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「ノンスティック表面」は、他の素材がくっつきにくくなるように作られています。ノンスティック調理器具は一般的な用途で、ノンスティックコーティングにより、フライパンにくっつかずに食材を焦げ目がつくようになります。ノンスティックは、テフロンなどのポリテトラフルオロエチレン(PTFE) でコーティングされた表面を指すことが多いです。21 世紀には、陽極酸化アルミニウム、シリカ、エナメル加工鋳鉄、シーズニング調理器具など、他のコーティングもノンスティックとして販売されています。
種類
調味料
鋳鉄、炭素鋼、[1]、 ステンレス鋼[2]、鋳造アルミニウム調理器具[要出典]は、調理前に表面に油脂を塗布し、加熱して重合させることで味付けすることができます。これにより、乾燥した硬くて滑らかな疎水性コーティングが生成され、少量の食用油または油脂で食品を調理したときに焦げ付きにくくなります。
フッ素ポリマー
現代のノンスティックフライパンは、テフロン（ポリテトラフルオロエチレンまたはPTFE）のコーティングを使用して作られました。PTFEは、1938年にロイ・プランケットがデュポン社の合弁会社で働いていたときに偶然発明しました。 [3] [4]この物質は、非常に優れた耐腐食性と、それまでに製造された物質の中で最も低い摩擦係数を含むいくつかのユニークな特性を持つことがわかりました。PTFEは、第二次世界大戦中に原子爆弾の開発に使用された六フッ化ウランガスに耐えるシールを作るために最初に使用され、軍事機密と見なされました。デュポンは1944年にテフロンの商標を登録し、すぐに戦後の新製品の商業利用を計画し始めました。[5]
1951年までにデュポンは、テフロンを商業用のパンやクッキーの製造に応用する技術を開発していたが、換気が不十分な場所でコンロの鍋を過熱すると有毒ガスが放出されるという潜在的な問題があったため、消費者向け調理器具の市場は避けていた。デュポンで働いていたとき、ニューヨーク大学タンドン工学部卒業生のジョン・ギルバートは、テフロンと呼ばれる新開発の素材を評価するよう依頼された。鍋やフライパンの表面コーティングにフッ素ポリマーを使用する彼の実験は、ノンスティック調理器具の革命の先駆けとなった。[6] [7]
数年後、あるフランス人エンジニアが、絡まりを防ぐために釣り道具にテフロンを塗り始めました。彼の妻コレットは、同じ方法で調理用フライパンを塗ることを提案しました。このアイデアは成功し、1954年にフランスで特許が認められました。1956年にテファール社が設立され、ノンスティックフライパンを製造しました。[5]
PTFE（テフロン）
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、ノンスティックコーティングを含むさまざまな用途に使用される合成フッ素ポリマーです。テフロンはPTFEのブランドであり、PTFEの総称としてよく使用されます。金属基材は、研磨ブラストによって粗くされ、その後、ステンレス鋼で電気アーク噴霧されることがあります。[8] [9]不規則な表面はPTFEの接着を促進し、PTFEの摩耗にも耐えます。[10]次に、1〜7層のPTFEをスプレーまたはロールで塗布しますが、層数とスプレーの回数が多いほど効果的です。層の数と厚さ、および材料の品質が、ノンスティックコーティングの品質を決定します。[11]高品質のコーティングは耐久性が高く、剥がれたりはがれたりする可能性が低く、ノンスティック特性が長持ちします。PTFEベースのコーティングはどれも、過熱するとノンスティック特性が急速に失われます。すべての製造元は、温度を通常260°C（500°F）未満に保つことを推奨しています。[12]
PTFE コーティングされたフライパンで使用する調理器具がコーティングよりも硬い場合、コーティングに傷がつく可能性があります。これは、非金属 (通常はプラスチックまたは木製) の調理器具を使用することで防ぐことができます。
健康上の懸念
鍋が約260°C（500°F）を超えて過熱されると、PTFEコーティングが分解し始め、フッ化水素酸とさまざまな有機フッ素化合物が放出され、人間にはポリマーヒューム熱を引き起こし、鳥には致命的となる可能性があります。PTFEコーティングされた調理鍋の使用による悪影響の可能性について懸念が高まっています。[5] [13] [14] [15]
過去にはPTFEの加工に乳化剤としてPFOAが使用されていましたが、PFOAは残留性有機汚染物質であり、環境と健康の両方に懸念があるため、現在ではPTFE加工での使用は段階的に廃止されています。[16]
PFOAは現在、デュポン社の子会社ケマーズ社が製造するGenX製品に置き換えられているが、これは現在禁止されているPFOAと同様の健康問題を引き起こすと思われる。 [17]
料理での使用と制限
他の種類のフライパンでは、熱い食べ物がフライパンの表面にくっつかないように、油や脂肪が必要です。ノンスティック加工のフライパンでは、食べ物がくっつく傾向がありません。フライパンは油を少なく、または油なしでも使用でき、表面に残留物がくっつかないので掃除が簡単です。
作家のトニー・ポロンボによると、フライパンはノンスティック加工が施されていない方がパングレービーを作るのに適しているとのこと。なぜなら、フォン（肉を調理したときにフライパンに付着するカラメル化した滴り）がフライパンに付着し、それを液体に溶かすことでパングレービーに変えることができるからだ。 [18]
セラミック
すべてのノンスティックフライパンにテフロンが使用されているわけではなく、他のノンスティックコーティングも利用できるようになっています。たとえば、チタンとセラミックの混合物をフライパンの表面にサンドブラストし、 2,000℃（3,630℉）で焼成すると、ノンスティックセラミックコーティングが生成されます。[19]
セラミックノンスティックパンは、焦げ付きを防ぐためにシリカ（二酸化ケイ素）仕上げを使用しています。これは、PFASを使用せずにゾルゲルプロセスを使用して適用されます。[20]セラミックノンスティックパンのコーティング層は、約370°C（700°F）で分解し始めます。[21] PTFE調理器具のコーティング層は、260°Cに加熱すると分解し始めます。
EPAがPFASの使用に対してより厳しい制限を課しているため、 [22]一部の企業は自主的にPTFE調理器具をセラミック製のものに置き換えています。[23]
超疎水性
超疎水性コーティングは、水をはじく薄い表面層です。超疎水性（超疎水性）材料で作られています。この種のコーティングに当たった液滴は完全に跳ね返ります。[24] [25]一般的に、超疎水性コーティングは、1つの成分が粗さを提供し、もう1つが低表面エネルギーを提供する複合材料で作られています。[26]
液体含浸表面
液体含浸表面は、 2つの異なる層で構成されています。1つ目は、高度にテクスチャ化されたまたは多孔質の基板で、安定して含むのに十分な間隔で特徴が配置されています。2番目の層は、特徴間の空間を満たす含浸液体です。[27]安定したフィルムを形成するには、液体の表面エネルギーが基板とよく一致している必要があります。[28]これらの表面は、微小な毛を使用してウォータースライドを作成し、アリが滑って死ぬ肉食性のベネズエラのウツボカズラを模倣しています。滑りやすい表面は、商用製品、防汚表面、凍結防止、バイオフィルム耐性の医療機器 に応用されています。
参照
参考文献
- ^ 中華鍋の味付け方法 - Serious Eats
- ^ 「ステンレススチールのフライパンをノンスティックフライパンに変える方法」2017年3月23日。
- ^ 「Roy J. Plunkett」。科学歴史研究所。2016年6月。 2018年2月21日閲覧。
- ^ オーラルヒストリーセンター。「ロイ・J・プランケット」。科学歴史研究所。 2018年2月21日閲覧。
- ^ abc Anne Cooper Funderburg. 「テフロンスティックの作り方」。Invention and Technology Magazine 2000年夏号16 (1) 。 2015年2月21日閲覧。
- ^ 「テフロンにヒントを得て、研究者らが超耐久性タンパク質を開発」
- ^ 「ニューヨーク大学工科大学工学部で発明、革新、起業家精神が始まる」2014年4月21日。
- ^ Nicholas J. Wall、US 5069937「ステンレス鋼の熱噴射」、1988年
- ^ ローレンス・W・マッキーン著『フッ素コーティングと仕上げハンドブック』2006年、117ページ
- ^ エクスカリバーのパンフレット、PDF
- ^ 「Cooking For Engineers」Cookingforengineers.com . 2016年1月23日閲覧。
- ^ 「テフロン加工のノンスティックコーティングによる調理器具の安全性」Chemours Web サイト。2016年1 月 23 日閲覧。
- ^ 「調理器具用テフロンノンスティックコーティングの安全性」。デュポン。2008年1月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年5月6日閲覧。
- ^ アメリカ癌協会、テフロンおよびパーフルオロオクタン酸 (PFOA)
- ^ Tugend, Alina (2006年10月14日)。「テフロンは政治家には最適だが、一般人にとっては安全か?」ニューヨーク・タイムズ。 2013年9月15日閲覧。
- ^ ジュリエット・アイルペリン：有害なテフロン化学物質は2015年までに廃止される。ワシントン・ポスト、2006年1月26日
- ^ 「PFAS に関する基本情報」。PFOA 、PFOS、その他の PFAS。ワシントン DC: 米国環境保護庁 (EPA)。2018 年 2 月 18 日。
- ^ トニー・ポロンボ (2006)。「鍋とフライパン」。料理 - 基本のレパートリー。iUniverse。p. 20。ISBN 9780595378661。
- ^ ペニー・ストイルズとピーター・ペントランド (2007)。「ノンスティックパン」。発明と発明家の A から Z: M から P。ブラックラビットブックス。17 ページ。ISBN 9781583407899。
- ^ 「『無毒』調理器具の宣伝文句は必ずしも信用できない」。消費者レポート。2022年10月26日。 2022年11月11日閲覧。
- ^ trk (2020-07-28). 「ノンスティック調理器具は安全か？」the reasonable kitchen . 2023-07-20閲覧。
- ^ 「EPA、4種類の有毒な『永久化学物質』に厳しい制限を課す」ガーディアン。2022年6月15日。 2022年11月11日閲覧。
- ^レイ、ジョー。「テフロン加工のノンスティックフライパンは ダメ。これらの代替品を検討してください」。Wired。ISSN 1059-1028。2022年11月11日閲覧。
- ^ リチャード、デニス、クリストフ・クラネ、デビッド・ケレ。「表面現象：跳ね返る液滴の接触時間」ネイチャー 417.6891 (2002): 811-811
- ^ Yahua Liu、Lisa Moevius、Xinpeng Xu、Tiezheng Qian、Julia M Yeomans、Zuankai Wang. 「超疎水性の表面で弾むパンケーキ。」ネイチャー物理学、10、515-519 (2014)
- ^ Simpson, John T.; Hunter, Scott R.; Aytug, Tolga (2015). 「超疎水性材料とコーティング：レビュー」. Reports on Progress in Physics . 78 (8): 086501. Bibcode :2015RPPh...78h6501S. doi :10.1088/0034-4885/78/8/086501. PMID 26181655. S2CID 206022154.
- ^ 「米国特許番号 US 20130032316 A1」。米国特許。USPTO 。 2013年10月18日閲覧。
- ^ Aizenberg, Joanna; Grinthal, Alison; Hatton, Benjamin D.; Smythe, Elizabeth J.; Tang, Sindy KY; Kang, Sung Hoon; Wong, Tak-Sing (2011 年 9 月)。「バイオインスパイアード自己修復滑りやすい表面と圧力安定全疎水性」。Nature。477 ( 7365 ) : 443–447。Bibcode : 2011Natur.477..443W。doi : 10.1038 / nature10447。ISSN 1476-4687。PMID 21938066。S2CID 4300247。
外部リンク
- ノンスティックパンの仕組み
- 「科学者が『非粘着性』潜水艦を計画」、bbc.co.uk、2003 年 10 月 10 日
- レベッカ・モレル、リズ・スワード(2007 年 9 月 13 日)。「『実質的に非粘着性』のガムが開発」BBC ニュース。
- ノンスティック表面の仕組み - イラスト、How Stuff Worksより。
- PTFEの特性
- 材料、性能、メンテナンス、健康、そして賢い購入決定のためのガイド