Piotr Stanisławski
Powstał przypadkiem. Okazał się jednym z najbardziej niezwykłych materiałów, jakie wynalazła ludzkość. A i tak jest stale udoskonalany. Zapewne masz go w domu – warto go docenić. Tak, chodzi o Teflon.
Początki nie wyglądały zachęcająco. W 1938 roku amerykański chemik Roy Plunkett pracujący dla firmy E.I. du Pont de Nemours and Company (lepiej znamy ją jako DuPont) próbował opracować nową substancję do układów chłodniczych. Korzystał m.in. ze stalowych butli wypełnionych sprężonym tetrafluoroetenem. Okazało się, że jedna z nich była cięższa, niż powinna, choć nie zawierała już gazu. Po rozcięciu butli z jej środka wysypał się białawy proszek. Na szczęście zaintrygowany Plunkett nie wyrzucił go do śmieci, tylko starannie zbadał.
Okazało się, że pod wpływem wysokiego ciśnienia i przy udziale żelaza jako katalizatora gaz, tetrafluoroeten, przekształcił się w polimer. I to nie byle jaki. Badania pokazały, że tworzywo nazwane poli(tetrafluoroetylenem) czyli PTFE ma niezwykle niską energię powierzchniową, czyli mały współczynnik tarcia (obecnie tylko dwa inne ciała stałe mają mniejszy), jest wyjątkowo odporne na działanie substancji chemicznych (nie rusza go nawet rozpuszczająca złoto woda królewska), stabilne w stosunkowo wysokich temperaturach i jeszcze jest znakomitym izolatorem elektrycznym.
Takiego skarbu DuPont nie mógł wypuścić z ręki. Tworzywo zostało opatentowane i dostało nazwę handlową Teflon. Musiało jednak minąć sporo czasu, zanim trafiło do zastosowań kuchennych. Teflon początkowo wykorzystywany był w wojsku, w systemach pracujących pod dużym ciśnieniem i przy intensywnym tarciu.
Wojsko, kosmos i patelnie
Na patelnie trafił na początku lat 50. i choć później poleciał w kosmos (chronił kombinezony astronautów chodzących po Księżycu), to właśnie kuchenne zastosowania uczyniły go najbardziej sławnym.
Warto wiedzieć, że choć patent na samo tworzywo wygasł po 20 latach, to nazwa handlowa Teflon pozostała własnością firmy DuPont, a w 2015 roku została przekazana oddzielonej od głównej firmy spółce Chemours. Dlaczego o tym piszę? Bo warto wiedzieć, że nie wszystko Teflon, co się ślizga i czarne na patelni. 😉 Mnóstwo firm zajęło się produkcją powłok opartych na PTFE, ale Teflon pozostaje Teflonem (i dlatego piszę go wciąż dużą literą).
Tu muszę przyznać się, że choć korzystam z zalet tego tworzywa od wielu lat, to dotąd go nie doceniałem. Może to kwestia przyzwyczajeń, może nieufności. Tak czy inaczej dopiero przygotowując się do napisania tego tekstu sprawdziłem, czy faktycznie da się smażyć całkiem bez użycia tłuszczu. Na pierwszy ogień (he he) poszło jajko sadzone. Czyli coś, co niemal z definicji przylepia się do podłoża, a w dodatku ma dużą powierzchnię, więc trudno toto zdjąć.
Efekt – jak widać na zdjęciu. Tu nie dodałem ani kropli masła, oleju czy oliwy.
W praktyce działa to tak:
Podobne wyniki dało smażenie mięsa, warzyw czy naleśników. No nie przywiera i już. Jedyna sytuacja, w której coś się przylepiło to użycie lekko niedomytej patelni. Tam, gdzie były zabrudzenia, pojawiły się przypalenia.
Gekonom nie polecam
Jak to się właściwie dzieje? Dlaczego Teflon ma takie szczególne właściwości? Tajemnica tkwi w budowie jego cząsteczki. To bardzo długie łańcuchy składające się z atomów węgla związanych z atomami fluoru. To wiązanie jest niezwykle mocne i tak „angażujące” dla atomów, że nie wiążą się z innymi atomami (to mocno uproszczone wyjaśnienie, ale na nasze potrzeby wystarczy). Powierzchnia Teflonu jest również hydrofobowa, a więc „odpycha” wodę – powierzchnia patelni czy garnka nie zwilża się.
W efekcie Teflon ma naprawę wyjątkowe właściwości doceniane zarówno przez wojsko, jak i gotujących. Nie wielbią go za to gekony – to jedyny znany materiał, do którego nie przywierają ich superłapki.
Nie dają się po niej rady wspinać nawet owady – kryte taką powłoką powierzchnie wykorzystuje się jako zabezpieczenie przeciwko pełzającym insektom.
Metalem też można!
Mimo tych supermocy nieodłącznym skojarzeniem z powłokami na patelniach jest ich delikatność. Wiecie – „nigdy nie mieszaj metalową łyżką!”. Ba, nawet dowcipy o tym powstawały. Ten jest wyjątkowym sucharem, ale bardzo go lubię:
„Wchodzi żona do kuchni i widzi, jak mąż wyskrobuje resztki z patelni.
– Ej, przestań skrobać po teflonie!
– Sama jesteś poteflon!”
Ostrzegałem, że suchar 😀
Wcześniej pisałem, że DuPont i Chemours nie spoczęły na laurach i rozwijają swój supermateriał. Faktycznie jego główną wadą była przez lata delikatność. Wystarczyło przejechać po patelni metalową łyżką, by zostawić nienaprawialną rysę. Jeśli zadrapanie było głębokie, patelnia w tym miejscu traciła swoje właściwości. I właśnie taki obraz został nam w głowach.
Tymczasem wiele się zmieniło. Już w 1976 roku powstały pierwsze wzmocnione powłoki. Od 2010 roku dostępny jest Teflon™ Platinum Plus, który nie boi się już metalowych narzędzi. Mamy w domu garnek powleczony taką warstwą i możemy śmiało potwierdzić – mieszanie czy nakładanie metalową łyżką nie zostawia żadnych śladów. Gdy szykowaliśmy się do napisania tego tekstu, firma Chemours przysłała nam jeszcze coś wyjątkowego – patelnię pokrytą najnowszą powłoką nazwaną Teflon Profile. To ta, którą widzicie na zdjęciach.
Teflon™ Profile to produkt po raz pierwszy oficjalnie zaprezentowany podczas Targów Ambiente we Frankfurcie nad Menem w 2017 roku, przeznaczony także do profesjonalnych zastosowań kuchennych. Jego superodporność bierze się z umieszczonych w powłoce kryształów węgliku krzemu i specjalnej tzw. warstwy kryjącej sprawdzonej wcześniej w piekarnictwie przemysłowym. A właśnie – tu aż się prosi odpowiedzieć na częste pytanie. Otóż, skoro tworzywo PTFE do niczego nie przylega, jak przyczepia się je do patelni?
Jak to się robi?
Całą sztuka polega na działaniu krok po kroku. Zaczyna się od zmatowieniu metalu, na który nakładamy powłokę. Aluminium lub stal piaskuje się lub trawi po to, by stały się chropowate i w ten sposób zwiększyły swoją powierzchnię. Potem nakłada się na to warstwę PTFE tzw. „primer” tak, by weszła mocno we wszelkie nierówności.
Stanowi ona podkład dla kolejnych warstw… i tak powstają systemy Teflon (najczęściej trójwarstwowe). Z jednej strony przylegają one do metalu, a z drugiej wpuszczają w strukturę tworzywa krótkie polimerowe łańcuchy. Te wplątują się pomiędzy długie łańcuchy i kotwiczą się w nich wystarczająco mocno, by całość stała się bardzo wytrzymała i skutecznie zapobiegała przywieraniu.
Dodatkową atrakcją jest Teflon w różnych kolorach. Niebieski, brązowy, miedziany czy nawet taki, który odwzorowuje kamień. Do wyboru, do koloru. Od 2013 roku na jego powierzchni da się nawet zrobić trwałe nadruki – napisy itp.
Przejrzałem dziś naszą szafkę z patelniami i garnkami. Zauważyłem, że najczęściej używam tych krytych Teflonem. Po prostu sprawiają najmniej kłopotów. Niedawno w tej kuchennej zmorze, „prawie pełnej zmywarce”, znalazły się wszystkie patelnie. Wyciągnąłem krytą czymś takim białym (i to nie był Teflon). A potem kląłem pod nosem odskrobując z dna patelni resztki jajka.
W komentarzach na Facebooku pojawiło się pytanie, jak rozpoznać oryginalny Teflon. Produkty, w których jest zastosowany oznaczone są takim niebieskim znaczkiem.
Czy Teflon jest bezpieczny dla zdrowia?
To właściwie mógłby być koniec tego tekstu, ale w internecie można znaleźć opinie mówiące o tym, że Teflon i powłoki PTFE szkodzą zdrowiu. Znalazłem informacje (jak zaraz pokażę – nieprawdziwe), że PTFE po zarysowaniu staje się niebezpieczne, a po podgrzaniu może wydzielać trujące substancje.
Zacznijmy od tych bardziej konkretnie sformułowanych zarzutów. Najczęstszy mówi o tym, że podgrzewana powłoka wydziela trujące opary. I że dzieje się to nawet przy normalnym smażeniu. W rzeczywistości Teflon zaczyna rozkładać się w temperaturze 320-360 °C. Wcześniej, przy 260 °C zaczyna mięknąć, a przy temperaturze około 290 °C częściowo przechodzi w postać gazową. Takie opary wdychane przez człowieka mogą wywołać zatrucie dające objawy podobne do grypy – gorączkę, kaszel, osłabienie, dreszcze, zawroty głowy. Brzmi nieprzyjemnie, ale warto przyjrzeć się podanym temperaturom (w sieci można spotkać różne wartości, ale te faktycznie dotyczą tworzywa PTFE).
Podczas smażenia nie osiągamy temperatur nawet zbliżonych do tych, w których PTFE zaczyna mięknąć, nie mówiąc już o rozkładzie. W większości przypadków na patelni nie uzyskamy temperatur wyższych niż 180-210 °C. Tłuszcze wykorzystywane do smażenia zaczyna dymić i palić się w temperaturze 130-220 °C. Rekordzistą jest tu olej gorczycowy, który można podgrzać do 254 °C, ale to raczej ciekawostka. Więc szybciej spalimy to, co chcemy przygotować, niż doprowadzimy powłokę patelni do chemicznego rozpadu. Jedyną możliwością, by coś takiego zrobić (poza celowym działaniem) wydaje się pozostawienie patelni na silnym ogniu na bardzo długo, aż do jej spalenia. Ale tu warto wspomnieć, że to, co wydzieli się podczas spalania tłuszczu i jedzenia będzie nie mniej toksyczne, niż produkty rozkładu PTFE
Druga grupa zarzutów obraca się wokół jednego ze składników wykorzystywanych przy produkcji PTFE. Chodzi o kwas perfluorooktanowy (PFOA). Jednak proces produkcji powłok sprawia, że ten składnik jest odparowywany i jego zawartość w końcowym produkcie jest znikoma. Co więcej, wedle informacji producenta, „nieprzywierające powłoki Chemours Teflon do naczyń kuchennych i form do pieczenia są produkowane bez użycia PFOA.”
Podsumowując – normalnie używane naczynia do smażenia, gotowania czy pieczenia pokryte powłoką Teflon są bezpieczne. Sam Teflon jest obojętny chemicznie, czyli nie wchodzi w reakcję z żywnością i ludzkim organizmem. A dzięki temu, że możemy bardzo ograniczyć użycie tłuszczu czy nawet zrezygnować z niego całkiem, przygotowywane w ten sposób jedzenie jest zdrowsze, niż robione w naczyniach, gdzie tłuszcz jest niezbędny.
źródła:
https://www.cancer.org/cancer/cancer-causes/teflon-and-perfluorooctanoic-acid-pfoa.html
https://nowaalchemia.blogspot.com/2011/08/o-niebezpieczenstwach-spalenia-patelni.html
https://academic.oup.com/toxsci/article/99/2/366/1679065
https://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene
https://www.chemours.com/Teflon/pl_PL/products/nonstick_cookware_myths.html
http://tibbs.unc.edu/ask-a-toxicologist-is-it-safe-to-use-teflon-pans/
Tekst jest elementem współpracy z firmą Chemours. Partner nie miał wpływu na wyrażane przez nas opinie.