Es ist wahr, dass es eine negative Korrelation zwischen Kochdauer und der Temperatur ab: je höher die Temperatur, desto kürzer die Garzeit. Aber es ist in hohem Maße nicht-linear. Auch wenn Sie auf Konto für die Tatsache, dass die Temperatur gemessen wird, auf ein Verhältnis, nicht Intervall-Skala , wo die real-Nullpunkt liegt bei 0 Kelvin, wird es noch nicht Sie überhaupt helfen.

Interne Temperatur

Betrachten wir zunächst die einfachere Teil des Prozesses: die Beziehung zwischen dem Lebensmittel die interne Temperatur und die doneness der Nahrung. Kochen Lebensmittel mit Wärme ist warten auf bestimmten thermodynamischen Veränderungen geschehen, zum Beispiel bei Fleisch, Sie warten, bis die Proteine zu denaturieren. Dies bedeutet, dass Sie beginnen mit der eher lockig protein-Molekül, und nachdem Sie haben genug gelitten Brownsche Bewegung, es entspinnt sich ein bisschen, verlieren einige der schwächeren Bindungen zwischen Atomen.

Die Wahrscheinlichkeit, ein Molekül wird denaturiert, nachdem eine Konstante Menge an Zeit, sagen wir 1 Sekunde, sollte ungefähr nach einer Gauß-Verteilung, abhängig von der Temperatur des Essens (höhere Temperatur -> das Molekül schüttelt und bewegt sich mehr, und Beulen mehr in andere Moleküle, die macht der schwachen ternäre und quarternäre Anleihen snap):

Pro die central limit theorem, aus den Millionen von Molekülen in der Nahrung, die über die Verteilung hinaus erfahren Sie, welcher Prozentsatz von Ihnen werden in den gekochten Zustand nach einem zweiten. Dies erklärt, warum, wenn Sie Wärme, Zucker, Sirup, erhalten Sie Karamell bei einer bestimmten Temperatur fast augenblicklich - Sie haben erreicht die Temperatur, bei der sich über 99% der Moleküle umwandeln, um den karamellisierten Zustand nach einem zweiten - aber lassen Sie den Zucker für eine sehr lange Zeit bei niedrigeren Temperaturen, wird es auch karamellisieren. Dies ist, weil nach genug Sekunden von einem Molekül zehntausend erste karamellisierten pro Sekunde, erhalten Sie den gesamten Zucker Klumpen karamellisierten. Auf der anderen Seite, können Sie Ihre Raumtemperatur so gering, dass vielleicht nur ein Molekül in einer billion konvertieren in Zucker gelagert bei Zimmer-temp, und Sie müssen warten, für Jahrhunderte, für alle von ihm zu karamellisieren. Dies ist, da Sie eine fast flache Stelle weit Links von der Kurve.

Also, Zeit und internen food Temperaturen verbunden sind, in einem sehr nicht-linear. Theoretisch könnten Sie Vorhersagen, wenn Sie wusste, dass die mu und sigma Parameter der Gauß-Kurve, aber Sie wird sich ändern, mit der Nahrungsmittel und der Prozess, den Sie möchten, um zu geschehen. Die Denaturierung von Proteinen, die oben abgebildete ist ein solcher Prozess, caramelization ist eine andere, aber unterliegt den gleichen Allgemeinen Beziehung. Die meisten von Ihnen sind. (Eine Ausnahme wäre das schmelzende Kristalline Substanzen wie Kakaobutter, die einen scharf definierten Schmelzpunkt).

Die Berechnung könnte so gehen: bei 56 Grad Celsius, es dauert 1 Sekunde, für ein steak gekocht werden (techncially, für mindestens 99% der myosin bekommen denaturiert). Bei 55 Grad Celsius, es dauert vielleicht eine halbe minute, bei 54 Grad Celsius, 3 Minuten bei 50 ° C, 15 Minuten, und so weiter. Ich bin mit Zufallszahlen hier finden Sie die wahren zahlen für Fleisch, wenn Sie schauen, um für sous vide Kurven, ich bezweifle, dass es leicht zugängliche Quellen für weitere Prozesse, wie caramelization oder Stärke Gelbildung. Der Punkt ist, dass es eine Abhängigkeit, aber man kann nicht Vorhersagen, es intuitiv, weil es abweicht, eine Menge von linear, und nur die meisten Menschen können intuitiv Vorhersagen der linearen verbindungen.

Hitze-transfer

Aber es wird noch komplizierter. Sie können nicht die Wärme jedes Molekül einzeln. Vergessen Sie die Mikrowelle für eine Weile, Sie helfen nicht viel, und Sie haben keine Temperatur-Einstellungen sowieso. Was Sie haben, ist eine Wärmequelle, wie einen Herd, Backofen oder offenem Feuer, und Sie möchten, um die übertragung von Wärme auf das Essen. Die Wärme wird übertragen durch Konvektion, Wärmeleitung und Strahlung auf die Oberfläche der Nahrung, und breitet sich in die innere meist durch Leitung für Feste Lebensmittel und eine Kombination von Konvektion und Wärmeleitung für Flüssigkeiten. Also, wenn Sie erwärmt die Oberfläche der Lebensmittel auf 100 Grad celsius, der Innenraum ist viel kälter.

Und wie lange dauert es, bis die Wärme das innere des Essen? Nun, das hängt vor allem von der geometrie der Nahrungsmittel-und der chemischen Zusammensetzung. Das erklärt, warum Rezepte, die Ihnen sagen, um zu Kochen Essen für eine bestimmte Zeit pro Gewicht (z.B. "braten Sie das Fleisch für 10 Minuten pro 250 g) so schlecht sind. Je nachdem, welche Form Ihr Fleisch ist, dauert es viel länger oder kürzer als das. Andere Faktoren, wie z.B. der Umgang mit high-quality aged Fleisch mit dichten Zellwände und niedrigen Wassergehalt, der im Gegensatz zu PSE-Fleisch mit seinem hohen Wassergehalt ändert sich auch die benötigte Zeit.

Die tatsächliche Formel zur Berechnung der benötigten Zeit zum braten von Fleisch bei einer bestimmten Temperatur beschrieben wird, die durch diese differentialgleichungen:

Ich weiß nicht, was die meisten dieser Variablen bedeuten, und ich bin froh, dass ich nicht haben, um. Und natürlich, andere Kochen Prozesse wie caramelization oder Maillard (der Prozess, der schafft Krusten) ein anderes system von Gleichungen, die ebenso kompliziert.

Unerwünschte Veränderungen

Es gibt manchmal Prozesse in der Küche, die Sie nicht wollen, zu geschehen. Ein Beispiel ist das Essen immer verbrannt. Ein weiteres typisches Beispiel ist Fleisch. Es besteht, grob gesprochen, zwei Arten von Proteinen, Aktin und myosin. Sie denaturieren bei unterschiedlichen Temperaturen - jeder von Ihnen hat seine eigene Kurve, und Aktin ist nach rechts verschoben wird. Wenn myosin denaturiert, das Fleisch ist medium, soft und saftig. Wenn das Aktin denaturiert auch das Fleisch ist gut gemacht, oder zäh und trocken. Was die meisten Leute versuchen zu erreichen ist zu denaturieren die myosin-aber ohne änderung des Aktin.

Es gibt auch andere unerwünschte Veränderungen zu, wie brennt Ihr Essen, oder Ihr öl heiß bis zu dem Punkt zu zersetzen. So dass Sie in der Regel wollen, um Ihre Lebensmittel erhitzt, aber Häufig gibt es eine Grenze, die Sie nicht wollen, zu erreichen.

In der Praxis

In der Praxis, man muss nur zu Leben mit dem wissen, dass die Temperatur niedriger wird Ihre Lebensmittel länger dauern, bis es gekocht wird. Wenn Sie es heißer wird, dauert es kürzer, aber Sie riskieren, erreichen Sie einige unerwünschte Temperatur. Sie lassen auch weniger Zeit für die Aromen zu entwickeln, die wichtig ist in einigen Fällen (z.B. Eintöpfe), in anderen aber nicht (z.B. Pfannkuchen).

Jeder Versuch, mehr Präzision als die oben genannten ist nicht praktikabel. Die tatsächlichen Verhältnisse sind viel zu kompliziert. Ist es theoretisch möglich, ein Polynom-approximation, deren Werte sind viel leichter zu berechnen (ich denke, Douglas Baldwin hatte es einmal für ein bestimmtes Stück Fleisch), aber da Sie nicht wissen, die spezifischen Parameter für die einzelnen Lebensmittel, es ist nicht ein praktischer Vorschlag, auch wenn Sie halten einen Taschenrechner in Ihrer Küche.

The bottom line: nicht Kochen, durch die Zeit.

Es ist nicht möglich, zuverlässig zu berechnen, wenn die Nahrung erfolgt bei einer bestimmten Temperatur. Wenn ein Rezept Autor gibt Ihnen eine Annäherung, wird es sehr ungenau, denn es hängt von der Form der Nahrung, die das material und die Dicke der Pfanne, die Temperatur zu Abweichungen von Ihren Backofen, etc. So können Sie nicht einmal etwas sagen wie "ich weiß, dass es dauert 30 min bei 300 Grad Fahrenheit, ich möchte wissen, wie lange es dauert, bei 350 Fahrenheit". Es dauert nur 30 min unter sehr speziellen Bedingungen, die Sie vielleicht unbewusst repliziert werden jedes mal, wenn Sie braten, durch die Verwendung der gleichen Backofen, der Pfanne und Fleisch vom gleichen Metzger.

Die gute Nachricht ist, dass Sie nicht brauchen, die oben gut Kochen. Ihr Fleisch wird in den Backofen getan, auch wenn Sie nicht berechnen die oben genannten. Sie müssen nur beurteilen, wenn, es zu nehmen, und während der Zeit ist ziemlich nutzlos für diese Entscheidung gibt es viele andere, viel besser, es Anzeichen für. Ein thermometer ist die einfachste Methode, und die Erfahrung lehrt Sie zu erkennen, die perfekte doneness auch ohne ihn, durch den Geruch und sichtbare Anhaltspunkte wie Farbe, textur, Menge an Dampf, etc.