Den sydende lyden av frityrsteking avslører kompleks fysikk

Erfarne kokker kan bestemme når matoljen har nådd riktig temperatur for frityrsteking ved å stikke fuktede spisepinner i den varme oljen. Det dannes bobler på pinnene og den sydende lyden de produserer kan fortelle kokken når det er på tide å legge mat i pannen.

I Fysikk av væskerstuderte forskere fra USA, Canada og Saudi-Arabia nøye bobler som dannes når vann dråper kommer i kontakt med oppvarmet matolje. Da etterforskerne satte inn fuktede spisepinner i varm olje, fant de at typen og antallet bobler som ble dannet, avhenger av mengden vann som ble absorbert av spisepinnene, så vel som spisepinnens materiale.

De eksperimenterte med vanndråper og dråper røre suspendert på spissen av en spisepinne. Vanndråpen eksploderte da den traff den varme oljen, der røredråpen utviklet bobler over overflaten.

For å undersøke nærmere hva som skjer når mat legges i varm olje, brukte forskerne et lite stykke papir fuktet med vann som modell. De fant at mengden og typen bobling i dette tilfellet var avhengig av både vannmengden og temperaturen. De observerte at forskjellige typer damphulrom ble dannet i den varme oljen når vann møtte den.

Disse innledende eksperimentene førte til en serie mer kontrollerte studier ved bruk av et oppsett som tillot vanndråper som skal tilsettes varm olje fra en overliggende wire på en bevegelig scene. EN høyhastighetskamera og en sensitiv mikrofon ble brukt til å samle detaljerte data om formen på boblene som dannes når vanndråpen treffer den varme oljen og den sydende lyden de lager når de spretter.

“Vi fant tre typer boblehendelser i eksperimentene våre: et eksplosjonshulrom, et langstrakt hulrom og et oscillerende hulrom,” sa forfatter Tadd Truscott.

Eksplosjonshulen dannes når en vanndråpe kommer inn i den varme oljen og gjennomgår en mikroeksplosjon på grunn av den plutselige temperaturøkningen, og danner en dampboble som kan sprenge overflaten. Det langstrakte hulrommet involverer en vanndråpe som eksploderer uten å sprekke overflaten.

Det oscillerende hulrommet skjer når dråpen glir av ledningen og senkes raskt ned. Den gjennomgår en flertrinns eksplosjonsprosess og begynner å oscillere før den brytes opp i en rekke små bobler.

Lydsignaler fra mikrofonen avslørte at de tre hulromstypene ga forskjellige akustiske eller lydegenskaper.

“Vi kan skille forskjellige akustiske signalegenskaper for hver type hulrom,” sa Truscott. “Å dechiffrere lydsignalene kan føre til fremtidige applikasjoner, for eksempel akustisk sensing av aerosolgenerering.”

Artikkelen har tittelen “Morphology of bubble dynamics and lyd i oppvarmet olje.”

---

---