散的油脂尺寸比光的波长要大，发生米氏散射，呈现灰白的颜色，也称为白汤。

炖汤的过程是风味物析出和散失之间的平衡。大火能提高风味物析出的效率，但也加剧了小分子风味物的挥发。在小火时不容易散失的大分子风味物，在大火的剧烈沸腾下会被水蒸汽夹带或形成共沸物而进一步散失。同时大火增大了汤体和空气的接触面，脂肪的氧化加深，有可能带来负面风味。

有小伙伴要说了，那用搅拌机一打不也是白汤吗？没错，汤是变白了，但风味物的数量、种类以及脂肪的氧化程度，都和长时间炖煮的不一样。

既然如此，那我用低温慢煮风味会更好吗？这要分肉的种类。都保持清汤状态来对比，用一个称为感官因子的风味综合评价指数来评判，如牛肉清汤85度确实比95度和100度效果更好；而对鸡汤来说，100度沸腾的风味要好于85度和95度，甚至加压达到115度后表现更好。这个问题没有固定标准，这里也先不展开。

实际烹饪中的温度控制与风险

第三点，温度控制的角度。小火微沸时热流通量本来就小，加上壁面和烹饪过程开盖时的散热，平均水温很可能是达不到100度的。比如外圈液面、壁面以及大块食物的死角，都有可能略低于100度。所以白切鸡、白切鸭这类用虾眼水浸煮的菜，实际上就是不精确控温的低温慢煮。

如果是大火，考虑到汤汁变稠无法形成通畅的对流，底部有烧焦的风险，且大火中途需要反复补水，会引起温度波动而影响肉质。

总结与烹饪应用建议

最后我们来总结一下。同样是沸腾，滚沸要比微沸有更高的传热效率，会更快煮熟食物。

从肉质角度，无论大火小火，长时间炖煮后肉的水分损失率接近，肌纤维的收缩程度也基本一致，但大火时肌纤维的降解和胶原蛋白的降解程度都更大。

从汤汁角度，大火会得到白汤，脂溶性风味物被乳化的油脂吸附，均匀分散在汤里，风味会更复杂、更厚重，脂香风味明显，粘度略微增加，口感变得圆润饱满；小火会得到清汤，风味更干净清晰，口感更薄、更清爽，氨基酸的甜味更直接。

白汤和清汤没有说哪个更高级，和饮食文化相关，会有一些惯用的做法。如牛肉汤可选择低温慢炖，或者干脆就像涮牛肉一样轻轻涮烫，既能吃到嫩肉，又能喝到甜甜的清汤；而鸡汤则选择沸腾下的小火慢炖或高压锅炖煮。

虽说道理是这样，但有时为了厚重、脂香味显著、卖相更好的特性，又可以用超长时间全程大火滚沸来处理，也就是日式猪骨高汤和鸡白汤。中式的家常鲫鱼汤或更费时的东台鱼汤，也都是大火滚沸。若你想清清爽爽，当然也可以用低温慢煮做鸡清汤，用小火微沸做鱼贝清汤。这都取决于应用场景和你的喜好。

好了，本期话题就先到这里，下期再见。