Angenommen, ich schmor eine Schweineschulter. So wie ich es verstehe, geht es darum, eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die Kollagen schmilzt, während sie unter einer Temperatur bleibt, die das Fleisch zäher machen würde. Eine gute Temperatur dafür wäre 200 - 250.
Ich verstehe, dass der zusätzliche Druck die Temperatur im Herd auf 250 erhöht, im Gegensatz zum normalen Siedepunkt von 212, aber wie unterscheidet sich dies, als den Ofen einfach auf 250 einzustellen?
Außerdem, wenn es mehrere Stunden dauert, das Kollagen im Ofen bei 250 zu schmelzen, was ist dann mit dem Schnellkochtopf, der Kollagen in 1/3 der Zeit bei gleicher Temperatur schmelzen kann?
Es gibt wirklich ein paar separate Probleme, die hier zusammenkommen:
Wenn sich Kollagen in Gelatine umwandelt, schmilzt es nicht (das ist die gleiche Art von Molekül, genauso wie Eis und flüssiges Wasser dasselbe sind).
Stattdessen wird es hydratisiert , was ein chemischer Umwandlungsprozess ist, bei dem der Gesamtstruktur des Proteinmoleküls tatsächlich Wasser hinzugefügt wird, wodurch es in ein anderes Proteinmolekül umgewandelt wird.
Dies geschieht nicht nur aufgrund der Temperatur, sondern weil ein Wassermolekül mit dem richtigen Energieniveau, um den Prozess anzutreiben (dh sich schnell genug zu bewegen), das Kollagenmolekül an genau der richtigen Stelle trifft, um mit ihm zu interagieren und ein Teil davon zu werden das Molekül.
Das neue Molekül heißt Gelatine.
Die meisten Lebensmittel enthalten viel Wasser. Eine der grundlegenden Eigenschaften von Wasser ist, dass es eine relativ große Energiemenge benötigt, um es von flüssigem Wasser gerade am Siedepunkt (100 ° C / 212 F bei Meeresspiegeldruck) in Dampf bei derselben Temperatur umzuwandeln. Dies wird als Verdampfungsenthalpie bezeichnet .
Wenn ein Lebensmittel, das Wasser enthält, in Luft bei Normaldruck erhitzt wird, kann die Oberfläche des Lebensmittels nicht heißer als der Siedepunkt werden, selbst wenn die Lufttemperatur viel heißer als der Siedepunkt von Wasser ist, da zusätzliche Energie in die Umwandlung des Wassers fließt in Dampf und trocknet die Oberfläche.
Erst wenn die Oberfläche trocken ist, beginnen die Bräunung und andere Prozesse, die über 100 C ablaufen.
Im Inneren des noch feuchten Lebensmittels kann die Temperatur jedoch weiterhin niemals den Siedepunkt überschreiten. Sehr wenige Lebensmittel werden normalerweise bis zu einem Punkt gekocht, an dem das Innere trocken genug ist, um heißer zu werden.
In einem Schnellkochtopf ist der Siedepunkt des Wassers höher, sobald der Druck erreicht ist (der Kürze halber werde ich nicht darauf eingehen, warum das so ist). Zum Beispiel kocht Wasser bei 15 bar (typisch für einen Schnellkochtopf, eine zusätzliche Atmosphäre Druck über dem normalen Druck auf Meereshöhe) nicht vor etwa 250 F / 121 C.
Dadurch können sowohl die Oberfläche als auch das Innere des Lebensmittels höhere Temperaturen erreichen als bei Normaldruck. Manche Garvorgänge werden durch diesen Unterschied beschleunigt.
Die Umwandlung von Kollagen in Gelatine ist ein zeit-/temperaturabhängiger Prozess.
Das heißt, je höher die Temperatur (innerhalb angemessener Grenzen, bevor es brennt oder sich anderweitig zersetzt), desto schneller erfolgt die Umwandlung.
Kollagen wird bei 140 F in Gelatine umgewandelt, aber es wird buchstäblich mehrere Tage dauern. Bei 170 - 180 F (typische Innentemperaturen beim Schmoren auf Meereshöhe) dauert es mehrere Stunden.
In einem Schnellkochtopf kann diese Zeit verkürzt werden, da die Innentemperatur höher sein kann als bei Meeresspiegeltemperatur.
Der Grund dafür ist, dass die Umwandlung von Kollagen in Gelatine ein stochastischer Prozess ist. Das bedeutet, dass es im Wesentlichen zufällig ist. Stellen Sie sich als grobe Vereinfachung vor, dass das Kollagenmolekül ein riesiges Molekül (es ist) mit einem Knopf darauf ist.
Alle Wassermoleküle bewegen sich willkürlich und prallen aneinander ab. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sie sich im Durchschnitt . Das heißt, bei einer niedrigen Temperatur bewegen sich die meisten Moleküle relativ langsam, einige werden jedoch fast gestoppt, und einige wenige sind sehr schnell. Bei einer höheren Temperatur bewegen sie sich im Durchschnitt schneller und eine etwas größere Anzahl bewegt sich relativ sehr schnell.
Stellen Sie sich nun vor, dass der Knopf nicht gedrückt wird, bis ein Wassermolekül ihn trifft, während es schnell genug geht, um den Knopf hart genug zu treffen. Je höher die Temperatur, desto kürzer dauert es im Durchschnitt, da sich mehr Wassermoleküle schnell bewegen.
Nehmen Sie diesen Prozess über viele, viele, viele Kollagenmoleküle, und Sie haben die Zeit/Temperatur-Umwandlungskurve: Je heißer die Temperatur, desto schneller die Umwandlung insgesamt.
Die Umwandlung von Kollagen in Gelatine erfolgt in einem Schnellkochtopf schneller, da die Innentemperatur des Lebensmittels höher wird als dies bei atmosphärischem Druck möglich ist, und diese höhere Temperatur den stochastischen Gelatinierungsprozess beschleunigt.
AlexMA
Ecke
Steven J. Owens