Время и температура в сравнении с энергией, необходимой для изменения структуры молекул

Когда вы готовите мясо, происходят два важных процесса:

• доводим до нужной температуры


• удерживайте его там достаточно долго, чтобы произошли желаемые изменения

Для некоторых видов мяса важна только температура. Самый распространённый пример — стейк: когда он достигает нужной температуры, он готов. Вы можете довести его до готовности, обжарив на сковороде, чтобы немного подрумянить снаружи, но степень готовности основной части мяса зависит исключительно от температуры.

Для других видов мяса температура — это только первый шаг, а приготовление происходит в процессе выдержки. К этой категории относится всё, что готовится очень долго, например свиная щековина, о которой вы упомянули, или, что более распространено, свиная лопатка или рёбрышки, приготовленные на медленном огне. Длительное приготовление позволяет соединительной ткани разрушиться (в частности, коллаген превращается в желатин), и мясо из жёсткого и волокнистого становится нежным и легко отделяется от кости. Он разрушается при температуре всего 50 °C/120 °F, но по мере повышения температуры он разрушается всё быстрее и быстрее, вплоть до 80 °C/180 °F.

Некоторые из этих реакций могут быть эндотермическими, но гидролиз белка на самом деле слегка экзотермичен. Выделяемая энергия намного меньше той, которую вы тратите на нагрев мяса — для приготовления пищи этим можно пренебречь. В любом случае пытаться смоделировать теплопередачу и подвод тепла бессмысленно: важна скорость реакции, а не энергия, которую вы тратите/погибаете, поддерживая нужную температуру. Как упоминалось выше, скорость реакции увеличивается с повышением температуры, но опять же речь идёт о температуре, а не о подводе энергии.

Так как же всё это связано с вашей энергетической гипотезой?

Чтобы довести мясо до нужной температуры, нужно затратить определённое количество энергии: чтобы довести заданное количество мяса до заданной температуры, необходимо передать ему определённое количество тепловой энергии. Так что в этом смысле вы правы.

Но когда вы держите мясо при определённой температуре, чтобы оно приготовилось, вы больше не передаёте ему значительное количество тепла. На самом деле всё дело во времени. Время приготовления часто зависит от температуры, поскольку скорость реакции зависит от температуры, и именно поэтому в рецептах указано разное время и температура. Но, как вы и предполагали, дело уже не только в подаче энергии. Да, сначала мясо нужно довести до нужной температуры, что представляет собой простую теплопередачу, но настоящая готовка начинается после этого.

Теплопередача будет равна произведению разности температур на площадь, на коэффициент и на время.

Поскольку температура мяса меняется, это было бы действительно интегральным уравнением, но давайте не будем усложнять.

Очевидно, что существует и минимальная температура, при которой мясо не готовится в холодильнике. Министерство сельского хозяйства США рекомендует готовить свинину при температуре 145 F / 63 C, то есть при минимальной температуре приготовления, которая может занять некоторое время. Температура 65 F очень близка к конечной температуре приготовления.

При какой температуре мяса эти два теплопритока будут одинаковыми

48(65-t) X a X c = 24(80 - t) X a X c

2(65 – t) = 80 – t

130 = 80 + t
50 °C = t = 122 °F

Но при этом поддерживается постоянная температура, поэтому конечная температура будет выше

Если экстраполировать это значение на 36 часов, то получится, что температура мяса будет близка к конечной.

У мяса есть начальное и конечное состояния. Чтобы его разрушить, требуется определённое количество тепла. Мясо готовится не температурой. Мясо готовится теплом, а температура влияет на теплообмен. Мясо готово, когда оно достигает конечной температуры, но теплообмен — это то, что происходит в процессе. Температура приготовления должна быть как минимум равна конечной температуре мяса, иначе теплообмен прекратится.

Вам нужно будет рассматривать каждый случай отдельно. С помощью уравнений теплопередачи вы сможете получить только приблизительные результаты.

Гипотеза в некоторой степени верна. Истинная версия такова: существует взаимосвязь между общим количеством энергии, затраченной на приготовление мяса, и степенью его готовности. А поскольку общее количество энергии — это скорость подачи энергии, умноженная на время, в течение которого энергия поступает в систему, время и тепло в некоторой степени взаимозаменяемы.

Однако не существует постоянного «общего количества энергии», которое должно поступать в мясо. Денатурация белка — сложный стохастический процесс. Даже если предположить, что у нас есть тонкий слой мяса и идеально равномерный источник тепла, расположенный параллельно ему, мы всё равно не получим постоянного общего количества энергии. С мясом это не так заметно, поскольку способы его приготовления ограничены (*), но в случае с яйцами легко заметить, что скорость нагревания желтков заметно влияет на конечную текстуру заварного крема.

Даже если бы вам удалось получить пригодный для использования диапазон «общего количества энергии», вы всё равно не смогли бы предсказать, сколько времени потребуется для приготовления определённого куска мяса при определённой температуре. Мы говорим о сложной нелинейной системе. Этот вопрос дублирует другой вопрос, поэтому я просто дам ссылку на свой предыдущий ответ.

Итак, в конце концов, есть очень веская причина, по которой вам следует проверять готовность блюда, а не пытаться предугадать её. Или, в случае с су-видом, воспользуйтесь эмпирически составленными таблицами, на составление которых кто-то потратил немало сил. Рассчитывать время приготовления самостоятельно совершенно нецелесообразно.