Yağ ısıyı neden yiyeceğe sudan daha yavaş aktarıyor?

Harvardx'un Edx kursunun 2. haftası için ödev üzerinde çalışırken, SPU27x Science & Cooking: Haute Cuisine'den Soft Matter Science'a kadar bu soruya rastladım:

Su ve yağ için özgül ısılardaki fark pişirme için önemlidir. Örneğin, yağ daha hızlı ısınır ve yağda sudan pişirirseniz yiyecekleri aşırı pişirme olasılığınız daha düşüktür. Bu gözlemleri, bu haftadaki bilimsel fikirleri kullanarak kısaca açıklayınız.

Kısa bir yanıt yazmamız isteniyor ve gönderdikten sonra bir derecelendirme tablosu veriliyor ve bir öz değerlendirme yapmamız isteniyor. İşte cevabım:

Düşük özgül ısı kapasitesi nedeniyle yağın sudan daha hızlı ısındığı doğru olmakla birlikte, yiyeceklerin sudan daha az pişirilme olasılığı düşüktür. Yağın kaynama noktası genellikle suyunkinden çok daha yüksektir (100 santigrat dereceye kıyasla yaklaşık 250-350 santigrat derece). Bu, yiyecekleri yağda pişirirken, yiyeceklerinizin suda pişirildiklerinden çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşması muhtemeldir. Bir sıvının sıcaklığının kaynama noktasında sabit kaldığını bilerek, suda pişirilen yiyecekler asla 100 santigrat derecenin üzerine çıkmayacaktır, bu nedenle yiyecekleri suda yakmaktan daha az olasıdır, çünkü yanıklarla sonuçlanan reaksiyonlar bu sıcaklıkta oluşmaz, fakat yağların kaynama noktasında meydana gelir.

ve bize verilen değerlendirme tablosu:

Tam cevap aşağıdaki fikirlerden en az ikisini içerir:

• Yağın özgül ısısı sudan daha düşüktür.
• Yağ, sudan nispeten daha az enerji girişi ile yüksek sıcaklıklara ısıtılabilir.
• Sabit bir sıcaklıkta, yağ ısıyı aynı sıcaklıktaki sudan daha kademeli olarak gıdaya aktarır.
• Sıvı formda, yağ sudan daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılabilir.

Bu kavramları ifade etmek için farklı kelimeler kullanabilirsiniz, bu nedenle ifadenizi tam olarak eşleşmesini beklemek yerine cevabınızın cevabının anlamına göre karar verin.

Yani cevabım önerilen cevaptan oldukça farklı görünüyor. Özellikle, verilen cevabın, gıdanın yağda aşırı pişme olasılığının düşük olup olmadığını açıkça ele almadığı konusunda kafam karıştı. Aynı zamanda yağın neden ısıyı sudan daha yavaş yiyeceklere aktardığından emin değilim.

Birisi sorularımı netleştirebilirse ve ayrıca cevabım hakkında bana geri bildirimde bulunabilirse gerçekten çok minnettar olurum.

İlk olarak, sorduğunuz sorunun iyi yazılmış olduğunu düşünmüyorum (bu soru hakkındaki sorunuz daha iyi). Kursun bağlamından faydalanmıyoruz, ancak bu soru tek başına zayıf görünüyor. "Yiyecekleri aşırı pişirme olasılığınız daha düşük" ifadesi sorunludur, çünkü yağ ve su ile pişirme teknikleri, belirli ısılara ve kaynama noktalarına bağlı olarak beklendiği gibi oldukça farklıdır. Yağ, su ile aynı sıcaklıkta sabit bir süre boyunca daha az ısı transfer edebilse de, yağ ve suyun aynı sıcaklıkta olması muhtemel değildir. Yağ ve suyla aynı şekilde pişirmezsiniz.

Orijinal soru ve cevapta, aşırı pişirme terimi, yiyeceğin çekirdek sıcaklığına atıfta bulunur. Cevabınız aşırı pişirmeyi yanma olarak görüyor, ki bu aynı şey değil. Belki de, yağda tavada kızartma yaparken dışarıda hoş olmayan bir şekilde kömürleşmiş olduğunu fark etmeden önce bifteğinizin iyi pişirilmeyeceğini (pişirilmeyeceğini) düşünüyorlar, ancak biftek kaynatmak görsel olarak gösterilmeden geçmişte iyi yapılmış bir ürünle sonuçlanabilir.

Overcook biraz saçma. Zamana, sıcaklığa ve ısı aktarım hızına bağlıdır.

Aynı sıcaklıktaki yağa kıyasla suda daha yüksek duyma aktarımı alacağınız beyanı benim için biraz zayıf. Evet, daha düşük özgül ısı nedeniyle yağ, yiyeceğin daha soğuk yüzeyi ile temas halinde daha hızlı soğur (sıcaklığı kaybeder). Ancak bu bir sıvıdır ve sıcaklık oldukça sabit olacaktır. Bu yağ molekülünün yerini hızla başka bir molekül alacaktır. Viskozite karıştırma hızını etkiler. Temas halindeyken bile, yağ molekülü arkasındaki moleküllerden ısı alacaktır. Belirli ısı almak bir burada faktör ama ölçülecek bir faktörün yeterli ikna olmadım. Onlara ne duymak istediklerini söylerdim.

Ölçmek yeterince kolay olurdu. Her biri 180 F'de bir bardak su ve bir bardak yağ alın. İki termometreyi aynı bardak suda soğutun. Tencerelere koyun ve hangisinin önce 180 F'ye ulaştığını görün. Ardından iki termometreyi ters çevirin.

Sorunun zayıf / yanıltıcı bir şekilde ifade edildiği konusunda istiflenecek. EDIT: Tamam, yeniden yazma, bir fizik derecesi için belirli ısıyı yanlış tanıtmak için utandım.

Sorunun özgül ısı kısmında, bitkisel yağların özgül ısısı suyunkinin yarısı kadardır. Bu, sıcaklıktaki suyu yağ ile aynı sayıda arttırmak için yaklaşık iki kat daha fazla enerji gerektirdiği veya aynı miktarı düşürmek için yiyeceklere iki kat daha fazla salındığı anlamına gelir. Etkili bir şekilde, aynı sıcaklıkta suyun yağın iki katı pişirme enerjisine sahip olduğu anlamına gelir, bu nedenle aynı sıcaklıkta yiyecekleri daha hızlı pişirir ve daha fazla enerji eklenmeden aşırı pişirmeye daha eğilimli olabilir. Ancak nadiren pişirme, bir ısı rezervuarı olarak yağ veya su kullanılarak yapılır, bir miktar sabit sıcaklığı korumak için sürekli olarak medyaya enerji ekleyerek yapılır.

Yağın daha düşük özgül ısısı, sudan ısınmanın veya soğutmanın daha kolay olduğu anlamına gelir, bu da enerjiyi bir ısı kaynağından veya rezervinden başka bir nesneye aktarmada daha verimli hale getirir, bu nedenle sudan daha hızlı pişirmesi gerekir. Perspektif için, çok yuvarlak sayılarda, suyun özgül ısısı 4'ün biraz üzerindedir, birimleri görmezden geliriz, sıkıcıdırlar, ancak suyun ağırlığını 1 derece ısıtmak için gereken enerji miktarıdır. Bitkisel yağ, yaklaşık 2'dir. Bakır, akşam yemeği verimli, 0.385'dir. Sayı ne kadar küçükse, ısı aktarımında o kadar iyidir.

Yüksek sıcaklıkta yağda kızartma Kızgın ısıtma elemanları ve sıcaklığı koruyamayan küçük bir rezervuar kullanılmadığı sürece fazla yemek pişirmenin daha az olası olduğunu düşünüyorum. Bununla birlikte, farklı bir şekilde fazla pişirmeye, biraz nemli tutarken dışarıyı yakmaya meyilli olurken, suda pişirmek etleri kurutur. Ancak sorunun temel tartışmasına katılmam gerekecek.

Bence sorun, çok daha düşük kaynama noktası nedeniyle daha yüksek sıcaklıklar kullanan kaynatma veya kaynama ile daha düşük sıcaklıklar kullanan kızartmayı karşılaştırmanızdır.

Bu bir pişirme bağlamında cevaplanmak istiyorsa, her iki pişirme sıvısı 100 C'nin altında olacağından ve elma ile elma karşılaştırması yapılabileceğinden, etin pişirilmesi veya kaynatma gibi bir confit yöntemi kullanılarak pişirilmesi için gereken süre karşılaştırılabilir. "sabit sıcaklıkta ısı transferi" kısmı ile ilgilidir.

Evet, "pişirilme ihtimalinin daha düşük" bir şeyin mutlaka doğru olduğundan emin değilim, çünkü bir confit yapmazsanız, suyun vs yağ için kullandığı sıcaklık, her ikisine de baktığınızda nadiren "sabittir".

Spesifik ısı kapasitesi, tek başına, belirli bir ortamın ısı transfer özellikleri hakkında çok az şey söyler, çünkü diğerlerinin yanı sıra termal iletkenlik ve viskozite de rol oynar.

Belki de en önemli fark, kaynar suyun oldukça sabit ve sabit bir sıcaklıkta, yani yaklaşık 100 derece C'de olacağı ve kapalı bir kapta (yani bir düdüklü tencere) olmadığı sürece fiziksel olarak bundan daha sıcak olamayacağıdır. içine ne kadar ısı koyduğunuz. Ancak bu, özel ısı kapasitesi ile ilgisi yoktur. Öte yandan petrolün kaynama noktasına ulaşmadan önce alev alması muhtemeldir, ancak çok daha yüksek bir sıcaklığa ulaşır (kullanılan yağa bağlı olarak) ve bu nedenle hızlı, yüksek sıcaklıkta pişirme için çok daha iyidir.

Bu nedenle, kaynar suda bir şeyler pişirirseniz, onları yakmak neredeyse imkansızdır (tencere kuruyana kadar), ancak onları pişirmek hala tamamen mümkündür.

Bunun yağı seçmenin en önemli nedeni olmadığını ve pişirme ortamının yiyecekle nasıl etkileşime girdiğiyle ilgilenme olasılığınızın çok daha yüksek olduğunu söyledikten sonra.

• Yağın özgül ısısı sudan daha düşüktür.
• Yağ, sudan nispeten daha az enerji girişi ile yüksek sıcaklıklara ısıtılabilir.
• Sabit bir sıcaklıkta, yağ ısıyı aynı sıcaklıktaki sudan daha kademeli olarak gıdaya aktarır.
• Sıvı formda, yağ sudan daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılabilir.

Birincil faktörü kaçırıyorsunuz: psikolojik. Seni yiyecek pişirmek daha az olasıdır.

"Sabit bir sıcaklıkta, yağ ısıyı aynı sıcaklıktaki sudan daha kademeli olarak gıdaya aktarır." tamamen yanlış bir iddiadır. İlk olarak, daha düşük özgül ısı ile daha hızlı soğur ve daha yüksek sıcaklıkla ısısını daha hızlı transfer eder. Ve sabit sıcaklığın çok daha zor olmasını sağlamak, suyun aksine, 100C'de durmaz.

Yağ, normal kullanımda daha yüksek bir sıcaklığa kadar ısınır. Isıyı soba ısıtıcısından yiyeceğe çok daha hızlı aktarır, daha yüksek sıcaklık yiyecekleri çok daha hızlı pişirir, daha düşük özgül ısısı transferin daha hızlı olduğu anlamına gelir ve bundan daha az su kullanırsınız, bu yüzden yine daha hızlı ısı.

Bunların hepsi yiyeceklerin gerçekten çok hızlı bir şekilde pişirilmesine izin verecek faktörler olacaktır.

Bunu önlemek için, tavalarınızı izler, karıştırmaya devam edersiniz, her zaman gözlemler, pişirilir pişirilmez ısıdan çıkarırsınız - tüm süreç boyunca yiyeceklerinizi fazla pişirmemeye dikkat edin.

Kaynama durumunda, tencereyi sobanın üzerinde bırakırsınız ve yiyecekler pişerken başka bir şey yaparsınız. Ve pişirildiği anı kaçırmaya ve daha fazla pişirmeye izin vermeye çok daha eğilimlisiniz, çünkü sürecin sürekli kontrol edilmesi çok uzun sürüyor.

Sıcaklık limiti, ısı penetrasyonu, ısı dağılımı ve benzeri gibi tüm fiziksel faktörler, pişirmeye gelince su lehine konuşur, çünkü tam olarak kızartma, sürekli dikkat gerektirecek şekilde aşırı pişirmeye eğilimli olduğundan, aşırı pişme olasılığınız daha düşüktür yağ ile bir şey.

Ben uzman bir kimyager değilim, bu yüzden burada vahşi bir tahmin yapıyorum: "Yağ ve su karışmaz", diğer bir deyişle çözünürlük ve yemek yapmak istediğimiz yiyeceklerin yüzeyine daha iyi nüfuz edebilme yeteneği olabilir mi? Çoğu yiyeceğin yağ / gres / yağ miktarına kıyasla önemli miktarda su içerdiğini ve su yiyeceği tamamen pişirirken yağın sadece yüzeyde yemek yaptığını tahmin ediyorum?