Почему вода кипит, а молоко «убегает»
Каждому, кто хоть раз грел молоко, знакомо это правило: можно долго стоять у плиты и ждать, когда молоко начнет «подниматься», но стоит отойти на минутку, как оно наверняка убежит. Хотя оставленная на включенной плите вода грозит только выкипеть, да и то не сразу. Этот контраст в поведении двух, казалось бы, обычных жидкостей заставляет задуматься о причинах.
Что происходит с водой при нагревании
Конечно, дело не в законе подлости, а в физике.
Во время кипения жидкости по всему ее объему образуются пузырьки пара. Молекулы жидкости внутрь них испаряются, тем самым пузыри растут. Под действием выталкивающей силы они поднимаются наверх, достигают поверхности, после чего пар из них выходит наружу.
Когда кипит вода, преград для пара нет. Именно этот беспрепятственный выход пара и характеризует спокойное кипение воды.
Что происходит с молоком при нагревании
С молоком ситуация иная. Молоко — это не однородная жидкость, а сложная система, содержащая белки, жиры и молочный сахар.
В процессе его кипячения на поверхности появляется плотная пленка, состоящая в основном из денатурированных белков (казеина) и жира. Эта пленка эластична и прочна, она не позволяет парам, образующимся при кипении, выходить наружу.
Пузырьки пара, поднимаясь со дна, накапливаются под этим упругим слоем, создавая повышенное давление. Таким образом, они вытесняют молоко из кастрюли и оно «убегает». Причем довольно быстро. Мощный пузырь пара, прорвав пленку в самом слабом месте, буквально выталкивает за собой столб жидкости, что и приводит к моментальному «побегу».
Что делать, чтобы молоко «не убегало»
Чтобы избежать молочных рек на плите, существуют разные способы.
Первым является постоянное помешивание, во время которого молочная пленка разрушается и пар свободно покидает жидкость. Правда, в этом случае вы приговорены неотлучно стоять у плиты. Если использовать алюминиевую кастрюлю, помешивать молоко можно чуть реже, так как к ее стенкам края пленки прилипают хуже.
Второй способ более сложный, зато надежный — водяная баня. В большую кастрюлю наливается вода и в нее опускается емкость с молоком. Этот метод основан на фундаментальном принципе теплопередачи.
Дело в том, что процесс кипения требует постоянного подведения тепла, которое передается только при наличии разности температур. В случае водяной бани, когда вода в большой кастрюле закипит, ее температура составит 100 °С. Но та же температура установится и в кастрюле с молоком! Так как температура в кастрюлях будет одинаковой, молоко не будет получать тепло, нужное для кипения.
Фактически, водяная баня создает щадящий режим нагрева, при котором молоко просто не может бурно закипеть. Можно будет спокойно отходить по своим делам и не бояться, что молоко «убежит». Недостатков у этого способа всего два. Во-первых, необходимо использовать две кастрюли вместо одной. Во-вторых, требуется больше времени.
Существуют и народные хитрости, например, положить на дно кастрюли перевернутое керамическое блюдце или специальный кружок-«сторож». Они разрушают крупные пузыри и замедляют образование монолитной пленки.
Еще один простой метод — смазать края кастрюли сливочным маслом, что изменит поверхностное натяжение и помешает пене подниматься по стенкам.
Какие еще жидкости могут «убегать»
Молоко — не единственный «нарушитель спокойствия» на кухне. Аналогичным поведением отличается, например, свежесваренный кофе. Причина та же: в процессе нагревания кофейные масла, белки и мелкие частицы самой гущи образуют на поверхности стабильную пену, которая действует как барьер для пара. Накопившиеся под ней пузырьки газа и пара в итоге прорываются наружу, увлекая за собой жидкость.
К числу других «беглецов» относятся:
Крахмалистые жидкости вроде киселя. При нагревании крахмал расщепляется и увеличивает вязкость жидкости, делая ее более густой. Эта клейкая масса легко удерживает пузырьки пара, которые, сливаясь, создают большие полости и быстро выталкивают содержимое кастрюли.
Газированные напитки: хотя их обычно не кипятят, при сильном нагреве они демонстрируют тот же эффект. Резкое высвобождение растворенного углекислого газа в сочетании с начинающимся испарением воды создает мощную пену, которая мгновенно переливается через край.
Жидкости с добавлением мыла или моющих средств, например в опытах. Поверхностно-активные вещества в их составе снижают поверхностное натяжение и способствуют активному пенообразованию, что приводит к быстрому и обильному «побегу».
Таким образом, общее правило таково: любая жидкость, которая содержит вещества, способные создавать стабильную пену, гель или повышать вязкость при нагреве, с высокой вероятностью может «убежать».
Консультант: Михаил Пенкин, преподаватель физики.
Материал впервые опубликован в 2020 году, обновлен в 2023 и дополнен в 2025.
