Pregunta realmente básica que me molesta…
Hablando matemáticamente, 200 grados de calor durante 10 minutos debería ser lo mismo que 400 grados de calor durante 5 minutos, pero no es así, ¿verdad?
¿Cuál es la diferencia si cocino algo durante 5 minutos a 450 vs. 350, en lugar de algo a 350 durante 3 o 7 minutos?
¿Qué “dial” (temperatura de tiempo) cambia el resultado de qué manera? ¿Por qué?
Un error fundamental en esta cuestión: 400 grados no es el doble de caliente que 200 grados. La temperatura es una medida de la energía cinética de las partículas involucradas. La única escala en la que puedes hacer el tipo de relación que estás imaginando es Kelvins, tienes que medir desde el cero absoluto.
400 F = 477.59 K
200 F = 366.48 K
así que la energía cinética del aire en el horno es sólo alrededor de 477366 = 1,3 veces más alta a 400 F que a 200. Para casos simples, como el tiempo que tarda en evaporarse una olla de agua, 1,3x es probablemente bastante cercano a la derecha, pero como se señala más arriba, hay toda una serie de otras variables que entran en juego con la comida real.
Así que …
Variaciones en el tiempo de cocción para una receta que requiere 400 grados durante 30 minutos convertidos a un tiempo de cocción de 450 y un tiempo de cocción de 350:
400 Farenheit = 477.594 Kelvin
477.594 x 30 minutos = 14327.82 HeatPoints
450 F = 505.372 K
14327.82 HP 505.372 K = 28.35 o 28 minutos 21 segundos
Muchas “cosas” suceden al cocinar un plato en particular. Estos procesos físicos y químicos (incluso biológicos) requieren un cierto rango óptimo de temperatura (y humedad) y tardan un cierto tiempo en completarse.
Por ejemplo, cuando se hornea pan, la levadura de la masa permanece viva hasta que la temperatura se eleva lo suficiente como para matarla. Continúa produciendo gas a medida que el calor comienza a fijar la masa. La masa debería fraguar justo cuando las burbujas están en su mayor tamaño para el pan esponjoso. Si la producción de gas llega a su punto máximo antes de que la temperatura sea lo suficientemente alta, las burbujas pueden colapsar; si la temperatura sube demasiado rápido, la masa fraguará demasiado pronto.
Si tengo un trozo de carne duro, podría cocinarlo durante 12 horas a baja temperatura y alta humedad para ablandarlo (y tal vez en un líquido de cocción para añadirle sabor). Luego puedo cocinarla durante dos minutos a una temperatura muy alta para dorar la superficie sin elevar la temperatura general, así el interior se mantiene raro. En general, cuando se cocina la carne en seco, a menudo se quiere que el interior alcance una cierta temperatura, sin que el exterior se seque demasiado. Así que es un equilibrio entre dos extremos. Si quieres una temperatura interna de 150 para matar bacterias o parásitos, puedes imaginarte cocinando durante 12 horas hasta que toda la pieza alcance esa temperatura, pero entonces pierdes mucha humedad. Podrías subirla a 500 y esperar que el interior se caliente más rápido, pero para cuando el interior esté listo, la carne del exterior se calienta demasiado y tal vez incluso empieza a ennegrecerse. En algún punto intermedio se consigue que el interior esté bien hecho, con el exterior sólo un poco dorado y crujiente.
Si estás cocinando semillas como el arroz o los frijoles, toma una cierta cantidad de tiempo para que las semillas absorban agua y se ablanden lo suficiente como para comer, y esto sucede más rápido si la temperatura es alta. Mientras se cocina en agua se tiene un límite máximo de temperatura, en el punto de ebullición.
Por lo tanto, las instrucciones de cocción se calibran por ensayo y error (e intuición educada) para permitir que los diferentes procesos químicos y físicos sucedan en las condiciones que producen el mejor sabor y textura.
Es cierto que existe una correlación negativa entre el tiempo de cocción y la temperatura: cuanto más alta es la temperatura, más corto es el tiempo de cocción. Pero es altamente no lineal. Incluso si tuvieras que tener en cuenta el hecho de que la temperatura se mide en una ratio, no escala de intervalos donde el cero real está en 0 Kelvin, aún así no te ayudaría en absoluto.
Considera primero la parte más fácil del proceso: la relación entre la temperatura interna de la comida y la cocción de la comida. Cocinar los alimentos con calor es esperar que ocurran ciertos cambios termodinámicos, por ejemplo, en el caso de la carne, se espera a que las proteínas se desnaturalicen. Esto significa que se comienza con la molécula de proteína más bien rizada, y después de haber sufrido suficiente movimiento browniano, se desenreda un poco, perdiendo algunos de los vínculos más débiles entre los átomos. La probabilidad de que una molécula se desnaturalice después de una cantidad constante de tiempo, digamos 1 segundo, debería seguir aproximadamente una distribución gaussiana, dependiendo de la temperatura del alimento (a mayor temperatura, la molécula se agita y se mueve más, y choca más con otras moléculas, lo que hace que los débiles enlaces ternarios y trimestrales se rompan):
Según el teorema del límite central, de los millones de moléculas en tu comida, la distribución anterior también te dice qué porcentaje de ellas se convertirá al estado cocinado después de un segundo. Esto explica por qué, si calientas jarabe de azúcar, obtienes caramelo a una temperatura dada casi instantáneamente - has alcanzado la temperatura donde más del 99% de tus moléculas se convertirán al estado caramelizado después de un segundo - pero si dejas el azúcar durante mucho tiempo a temperaturas más bajas, también se caramelizará . Esto se debe a que después de suficientes segundos de que una molécula de cada diez mil se caramelice por segundo, obtienes todo el terrón de azúcar caramelizado. Por otra parte, su temperatura ambiente es tan baja, que tal vez sólo una molécula en mil millones se convertirá en azúcar almacenada a temperatura ambiente, y tendrá que esperar durante siglos para que todo se caramelice. Esto se debe a que estás en un punto casi plano en el extremo izquierdo de la curva.
Por lo tanto, el tiempo y ["internal food temperature"] están conectados de una manera muy no lineal. Teóricamente podrías hacer algunas predicciones, si conocieras los parámetros mu y sigma de la curva Gaussiana; sin embargo, cambiarán con el alimento y el proceso que quieras que ocurra. La desnaturalización de las proteínas ilustrada anteriormente es uno de esos procesos, la caramelización es otro, pero está regida por la misma relación general. La mayoría de ellas lo son. (Una excepción sería la fusión de sustancias cristalinas como la manteca de cacao, que tienen un punto de fusión muy definido).
El cálculo real podría ser así: a 56 Celsius, un filete tarda 1 segundo en cocinarse (técnicamente, para que se desnaturalice al menos el 99% de la miosina que contiene). A 55 Celsius, podría tomar medio minuto, a 54 Celsius, 3 minutos, a 50 Celsius, 15 minutos, y así sucesivamente. Estoy usando números aleatorios aquí, puedes encontrar los verdaderos números para la carne si buscas las curvas de sous vide, dudo que haya fuentes fácilmente accesibles para otros procesos como la caramelización o la gelificación del almidón. El punto es que hay una dependencia, pero no puedes predecirla intuitivamente, porque se desvía mucho de una lineal, y la mayoría de la gente sólo puede predecir intuitivamente las conexiones lineales.
Pero se vuelve aún más complicado. No puedes calentar cada molécula individualmente. Olvidémonos de los microondas por un momento, no te ayudan mucho, y de todas formas no tienen ajustes de temperatura. Lo que tienes es una fuente de calor, como una estufa, un horno o un fuego abierto, y quieres transferir el calor a la comida. El calor se transfiere por convección, conducción y radiación a la superficie del alimento, y se propaga al interior principalmente por conducción para los alimentos sólidos y una combinación de convección y conducción para los fluidos. Así que, cuando se ha calentado la superficie de la comida a 100 grados centígrados, el interior está mucho más frío.
¿Y cuánto tiempo se tarda en calentar el interior de la comida? Bueno, esto depende principalmente de la geometría de la comida y de su composición química. Lo que explica por qué las recetas que te dicen que cocines la comida durante un tiempo determinado por peso (por ejemplo, “asar la carne durante 10 minutos por 250 g”) son tan malas. Dependiendo de la forma de tu carne, ésta tomará mucho más tiempo o menos que eso. Otros factores, por ejemplo, tratar con carne envejecida de alta calidad con paredes celulares apretadas y bajo contenido de agua, en contraposición a carne PSE con su mayor contenido de agua, también cambiará el tiempo necesario.
La fórmula real para calcular el tiempo necesario para asar la carne a una temperatura determinada se describe mediante estas ecuaciones diferenciales:
No sé lo que significan la mayoría de estas variables, y me alegro de no tener que hacerlo. Y por supuesto, otros procesos de cocción como la caramelización o Maillard (el proceso que crea costras) tendrán un sistema de ecuaciones diferente, igualmente complicado.
A veces hay procesos en la cocción que no quieres que ocurran. Un ejemplo es la comida que se quema. Otro ejemplo típico es la carne. Está compuesta, en términos generales, por dos tipos de proteínas, la actina y la miosina. Se desnaturalizan a diferentes temperaturas, cada una de ellas tiene su propia curva, y la de la actina se desplaza a la derecha. Cuando la miosina se desnaturaliza, la carne es ["medium"], suave y jugosa. Cuando la actina se desnaturaliza también, la carne es ["well done"], o dura y seca. Lo que la mayoría de la gente trata de lograr es desnaturalizar la miosina pero sin cambiar la actina.
También hay otros cambios no deseados, como quemar la comida, o calentar el aceite hasta el punto de descomponerse. Por lo tanto, generalmente se desea calentar la comida, pero a menudo hay un límite que no se quiere alcanzar.
En términos prácticos, sólo hay que vivir con el conocimiento de que hacer que la temperatura sea más baja hará que la comida tarde más tiempo en cocinarse. Si la haces más caliente, tardará menos, pero te arriesgas a alcanzar una temperatura no deseada. También dejas menos tiempo para que se desarrollen los sabores, lo que es importante en algunos casos (por ejemplo, los guisos) pero no en otros (por ejemplo, los panqueques).
Cualquier intento de ganar algo más de precisión que lo anterior no es práctico. Las relaciones reales son demasiado complicadas. En teoría es posible ajustar una aproximación polinómica cuyos valores son mucho más fáciles de calcular (creo que Douglas Baldwin lo hizo una vez para un corte específico de carne), pero como no se conocen los parámetros específicos que se deben usar para cada alimento, no es una proposición práctica aunque se tenga una calculadora en la cocina.
No es posible calcular con fiabilidad cuándo se hará la comida a una temperatura determinada. Si el autor de una receta te da una aproximación, será bastante imprecisa, porque dependerá de la forma de tu comida, el material y el grosor de tu sartén, las desviaciones de temperatura de tu horno, etc. Así que ni siquiera puedes decir algo como “Sé que toma 30 minutos a 300 Fahrenheit, quiero saber cuánto tiempo toma a 350 Fahrenheit”. Sólo toma 30 minutos en condiciones muy especiales, que tal vez sin saberlo replicas cada vez que asas, usando el mismo horno, la misma sartén, y la carne del mismo carnicero.
La buena noticia es que no necesitas lo anterior para cocinar bien. Tu carne se hace en el horno aunque no puedas calcular lo anterior. Sólo tienes que juzgar cuándo sacarla, y aunque el tiempo es bastante inútil para esa decisión, hay muchos otros, mucho mejores, signos para ello. Un termómetro es el método más fácil, y la experiencia te enseñará a reconocer el perfecto estado de cocción también sin él, por el olor y las pistas visibles como el color, la textura, la cantidad de vapor, etc.
Michael en Herbivoracious señaló que doblar la temperatura no duplica el calor. Eso es parte del problema, pero puedes corregirlo y aún así no obtendrás comida bien cocinada.
kiamlaluno señaló que quemarás el exterior antes de cocinar el interior, lo que creo que es más a tu favor. La razón es que el calor tarda un tiempo en llegar al interior de la comida. Si tuvieras algún tipo de horno teórico que pudiera calentar toda la comida a la misma velocidad, entonces cocinar a una temperatura más alta durante un período de tiempo más corto te daría los resultados que buscas. Desafortunadamente, tal dispositivo no existe. La transferencia de calor está descrita por la Ley de Newton de Enfriamiento (dQdt = -h-AΔT)
Pasar a una temperatura más alta (y cocinar por menos tiempo) tiene el efecto general de quemar el exterior de la carne, y conseguir que el interior no esté perfectamente cocinado. Cocinar durante más tiempo tiene entonces el efecto de mezclar mejor los sabores, y mantener algún tipo de carne tierna.
En casos específicos, probablemente es posible usar una temperatura más alta, pero simplemente cocinar menos no es lo único que hay que hacer; hay algo más que debe ser corregido, o algo que debe hacerse y no era necesario si se hubiera cocinado a una temperatura más baja.
Esta es la pregunta:
Hablando matemáticamente, 200 grados de calor durante 10 minutos debería ser lo mismo que 400 grados de calor durante 5, pero ese no es el caso, ¿verdad?
Para mostrar que los dos son diferentes, todo lo que se necesita es un único ejemplo de contador.
Considere la ebullición de un huevo. Si hierve el huevo a 40 grados centígrados (105 Fahrenheit) durante un largo período de tiempo, ni la yema ni la clara del huevo se fijarán.
Si lo cocina a, digamos, 70 grados centígrados (160 Fahrenheit), obtendrá finalmente un huevo duro.
La clara y la yema del huevo están compuestas por proteínas. Cuando las proteínas se calientan a una cierta temperatura, las proteínas se desnaturalizan. En el caso del huevo, la reacción química (desnaturalización) simplemente no se activará a temperaturas más bajas.
En términos más sencillos, si horneas algo a 400 grados, se cocinará más rápido en el exterior, por lo que se cocinará en exceso en el exterior y en defecto en el interior. Si cocinas a una temperatura más baja, se cocinará de manera más uniforme y si llevas el artículo que estás cocinando (si fuera carne o algo frío) a temperatura ambiente antes de cocinarlo, se cocinará más uniformemente y más rápido también.