สมมติว่าฉันกำลังต้มกระดูกหมู อย่างที่ฉันเข้าใจมันประเด็นคือเพื่อรักษาอุณหภูมิที่จะละลายคอลลาเจนในขณะที่อยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิที่จะทำให้เนื้อแกร่ง อุณหภูมิที่ดีสำหรับสิ่งนี้คือ 200 - 250
ฉันเข้าใจว่าแรงดันที่เพิ่มขึ้นทำให้อุณหภูมิภายในหม้อหุงข้าวเพิ่มขึ้นเป็น 250 เมื่อเทียบกับจุดเดือด 212 ปกติ แต่วิธีนี้แตกต่างกันอย่างไรแล้วตั้งเตาอบที่ 250
นอกจากนี้หากใช้เวลาหลายชั่วโมงในการละลายคอลลาเจนในเตาอบที่ 250 สิ่งที่เกี่ยวกับหม้อความดันที่สามารถละลายคอลลาเจนในเวลา 1/3 ในอุณหภูมิเดียวกัน
คำตอบ:
มีสองประเด็นแยกกันที่มารวมกันที่นี่:
เมื่อคอลลาเจนเปลี่ยนไปเป็นเจลาตินมันจะไม่ละลาย (ซึ่งเป็นโมเลกุลประเภทเดียวกันเช่นเดียวกับน้ำแข็งและน้ำของเหลวเป็นสิ่งเดียวกัน)
แต่มันกำลังถูกไฮเดรทซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนทางเคมีโดยที่น้ำถูกเติมเข้าไปในโครงสร้างโดยรวมของโมเลกุลโปรตีนโดยแปลงเป็นโมเลกุลโปรตีนที่แตกต่างกัน
สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงเพราะอุณหภูมิ แต่เป็นเพราะโมเลกุลของน้ำที่มีระดับพลังงานที่เหมาะสมเพื่อให้พลังงานแก่กระบวนการ (นั่นคือการเคลื่อนที่เร็วพอ) ทำให้โมเลกุลคอลลาเจนถูกกระทบกับจุดที่เหมาะสมในการโต้ตอบกับมันและกลายเป็นส่วนหนึ่งของ โมเลกุล
โมเลกุลใหม่เรียกว่าเจลาติน
อาหารส่วนใหญ่มีน้ำเป็นจำนวนมาก คุณสมบัติพื้นฐานของน้ำคือการใช้พลังงานจำนวนมากในการแปลงจากน้ำของเหลวที่จุดเดือด (100 C / 212 F ที่ความดันระดับน้ำทะเล) เป็นไอที่อุณหภูมิเดียวกัน นี้เรียกว่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ
เมื่ออาหารที่มีน้ำถูกทำให้ร้อนในอากาศที่ความดันปกติแม้ว่าอุณหภูมิของอากาศจะร้อนกว่าจุดเดือดของน้ำพื้นผิวของอาหารจะไม่ร้อนกว่าจุดเดือดเนื่องจากพลังงานเพิ่มเติมจะเปลี่ยนเป็นน้ำ เป็นไอน้ำและทำให้พื้นผิวแห้ง
เพียงครั้งเดียวที่พื้นผิวแห้งสามารถทำให้เกิดสีน้ำตาลและกระบวนการอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นเหนือ 100 C เริ่มต้น
อย่างไรก็ตามในด้านในของอาหารซึ่งยังเปียกอยู่อุณหภูมิจะยังคงไม่เกินจุดเดือด อาหารน้อยมากที่ถูกปรุงสุกจนถึงจุดที่การตกแต่งภายในแห้งพอที่จะร้อนกว่านี้
ในหม้อหุงความดันจุดเดือดของน้ำจะสูงขึ้นเมื่อแรงดันเกิดขึ้น (สำหรับช่วงสั้น ๆ ฉันจะไม่อธิบายว่าทำไมจึงเป็นเช่นนี้) ตัวอย่างเช่นที่ 15 บาร์ (โดยทั่วไปของหม้อความดันหนึ่งบรรยากาศเพิ่มเติมของความดันเหนือความดันระดับน้ำทะเลปกติ) น้ำจะไม่เดือดจนประมาณ 250 F / 121 C
สิ่งนี้ทำให้ทั้งพื้นผิวและภายในของอาหารเข้าถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าความดันปกติ กระบวนการทำอาหารบางอย่างจะถูกเร่งเนื่องจากความแตกต่างนี้
การเปลี่ยนคอลลาเจนเป็นเจลาตินเป็นกระบวนการขึ้นอยู่กับเวลา / อุณหภูมิ
นั่นคือยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น (ภายในขีด จำกัด ที่เหมาะสมก่อนที่จะถูกเผาไหม้หรือสลายตัวเป็นอย่างอื่น) ยิ่งการแปลงเร็วขึ้น
คอลลาเจนจะเปลี่ยนเป็นเจลาตินที่ 140 F แต่ใช้เวลาหลายวัน ที่ 170 - 180 F (อุณหภูมิภายในปกติในการเคี่ยวระดับน้ำทะเล) ใช้เวลาหลายชั่วโมง
ในหม้อความดันคราวนี้สามารถลดลงได้เพราะอุณหภูมิภายในอาจสูงกว่าอุณหภูมิทะเลได้
เหตุผลนี้คือคอลลาเจนที่แปลงเจลาตินเป็นกระบวนการสุ่ม สิ่งนี้หมายความว่ามันเป็นแบบสุ่มเป็นหลัก ลองคิดดูว่าโมเลกุลคอลลาเจนเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ (มี) โดยมีปุ่มอยู่
โมเลกุลของน้ำทั้งหมดจะเคลื่อนที่ไปมาแบบสุ่ม อุณหภูมิที่สูงขึ้นได้รวดเร็วยิ่งขึ้นพวกเขาย้ายโดยเฉลี่ย นั่นคือที่อุณหภูมิต่ำโมเลกุลส่วนใหญ่จะเคลื่อนไหวค่อนข้างช้า แต่บางตัวก็เกือบจะหยุดและบางส่วนก็จะเร็วมาก ที่อุณหภูมิสูงกว่าพวกมันจะเคลื่อนที่เร็วกว่าโดยเฉลี่ยและจำนวนที่มากขึ้นจะเคลื่อนที่ค่อนข้างเร็วมาก
ทีนี้ลองจินตนาการว่าปุ่มจะไม่ถูกกดจนกว่าโมเลกุลของน้ำจะไปกระทบกับมันในขณะที่มันเร็วพอที่จะกดปุ่มได้ยากพอ ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าไหร่เวลาที่ใช้ในการลดลงก็จะยิ่งสูงขึ้นเนื่องจากโมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่เร็วขึ้น
นำกระบวนการนี้ไปใช้กับคอลลาเจนโมเลกุลจำนวนมากและจำนวนมากและคุณมีกราฟการแปลงเวลา / อุณหภูมิ: ยิ่งร้อนอุณหภูมิยิ่งเร็วการแปลงโดยรวม
การเปลี่ยนคอลลาเจนเป็นเจลาตินนั้นเร็วกว่าในหม้อหุงความดันเนื่องจากอุณหภูมิภายในของอาหารสูงกว่าความดันบรรยากาศที่เป็นไปได้และอุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้จะเร่งกระบวนการเจลาติไนซ์