Prawdą jest, że istnieje ujemna korelacja między czasem gotowania a temperaturą: im wyższa temperatura, tym krótszy czas gotowania. Ale jest wysoce nieliniowy. Nawet jeśli weźmiesz pod uwagę fakt, że temperatura jest mierzona w stosunku, a nie w skali interwałowej, gdzie rzeczywiste zero wynosi 0 kelwinów, nadal ci to nie pomoże.
Temperatura wewnętrzna
Rozważ najpierw łatwiejszą część procesu: związek między temperaturą wewnętrzną żywności a jej donicznością. Gotowanie potraw z podgrzewaniem czeka na pewne zmiany termodynamiczne, na przykład w przypadku mięsa czekasz na denaturację białek. Oznacza to, że zaczynasz od raczej kędzierzawej cząsteczki białka, a po tym, jak cierpi wystarczająco dużo ruchów Browna, rozwija się nieco, tracąc niektóre słabsze wiązania między atomami.
Prawdopodobieństwo zdenaturowania cząsteczki po stałym czasie, powiedzmy 1 sekunda, powinno być z grubsza zgodne z rozkładem Gaussa, w zależności od temperatury żywności (wyższa temperatura -> cząsteczka trzęsie się i porusza bardziej, i wpada bardziej w inne cząsteczki, które powodują pękanie słabych wiązań trójskładnikowych i czwartorzędowych):
Zgodnie z twierdzeniem o środkowej granicy , z milionów cząsteczek w twoim jedzeniu, powyższy rozkład mówi również, jaki procent z nich zostanie zamieniony w stan po ugotowaniu po sekundzie. To wyjaśnia, dlaczego, jeśli podgrzejesz syrop cukrowy, prawie natychmiast otrzymasz karmel w danej temperaturze - osiągnąłeś temperaturę, w której ponad 99% twoich cząsteczek przekształci się w stan karmelizowany po sekundzie - ale jeśli pozostawisz cukier na bardzo przez długi czas w niższych temperaturach będzie również karmelizować. Dzieje się tak, ponieważ po wystarczającej ilości sekund karmelizacji jednej cząsteczki na dziesięć tysięcy na sekundę karmelizujesz cały kawałek cukru. Z drugiej strony temperatura w pomieszczeniu jest tak niska, że może tylko jedna cząsteczka na miliard przekształci cukier przechowywany w temperaturze pokojowej i będziesz musiał czekać całe stulecia, aż wszystko się karmelizuje. Wynika to z faktu, że znajdujesz się w prawie płaskim punkcie na lewo od krzywej.
Czas i internal food temperaturesą połączone w bardzo nieliniowy sposób. Mógłbyś teoretycznie dokonać pewnych prognoz, gdybyś znał parametry mu i sigma krzywej Gaussa; zmieniają się jednak wraz z produktem spożywczym i procesem, który chcesz wykonać. Denaturacja białek zilustrowana powyżej jest jednym z takich procesów, karmelizacja jest innym, ale podlega tej samej ogólnej zależności. Większość z nich jest. (Wyjątkiem byłoby topienie substancji krystalicznych, takich jak masło kakaowe, które mają ostro określoną temperaturę topnienia).
Rzeczywiste obliczenia mogą wyglądać tak: w 56 stopniach Celsjusza gotowanie steku zajmuje 1 sekundę (technicznie, aby co najmniej 99% miozyny na nim uległo denaturacji). W 55 stopniach Celsjusza może to zająć pół minuty, w 54 stopniach Celsjusza, 3 minuty, w 50 stopniach Celsjusza, 15 minut i tak dalej. Używam tutaj liczb losowych, możesz znaleźć prawdziwe liczby dla mięsa, jeśli rozejrzysz się za krzywymi sous vide, wątpię, że istnieją łatwo dostępne źródła dla innych procesów, takich jak karmelizacja lub żelowanie skrobi. Chodzi o to, że istnieje zależność, ale nie można jej przewidzieć intuicyjnie, ponieważ bardzo odbiega ona od liniowej, a większość ludzi może tylko intuicyjnie przewidywać połączenia liniowe.
Przenikanie ciepła
Ale staje się to jeszcze bardziej skomplikowane. Nie możesz ogrzać każdej cząsteczki osobno. Zapomnijmy na chwilę o kuchenkach mikrofalowych, nie pomagają one zbytnio i i tak nie mają ustawień temperatury. To, co masz, to źródło ciepła, takie jak piec, piekarnik lub otwarty ogień, i chcesz przenieść ciepło do jedzenia. Ciepło jest przenoszone przez konwekcję, przewodzenie i promieniowanie na powierzchnię żywności i rozprzestrzenia się do wnętrza głównie przez przewodzenie w przypadku stałych produktów spożywczych oraz połączenie konwekcji i przewodzenia w przypadku płynów. Po podgrzaniu powierzchni jedzenia do 100 Celsjusza wnętrze jest znacznie chłodniejsze.
A ile czasu zajmuje podgrzanie jedzenia? Zależy to głównie od geometrii jedzenia i jego składu chemicznego. To wyjaśnia, dlaczego przepisy, które mówią o gotowaniu potraw na określony czas według wagi (np. „Piecz mięso na 10 minut na 250 g) są tak złe. W zależności od kształtu mięsa zajmie to znacznie dłużej lub krócej Inne czynniki, np. Radzenie sobie z wysokiej jakości dojrzewającym mięsem o ciasnych ścianach komórkowych i niskiej zawartości wody w przeciwieństwie do mięsa PSE o wyższej zawartości wody również zmienią potrzebny czas.
Rzeczywisty wzór do obliczania czasu potrzebnego do pieczenia mięsa w danej temperaturze jest opisany następującymi równaniami różniczkowymi:
Nie wiem, co znaczy większość z tych zmiennych, i cieszę się, że nie muszę. I oczywiście inne procesy gotowania, takie jak karmelizacja lub Maillard (proces, który tworzy skórki) będą miały inny układ równań, równie skomplikowany.
Niechciane zmiany
Czasami w gotowaniu są procesy, których nie chcesz. Jednym z przykładów jest spalanie jedzenia. Innym typowym przykładem jest mięso. Z grubsza składa się z dwóch rodzajów białka: aktyny i miozyny. Denaturują w różnych temperaturach - każda z nich ma własną krzywą, a aktyna jest przesunięta w prawo. Kiedy miozyna ulega denaturacji, mięso jest mediummiękkie i soczyste. Gdy aktyna również ulega denaturacji, mięso jest well donetwarde i suche. Większość ludzi próbuje osiągnąć denaturację miozyny, ale bez zmiany aktyny.
Istnieją również inne niepożądane zmiany, takie jak spalanie jedzenia lub rozgrzewanie oleju do punktu rozkładu. Więc generalnie chcesz podgrzać jedzenie, ale często istnieje limit, którego nie chcesz osiągnąć.
W praktyce
W praktyce musisz po prostu żyć ze świadomością, że obniżenie temperatury sprawi, że twoje jedzenie zajmie więcej czasu, zanim zostanie ugotowane. Jeśli zrobisz go cieplejszym, potrwa to krócej, ale ryzykujesz osiągnięcie niepożądanej temperatury. Zostawiasz również mniej czasu na opracowanie smaków, co jest ważne w niektórych przypadkach (np. Gulasz), ale nie w innych (np. Naleśniki).
Wszelkie próby uzyskania większej precyzji niż powyższe nie są praktyczne. Rzeczywiste relacje są zbyt skomplikowane. Teoretycznie możliwe jest dopasowanie przybliżenia wielomianowego, którego wartości są znacznie łatwiejsze do obliczenia (myślę, że Douglas Baldwin zrobił to raz dla określonego kawałka mięsa), ale ponieważ nie znasz konkretnych parametrów, które należy zastosować dla każdego jedzenia, nie jest praktyczną propozycją, nawet jeśli trzymasz kalkulator w kuchni.
Najważniejsze: nie gotuj do czasu.
Nie można wiarygodnie obliczyć, kiedy jedzenie zostanie przygotowane w danej temperaturze. Jeśli autor przepisu poda przybliżenie, będzie to dość nieprecyzyjne, ponieważ będzie zależeć od kształtu potrawy, materiału i grubości patelni, odchyleń temperatury piekarnika itp. Nie można nawet powiedzieć coś w rodzaju „Wiem, że zajmuje to 30 minut przy 300 Fahrenheit, chcę wiedzieć, ile to trwa przy 350 Fahrenheit”. To zajmuje tylko 30 minut w bardzo szczególnych warunkach, które możesz nieświadomie powielić za każdym razem, gdy pieczesz, używając tego samego piekarnika, tej samej patelni i mięsa tego samego rzeźnika.
Dobra wiadomość jest taka , że nie potrzebujesz powyższego, aby dobrze gotować . Twoje mięso jest gotowe w piekarniku, nawet jeśli nie możesz obliczyć powyższego. Musisz tylko zdecydować, kiedy ją wyjąć, i choć czas na tę decyzję jest raczej bezużyteczny, jest wiele innych, znacznie lepszych znaków na to. Termometr jest najłatwiejszą metodą, a doświadczenie nauczy Cię rozpoznawać perfekcyjną bezdech również bez niego, poprzez zapach i widoczne wskazówki, takie jak kolor, tekstura, ilość pary itp.