Основы кулинарной науки. Часть 2

1. Передача тепла

В первом уроке мы выяснили, что такое тепло, и как оно влияет на различные компоненты пищи. Теперь пришло время разобраться, как мы можем передать его в продукты. В кулинарии существует 3 основных способа передачи тепла.

Первый называется кондукция или теплопроводимость (conduction). В этом случае тепло передается между двумя твердыми телами при их непосредственном контакте. Яркий пример - стейк на сковороде.
Когда мы кладем его на горячую поверхность, активные молекулы сталкиваются с неактивными и передают им свою энергию, те, в свою очередь, нагреваются и передают ее дальше, то есть кондукция продолжается уже внутри продукта. Постепенно стейк начинает прожариваться от краев к центру.

Примеры кондукции: обжарка на сковороде, стир-фрай.

Второй метод – конвекция (convection). В этом случае передача тепла происходит через жидкости и газ (воздух). Например, когда мы варим яйцо, жарим крылышки во фритюре, запекаем баранину в духовке или готовим рыбу на пару. При нагревании часть газа или жидкости поднимается вверх, в то время как более холодная часть опускается вниз. Такой круговорот называется естественной конвекцией.

Существует также искусственная конвекция, создаваемая механическими средствами. Например, вентилятор в духовке, который помогает пище готовиться быстрее и равномернее, или ложка, которой вы мешаете кофе.

img_5003

Примеры конвекции: варка, запекание в духовке, приготовление на пару или во фритюре.

Следует помнить, что разные среды имеют разную скорость теплопередачи (heat transfer coefficient). К примеру, воздух проводит тепло намного медленнее, чем вода. Если вы случайно опустите руку в кипящую воду, то, несомненно, сразу же получите ожог. При этом вы легко можете засунуть руку в разогретую до такой же температуры духовку на несколько секунд без всяких последствий.

Это объясняет, почему одни кулинарные техники готовят продукты быстрее, а другие медленнее, а также наглядно демонстрирует разницу между температурой и энергией. Как видите, одинаковые по температуре материалы передают энергию с разной интенсивностью. Ниже представлены коэффициенты теплопередачи при некоторых видах нагрева.

Натуральная конвекция через воздух – 10-30 W/m2 K
Искусственная конвекция через воздух - 200 - 300 W/m2 K
Водяная баня – 100 - 200 W/m2 K
Натуральная конвекция через масло – 300 - 600 W/m2 K
Искусственная конвекция через воду – 300 - 6000 W/m2 K
Конденсированный пар - 200 - 20000 W/m2 K

Температура и энергия - не одно и тоже.

Третий способ передачи тепла - излучение (radiation). Излучение - это волны чистой энергии, которая может перемещаться даже через вакуум, например энергия солнца. Когда мы готовим барбекю, мы видим раскаленные докрасна угли. Это значит, что они стали источником инфракрасного (электромагнитного) излучения, которое готовит нашу еду. Когда молекулы поглощают излучение, они начинают колебаться, а следовательно температура продукта увеличивается. К излучению можно отнести микроволновое излучение, промышленные электрические грили и приготовление на углях.

Когда вы запекаете что-то в духовке под раскаленным грилем, вы запросто можете открыть дверь духовки, не боясь, что еда станет готовиться медленнее, так как в данном случае тепло передается пище посредством излучения, а не конвекции (разогретого воздуха).

Примеры излучения: раскаленные угли, электрический гриль.

Чем темнее предмет, тем больше излучения он поглощает. Вы же знаете, как жарко ходить летом в черной одежде. С посудой все точно также. Например, прозрачная посуда полностью пропускает излучение, черная поглощает, а белая или серебристая отражает. Этот эффект может объяснить, почему так быстро подгорает еда под грилем. Сырые продукты - светлые и хорошо отражают излучение. По мере приготовления начинается карамелизация или реакция Майяра, и на еде появляется золотистая корочка. Чем темнее становится поверхность, тем быстрее она поглощает излучение.

Было у вас такое: опускаете хлеб в тостер и через минуту он выпрыгивает совсем бледным. Опускаете его еще на минуту и получаете черный уголек. Эффект отражения и поглощения в действии. Так что хорошенько следите за едой, когда готовите ее под грилем.

Микроволновое излучение работает немного по-другому. Микроволны могут проникать внутрь продуктов на расстояние до нескольких сантиметров, что позволяет разогревать пищу очень быстро, так как не нужно ждать, пока тепло от края продукта перейдет к центру за счет конвекции. Однако есть и минусы - в микроволновке нельзя получить золотистую корочку.

Конечно же, чаще всего в процессе приготовления пищи участвует не один, а сразу несколько процессов. Например, когда мы жарим рыбу на гриле, конвекция происходит при ее соприкосновения с решеткой, горячий воздух, поднимающийся от углей, готовит ее при помощи конвекции, а также раскаленные докрасна угли излучают энергию, которая тоже готовит нашу рыбку.

Тепло передается рыбе сразу тремя способами: конвекцией, кондукцией и излучением.

2. Как понять, что еда готова?

В завершении непростой темы кулинарной науки я хочу затронуть еще один важный момент – готовность пищи. Как мы можем определить, что еда готова? Для этого должны произойти две вещи.

Во-первых, продукт внутри должен достичь определенной температуры. Это важно не только для вкуса, но и для безопасности пищи. Например, стейк из говядины будет готов при внутренней температуре 55 градусов, а курице нужно 70-75 градусов. Самый надежный способ не пропустить этот момент – использовать термометр.

Во-вторых, с продуктом должны произойти необходимые нам изменения, такие как денатурация или коагуляция белков, реакция Майяра, желатинизация крахмалов и так далее. Действительно, нежная вырезка будет готова через 5 минут, когда нагреется до 55 градусов, но если мы готовим говядину по-бургундски или оссобуко, то понадобится несколько часов для того, чтобы соединительная ткань разрушилась, и мясо стало мягким. Рис тоже очень быстро достигает температуры кипящей воды, тем не менее мы должны дождаться, пока крахмал не впитает воду и не увеличится в размере, то есть желатинизируется.

Также время приготовления будет зависеть от вида, размера и температуры самого продукта, а также выбранного температурного режима и техники приготовления. Как мы выяснили выше, сварить мясо можно намного быстрее, чем запечь в духовке.

И вот мы подошли к тому, с чего начали. Чтобы уверенно чувствовать себя на кухне, нужно понимать, что и для чего вы делаете. Если просто следовать рецепту, то может возникнуть много проблем: вы взяли окорок вместо вырезки, начали готовить мясо сразу из холодильника, не дав ему согреться, поставили его в духовку без конвекции, хотя автор рецепта использовал конвекционную, и так далее, и так далее…

Поэтому используйте рецепты не как догму, а как рекомендации к действию, не забывая применять свой опыт и знания. Если вы будете понимать суть рецептов, то сможете изменять их, придумывать собственные и делать на кухне то, ради чего и стоит изучать кулинарию – творить.

В следующем уроке мы начнем рассматривать различные кулинарные техники. До встречи!


Be a better cook!

comments powered by HyperComments