Можно ли варить продукты «очень быстро/вкрутую» в воде?

Люди упомянули несколько важных моментов: температура воды и пузырьков составляет 100 °C (верно), дно кастрюли нагревается выше 100 °C (но не настолько, чтобы загорелась бумага, которая горит при 250 °C), но непосредственный контакт между продуктами и дном практически отсутствует. Ещё один очень важный фактор — крышка на кастрюле, так как она уменьшает температурный градиент. Но есть ещё один момент, о котором пока не упомянули, но который, безусловно, является самым важным. Он связан с температурой границы между водой и пищей. По мере приготовления пищи эти изменения (какими бы они ни были) требуют энергии. Это снижает температуру кусочка пищи, и энергия должна поступать от границы между водой и пищей. Это охлаждает границу, которая будет оставаться холодной до тех пор, пока не нагреется за счёт теплопроводности (медленно) или циркуляции (быстро). Таким образом, бурное кипение будет способствовать восстановлению температуры на границе за счёт циркуляции. Это как если бы вы стояли на улице в холодный день: вам будет холоднее с ветром или без него? Это тот же вопрос о пополнении интерфейса за счёт циркуляции. Бурлящий котёл действует как ветер, циркулируя с водой.

Для чистых компонентов температура кипения определяется давлением и термодинамическими свойствами равновесия между паром и жидкостью. Когда вода закипает, дальнейшее подведение того же количества тепла не приводит к повышению температуры воды. Происходит испарение большего количества воды, то есть превращение воды (жидкой) в воду (пар). Но температура не повышается.

То, что продукты ударяются о стенки ёмкости для приготовления пищи, не имеет большого значения. С точки зрения химической инженерии, продукты не «касаются» стенок ёмкости, а соприкасаются с тонким слоем жидкости... в этом тонком слое существует температурный градиент от температуры кастрюли/металла до температуры основной массы жидкости для приготовления пищи.

Действительно, теплопередача будет менее эффективной (вы будете тратить энергию впустую), если количество передаваемого тепла будет слишком большим, когда вы начнёте кипятить... это связано с тем, что вы находитесь в режиме пленочного кипения, в отличие от режима нуклеации, при котором кипение происходит в отдельных «точках нуклеации» на поверхности сосуда. При пленочном кипении слой, прилегающий к сосуду, полностью состоит из пара, который обладает гораздо худшими характеристиками конвективной теплопередачи на поверхности, чем жидкость.

Поэтому, если кастрюля уже закипела, вы можете убавить огонь до тех пор, пока скорость кипения не станет постоянной, без скачков, и пища не будет готовиться за то же время (при температуре = точке кипения воды при атмосферном давлении (около 100C = 212F), но при этом тратится меньше энергии в виде испаряющейся воды, выходящей через вытяжку плиты).

Максимальная температура жидкой воды составляет 100 °C (верно?), при более высокой температуре она должна испаряться (верно?)

Да, но строго говоря, нет. Во-первых, температура кипения воды зависит от её чистоты и давления.

В качестве аргумента в пользу добавления соли в воду приводится фактор чистоты — он повышает температуру кипения и, следовательно, ускоряет процесс приготовления. На практике это оказывает незначительное влияние (температура кипения рассола, достаточно крепкого для мокрого посола, всё равно составляет около 102 °C, поэтому влияние небольшого количества соли на время приготовления будет незначительным по сравнению с фактором давления).

Фактор давления имеет два практических применения. Во-первых, если вы готовите в походе высоко в горах, вам будет сложнее что-либо приготовить или заварить приличный чай, потому что температура кипения очень низкая (ну, это не так практично, если только вы не поднимаетесь на очень высокие горы, но некоторые люди так делают). Во-вторых, в скороварках еда готовится быстрее, потому что высокое давление повышает температуру кипения.

Во-вторых, жидкость не обязательно закипит, когда достигнет точки кипения. Это важно с точки зрения безопасности при приготовлении пищи: если жидкость нагревается в чистой гладкой ёмкости (то есть без центров кристаллизации) в микроволновой печи, она может закипеть. Такая перегретая вода обладает достаточным скрытым теплом, чтобы превратиться в пар, но этого не происходит. Как только вы сделаете что-то, что создаст точку нуклеации (подуете на него, постучите по нему, добавите что-то), он внезапно превратится в пар, который будет подниматься вверх, а кипящая вода — разбрызгиваться в стороны с такой силой, что может разбить ёмкость, а также обжечь вас.

На практике, если не учитывать перегрев (который не произойдёт на сковороде) и среднюю температуру и высоту над уровнем моря, то да, 100 °C.

Температура водяного пара может превышать 100 °C (но насколько сильно при обычных условиях приготовления пищи?)

В данном случае — нет. Это возможно в упомянутых выше случаях, но не при обычном кипении на сковороде.

Если нагреть воду, температура которой, скажем, 20 °C, то из-за этого нагрева температура воды повысится. Каждая поглощённая большая калория (ккал, единица измерения энергетической ценности продуктов питания) повышает температуру килограмма воды на 1 °C.

Когда вода нагревается до 100 °C, для превращения её в пар требуется ещё больше тепловой энергии. Для этого нужно около 540 ккал на килограмм — гораздо больше, чем требуется для повышения температуры воды на 1 °C. Таким образом, вода некоторое время остаётся при температуре 100 °C, а затем часть её превращается в пар. Теперь для повышения температуры пара на 1 °C требуется всего 0,48 ккал, но этот пар будет подниматься, удаляясь от источника тепла и способствуя более равномерному распределению тепловой энергии в воде (которая, в конце концов, будет охлаждаться в других местах).

По этой причине температура кипящей воды будет оставаться практически равной 100 ° C (не совсем так, но вполне достаточной для приготовления пищи.

Точно так же, хотя лёд может быть намного холоднее 0 °C, температура смеси льда и воды будет около 0 °C, поскольку поглощаемое тепло идёт на таяние льда, а не на нагрев воды.

При кипячении воды пар образуется на дне кастрюли

Некоторые вспышки происходят ближе к верху, но в основном да.

Таким образом, технически этот пар может «попасть» в ногу и нагреть её до температуры выше 100 °C

Нет, по причине, указанной выше. Не стоит забывать, что когда на пищу воздействует пар, он содержит больше тепловой энергии, чем вода при той же температуре, и хотя он не может повысить температуру выше 100 °C, теоретически он может сделать это быстрее. Однако жидкая вода является лучшим проводником, чем водяной пар, что смягчает этот эффект. В целом это никак не влияет на процесс приготовления, но объясняет, почему ожог паром может быть намного сильнее ожога жидкостью — дело не столько в том, что температура пара может превышать 100 °C, сколько в том, что он переносит больше тепловой энергии, — а также почему можно держать руку в бытовом парогенераторе дольше, чем в горячей воде — плохо проводящий тепло пар, смешанный с воздухом, не так хорошо переносит тепло и, следовательно, не так опасен, как жидкая вода.

В любом случае, температура кипения воды составляет 100 °C, и это не имеет значения для приготовления пищи. Если в рецепте указано, что нужно довести воду до кипения, просто доведите её до кипения. Единственное, о чём стоит помнить, — не дать воде выкипеть.

Простой ответ: «Нет ничего горячее кипятка», как мне однажды доходчиво объяснили.

Температура кипения любой жидкости — это просто температура, при которой она превращается в пар. При обычных условиях на кухне она не нагреется сильнее. При более высокой температуре жидкость будет испаряться быстрее.

Ответ Джона Ханны на этот вопрос — хорошее объяснение научных основ этого явления.

Иногда я готовлю в скороварке, которая работает при температуре выше 100 °C и позволяет значительно сократить время приготовления по сравнению с обычным способом. Считается, что это не влияет на вкус продуктов.

В некоторых блюдах это, кажется, улучшает вкус. Я не уверен, связано ли это с более высокой температурой, меньшим испарением или более коротким временем приготовления.

Так что я бы не стал беспокоиться о температуре кипения при атмосферном давлении.

См. приготовление под давлением в Википедии

По моему опыту, разница между слабым и бурным кипением скорее всего повлияет на текстуру крахмалистых продуктов, таких как картофель или другие корнеплоды, а не на вкус.

Я обнаружил, что если варить картофель на медленном огне, то он сохранит форму и текстуру, в то время как при интенсивном кипении без точного соблюдения времени приготовления внешние слои картофеля могут развалиться, иногда ещё до того, как полностью сварится сердцевина.

Я сталкивался с подобными проблемами при приготовлении фаршированных макаронных изделий, таких как равиоли или варёные вонтоны. Я также обнаружил, что яйца пашот в открытой кастрюле получаются гораздо вкуснее, если варить их на медленном огне, а не при интенсивном кипении, возможно, по тем же причинам.

Поскольку восприятие вкуса частично зависит от текстуры, можно сказать, что «вкус» меняется.

При нормальном атмосферном давлении даже пар, образующийся при кипении, будет иметь температуру всего 100 °C. Однако вам следует опасаться, что продукты будут соприкасаться с дном кастрюли, так как оно может нагреваться сильнее, чем вода.

Так что если то, что вы кипятите, находится во взвешенном состоянии или плавает, то нет, ничего не изменится.

Думаю, стоит также упомянуть, что если то, что вы варите, чувствительно к движению (например, яйцо-пашот), то более быстрое кипение может повлиять на структуру продукта из-за более крупных, быстрых и «более интенсивных» пузырьков. Однако я не думаю, что это как-то повлияет на вкус.

Пункт первый: нет, вы не сможете существенно изменить вкус блюда, выбрав другую температуру кипения.

Вкус пищи зависит от температуры, до которой она нагревается. Для разных видов пищи существуют определённые «критические точки». Актин и миозин (белки, содержащиеся в мясе) сворачиваются при температуре от 60 до 65 °C для наземных животных и при более низкой температуре для рыбы. Различные яичные белки сворачиваются при температуре от 50 до 85 °C, возможно, чуть выше, но не выше 100 °C. Для плавления коллагена требуется температура не ниже 68 °C, а для крахмала — не ниже 70 °C, в зависимости от источника, но ни одному из них не нужна температура выше 100 °C. Все интересные изменения происходят в диапазоне ниже 100 °C.

Вы можете изменить вкус блюда, если будете нагревать его медленно, потому что тепло распространяется в продуктах за счёт теплопроводности. Если вы разогреете кусок мяса при температуре 100 °C и будете ждать, пока внутренняя часть не нагреется до 62 °C (хорошо прожаренное мясо), то внешняя поверхность нагреется до 100 °C и станет сухой. Если вы будете разогревать мясо при температуре 62 °C (достаточно долго, чтобы внутренняя часть тоже нагрелась), то мясо будет вкусным по всей толщине. Вопрос в том, нагреваются ли части блюда выше предельной температуры, при которой вкус ухудшается. При температуре выше 100 °C таких ограничений нет. Таким образом, медленное кипение (при 100 °C, в отличие от медленного нагревания при гораздо более низких температурах) ничего не меняет.

Пункт второй: вы можете сократить время приготовления, используя режим быстрого кипения. Крахмал неприятен на вкус (в сыром виде) при температуре ниже 70 °C, но у него нет верхнего предела, при котором он становится невкусным. (Технически, при достаточном нагревании он сначала распадается на более мелкие молекулы, а затем обугливается, но при кипячении этого не происходит). Таким образом, если вы используете скороварку, в которой продукты варятся при температуре выше 100 °C, вы сможете приготовить крахмал гораздо быстрее, и вкус будет таким же, как при варке при 100 °C (возможны некоторые изменения в аромате из-за более лёгкого экстрагирования под давлением, а также из-за более интенсивного разрушения при более высоких температурах).

Пункт третий: пар не нагреет блюдо сильнее, чем кипящая вода. В каждой молекуле пара больше энергии, чем в молекуле жидкой воды: это и тепловая энергия, и энергия испарения. Когда пар достигает поверхности продукта, температура которой ниже 100 °C, он конденсируется, отдавая энергию испарения. Но проблема в том, что он намного, намного менее плотный, чем вода. Даже несмотря на то, что в каждой молекуле пара больше энергии, при приготовлении на пару в блюдо поступает меньше энергии, чем при кипячении. Таким образом, при приготовлении на пару продукты нагреваются гораздо медленнее, чем при кипячении, и температура не поднимается выше 100 °C, если только вы не используете среду под давлением (и тогда в игру вступают те вещи, о которых я говорил выше, — приготовление под давлением с использованием воды).

Так что на самом деле нет никаких причин это делать. Если вы хотите узнать, что интересного можно сделать с едой, почитайте о шеф-поварах, которые занимаются модернистской кулинарией, молекулярной гастрономией и тому подобным. Они в этом хороши, и у них были годы форы, чтобы придумать хорошие идеи. Если они этого не делают, то, скорее всего, в этом нет смысла.

Самое очевидное — это не имеет никакого отношения к теплу/температуре. При быстром кипении продукты сильно перемешиваются, и если они мягкие, то могут просто развалиться. Скорее всего, вам не нужна разваренная еда, но мелкие кусочки готовятся быстрее, так что, полагаю, с определённой точки зрения можно сказать, что при быстром кипении продукты готовятся быстрее. Они определённо готовятся по-другому.

Ещё один важный момент: вода, которая быстро закипает, остывает быстрее, когда вы добавляете в неё продукты. Дело не в том, что сама вода горячее, а в том, что кастрюля и плита, если она электрическая, горячее. Поэтому вам нужно, чтобы вода быстро закипела, даже если потом она вам не понадобится.

Что касается нагрева/температуры, то есть разница между бурным кипением и медленным кипением, но не такая, как вы предполагаете.

При бурном кипении вода перемешивается достаточно хорошо, чтобы её температура достигла 100 °C. При медленном кипении вода кипит только на дне, и оттуда поднимается несколько маленьких пузырьков, поэтому температура большей части воды немного ниже 100 °C.

Эта разница больше, чем любой эффект от контакта пара с пищей. Теплоёмкость воды значительно выше, чем у пара, пар не находится под давлением, поэтому его температура не будет превышать 100 °C, и в любом случае пища будет контактировать с водой дольше, чем с паром.

Конечно, если вы просто кипятите воду с небольшим количеством продуктов, то не имеет большого значения, кипит ли вода чуть ниже точки кипения. Но если у вас много продуктов и мало воды, как в случае с тушёным мясом, разница может быть гораздо заметнее. Конвекция становится неэффективной, поэтому при медленном кипении тепло не распространяется снизу вверх. Это позволяет снизить температуру в верхней части, и продукты будут готовиться медленнее. Если есть возможность, накройте кастрюлю крышкой.

Наконец, дно кастрюли значительно горячее воды, а если вы включили плиту на максимум, чтобы вода закипела быстрее, то оно будет ещё горячее, поэтому продукты, которые соприкасаются с ним, будут готовиться (или, что более вероятно, пригорать) быстрее. Конечно, это происходит не из-за того, что вода закипает быстрее, а из-за того, что тепло передаётся от плиты к кастрюле, но эти факторы взаимосвязаны.

Так что да, иногда продукты готовятся быстрее при сильном кипении (то, что вы называете «кипятить на сильном огне»), чем при медленном кипении, но это происходит не из-за того, что пар контактирует с продуктами, а из-за того, что при сильном кипении добавление ещё большего количества тепла ничего не меняет с точки зрения температуры.