Zjawiska fizyczne w kuchni
Gdy przebywamy w kuchni, przygotowujemy sobie obiad lub inny posiłek, wszędzie wokół nas zachodzą zjawiska fizyczne. Część z nich jest oczywista, pozostałe nieco mniej, natomiast o wszystkich możemy powiedzieć, że są niezwykle interesujące. W tym tekście postaram się pokazać Wam, ja wiele fizyki pojawia się w naszym życiu codziennym często bez naszej wiedzy.
Fot. Dyfuzja
- Czym jest dyfuzja?
Istnieje wiele środków, dzięki którym jesteśmy w stanie nadać pomieszczeniu przyjemną woń, są to przykładowo: odświeżacze powietrza, pojemniki z kwiatami, kadzidełka i inne tego typu wynalazki. Zjawisko to jest możliwe dzięki tzw. dyfuzji. Jest to proces polegający na rozprzestrzenianiu i mieszaniu się drobin różnych substancji w wyniku ruchu cząstek.
Wyróżnia się dwa typy dyfuzji:
– dyfuzję śledzoną (proces mikroskopowy), która odbywa się na poziomie molekularnym i polega na chaotycznym ruchu pojedynczej cząsteczki (śledzonej) np. ruchy Browna,
– dyfuzję chemiczną (proces makroskopowy), która dotyczy makroskopowych ilości materii lub energii, opisywana jest równaniem dyfuzji i prowadzi do wyrównania stężenia/temperatury w całym układzie.
Idealnym przykładem dyfuzji będzie proces parzenia herbaty, cząstki uwalniające się z liści herbaty podczas parzenia rozchodzą się wraz z upływem czasu po całej zawartości filiżanki z wodą. Inne przykłady:
- proces oddychania – przenikanie tlenu do krwi w płucach,
- proces farbowania ubrań,
- przyprawianie potraw czyli
- Jak działa termos?
Termos został skonstruowany w taki sposób, aby ograniczyć przewodzenie ciepła między zawartością urządzenia a otoczeniem. Najważniejszym elementem konstrukcji termosu jest jego podwójna ściana. Przestrzeń, która znajduje się pomiędzy ścianami została oczyszczona z powietrza, innymi słowy można powiedzieć, że została stworzona swego rodzaju próżnia. Przewodnictwo polega na przekazaniu energii kinetycznej cząsteczek w wyniku zderzeń między nimi. Ze względu na wspomnianą już próżnie wewnątrz termosu, cząsteczki nie mają się z czym zderzać tym sposobem nie zmieniają swojej energii kinetycznej. Wartość termosu zależy od tego jak dobra próżnia znajduje się między jego ściankami
Fot. termos
- Wekowanie słoików
Gdyby nie fizyka, nie moglibyśmy konserwować żywności. Wekowanie zapraw to praktyczne wykorzystanie znajomości praw fizyki. Aby uniemożliwić bakteriom oraz drobnoustrojom dostanie się do środka słoika wykorzystuje się zjawisko zwane pasteryzacją. Pasteryzacja polega na podgrzaniu pojemnika z żywnością do temperatury ponad 60 stopni Celsjusza, w której giną wszystkie bakterie i grzyby oraz hermetyczne zamknięcie pojemnika tak, aby do środka nie dostało. się powietrze. Zjawisko fizyczne wykorzystane do tej techniki to rozszerzalność temperaturowa ciał, nakrętki stają się wklęsłe, ponieważ dociska je powietrze.
Fot. Wekowanie słoików
- Szybkowar
Jeśli gotujesz potrawy za pomocą wynalazku zwanego szybkowarem oznacza to w praktyce, że używasz praw fizyki do celów gastronomicznych. Jak widać fizyka często wydaję się niezauważalna w naszym życiu, natomiast odgrywa bardzo ważną rolę, jak zatem działa szybkowar? Urządzenie wynalezione w XVII wieku przez Denisa Papina, ale używane w kuchni także dzisiaj. Szybkowar to garnek posiadający bardzo szczelną pokrywę. Dzięki niej podczas gotowania para wodna nie może się wydostać na zewnątrz, a to zgodnie z prawami fizyki powoduje wzrost ciśnienia. To zjawisko generuje szybki skok temperatury w środku co sprawia, że potrawy gotują się znacznie szybciej
Fot. Przykładowy szybkowar
- Dlaczego ostry nóż tnie lepiej niż tępy?
Jest dla nas wszystkim oczywistym, że łatwiej skaleczyć się ostrym nożem, łatwiej również przebić kartkę szpileczką aniżeli tępym gwoździem, dlaczego jednak się tak dzieje? W przypadku ostrego noża powierzchnia stykająca się z krojonym ciałem jest mniejsza niż dla tępego. Dlatego jeżeli w przypadku obu narzędzi użyjemy takiej samej siły to lepiej poradzi sobie zaostrzony nóż poprzez wytworzone przez niego większe ciśnienie na powierzchni co przekłada się później na większe naprężenie wewnątrz krojonego przez nas ciała. Jeśli wielkość tego naprężenia przekroczy wartość krytyczną dla danego materiału, to ciało ulegnie rozcięciu w miejscu przyłożenia siły.
Fot. Przykładowy nóż
Kuchnia molekularna
Dobre jedzenie często kojarzy nam się z domowymi potrawami przygotowanymi przez nasze mamy, są to często mało skomplikowane dania. Choć potrawy tradycyjne i regionalne wciąż cieszą się dużą popularnością, szefowie kuchni starają się próbować czegoś nowego, wymyślając coraz to innowacyjne sposoby na przyrządzanie smacznego jedzenia. Jednym z takich nowatorskich pomysłów jest tzw. kuchnia molekularna. Co oznacza to pojęcie i czym charakteryzują się tego rodzaju dania?
Historia kuchni molekularnej rozpoczęła się w roku 1988. Zapoczątkowali ją francuski chemik Herve This i węgierski fizyk Nocholas Kurti, którzy postanowili połączyć naukowe pasje z zamiłowaniem do gotowania. Przez nowatorskie metody badane były składniki występujące w kuchni pod kątem ich właściwości chemicznych oraz oddziaływania na siebie. Dania kuchni molekularnej bazują tylko i wyłącznie na naturalnych składnikach, którym nadaje się oryginalną formę z pomocą licznych zjawisk fizycznych. Tego rodzaju podejście do gotowania w pewnym sensie stanowi przeciwieństwo idei fast-foodów, ponieważ przyrządzanie potraw kuchni molekularnej często zajmuje bardzo dużo czasu – czasami może to być nawet kilka dni. Nie da się też przygotować ich, bazując na popularnej metodzie „na oko”. Składniki należy odmierzać z ogromną precyzją, bo czasami nawet kropla jednego z nich może zmienić uzyskany efekt.
Jakich metod używa się w kuchni molekularnej?
Kuchnia molekularna zalicza się do diet lekkostrawnych co z pewnością działa na jej korzyść, używa się w niej bardzo mało cukru co również wpływa na jej niską kaloryczność. Często wykorzystywanym sposobem obróbki dań jest metoda vacum, która polega na wkładaniu składników do foliowego woreczka, odessaniu powietrza i gotowaniu przez dłuższy czas w wodzie, w stosunkowo niskiej temperaturze. Dzięki temu potrawy są soczyste, smaczne, a przy tym niepozbawione wartości odżywczych. Jedną z ciekawszych metod przygotowywania posiłków jest sferyfikacja. Polega ona na przygotowywaniu małych kulek pokarmu przypominających kawior z zastosowaniem alginatu sodowego i chlorku wapnia w ten sposób powstają kuleczki o różnych smakach, które zachwycają gości obecnych w restauracji. Kuchnia przystosowana do tego typu dań przypomina bardziej laboratorium, ponieważ aby osiągać tak oryginalne efekty, konieczne jest sięganie po nowatorskie sprzęty, np. piece konwekcyjne lub lasery. Szefowie zajmujący się tego typu kuchnią to prawdziwi pasjonaci nowych wyzwań kulinarnych.
Fot. Danie przygotowane metodą sferyfikacji.