Vloeibare stikstof: −196 °C en de zorg bij het gebruik

Vloeibare stikstof is stikstof in vloeibare toestand, die bij een atmosfeer kookt rond −196 °C en bevriest wat ze raakt. In de avant-gardekeuken wordt ze gebruikt voor die sprong: een oppervlak gaat in het ogenblik van het contact van zacht naar vast, en het midden kan romig blijven als het bad kort is. Dezelfde sprong brandt de huid en vult, als de stikstof verdampt, een zaal met gas.

De foto’s tonen het vat, geen dessert. Het Dewar-vat op het beeld is het laboratoriumvat met smalle opening, gemaakt om weinig koude te verliezen. Het rokende glas toont de damp. De tank is de opslag. Geen van de drie is een catalogusijsje.

De vloeistof en de temperatuur

Bij atmosferische druk kookt stikstof bij −196 °C. Zo registreren het veiligheidsinformatieblad van het vloeibaar gemaakte gas en de handleiding voor het hanteren van het IdiPAZ het: −196 °C wanneer de vloeistof bij een atmosfeer kookt. De internationale chemische veiligheidskaart, de ICSC van stikstof, schrijft −195,8 °C. Beide cijfers beschrijven hetzelfde punt; het ene is op de graad afgerond en het andere bewaart de decimaal. Voor de keuken verandert het verschil van twee tienden het gebaar niet. In een laboratoriumdocument citeer je het cijfer van het papier dat je voor je hebt.

Het gas is niet ontvlambaar. De gevarenaanduiding die de CLP-indeling herhaalt is H281: bevat gekoeld gas en kan brandwonden of cryogene letsels veroorzaken. Het voorzorgsadvies dat erbij hoort vraagt om koudeisolerende handschoenen, gezichts- of oogbescherming, bevroren delen ontdooien met lauw water zonder te wrijven, en opslag op een goed geventileerde plaats.

De witte damp op de foto is niet de stikstof. Stikstofgas is onzichtbaar. Wat wit is, is het water uit de lucht, gecondenseerd en in microdruppels bevroren door de koude. “Rook” zien betekent niet het gas zien dat zuurstof verdringt. Het ernstige gevaar is dat wat je niet ziet.

Een liter vloeistof blijft geen liter. De handleiding van het IdiPAZ berekent dat, bij 15 °C en 1 atmosfeer, 1 liter vloeibare stikstof 691 liter gas oplevert. Die uitzetting is de reden van het vat: een Dewar-vat dat los wordt gesloten, of een tank zonder overdrukklep, is geen potje saus. De vloeistof wil gas zijn en neemt in één klap het volume van de zaal in.

In de keuken

Het culinaire gebruik past in één natuurkundige zin. Bij −196 °C onttrekt het contact warmte zo snel dat het water van een crème, een puree of een meringue aan het oppervlak kristalliseert voordat het binnenste het merkt. Is het bad een ogenblik, dan blijft er een bevroren korst en een zacht binnenste. Wordt het bad langer, dan wordt het hele stuk hard. De tijd is geen merkrecept: het is de afstand tussen de korst en het blok.

Dat contrast verklaart de ijsjes die ter plekke klaar zijn, de kruiden die bij een tik tot poeder worden omdat de koude ze broos heeft gemaakt, en de sorbets die aan tafel worden opgebouwd. De naam van het apparaat is generiek: een Dewar-vat, een cryogene thermos, een gehomologeerd vat voor de vloeistof. Het merk uit de catalogus is een koopvoorbeeld, niet de techniek.

Ze vervangt geen snelkoeler en geen koelcelvriezer. Die koelen een levensmiddel in minuten of uren, binnen een keukenbereik ver boven −196 °C. Vloeibare stikstof is geen “krachtiger” koude van hetzelfde apparaat: het is een andere toestand van de stikstof, met een ander vat en een ander risico. Ze in een willekeurig stalen vat doen, of afdekken als een potje saus, negeert de uitzetting van 1 liter naar 691 liter. Het Dewar-vat op het beeld is geen koffiethermos: de smalle opening remt de warmte die binnenkomt en laat het gas ontsnappen. Een hermetisch deksel verandert dat ontsnappen in druk. Het vak is het tegenovergestelde van dat van een jam: hier is de perfecte afsluiting de fout.

Voordat het vat wordt geopend, kijkt de pass naar drie dingen die niet van het recept afhangen: dat de zaal luchtverversing heeft, dat de handschoen de pols bedekt en dat het gezicht niet boven de opening van het glas hangt. De vloeistof wordt langzaam in de werkkom gegoten en nooit naar het lichaam toe. Aan het eind gaat de rest terug in het Dewar-vat en blijft het deksel in de stand die het gas laat ontsnappen. Een folie, een kurk of een geïmproviseerde schroefdop is de afsluiting die de uitzetting in een ongeluk verandert.

Ze is ook geen sferificatie. Daar is het vel alginaat en calcium, en blijft het binnenste vloeibaar bij kamertemperatuur. Hier is het vel, als er een is, ijs. De twee trucs kunnen een avant-gardemenu delen en worden met verschillende wetenschappen uitgelegd. De hydrocolloïden verdikken of geleren; stikstof is geen geleermiddel.

Het water van het levensmiddel, hetzelfde dat de wateractiviteit meet, is wat kristalliseert. Bevriezen is niet drogen. Als het stuk weer op kamertemperatuur komt, keert het water terug en gaat de textuur die de koude had vastgelegd verloren, als het stuk helemaal losliet. Daarom wordt de stikstofhap binnen de minuut gegeten en niet in de pass bewaard als een saus.

Brandwond en verstikking

Het contact met de vloeistof, of met een niet-geïsoleerd metaal dat haar bevat, bevriest het weefsel. De cryogene brandwond lijkt in de eerste seconde niet op die van een vuur: soms is de zone wit en gevoelloos, en doet ze pas daarna pijn. Het veiligheidsdocument vraagt niet te wrijven. Wrijven scheurt de huid af die het ijs broos heeft gemaakt. Het ontdooiwater is lauw, niet heet.

De NTP 383 van het Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo, over vloeibaar gemaakte gassen bij lage temperatuur, legt een concrete grens vast voor dat water: boven 42 °C komen brandwonden bij het koudeletsel. De kleding die door bevroren vocht is blijven plakken, wordt niet met rukken losgetrokken. Die twee gebaren —lauw water, kleding laten zitten— zijn de eerste hulp die de technische nota schrijft, in afwachting van het oordeel van een arts.

Verstikking is het andere risico, en het is een risico van de zaal, niet van de huid. Bij hoge concentraties verdringt stikstof de zuurstof. De veiligheidsdocumentatie zegt het: er kan verlies van bewustzijn of van beweging zijn, en de persoon merkt het misschien niet. De handleiding van het IdiPAZ voegt het getal toe dat het risico zichtbaar maakt: 691 liter gas per liter gemorste vloeistof, bij 15 °C en 1 atmosfeer. Een omgevallen glas in een kleine bijkeuken is geen anekdote over mooie damp. Het is een zuurstofarme wolk.

Daarom is de opslag een geventileerde plaats, gebeurt het overgieten niet in een afgesloten kamer, en gaat niemand een zone binnen waar vloeistof is gemorst zonder te controleren dat er ademlucht is of zonder een onafhankelijk ademhalingstoestel. Zuurstofdetectors bestaan voor dit gas precies omdat de reukzin niet waarschuwt: stikstof ruikt niet. De smaak van een ijsje zegt niets over de atmosfeer van de keuken.

In de praktijk van een restaurant wordt de vloeistof gehanteerd door wie het juiste vat, de handschoenen en de ventilatie heeft, en de hoeveelheid van de pass. Het is geen ingrediënt dat naast de olie wordt gezet. De tank op de foto, met zijn kleppen, herinnert aan het echte formaat: een vat met vloeibaar gemaakt gas, geen waterfles.

Verwante termen

• Sferificatie — een andere avant-garde vel, van alginaat en calcium, niet van ijs.
• Hydrocolloïden — gels en verdikkers, anders dan deze koude.
• Wateractiviteit — het water van het levensmiddel, dat hier bevriest in plaats van verdampt.
• Vleesrijping — een koude rust in de kamer, op enkele graden boven nul, niet bij −196 °C.
• Fermentatie — een microbiële omzetting; vloeibare stikstof stopt haar door de temperatuur, ze lokt haar niet uit.

Bronnen

• Veiligheidsinformatieblad van vloeibare stikstof, kookpunt −196 °C
• IdiPAZ · handleiding voor veilig hanteren
• ICSC · vloeibare stikstof, −195,8 °C
• INSST · NTP 383, vloeibaar gemaakte gassen bij lage temperatuur