Gotowanie

Chyba najczęściej stosowana metoda przyrządzania żywności, a na pewno w życiu codziennym, czyli gotowanie. By delektować się rozgrzewającą herbatą czy aromatyczną kawą, musimy najpierw zagotować wodę, a później wyekstrahować, czyli wyodrębnić pożądane przez nas substancje z liści herbaty czy ziaren kawy. Ale zostawmy na razie ekstrakcję i wróćmy do tematu. Czym zatem jest gotowanie? Co się dzieje w trakcie tego procesu? Czy można gotować tylko w 100°C? Co ma do tego miejsce, w którym się znajdujemy? Co zrobić, by zwiększyć lub zmniejszyć punkt wrzenia wody? Jak działa szybkowar?

gotowanie para wodna
Źródło: Joe. https://unsplash.com/photos/A4Gy_rEdsdA (dostęp 24.10.2020r.).

Gotowanie

Gotowanie jest metodą przetwarzania żywności w wodzie lub innej cieczy, np. mleku czy bardziej ekstrawagancko – w winie. Z definicji jest parowaniem płynu. Ma miejsce wówczas, gdy prężność pary cieczy jest równa ciśnieniu atmosferycznemu (ciśnieniu otoczenia). Wówczas cząsteczki wody zaczynają parować. Mówiąc bardziej obrazowo: mają na tyle energii, że chcą uciec z garnka.

A co dokładnie dzieje się podczas gotowania wody? Jak rozpoznać, że już się gotuje? Chyba wie to każdy – na powierzchni pojawiają się bąbelki. Choć te pierwsze to tak naprawdę powietrze, które rozpuściło się w zimnej wodzie. Cząsteczki wody znajdujące się na dnie garnka, które jest jego najcieplejszą częścią, pierwsze zaczynają parować. Stają się parą i tworzą obszary o mniejszej gęstości niż otaczający je płyn. Z czasem kolejne cząstki zdobywają na tyle energii, że też zaczynają parować.

Wyjątkowy e-book z 20 przepisami na nietuzinkowe, autorskie dania: przystawki, zupy, dania główne i desery

Temperatura parowania wody

W przypadku wody, temperatura parowania wynosi 100°C. Wartość ta jest prawdziwa, gdy znajdujemy się na równi z poziomem morza. Jakie ma to znaczenie? Wynika to z faktu, że temperatura wrzenia wody (czy innego płynu) zależy od ciśnienia atmosferycznego. Im jest ono wyższe, tym bardziej „przyciska” cząsteczki wody w dół, zatem więcej energii one potrzebują, by „wzbić” się w górę. Oznacza to, że musi zostać osiągnięta wyższa temperatura, w której cząstki będą mieć siłę, by wrzeć.

Bardziej praktycznie: wraz ze wzrostem wysokości, ciśnienie się obniża, powietrze staje się rzadsze. Każde 305 m wzwyż oznacza spadek temperatury wrzenia o 1°C. Co z tego wynika? Będziemy potrzebowali więcej czasu, by ugotować makaron. W skrajnych przypadkach, np. na Mount Evereście woda wrze nam już w temperaturze ok 70°C, a więc ugotowanie ziemniaków do miękkości może być nie lada wyzwaniem, bo one bez względu na wysokość (ciśnienie) wciąż potrzebują określonej temperatury w środku geometrycznym, by skrobia mogła zhydrolizować.

punkt_wrzenia_wody_wysokosc_gotowanie
Zależność punktu wrzenia wody (‘water boiling point’) od wysokości nad poziomem morza (‘elevation’).
Źródło: https://socratic.org/questions/5563b658581e2a3255d054d9 (dostęp 24.10.2020r.).

Jak widzisz na powyższym wykresie, niemożliwe jest, by w warunkach normalnych (przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym równym 1 013,25 hPa) osiągnąć wyższą temperaturę w procesie gotowania niż 100°C. I tu jest haczyk: bo przecież nie zawsze ciśnienie atmosferyczne jest równe wspomnianej wartości. Bywa, że w różnych rejonach świata, czy nawet Polski, nieco odbiega od tej wielkości. Ciśnienie zmienia się nawet w ciągu dnia. Jednak te wahania wartości nie będą miały aż tak wielkiego wpływu na punkt wrzenia wody. Przyjrzyjmy się poniższemu wykresowi.

punkt_wrzenia_wody_cisnienie gotowanie
Zależność punktu wrzenia wody (‘water boiling point’) od ciśnienia bezwzględnego (‘absolute pressure’), czyli wyznaczanego względem próżni doskonałej, której ciśnienie wynosi 0 Pa.
Źródło: Water Boiling Points at Higher Pressure. https://www.engineeringtoolbox.com/boiling-point-water-d_926.html (dostęp 24.10.2020r.).

Z wykresu wynika, że jest możliwe osiągnięcie innej temperatury, ale w innym ciśnieniu. Czy musimy zatem wskoczyć do Rowu Mariańskiego, by móc gotować w wyższej temperaturze? Na szczęście nie. Z pomocą spieszą nam naukowcy i inżynierowie, którzy opracowują sprzęt umożliwiający gotowanie w odmiennym ciśnieniu niż atmosferyczne. By uniknąć nurkowania w głębinach morskich z jedzeniem (co raczej byłoby mało praktycznie), wymyślono szybkowary. Zasada działania opiera się na uwięzieniu pary wodnej wewnątrz urządzenia. Tym samym wewnątrz wzrasta ciśnienie oraz temperatura wrzenia wody do około 120°C (w zależności od parametrów szybkowaru). Jaka jest zaleta takiego rozwiązania? Szybciej ugotowane jedzenie i oszczędność czasu.

Źródło: Harrison, Ch. https://unsplash.com/photos/MVpXaWTpR5U (dostęp 24.10.2020r.).

Wpływ cukru i soli

Istnieje jeszcze inna metoda na podwyższenie punktu wrzenia wody, a mianowicie dodatek cukru, soli czy dobrze rozpuszczalnej w wodzie substancji. Wówczas woda jest rozcieńczana. Sama nie zmienia swoich właściwości i nadal będzie wrzeć w 100°C, jednak oprócz wody, będą obecne inne cząsteczki, bądź jony, które również będą pochłaniać energię. Zatem nie wystarczy już normalna ilość energii, by doprowadzić do wrzenia płyn. Jej ilość będzie wzrastać wraz z większą ilością tych molekuł (ich stężeniem). Zatem dodatek soli do gotowania makaronu czy ryżu nie tylko poprawia smak, ale i przyspiesza gotowanie (poprzez wzrost temperatury wrzenia). Niestety, w bardzo znikomy sposób, ponieważ by podnieść temperaturę wrzenia o zaledwie 0,5°C, musielibyśmy wsypać ponad 100 g soli na litr wody. Trochę dużo, prawda?

ryz gotowanie
Źródło: Piwnicki, M. https://unsplash.com/photos/EQnkKPEnfuI (dostęp 24.10.2020r.).

Gotowanie na wolnym ogniu

Nie zawsze zależy nam jednak na tym, by coś ugotować szybko czy w wysokiej temperaturze. Czasami potrzebujemy temperatur niższych.  Wówczas przydałaby się kuchnia w Kolumbii czy Nepalu. Możemy i na to zaradzić, poprzez wytworzenie próżni wokół płynu, w którym gotujemy lub w prostszy sposób – po prostu kontrolując temperaturę wody, nie dopuszczając do wrzenia. Jest to tak zwane gotowanie na wolnym ogniu (‘simmering’). Metoda ta jest przydatna przy przygotowywaniu m.in. ryb czy mięsa. Ich idealną strukturę osiąga się przy około 60°C. Jeśli przekroczymy tę temperaturę, wówczas mięso będzie przegotowane i przesuszone – zwyczajnie niesmaczne.

wolne gotowanie
Źródło: Celep, K. https://unsplash.com/photos/qFpTSS7BSuM (dostęp 24.10.2020r.).

Przyjrzeliśmy się klasycznej metodzie gotowania. Z gotowaniem związane jest też blanszowanie. Coraz większą popularnością cieszy się także technika „sous-wide”, czyli gotowanie w próżni. Ale to już są tematy na osobne artykuły 😉

Teraz lepiej chwytaj garnek, wytłaczankę z jajkami i bierz się za gotowanie 😊 No właśnie, tylko jak ugotować idealne jajo na miękko? O tym już w kolejnym poście!

jaja_na_miekko gotowanie
Źródło: McCutcheon, S. https://unsplash.com/photos/iSqO85JNVP8 (dostęp 24.10.2020r.).

Podsumowanie:

  • Gotowanie jest metodą przetwarzania żywności w wodzie lub innej cieczy.
  • Zachodzi wtedy, gdy prężność pary płynu jest równa ciśnieniu atmosferycznemu (ciśnieniu otoczenia).
  • Każde 305 m powyżej poziomu morza oznacza spadek temperatury wrzenia o 1°C.
  • Wzrost ciśnienia powoduje wzrost temperatury wrzenia wody.
  • Istnieją różne metody zmiany punktu wrzenia wody: zmiana ciśnienia, rozcieńczenie wody poprzez dodatek cukru, soli lub innych rozpuszczalnych w niej substancji.

Literatura:

López-Alt, J. K. (2015). The food lab: better home cooking through science. WW Norton & Company.

McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.

17 thoughts on “Gotowanie”

  1. Pingback: Kuchenka mikrofalowa - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  2. Pingback: Parowanie - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  3. Pingback: Gotowanie na parze - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  4. Pingback: Pieczenie - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  5. Pingback: Reakcje Maillarda - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  6. Pingback: Sous-vide - Nauka na talerzu - Naukowo o gotowaniu i jedzeniu

  7. Pingback: Gotowanie na wolnym ogniu - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  8. Pingback: Idealny gulasz - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  9. Pingback: Szparagi - Nauka na talerzu - Marta Szumiata - foodpairing

  10. Pingback: Patelnia idealna - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  11. Pingback: Idealna grillowana kukurydza - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  12. Pingback: Idealny ketchup + przepis - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  13. Pingback: Idealne powidła śliwkowe - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  14. Pingback: Blanszowanie - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  15. Pingback: Czy idealny stek musi odpoczywać po smażeniu? - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  16. Pingback: Puree z dyni - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  17. Pingback: Jak zrobić idealny sernik - wywiad z Michałem Kosowskim - Żona Krawca

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *