Gerçekten burada bir araya gelen birkaç ayrı sorun var:
Kollajen-jelatin dönüşümü nedir?
Kollajen jelatine dönüştüğünde erimez (aynı molekül ve aynı buz ve sıvı su aynı şeydir).
Bunun yerine, aslında protein molekülünün genel yapısına suyun ilave edildiği ve farklı bir protein molekülüne dönüştürüldüğü kimyasal bir dönüşüm işlemi olan hidratlanır .
Bu sadece sıcaklık nedeniyle değil, daha ziyade prosese güç vermek için doğru enerji seviyesine sahip bir su molekülü (yani, yeterince hızlı hareket etmek) ile kolajen molekülüne etkileşime girmek ve bunun bir parçası olmak için tam olarak uygun noktaya çarpmasıdır. molekül.
Yeni moleküle jelatin denir.
Düdüklü tencere neden bir fırından daha yüksek sıcaklıkları etkili bir şekilde kolaylaştırır?
Çoğu yiyecek çok miktarda su içerir. Suyun temel özelliklerinden biri, suyu kaynama noktasında (deniz seviyesi basıncında 100 C / 212 F) aynı sıcaklıkta buhara dönüştürmek için nispeten büyük miktarda enerji almasıdır. Buna buharlaşma entalpisi denir .
Su içeren bir yiyecek normal sıcaklıkta havada ısıtıldığında, hava sıcaklığı kaynama noktasından çok daha sıcak olsa bile, yiyeceğin yüzeyi kaynama noktasından daha sıcak olamaz, çünkü herhangi bir ek enerji suyu dönüştürmeye başlar buhar haline getirin ve yüzeyi kurutun.
Sadece yüzey kuruduktan sonra kızarır ve 100 C'nin üzerinde gerçekleşen diğer işlemler başlar.
Bununla birlikte, hala ıslak olan yiyeceğin içinde, sıcaklık hiçbir zaman kaynama noktasını aşamaz. Çok az yiyecek normalde iç mekanların bundan daha sıcak olacak kadar kuru olduğu noktaya kadar pişirilir.
Bir düdüklü tencerede, basınca ulaşıldığında suyun kaynama noktası daha yüksektir (kısalık için bunun neden böyle olduğunu tartışmayacağım). Örneğin, 15 bar'da (düdüklü tencereye özgü, normal deniz seviyesi basıncının üzerinde bir ek basınç atmosferi), su yaklaşık 250 F / 121 C'ye kadar kaynamayacaktır.
Bu, yiyeceğin hem yüzeyinin hem de iç kısmının normal basınçtan daha yüksek sıcaklıklara ulaşmasını sağlar. Bu farklılık nedeniyle bazı pişirme işlemleri hızlanır.
Kollajen neden daha hızlı dönüşüyor?
Jelatine kollajen dönüşümü zaman / sıcaklığa bağlı bir işlemdir.
Yani, sıcaklık ne kadar yüksek olursa (aksi takdirde yanmadan veya ayrılmadan önce makul sınırlar içinde), dönüşüm o kadar hızlı olur.
Kollajen 140 F'de jelatine dönüşecek, ancak kelimenin tam anlamıyla birkaç gün sürecek. 170 - 180 F'de (deniz seviyesindeki kızarmışlıkta tipik iç sıcaklıklar), birkaç saat sürer.
Bir düdüklü tencerede bu süre azaltılabilir, çünkü iç sıcaklık deniz seviyesi sıcaklığında olduğundan daha yüksek olabilir.
Bunun nedeni, kolajenin jelatine dönüşümünün stokastik bir süreç olmasıdır. Bunun anlamı, aslında rastgele olmasıdır. Brüt aşırı basitleştirme olarak, kolajen molekülünün üzerinde bir düğmeli dev bir molekül olduğunu düşünün.
Su moleküllerinin tümü rastgele hareket eder ve birbirlerini zıplar. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa , ortalama olarak o kadar hızlı hareket ederler . Yani, düşük bir sıcaklıkta, çoğu molekül nispeten yavaş hareket eder, ancak bazıları neredeyse durur ve çok azı çok hızlıdır. Daha yüksek bir sıcaklıkta, ortalama olarak daha hızlı hareket ederler ve biraz daha büyük bir sayı nispeten çok hızlı hareket eder.
Şimdi, bir su molekülü, düğmeye yeterince sert basacak kadar hızlı giderken, bir su molekülü onu vuruncaya kadar düğmeye basılmayacağını düşünün. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, ortalama olarak bunun gerçekleşmesi için o kadar az zaman gerekir, çünkü daha fazla su molekülü hızlı hareket eder.
Bu işlemi birçok, çok, çok sayıda kolajen molekülü üzerinde alın ve zaman / sıcaklık dönüşüm eğrisine sahipsiniz: sıcaklık ne kadar sıcak olursa, dönüşüm o kadar hızlı olur.
Sonuç
Bir düdüklü tencerede kollajen ila jelatin dönüşümü daha hızlıdır çünkü gıdanın iç sıcaklığı atmosfer basıncında mümkün olandan daha yüksek olur ve bu yüksek sıcaklık stokastik jelatinleşme sürecini hızlandırır.