Por que uma panela de pressão reduziria o tempo de refogado?


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Diga que estou assando um ombro de porco. Pelo que entendi, o objetivo é manter uma temperatura que derreta o colágeno, mantendo-se abaixo de uma temperatura que endurece a carne. Uma boa temperatura para isso seria 200 - 250.

Entendo que a pressão adicional aumenta a temperatura dentro do fogão para 250, em oposição ao ponto de ebulição normal 212, mas como isso é diferente do que simplesmente ajustar o forno para 250?

além disso, se levar várias horas para derreter o colágeno no forno a 250, o que há na panela de pressão que pode derreter o colágeno em 1/3 do tempo na mesma temperatura?

Respostas:


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Existem realmente algumas questões separadas que se reúnem aqui:

O que é conversão de colágeno em gelatina?

Quando o colágeno se converte em gelatina, ele não está derretendo (que é o mesmo tipo de molécula, assim como gelo e água líquida são a mesma coisa).

Em vez disso, ele está sendo hidratado, que é um processo de conversão química, onde a água é realmente adicionada à estrutura geral da molécula de proteína, convertendo-a em uma molécula de proteína diferente.

Isso não acontece apenas por causa da temperatura, mas porque uma molécula de água com o nível certo de energia para alimentar o processo (ou seja, se movendo rápido o suficiente) atinge a molécula de colágeno no local exatamente adequado para interagir com ela e se tornar parte de a molécula.

A nova molécula é chamada gelatina.

Por que uma panela de pressão facilita efetivamente temperaturas mais altas do que um forno?

A maioria dos alimentos contém muita água. Uma das propriedades fundamentais da água é que é necessária uma quantidade relativamente grande de energia para convertê-la em água líquida apenas no ponto de ebulição (100 C / 212 F na pressão do nível do mar) em vapor apenas na mesma temperatura. Isso é chamado de entalpia da vaporização .

Quando um alimento que contém água é aquecido ao ar à pressão normal, mesmo que a temperatura do ar seja muito mais quente que o ponto de ebulição da água, a superfície do alimento não pode ficar mais quente que o ponto de ebulição, porque qualquer energia adicional é usada na conversão da água em vapor e secar a superfície.

Somente quando a superfície estiver seca, pode ocorrer o escurecimento e outros processos que ocorrem acima de 100 ° C.

No entanto, no interior dos alimentos, que ainda está úmido, a temperatura continua a nunca exceder o ponto de ebulição. Muito poucos alimentos são cozidos normalmente a ponto de o interior estar seco o suficiente para ficar mais quente do que isso.

Em uma panela de pressão, o ponto de ebulição da água é maior quando a pressão é atingida (por uma questão de brevidade, não discutirei por que isso acontece). Por exemplo, a 15 bar (típico de uma panela de pressão, uma atmosfera adicional de pressão acima da pressão normal do nível do mar), a água não ferve até cerca de 250 F / 121 C.

Isso permite que a superfície e o interior dos alimentos atinjam temperaturas mais altas do que a pressão normal. Alguns processos de cozimento são acelerados devido a essa diferença.

Por que o colágeno se converte mais rapidamente?

A conversão de colágeno em gelatina é um processo dependente do tempo / temperatura.

Ou seja, quanto mais alta a temperatura (dentro de limites razoáveis, antes que ela queime ou se decomponha), mais rápida será a conversão.

O colágeno se converterá em gelatina a 140 ° C, mas levará literalmente vários dias. A 170 - 180 F (temperaturas internas típicas na brasagem do nível do mar), leva várias horas.

Em uma panela de pressão, esse tempo pode ser reduzido, porque a temperatura interna pode subir mais do que a temperatura do nível do mar.

A razão para isso é que a conversão de colágeno em gelatina é um processo estocástico. O que isto significa é que é essencialmente aleatório. Como uma simplificação grosseira, imagine que a molécula de colágeno seja uma molécula gigante (é) com um botão nela.

Todas as moléculas de água estão se movendo aleatoriamente, ricocheteando umas nas outras. Quanto mais alta a temperatura, mais rápido eles se movem em média . Ou seja, a baixa temperatura, a maioria das moléculas se move de forma relativamente lenta, mas algumas estão quase paradas e poucas são muito rápidas. Em uma temperatura mais alta, eles se movem mais rápido, em média, e um número um pouco maior está se movendo relativamente, muito rápido.

Agora imagine que o botão não será pressionado até que uma molécula de água o acerte, indo rápido o suficiente para apertá-lo com força suficiente. Quanto mais alta a temperatura, menos tempo levará para que isso aconteça, em média, porque mais moléculas de água estão se movendo rapidamente.

Enfrente esse processo em muitas, muitas, muitas moléculas de colágeno e você terá a curva de conversão tempo / temperatura: quanto mais quente a temperatura, mais rápida será a conversão geral.

Conclusão

A conversão de colágeno em gelatina é mais rápida em uma panela de pressão, porque a temperatura interna dos alimentos fica mais alta do que é possível à pressão atmosférica, e essa temperatura mais alta acelera o processo de gelatinização estocástica.


Uma resposta muito interessante e abrangente. Bem escrito também.
AlexM8 #

Eu acho que 15 PSI ou 1 bar é destinado. Uma panela de pressão de 15 bar seria algo bastante assustador e francamente aterrorizante, sem um nível de medidas de segurança e controle confinados com razão aos operadores de caldeiras licenciados em instalações industriais. Em torno de 200 ° C (que lado depende se você quer dizer "absoluto" ou "acima da atmosférica") ou 392 ° F
Ecnerwal
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