Thực sự có một vài vấn đề riêng biệt xuất hiện cùng nhau ở đây:
Chuyển đổi collagen thành gelatin là gì?
Khi collagen chuyển thành gelatin, nó không tan chảy (cùng loại phân tử, giống như nước đá và nước lỏng là cùng một thứ).
Thay vào đó, nó đang được hydrat hóa là một quá trình chuyển đổi hóa học, trong đó nước thực sự được thêm vào cấu trúc tổng thể của phân tử protein, chuyển đổi nó thành một phân tử protein khác.
Điều này không xảy ra chỉ vì nhiệt độ, mà là do một phân tử nước có mức năng lượng phù hợp để cung cấp năng lượng cho quá trình (nghĩa là di chuyển đủ nhanh) đánh vào phân tử collagen tại vị trí chính xác để tương tác với nó và trở thành một phần của các phân tử.
Phân tử mới được gọi là gelatin.
Tại sao một nồi áp suất tạo điều kiện nhiệt độ cao hơn hiệu quả so với lò nướng?
Hầu hết các loại thực phẩm đều chứa rất nhiều nước. Một trong những tính chất cơ bản của nước là cần một lượng năng lượng tương đối lớn để chuyển đổi nó từ nước lỏng ở điểm sôi (100 C / 212 F ở áp suất nước biển) thành hơi ở cùng nhiệt độ. Đây được gọi là entanpy của sự hóa hơi .
Khi thực phẩm chứa nước được làm nóng trong không khí ở áp suất bình thường, ngay cả khi nhiệt độ không khí nóng hơn nhiều so với nhiệt độ sôi của nước, bề mặt của thực phẩm không thể nóng hơn nhiệt độ sôi, bởi vì bất kỳ năng lượng bổ sung nào sẽ chuyển hóa thành nước vào hơi nước, và làm khô bề mặt.
Chỉ khi bề mặt khô, màu nâu mới có thể bắt đầu và các quá trình khác xảy ra trên 100 C bắt đầu.
Tuy nhiên, bên trong thực phẩm vẫn còn ẩm ướt, nhiệt độ tiếp tục không bao giờ có thể vượt quá điểm sôi. Rất ít thực phẩm thường được nấu chín đến mức nội thất đủ khô để nóng hơn thế này.
Trong nồi áp suất, nhiệt độ sôi của nước cao hơn một khi áp suất đạt được (đối với sự ngắn gọn, tôi sẽ không thảo luận tại sao lại như vậy). Ví dụ, ở 15 bar (điển hình của nồi áp suất, thêm một bầu không khí áp suất cao hơn áp suất mực nước biển bình thường), nước sẽ không sôi cho đến khoảng 250 F / 121 C.
Điều này cho phép cả bề mặt và bên trong của thực phẩm đạt nhiệt độ cao hơn ở áp suất bình thường. Một số quy trình nấu ăn được tăng tốc do sự khác biệt này.
Tại sao collagen chuyển đổi nhanh hơn?
Chuyển đổi collagen thành gelatin là một quá trình phụ thuộc vào thời gian / nhiệt độ.
Nghĩa là, nhiệt độ càng cao (trong giới hạn hợp lý, trước khi nó cháy hoặc phân hủy khác), chuyển đổi càng nhanh.
Collagen sẽ chuyển đổi thành gelatin ở 140 F, nhưng sẽ mất vài ngày theo nghĩa đen. Ở 170 - 180 F (nhiệt độ bên trong điển hình trong quá trình om mực nước biển), phải mất vài giờ.
Trong nồi áp suất, thời gian này có thể giảm, vì nhiệt độ bên trong có thể tăng cao hơn nhiệt độ nước biển.
Lý do cho điều này là sự chuyển đổi collagen thành gelatin là một quá trình ngẫu nhiên. Điều này có nghĩa là về cơ bản là ngẫu nhiên. Nói một cách đơn giản, hãy tưởng tượng rằng phân tử collagen là một phân tử khổng lồ (có) với một nút trên nó.
Tất cả các phân tử nước đang di chuyển xung quanh một cách ngẫu nhiên, bật ra khỏi nhau. Nhiệt độ càng cao, trung bình chúng di chuyển càng nhanh . Đó là, ở nhiệt độ thấp, hầu hết các phân tử đang di chuyển tương đối chậm, nhưng một số gần như dừng lại, và một số rất ít rất nhanh. Ở nhiệt độ cao hơn, chúng di chuyển nhanh hơn trung bình và một số lượng lớn hơn một chút đang di chuyển tương đối rất nhanh.
Bây giờ hãy tưởng tượng rằng nút sẽ không được nhấn cho đến khi một phân tử nước xảy ra để đánh nó trong khi đi đủ nhanh để nhấn nút đủ mạnh. Nhiệt độ càng cao, trung bình sẽ càng mất ít thời gian để điều này xảy ra, bởi vì nhiều phân tử nước đang di chuyển nhanh.
Thực hiện quá trình này qua nhiều, nhiều, nhiều phân tử collagen và bạn có đường cong chuyển đổi thời gian / nhiệt độ: nhiệt độ càng nóng, chuyển đổi tổng thể càng nhanh.
Phần kết luận
Chuyển đổi collagen thành gelatin nhanh hơn trong nồi áp suất vì nhiệt độ bên trong của thực phẩm cao hơn mức có thể ở áp suất khí quyển, và nhiệt độ cao hơn này đẩy nhanh quá trình hồ hóa ngẫu nhiên.