火锅|科学汇 | 不用水不用电,只用一杯凉水就能吃上热火锅?原来这就是自嗨锅的原理

钱江晚报·小时新闻 采访人员 陈素萍
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等待锅开 , 等待肉熟 , 热气蒸腾中 , 未作吃一顿……火锅曾经被认为是最无法独享的美食之一 , 在网上流传甚广的孤独指数等级表中 , “一个人吃火锅”高达五级 。 但随着自热火锅走红 , 火锅的“多人食”壁垒被瓦解 。
去年春节 , 自热火锅的销售暴涨惊起讨论无数 , 有的品牌同比增长将近400% 。 现如今 , 超市里曾经被泡面牢牢占据的方便食品货架 , 正被自热火锅、自热饭、自热面抢走半壁江山 。
那么 , 自热的原理是什么?这类产品安全性高吗?选购自热食品时需要注意什么?
本期“科学汇” , 我们邀请了浙江省应急管理学院院长、浙江工业大学化学工程学院党委书记、教授、食品安全及化工安全专家佘远斌开讲 , 带同学们真正了解一下“网红”自热火锅 。
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火锅如何实现“自热”
不用火、不用电 , 在专用的塑料碗内 , 把自热包拆封放入碗底 , 看着注水线倒入凉水 , 再把装有半成品食材的加热锅放上 , 等待15分钟 , 即可享用速食火锅了 。
第一次吃自热火锅的同学 , 听着碗内“噗噗”作响声 , 应该会有一丝心慌 。 而这 , 就是这类产品的核心卖点——自热 。
“自热”的原理并不复杂 , 虽然目前不同厂家的自热包的具体配方并不相同 , 但核心是利用放热反应 , 短时间内释放出大量的热 , 从而实现加热 。 通过发热包遇水产生的的化学反应 , 在初中化学课上 , 同学们就应该学过 , 生石灰加水生成熟石灰 , 同时会释放出大量的热量 。 铁粉和铝粉氧化或者燃烧 , 也会释放出大量的热量 。
从各品牌自热产品公开的成分来看 , 自热包主要含有氧化钙(生石灰)、硅藻土、活性碳、铁粉、铝粉、硫酸钠等 , 其中氧化钙是主要的发热成分 , 硅藻土则有利于氧化钙等发热成分的分散及同水的接触反应 , 活性碳不仅有利于发热组分的分散 , 还可以去除发热过程的异味 。 而铁粉和铝粉 , 则可以进一步强化氧化钙的发热效果 。
发热过程 , 主要发生的化学反应是氧化钙(生石灰)与水的反应 , 生产氢氧化钙(熟石灰) , 这个反应是一个强放热反应 , 放出大量热量 , 使水沸腾产生大量水蒸气 。 具体的反应式如下:
在这个过程中 , 也还有铁粉和铝粉在碱性条件下发生氧化反应 , 均可以放出大量热量 。 其中在碱性条件下 , 铝还可以同水反应生成偏铝酸钠 , 并放出氢气 。
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某品牌加热包说明书
操作不当“可能自爆”
新奇之外 , 有人曾这样形容自热锅的食用体验:“拿着烫手 , 掀开盖烫脸 , 吃起来烫嘴 。 ”
其实 , 自热火锅以及其他的自热食品 , 并不是新鲜事物 , 原本是为极端环境设计的应急食物 , 比如用于野外考察 , 或是作为军需品用于军队野外作战或者训练 。 民用之后 , 作为日常食品 ,
更令人担心的 , 是自热锅的安全性 。
随着“自热火锅”走俏 , 误触警报、爆炸、烫伤等风险也不容忽视 。 近年来 , 相关安全事故也屡见报端:上海一位市民就曾因自热火锅爆炸 , 导致右眼被飞溅的滚烫汤汁所伤;一位乘客在高铁上使用自热产品 , 因大量气体触发了列车上的报警器;央视新闻曾报道过消防大队的实验 , 自热火锅的蒸汽温度可以达到200°C , 操作不小心 , 很容易引起爆炸 。
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多地消防都为自热火锅的风险操碎了心 , 做了很多实验普及相关知识 。 自热包粉末倒入空瓶加水后 , 几秒钟就会出现膨胀现象 , 并喷出高压蒸汽 , 十分危险 。
为什么会存在这些问题呢?
在无水、常温(非加热)条件下 , 由于自热包原料量不是很大 , 暴露在空气中时 , 虽然空气中也有水分 , 反应的速度不是太快 , 其放热量有限可控 , 加热过程还是比较稳定 , 基本不会发生爆炸 。
但是 , 在使用过程中 , 还是会产生大量温度比较高的水蒸气 , 这时千万不可以将自热锅盖上的排气孔堵塞 , 也不用用手去解除 。 堵塞排气孔 , 就类似于高压锅的泄压阀被堵一样 , 大量水蒸气排不出去 , 就会在自热锅发生物理性爆炸 。