Por que ferver o leite em uma chaleira elétrica a quebraria?

Ou: é seguro que a integridade e a funcionalidade geral da chaleira elétrica sejam usadas para ferver líquidos que não sejam água, como leite?

* observação: eu sei que o leite pode queimar no elemento e ser difícil de limpar depois, ou pode espumar e sair da bica e fazer uma bagunça. Para os fins desta pergunta, ignore qualquer confusão que possa ser deixada para trás por essas aventuras na chaleira.

Eu li esta pergunta no Workplace SE, que afirma:

Eu precisava de leite quente, por isso fervi-o na chaleira mais próxima de mim, mas acho que o quebrei, pois a água não ferve mais. Eu sei disso, porque eu mesmo tentei.

Isso me faz pensar: POR QUE ferver o leite em uma chaleira o quebraria ? Logicamente, acho que deveria simplesmente fazer uma bagunça, não fazer com que a chaleira parasse de funcionar .

A chaleira elétrica (claramente) não foi projetada para isso. A questão principal é que o leite não evapora, enquanto a água ( obviamente ) evita. A razão secundária é que o leite queimará .

O leite é uma mistura complexa de água, gorduras e proteínas . As gorduras e proteínas se separam da água quando aquecidas e formam uma camada por cima. Infelizmente, essa camada evita a evaporação da água - aprisiona-a. É isso que faz o leite transbordar. Aliás, a razão pela qual a água da batata ou da massa ferve é devido ao amido .

A maneira como as chaleiras se desligam é pelo vapor atingindo o topo da chaleira, descendo rapidamente um tubo e fazendo com que uma placa bi-metálica se expanda de maneira desigual, acionando o interruptor.

Sem vapor significa que a chaleira nunca será desligada. Como a chaleira não se apaga, o elemento continua a aquecer o leite ao lado. Com a água, a água quente aumentará , em vez de manter o elemento. Isso significa que deixar a tampa aberta não causará incêndio - pelo menos até que toda a água tenha fervido. Infelizmente, o leite queima e essa camada evita a dissipação efetiva do calor - o leite em contato com o elemento não se move pelo restante do líquido. Isso faz com que o elemento fique mais quente do que deveria.

No entanto, os fabricantes de chaleiras pensaram sobre isso - eles não querem que seus produtos pegem fogo (bem, a maioria não ) - mesmo quando são mal utilizados dessa maneira. Eles terão construído um pequeno interruptor de temperatura (uma vez), como este . Isso funciona um pouco como um fusível, mas para o calor, não para a corrente. Eles são freqüentemente chamados de "fusíveis térmicos" por esse motivo. Quando o elemento atinge uma temperatura considerada "muito quente" ( provavelmente em torno de 190ºC , talvez um pouco mais quente ), este interruptor é acionado e a corrente não pode mais atingir o elemento. Tentei medir a temperatura do elemento de aquecimento de uma chaleira, mas não consegui um contato suficientemente bom entre o elemento e minha sonda.

Foi estabelecido em outras respostas que a chaleira provavelmente queimará o leite ao redor do elemento de aquecimento. A razão pela qual isso pode quebrar a chaleira é porque isso levaria a um superaquecimento rápido: a temperatura máxima da água antes de começar a se transformar em vapor é de 100 C. A temperatura máxima do carvão antes de começar a sublimar é de milhares de C.

As chaleiras são projetadas para aquecer a água, sob a suposição de que a água sobe apenas para 100 ° C e que um sensor de calor é imerso na água que será acionada quando atingir 100 ° C. Além disso, como a água não pode ultrapassar os 100 ° C, ela serve como refrigerante para o elemento de aquecimento, praticamente garantindo que não ultrapasse os 100 ° C.

Quando você tenta ferver o leite em uma chaleira, o leite forma uma camada de carvão ao redor do elemento de aquecimento, isolando-o parcialmente do restante do leite (líquido). Isso permitirá que o elemento de aquecimento fique bem acima de 100 ° C, enquanto o sensor de calor mede felizmente a temperatura do leite líquido e permite que o aquecimento continue.

Nesse ponto, a chaleira pode quebrar devido ao superaquecimento dos componentes eletrônicos, o elemento de aquecimento dobrando de forma a ponto de não se conectar adequadamente à eletrônica ou até mesmo derreter a chaleira no caso de chaleiras de plástico.

Em essência, essa é uma situação semelhante a quebrar uma chaleira, deixando-a vazia. O elemento de aquecimento pode ficar extremamente quente e danificar a chaleira sem que o sensor de calor perceba.

Respostas curtas

1. "É seguro que a integridade e a funcionalidade geral da chaleira elétrica sejam usadas para ferver líquidos que não sejam água, como o leite?"
   Depende do modelo e da maneira como você o faz (veja abaixo).
2. Por que o leite fervido em uma chaleira elétrica quebra a chaleira? "
   Isso nem sempre acontece. Existem até chaleiras vendidas com o recurso para ferver o leite também ^{[ 1 ]} ...

Quando acontece que "o leite fervendo em uma chaleira elétrica quebra a chaleira" , depende da maneira como a chaleira é construída, essencialmente porque ela não é capaz de parar após a superação do ponto de ebulição do líquido ou de detectar que não há líquido dentro dele. .

Longos

Sua pergunta depende do modelo da chaleira elétrica que você vai usar , da maneira como foi projetada , do líquido que você deseja ferver (ou apenas aquecer) e da maneira como você a faz.

Vamos começar com algumas observações iniciais:

• Quando você se pergunta: "Logicamente, acho que isso deveria simplesmente fazer uma bagunça, não fazer com que a chaleira pare de funcionar" , você está certo ... você está tão certo que, atualmente, existe um grande número de modelos de chaleira capazes de ferver com segurança o leite . Basta procurar "chaleiras elétricas que fervem leite" em algum site de vendas para vê-lo ^{[ 1 ]} .

• Além disso, nem todos os modelos contam com o vapor para detectar a temperatura (pense, por exemplo, em algumas chaleiras que aquecem a água a 80 graus Celsius para o chá verde ou 85 graus Celsius para o branco ...), portanto elas devem ser seguras especialmente se a bobina de aquecimento estiver abaixo da placa e o sensor térmico não estiver em contato direto com o líquido. (Nota "deve ser" não "é" , mesmo que seja razoável esperar).

• As pessoas fazem isso. Veja o vídeo no youtube, por exemplo ^{[ 2 ],} em que um pouco de líquido frio é adicionado ao leite para evitar transbordamento enquanto a espuma cresce; também existe outro método (veja abaixo).
  ^{( Nota: as pessoas fazem coisas erradas e inseguras também ... mas, em princípio, é possível fazê-lo).}

Como outros usuários enfatizaram o líquido que você está usando, por exemplo, esse não é um bom comportamento :-) .

O leite é uma emulsão ou colóide de glóbulos de gordura de manteiga dentro de um fluido à base de água que contém carboidratos dissolvidos e agregados de proteínas com minerais
_{(Rolf Jost "Milk and Dairy Products" Encyclopedia of Industrial Chemistry de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2002) ^{[ * ]}}

Vamos destacar algumas características:

• É composto em média por 87% da água (quase toda).
• O ponto de ebulição é quase o mesmo (100 C vs 100,16 C, menos a parte 2 por mil).
• A acidez (pH) é de 6,4 - 6,8 no intervalo da água de beber (6-8,4).

É claro que esses parâmetros físico-químicos estão realmente próximos.
Então, o que pode dar errado? ... o leite não ferve como a água e deixa resíduos!

Quando a temperatura do leite aumenta acima de 100 ° C, a água muda de estado de líquido para vapor, mas a substância nos 13% restantes impede que essas micro-bolhas evapore, prendendo-as em uma espuma. O crescimento da espuma pode ser muito rápido para ser detectado a tempo antes do seu transbordamento.

Isso pode criar algumas falhas:

• Ela pode levar a uma detecção perdeu do nível de temperatura do sensor térmico (se projetada para detectar a temperatura do vapor de água), e, eventualmente, ...
  Hazard: no caso da tampa é sem abrir você deve experimentar um pouco de vapor, sem válvula de pressão ...
• Pode deixar a chaleira a funcionar com pouco ou nenhum líquido no interior.
  Perigo: você pode queimar / derreter o corpo e superaquecer qualquer componente eletrônico (incêndio, curto-circuito ...)
• Os depósitos do leite no sensor podem inibir o seu correto funcionamento (ou inibir no futuro).
  Risco: um dos outros desta lista.
• O excesso de líquido pode causar um curto-circuito no componente elétrico da base.
  Perigo: curto-circuito, também conhecido como eletrocussão: também corre risco o sistema elétrico.

Cada um dos pontos anteriores pode ocorrer e causar problemas às chaleiras ou não, dependendo da maneira como a chaleira é construída.
_{Problemas com as chaleiras, você, seus móveis, o sistema elétrico ou simplesmente o relacionamento com as pessoas ao redor ...}

Vigilante do Leite

Dissemos que existem outras maneiras de evitar problemas de ebulição do leite, que dependem de como você o faz ferver . É possível adicionar um pouco de líquido mais frio quando a espuma crescer como no vídeo anterior ou usar o truque da vida desta avó: o "Milk Watcher" ^{[ 3 ]} ...

^{Nota: imagem de Klaus Schaedler [ 4 ]}

Desde o seu princípio de funcionamento ^{[ 3 ]}

Um observador de leite interrompe esse processo coletando pequenas bolhas de vapor em uma bolha grande e liberando-a de uma maneira que pode perfurar o filme de superfície. O dispositivo também chacoalha quando ocorre a fervura , alertando o cozinheiro que pode diminuir a temperatura do fogão.

pode bater, arranhar ou danificar a bobina ou outras peças (se não estiver abaixo da placa).

As chaleiras elétricas colocam o máximo de energia possível na água; portanto, se você colocar alimentos que podem queimar, há uma boa chance de que eles queimem.

Se você tentar ferver o leite, terá um monte de leite queimado no fundo, o que não será muito agradável de limpar ou provar. Provavelmente o leite também transbordará, o que fará uma bagunça. Se você tiver uma chaleira como um pescoço de cisne da Bonavita, nunca o limpará. Se você tiver uma chaleira barata, onde o elemento de aquecimento é um monte de serpentinas na água, boa sorte em limpá-las também.

Além disso, se você precisar fazer uma reclamação de garantia sobre a chaleira, eles poderão negá-la.

Além do leite queimado no elemento de aquecimento, existe um segundo mecanismo que pode destruir a chaleira: quando o leite ferve, o leite (espuma) pode entrar no tubo que leva ao interruptor bimetálico (sensor de fervura), revestindo-o com leite e tornando-o inoperável.

É difícil dizer o que aconteceu na pergunta que você vinculou - se fosse uma chaleira elétrica, ela poderia ter fervido e causado um curto-circuito.

Você pode ferver o leite em uma chaleira, mas NÃO com a tampa.

1) Ferver leite em QUALQUER chaleira: O leite fervente se expande mais que mais rápido que a água fervente. Portanto, a chaleira NÃO precisa ter tampa, se a tampa estiver aberta, você pode ferver o leite em uma chaleira, apenas retire a chaleira do fogo antes que o leite tente se expandir. Não é certo que queime o leite, depende de qual material a chaleira é feita, qual a espessura e o mais importante de qual temperatura você usa. Quanto mais alta a temperatura, maior o risco de queimar o leite e quanto mais fina a chaleira, maior o risco de alta temperatura muito rápido.

NOTA: É necessário proteger o leite para que você esteja preparado para retirá-lo do fogo antes que ele se expanda. A expansão do leite fervente acontece muito rápido e repentinamente, sem nenhum aviso, você precisa estar preparado.

Lembre- se de não queimar o leite, ferva-o lentamente, sem muito calor e não muito rápido.

2) Ferver o leite na chaleira ELÉTRICA: Se você usar uma chaleira elétrica, observe que depende de como a chaleira é feita. Exemplo: se a chaleira é uma chaleira elétrica clássica com uma barra de aço elétrica, isso queimará o leite com certeza e quebrará a chaleira, porque essas chaleiras aquecem rapidamente e desigualmente. Mas se a chaleira tiver um fundo aquecido elétrico, como alguns castelos elétricos mais modernos, deve funcionar como uma chaleira que funciona exatamente da mesma forma que uma chaleira normal em um fogão. Mas lembre-se de que também depende da temperatura.

Aqui está exatamente como você pode ferver o leite em um fogão. https://www.youtube.com/watch?v=55PlWbcT3Yg

E aqui como ferver o leite elétrico na chaleira:

• https://www.youtube.com/watch?v=BZwEIPRSSn8
• https://www.youtube.com/watch?v=cq6T3_lKq7c

AVISO: Se você NÃO sabe o que está fazendo, NÃO o faça, pois isso pode quebrar a chaleira ou dificultar a limpeza se for feita de maneira incorreta. No entanto, com isso dito, isso não significa que é impossível ferver o leite. uma chaleira elétrica sem fazer uma grande bagunça ou quebrá-la. O melhor conselho é provavelmente " para não deixar o leite ferver sem supervisão ", porque, uma vez que ferva, será muito rápido.

O significado de "fervura" para o leite Embora cientificamente a palavra "fervura" signifique "transição do estado líquido para o estado gasoso", o leite não faz a transição do estado líquido para o estado gasoso como a água, mas faz muito rápido separando a água da gordura do leite, é necessário retirá-la do fogo antes que ela se expanda demais e queime. Como a transação de líquido para gás não é feita pelo leite, mas pela água no leite e deixando para trás a gordura na parte superior do leite assim que o leite esfria, lá por deixar uma fina camada de gordura na parte superior do leite. Não se preocupe, a gordura do leite é perfeitamente saudável para comer ou beber, mas você pode jogá-la fora (que se parece com a pele do leite) se você não gostar.

Como você pode quebrar a chaleira: Você pode quebrar a chaleira se o leite entrar nas partes elétricas, causando um curto-circuito. Além disso, se você queimar o leite com muita força, ficará com um cheiro e uma marca de queimadura muito difíceis de lavar. Mas o mais perigoso é uma "chaleira elétrica clássica com uma barra de aço elétrica" ​​para aquecimento, e isso ocorre porque a mangueira queima o leite ao redor da barra de aço e quebra os contatos da barra de aço por causa de um circuito que o leite queimado causará. E isso sem chegar a ferver o leite porque a barra de aço terá mais temperatura do que a própria chaleira e isso aquecerá o leite muito perto da barra de aço e não muito mais longe da barra de aço quente. É por isso que nunca use uma "chaleira elétrica clássica com uma barra de aço elétrica" ​​para ferver o leite.