Es gibt wirklich ein paar verschiedene Themen, die hier zusammenkommen:
Was ist die Umwandlung von Kollagen in Gelatine?
Wenn Kollagen in Gelatine umgewandelt wird, schmilzt es nicht (was die gleiche Art von Molekül ist, genauso wie Eis und flüssiges Wasser dasselbe sind).
Stattdessen wird es hydratisiert, was ein chemischer Umwandlungsprozess ist, bei dem tatsächlich Wasser in die Gesamtstruktur des Proteinmoleküls gegeben wird, um es in ein anderes Proteinmolekül umzuwandeln.
Dies geschieht nicht nur aufgrund der Temperatur, sondern auch, weil ein Wassermolekül mit der richtigen Energie, um den Prozess anzutreiben (dh sich schnell genug zu bewegen), das Kollagenmolekül genau an der richtigen Stelle trifft, um mit ihm zu interagieren und Teil davon zu werden das Molekül.
Das neue Molekül heißt Gelatine.
Warum ermöglicht ein Schnellkochtopf effektiv höhere Temperaturen als ein Ofen?
Die meisten Lebensmittel enthalten viel Wasser. Eine der grundlegenden Eigenschaften von Wasser besteht darin, dass es eine relativ große Energiemenge benötigt, um es von flüssigem Wasser direkt am Siedepunkt (100 ° C bei Meeresspiegeldruck) in Dampf bei derselben Temperatur umzuwandeln. Dies wird als Verdampfungsenthalpie bezeichnet .
Wenn ein Lebensmittel, das Wasser enthält, in Luft mit normalem Druck erhitzt wird, kann die Oberfläche des Lebensmittels nicht heißer als der Siedepunkt werden, selbst wenn die Lufttemperatur viel heißer als der Siedepunkt von Wasser ist, da zusätzliche Energie in die Umwandlung des Wassers fließt in Dampf und Trocknen der Oberfläche.
Erst wenn die Oberfläche trocken ist, können Bräunungen und andere Prozesse über 100 ° C beginnen.
Im Inneren des noch feuchten Lebensmittels kann die Temperatur den Siedepunkt jedoch nie überschreiten. Sehr wenige Lebensmittel werden normalerweise so weit gekocht, dass die Innenräume trocken genug sind, um heißer zu werden.
In einem Schnellkochtopf ist der Siedepunkt von Wasser höher, sobald der Druck erreicht ist (der Kürze halber werde ich nicht diskutieren, warum dies so ist). Beispielsweise kocht Wasser bei 15 bar (typisch für einen Schnellkochtopf, eine zusätzliche Druckatmosphäre über dem normalen Meeresspiegeldruck) erst bei etwa 121 ° C.
Dadurch können sowohl die Oberfläche als auch das Innere des Lebensmittels höhere Temperaturen als bei normalem Druck erreichen. Einige Kochvorgänge werden aufgrund dieses Unterschieds beschleunigt.
Warum wandelt sich Kollagen schneller um?
Die Umwandlung von Kollagen in Gelatine ist ein zeit- / temperaturabhängiger Prozess.
Das heißt, je höher die Temperatur (innerhalb angemessener Grenzen, bevor sie anderweitig brennt oder sich zersetzt), desto schneller ist die Umwandlung.
Kollagen wandelt sich bei 140 F in Gelatine um, aber es dauert buchstäblich mehrere Tage. Bei 170 - 180 F (typische Innentemperaturen beim Schmoren des Meeresspiegels) dauert es mehrere Stunden.
In einem Schnellkochtopf kann diese Zeit verkürzt werden, da die Innentemperatur höher sein kann als bei Meeresspiegeltemperatur.
Der Grund dafür ist, dass die Umwandlung von Kollagen in Gelatine ein stochastischer Prozess ist. Dies bedeutet, dass es im Wesentlichen zufällig ist. Stellen Sie sich als grobe Vereinfachung vor, dass das Kollagenmolekül ein Riesenmolekül (es ist) mit einem Knopf darauf ist.
Alle Wassermoleküle bewegen sich zufällig und prallen voneinander ab. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sie sich im Durchschnitt . Das heißt, bei niedriger Temperatur bewegen sich die meisten Moleküle relativ langsam, aber einige werden fast gestoppt und einige sind sehr schnell. Bei einer höheren Temperatur bewegen sie sich im Durchschnitt schneller, und eine etwas größere Anzahl bewegt sich relativ sehr schnell.
Stellen Sie sich nun vor, dass der Knopf erst gedrückt wird, wenn ein Wassermolekül ihn trifft, während er schnell genug geht, um den Knopf hart genug zu drücken. Je höher die Temperatur, desto weniger Zeit wird dies im Durchschnitt dauern, da sich mehr Wassermoleküle schnell bewegen.
Nehmen Sie diesen Prozess über viele, viele, viele Kollagenmoleküle und Sie haben die Zeit / Temperatur-Umrechnungskurve: Je heißer die Temperatur, desto schneller die Umwandlung insgesamt.
Fazit
Die Umwandlung von Kollagen in Gelatine ist in einem Schnellkochtopf schneller, da die Innentemperatur des Lebensmittels höher wird als bei atmosphärischem Druck möglich, und diese höhere Temperatur beschleunigt den stochastischen Gelatinierungsprozess.
