Một trong những điều tuyệt vời mà công nghệ đem lại là giải phóng con người khỏi những công việc tay chân. Nấu cơm là một trong số đó. Nếu bạn đã từng nấu cơm theo cách truyền thống, bạn sẽ biết nó rắc rối ra sao.
Bạn phải luôn để mắt đến nó: nếu phân tâm, nước cơm sẽ bị cạn, làm cháy gạo phía dưới và làm hỏng phần còn lại. May thay, trong căn bếp hiện đại bạn không cần phải lo lắng về điều này nữa, bởi đã có một dụng cụ giá "mềm", có tên nồi cơm điện, tự động xử lý mọi thao tác cho chúng ta, giảm nhiệt khi cơm chín để giữ ấm mà không bị cháy.
Làm thế nào dụng cụ đó làm được điều này?
Câu trả lời ngắn gọn đó là chú ý đến nhiệt độ. Dài dòng hơn là chú ý đến nhiệt độ dựa trên logic mờ (fuzzy logic). Tôi sẽ đưa ra câu trả lời ngắn trong bài này và để dành câu trả lời dài cho một bài tiếp theo.
Oster 20, mẫu nồi cơm điệm đơn giản và giá rẻ
Những chiếc nồi cơm điện tự động đầu tiên xuất hiện vào cuối những năm 1950 do các công ty như Toshiba sản xuất. Các mẫu nồi thương mại đã xuất hiện được một thời gian trước đó, sử dụng nhiều kỹ thuật để đo lường độ mềm của gạo.
Nhưng các mẫu nồi dành cho gia đình đầu tiên dựa trên thực tế là nước dẫn nhiệt tốt hơn gạo và đun sôi ở 100 độ C ( 212 độ F) khi ở độ cao bằng với mực nước biển.
Khi sử dụng nồi cơm điện, bạn đổ nước và gạo (thường theo tỷ lệ 2: 1) vào một nồi đựng bằng kim loại, bên dưới là bộ phận làm nóng và cảm biến nhiệt. Chúng thường được đặt trên những chiếc lò xo để tạo lực ấn xuống dưới đáy nhằm đảm bảo dẫn nhiệt tốt. Chiếc nồi đựng mỏng và được làm bằng kim loại như nhôm để dẫn điện tốt.
Khi bật nồi cơm điện tự động, bộ phát nhiệt bắt đầu làm nóng nồi đựng, dẫn nhiệt vào nước và gạo. Bởi hỗn hợp này chủ yếu là nước khi mới bắt đầu nấu, hơi nóng tăng đến khi hỗn hợp bắt đầu sôi. Một khi hỗn hợp gạo nước bắt đầu sôi, nhiệt được thoát ra thành hơi nước bốc lên từ nồi đựng.
Do vậy, nhiệt độ cơm ở đáy nồi sẽ không cao hơn 100 độ C, vì nước ở đáy nồi sẽ sôi, chuyển thành hơi nước và thoát nhiệt.
Cùng lúc, gạo đang nấu, hấp thụ nước vào cấu trúc của nó, phần lớn là tinh bột. Tinh bột lại chủ yếu gồm những chuỗi dài các phân tử đường liên kết với nhau. Khi được làm nóng, các chuỗi đường dài này bám vào các phân tử nước trong một quá trình gọi là liên kết hydro: hydro trong nước liên kết yếu với các nguyên tử oxy vươn ra khỏi các cạnh của chuỗi này.
Vì vậy, các hạt gạo hấp thụ nước và trở nên kém kết nối với nhau, một quá trình gọi là hồ hóa. Nếu bạn thêm nước, gạo cuối cùng sẽ biến thành một hỗn hợp mềm và dính.
Tuy nhiên, bạn không hề muốn điều đó xảy ra (trừ khi bạn đang làm bánh pudding hoặc nấu cháo), đó là lý do tại sao bạn chỉ thêm một lượng nước nhất định: đủ để gạo hấp thụ và phồng lên, nhưng không đủ để phá vỡ hoàn toàn cấu trúc.
Khi gạo đã hấp thụ hết nước, bộ phận phát nhiệt vẫn tiếp nhiệt vào nồi đựng, nhưng nồi không còn nước để thoát thành hơi khi đang sôi, do đó nhiệt độ của nồi đựng nhanh chóng tăng lên.
Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột đó kích hoạt cơ chế bên trong nồi cơm điện để giảm hoặc tắt nhiệt, vì cơm cũng đã chín.
Những chiếc nồi cơm đầu tiên (và nhiều mẫu giá rẻ ngày nay) sử dụng công tắc lưỡng kim, trong đó gồm hai kim loại giãn nở ở các tốc độ khác nhau, khi đến nhiệt độ nhỉnh hơn 100 độ C sẽ giải phóng lẫy cài, tạo tiếng "cục" quen thuộc giúp bạn biết rằng cơm đã chín.
Đó là câu trả lời ngắn. Câu trả lời dài phải xem xét thêm một số vấn đề: nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn tại nơi cao và công tắc đơn giản chỉ cho phép bạn nhận biết cơm chín: bạn không thể điều chỉnh nó cho các loại gạo khác nhau có thể hấp thụ lượng nước khác nhau, hoặc cho các mục đích sử dụng khác nhau như nấu cháo.
Nồi cơm điện tự động có thể xử lý những yêu cầu này theo cách tiếp cận khác, được gọi là logic mờ. Chúng ta sẽ thảo luận điều này trong bài viết tiếp theo.