הפיזיקה של הפיצה

כל חובב פיצות יודע שבניגוד למה שהיינו רוצים להאמין, לא כל הפיצות נוצרו שוות. יש הרבה דרכים להכין את המאכל הפשוט והנפלא הזה, החל מפיצה מחצי פיתה וה"פיצה מקפיצה" המסחרית של פעם וכלה בפיצה מושקעת מבצק גמיש שנזרקת למעלה ונפתחת באוויר.

אפשר לשים על פיצה מגוון רב של תוספות, אך מה שבאמת מפריד בין פיצה אחת לאחרת הוא תהליך האפייה. גם כאן יש כמה אפשרויות, שמתחילות בצד הפשוט ביותר של חימום במיקרוגל לעצלנים והממהרים ומסתיימות בתנור עם אבן אפייה המיועד למשקיענים וחובבי האוכל.

הפיזיקאים התיאורטיקנים אנדרי ורלאמוב (Varlamov) ואנדראס גלאץ (Glatz) חברו לאחרונה לאנתרופולוג האוכל האיטלקי סרג'יו גראסו (Grasso, הידוע בכינויו הגסטרוסוף) במטרה לחקור את הפיזיקה העומדת מאחורי תהליך האפייה. מהם, למשל, ההבדלים בין אפיית פיצה בתנור מתכת ביתי לאפייה בתנור אבן מסורתי המוסק בעצים? ולמה בעצם פיצה מפיצריה הרבה יותר טעימה מזו שמכינים בבית?

התהליך הפיזיקלי העיקרי באפייה הוא העברת חום: החום של התנור עובר אל הפיצה דרך המשטח והאוויר. שלוש שכבות עיקריות מעורבות בתהליך: משטח התנור (אבן או מתכת), הבצק והתוספות.

לפי החוק השני של התרמודינמיקה, כשגוף חם נוגע בגוף קר חום יעבור תמיד מהגוף החם לקר. כמה חום עובר והמהירות שבה זה קורה נקבעות לפי שתי תכונות של הגופים המעורבים: קיבול החום ומוליכות החום. קיבול חום סגולי הוא כמות החום שצריך להעביר לגוף כדי להעלות את הטמפרטורה שלו במעלה אחת. לדוגמה, כדי לחמם ליטר מים מעלה אחת דרושה בדיוק קלוריה אחת, אבל כדי לחמם כמות זהה של אלומיניום נצטרך רק כחמישית הקלוריה, כי קיבול החום שלו נמוך יותר.

מוליכות חום היא היכולת של חומר להעביר חום. מתכות, למשל, הן מוליכות חום טובות, ולכן סירים עשויים בדרך כלל ממתכת שמעבירה את החום של הלהבה בצורה אחידה לכל הסיר. לעומת זאת, אבן ועץ מעבירים חום לאט יותר, ואפשר ליצור מצב שבו צד אחד של משטח שעשוי מהם יהיה חם והשני יהיה קר יותר.

התהליך הפיזיקלי העיקרי באפייה הוא העברת חום. פיצה מוכנסת לתנור | Shutterstock 

פיצה בגוף שחור

החוקרים השתמשו במודל פשוט לתיאור העברת החום והולכתו בחלקים שונים של התנור. הם מצאו שבמגע בין תנור אבן חם לפיצה טרייה הטמפרטורה מגיעה ל-208 מעלות צלזיוס, לעומת 300 מעלות בתנור המתכת - זה כאשר שני התנורים מחוממים לאותה טמפרטורה של 330 מעלות. מקור ההבדל הוא בהולכת החום של המתכת והצפיפות הגבוהה שלה. במצב כזה תחתית הפיצה בתנור המתכת תישרף.

הפתרון לזה נראה פשוט – להוריד את הטמפרטורה בתנור הביתי ל-230 מעלות כדי לקבל טמפרטורת מגע זהה. כאן נכנס לפעולה מנגנון חימום נוסף - חימום על ידי קרינה.

גופים חמים פולטים קרינה אלקטרומגנטית שנקראת קרינת גוף שחור. השמש, למשל, פולטת אור צהבהב, מתכת חמה תפלוט אור אדום\כתום וגוף האדם פולט קרינה תת-אדומה. כשאנחנו מכניסים פיצה לתנור חם היא קולטת קרינה מהתנור סביבה וגם פולטת חזרה כמות מסוימת. החוקרים חישבו את החום הנקלט ונפלט בדרך זו, התחשבו בחום שצריך כדי לאדות את המים בבצק של הפיצה ובחלק ממרכיביה (למשל רסק עגבניות) והראו שאפיית פיצה דקה בתנור אבן נמשכת 125 שניות. לעומת זאת, בתנור הביתי המתכתי האפייה תארך 170 שניות, כשהטמפרטורה בנקודת המגע בין הפיצה למשטח התנור היא זהה.

עבור האופה הביתי 45 שניות אפייה נוספת אינן סיבה לדאגה, אך בפיצרייה מסחרית מדובר בתוספת של 30 אחוז לזמן האפייה, לא עניין של מה בכך בשעות העומס. כך או כך, נראה שאפשר לאפות פיצה טובה גם באמצעים פשוטים, רק צריך להבין את הפיזיקה של מעבר חום. כמובן, ייתכן שתנור האבן מספק עוד דברים מלבד העברת החום השונה, אך זה כבר מעבר לנושא של הכתבה הזו.

וטיפ נוסף לסיום – אם אתם רוצים למנוע מתחתית הפיצה להישרף אך להמשיך ולאפות אותה מלמעלה, למשל כשהיא עמוסה תוספות וירקות, אפשר להניח אותה על משטח רשת. כך היא תישאר מנותקת מתחתית התנור ונוכל לתת לקרינה לעשות את העבודה.