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实际上,这里有几个单独的问题:
当胶原蛋白转化为明胶时,它就不会融化(这是同一分子类型,就像冰和液态水是同一分子)。
相反,它是被水合的,这是化学转化过程,实际上是将水添加到蛋白质分子的整体结构中,将其转化为不同的蛋白质分子。
这不是仅仅因为温度而发生,而是因为具有适当能量水平的水分子可以为该过程提供动力(即,足够快地移动),它会在恰好合适的位置撞击胶原蛋白分子以与其相互作用并成为其中的一部分。分子。
新分子称为明胶。
大多数食物都含有大量的水。水的基本特性之一是,仅在沸点(海平面压力下为100 C / 212 F)下,液态水才在相同温度下转化为蒸气需要相对大量的能量。这称为汽化焓。
当将含有水的食物在常压下在空气中加热时,即使空气温度比水的沸点高得多,食物的表面也不会比沸点高,因为任何额外的能量都会转化为水变成蒸汽,然后干燥表面。
只有在表面干燥后才能开始褐变,并且在100 C以上的温度下会发生其他过程。
但是,在仍然潮湿的食物内部,温度仍然无法超过沸点。通常只有很少的食物被烹饪到内部干燥到足以变热的程度。
在高压锅中,一旦达到压力,水的沸点就会更高(为简便起见,我不会讨论为什么会这样)。例如,在15 bar(典型的压力锅,高于正常海平面压力的另一大气压)下,水直到约250 F / 121 C才沸腾。
与正常压力相比,这允许食物的表面和内部都达到更高的温度。由于这种差异,某些烹饪过程得以加速。
胶原蛋白转化为明胶是时间/温度依赖性的过程。
也就是说,温度越高(在合理的范围内,在燃烧或分解之前,温度越高),转换速度越快。
胶原蛋白将在140 F下转化为明胶,但实际上需要几天的时间。在170-180 F(海平面炖的典型内部温度)下,需要几个小时。
在压力锅中,由于内部温度可能会高于海平面温度,因此可以减少此时间。
其原因是胶原蛋白到明胶的转化是随机过程。这意味着它本质上是随机的。为了简化起见,请想象一下胶原蛋白分子是一个巨大的分子,上面有一个按钮。
所有的水分子都随机运动,互相反弹。温度越高,它们平均运动的速度就越快。也就是说,在低温下,大多数分子的移动速度相对较慢,但有些分子几乎停止了运动,很少的分子非常快。在较高的温度下,它们的平均移动速度更快,而数量稍大的移动速度相对非常快。
现在想象一下,直到水分子碰巧碰到它,同时又足够快地击打按钮时才按下按钮。温度越高,这种情况平均发生的时间就越少,因为更多的水分子在快速移动。
将此过程应用于许多很多胶原蛋白分子,您将获得时间/温度转换曲线:温度越高,总体转换速度越快。
在高压锅中,胶原蛋白向明胶的转化速度更快,因为食品的内部温度变得比大气压下的温度高,并且这种较高的温度加快了随机糊化过程。