Aluminium, tytan czy stal? Które naczynie turystyczne wybrać w góry?

Naczynia turystyczne do gotowania produkowane są z trzech materiałów: aluminium, tytanu i stali nierdzewnej. Który z nich będzie najlepszy? Pytanie to jest źle postawione. Wszystko zależy od tego, jak gotujesz, ile niesiesz na plecach i czy liczy się dla Ciebie bardziej: waga czy trwałość, oraz czy gotujesz wodę, czy może złożone potrawy.

W praktyce aluminium, tytan i stal nierdzewna mają trzy różne zastosowania. Aluminium uchodzi za najbardziej uniwersalne. Tytan ma zwolenników, dla których najważniejsza jest minimalna waga. Stal nierdzewna z kolei wygrywa tam, gdzie liczy się odporność na intensywne, czasem brutalne użytkowanie.

Inaczej będzie patrzył na to ktoś, kto liczy każdy gram w plecaku, inaczej osoba gotująca codziennie dla kilku osób, a jeszcze inaczej ktoś, kto na biwaku chce błyskawicznie zagotować wodę na herbatę czy liofilizat.

Aluminium: złoty środek

Aluminium jest moim ulubionym materiałem na naczynia turystyczne. Lekkie, stosunkowo tanie i bardzo dobrze przewodzi ciepło, więc bardziej równomiernie rozprowadza ciepło płomienia po dnie garnka. Jest zatem dobre do gotowania w naczyniu całych potraw, gdyż rozprowadzenie ciepła po całej powierzchni dna oznacza, że możemy gotować bez przypalania, zwłaszcza gdy jest twardo anodowane lub pokryte powłoką nieprzywierającą.

Słabszą stroną aluminium jest podatność na wgniecenia i zarysowania; dlatego w praktyce najlepiej sprawdza się twardo anodowane aluminium, które tworzy powłokę wyraźnie odporniejszą. Pamiętaj, że żadnego naczynia z aluminium nie należy myć w zmywarce! Silne zasadowe detergenty i wysoka temperatura spowodują zmatowienie i korozję.

Część osób boi się naczyń z aluminium, gdyż pierwiastek ten może może przechodzić do żywności. I jest to prawda, ale nie dzieje się to w jednakowym stopniu w każdej potrawie. Największe przechodzenie aluminium do potraw obserwuje się przy żywności kwaśnej i słonej, jak pomidory, ocet czy przetwory warzywne, przy długim gotowaniu i przy przechowywaniu jedzenia w naczyniu.

Problem ten w zasadzie znika przy potrawach o neutralnym smaku i gotowaniu czystej wody.

Najlepiej używać dobrych naczyń anodowanych. Anodowane naczynia przewodzą ciepło tak samo dobrze jak zwykłe aluminiowe, ale są bardziej odporne na zarysowania i zużycie. Twarda warstwa tlenku działa jak bariera, która znacząco ogranicza kontakt jedzenia z metalem.

Podobnie stosowanie powłok nieprzywierających, np. ceramicznych, działa jak bariera, o ile powłoka nie jest porysowana.

Moje podstawowe naczynie do gotowania to obecnie kuchenka Jetboil Stash. Jest bardzo lekka. Posiada radiator, który przyspiesza gotowanie. Mieści palnik i kartusz 100 gramów gazu. A jej waga jest często niższa od porównywalnych naczyń z tytanu.

Tytan: dla liczących każdy gram

Tytan jest z kolei materiałem dla tych, którzy liczą każdy gram. Naczynia tytanowe są bardzo lekkie, gdyż grubość ścianek naczynia może być w nich bardzo mała. Są też odporne na korozję i szybko się nagrzewają. Z drugiej strony są drogie i i gorzej rozprowadzającą ciepło na całej powierzchni dna. Tytan świetnie sprawdzi się, gdy Twoim celem jest głównie zagotowanie wody. Gdy na patelni lub w menażce z tytanu spróbujesz przygotować makaron, łatwo będzie go przypalić. Szczególnie wtedy, gdy gotujesz na małej kuchence, która jest punktowym źródłem ognia. W takim momencie środek dna staje się bardzo gorący, ale zewnętrzne krawędzie – już mniej. W tytanowych naczyniach tworzą się o „gorące punkty”, gdzie jedzenie przywiera i zwęgla się.

Dzięki cienkim ściankom tytanowe garnki potrafią dość szybko stygnąć, co bywa wygodne, gdy chcesz po zagotowaniu od razu użyć naczynia jako kubka albo miski.

Stal nierdzewna: materiał nie do zdarcia

Stal nierdzewna przewodzi ciepło podobnie do tytanu, ale jej największą zaletą jest odporność. To materiał bardzo trwały, odporny na zarysowania i dobrze znoszący intensywne użytkowanie, choć wyraźnie cięższy od aluminium i tytanu. Stal może być świetną opcją dla przewodników, agencji górskich i osób, które gotują dużo i w warunkach, gdy uszkodzenie sprzętu jest możliwe. Tak będzie np. gdy organizujesz karawanę do bazy pod ośmiotysięcznikiem i Twój sprzęt niosą na grzbiecie konie lub muły. Upadek czy uderzenie o skałę nie zrobią na stalowym garnku takiego wrażenia.

Stal nierdzewna wygrywa trwałością. Takie naczynie możesz wyczyścić piaskiem i skrobać je metalowymi sztućcami. To materiał, który znosi wszystko: ogień, zarysowania, intensywne użytkowanie. Dzięki temu moje 18-letnie garnki z kursu przewodnickiego nadal są w świetnym stanie.

Różna przewodność ciepła – czy ma znaczenie?

Tematem często podnoszonym przez użytkowników jest przewodnictwo cieplne tych trzech materiałów. Czy ma ono znaczenie?

Różnice w przewodnictwie cieplnym tych trzech materiałów są duże:

• Aluminium ma przewodność około 230 W/m·K.
• Tytan około 21 W/m·K.
• Stal nierdzewna około 15 W/m·K.

Liczby te mogą się różnić, w zależności od stopu stosowanego w produkcji. Różnica pozostaje jednak duża: aluminium przewodzi ciepło mniej więcej 11 razy lepiej niż tytan i około 15 razy lepiej niż stal nierdzewna.

„A czy to nie oznacza, że w aluminium zagotuję wodę 11 razy szybciej?”

Odpowiedź jest krótka: niestety nie!

Nie oznacza to, że czas gotowania będzie odpowiednio 11 razy albo 15 razy krótszy. Te liczby opisują przewodnictwo cieplne materiałów. Takie przewodnictwo to szybszy przepływ ciepła przez ściankę, ale nie przekłada się to na kilka razy mniejszy czas gotowania.

Jeśli założymy, że jedynym ograniczeniem jest przewodzenie ciepła przez dno naczynia, to czas grzania rzeczywiście będzie zależał od przewodności cieplnej materiału. W takim czysto teoretycznym modelu aluminium rzeczywiście wypada dużo lepiej od tytanu i stali. Taki model pomija jednak szereg zjawisk: niestabilny płomień, kontakt ognia z dnem naczynia, rozpraszanie ciepła przez wiatr, przewodzenie przez metal, ruch wody w środku i wreszcie straty ciepła z naczynia do otoczenia. Przewodność cieplna metalu jest tylko jednym z czynników i to wcale nie najważniejszym.

W rzeczywistości czas zagotowania wody w dwóch naczyniach będzie różnić się tylko nieznacznie.

Słabsze przewodnictwo cieplne tytanu oznacza za to innego: że tytanowe dno menażki nie będzie nagrzewać się równomiernie. Dno może być punktowo bardzo gorące, podczas gdy reszta naczynia pozostaje relatywnie chłodna. W efekcie świetnie nadaje się do gotowania wody, ale przy smażeniu czy duszeniu przypala potrawy. Usmażenie jajecznicy na tytanowej patelni bez jej przypalenia będzie sztuką!

Aluminium, dzięki wysokiej przewodności, rozprowadza ciepło równomiernie po całym dnie. Przekłada się to na dużo równiej nagrzewające się dno, mniejsze ryzyko przypaleń i mniej punktowego przegrzewania. Nie oznacza to jednak, że w aluminiowym kubku woda zagotuje się 11 razy szybciej niż w tytanowym!

Trzymanie temperatury – co szybciej stygnie?

Jeśli chodzi o stygnięcie, najszybciej oddają ciepło naczynia cienkościenne i lekkie. Wynika to głównie z ich masy i grubości ścianek, a mniej z samego materiału. Tytan ma przewodność wyraźnie niższą od aluminium, więc powinien w teorii wolniej oddawać ciepło. Producenci podkreślają jednak jego cienkie ścianki i niską masę, a te cechy powodują szybkie nagrzewanie i szybkie wychładzanie. Podobnie będzie z aluminium. Cięższe naczynia stalowe zwykle dłużej trzymają temperaturę.

Aluminium, tytan czy stal: cena

Stal nierdzewna ma na rynku bardzo szeroki rozstrzał cenowy. Moje najtańsze naczynie górskie, jakie miałem przez lata, to stalowy kubek o pojemności 1 litra. Przy wadze ok. 120 gramów kosztował ok. 15 zł i był niemal niezniszczalny. Pokazuje to, że jeśli nie chcesz inwestować dużo w Twoją „kuchnię” górską, nie musisz. Takie proste naczynie jest tanie i bardzo dobre.

Większe, bardziej rozbudowane naczynia, będą droższe, zależnie od pojemności i konstrukcji.

Proste naczynie z anodowanego aluminium będzie nieco droższe, ale zazwyczaj zmieści w kategorii budżetowej. Aluminium jest co do zasady lekkie i względnie niedrogie. Cena rośnie, gdy kupujesz modele z radiatorem, pochłaniającym ciepło płomienia.

Tytan najczęściej kosztuje najwięcej za tę samą pojemność, gdyż płaci się za kombinację niskiej wagi i dużą wytrzymałość.

Aluminium, tytan czy stal: jaki materiał będzie najlepszy?

Dla większości osób chodzących w góry najlepsze będzie anodowane aluminium, które łączy niską wagę, lepszą równomierność grzania i niższą cenę. Ja sam używam naczyń głównie aluminiowych.

Tytan wygrywa wtedy, gdy najważniejsza jest minimalna masa i gotowanie ogranicza się głównie do wrzątku. W moim zestawie mam tylko jedną tytanową rzecz: mały kubek do kawy, w którym nic nie gotuję.

Stal nierdzewna będzie świetna tam, gdzie liczy się trwałość. Jeśli używasz naczyń codziennie, w większej grupie, na dłuższych wyjazdach, a w dodatku gotujesz na ogniskach, stal może być najlepsza. Stal będzie świetnym wyborem do bushcraftu. Jeśli trwałość jest ważniejsza niż waga, wybierz właśnie ją.

ŹRÓDŁA:

1. Conductive Heat Transfer https://www.engineeringtoolbox.com/conductive-heat-transfer-d_428.html
2. Thermal Conductivity of Metals and Alloys: Data Table & Reference Guide https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-metals-d_858.html
3. Materials Thermal Properties Database https://thermtest.com/thermal-resources/materials-database
4. Heat Transfer https://personalpages.manchester.ac.uk/staff/tom.rodgers/documents/HT_Notes.pdf
5. Physics explanation of Thermal Conductivity of Metals https://thermtest.com/physics-explanation-of-thermal-conductivity-of-metals
6. Titanium vs. Stainless Steel Heat Transfer: A Comprehensive Comparison https://www.gzcladplates.com/titanium-vs-stainless-steel-heat-transfer-a-comprehensive-comparison.html
7. Aluminum 6061-T6 https://www.nist.gov/mml/acmd/aluminum-6061-t6-uns-aa96061
8. Stainless Steel Thermal Conductivity Directory https://gengfeisteel.com/news/stainless-steel/stainless-steel-thermal-conductivity/
9. The safe use of cookware and bakeware https://www.canada.ca/en/health-canada/services/household-products/safe-use-cookware.html
10. THE SAFE USE OF COOKWARE https://publications.gc.ca/collections/collection_2007/hc-sc/H13-7-11-2006E.pdf
11. EFSA Advises on the Safety of Aluminium in Food https://www.efsa.europa.eu/en/news/efsa-advises-safety-aluminium-food
12. Migration of aluminum from food contact materials to food—a health risk for consumers? Part III of III: migration of aluminum to food from camping dishes and utensils made of aluminum https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5388722/
13. The impact of preparing food in aluminum cookware on human health – a literature review https://www.researchgate.net/publication/384348725_The_impact_of_preparing_food_in_aluminum_cookware_on_human_health_-_a_literature_review
14. Evaluating non-stick properties of different surface materials for contact frying https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0260877411001439
15. Evaluation of the effectiveness and durability of commercial non-stick coatings https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0260877424000256