Наука и кулинария. Физика еды. От повседневной до высокой кухни

Так или иначе, как только мы будем знать толщину слоя хлопьев, останется вопрос, сколько времени уйдет на то, чтобы тепло диффундировало на такое расстояние. Предположив, что показатель диффузии в мороженом примерно тот же, что и коэффициент диффузии воды, мы получим:

Итак, 16 секунд – это теоретическая оценка того, на какое время нам нужно погрузить шарик мороженого в масло. Это, конечно, очень близко к тем 10–15 секундам, которые рекомендованы в рецепте.

А как это работает на практике? В нашем случае оказалось, что 15 секунд – это идеальное время для того, чтобы получить шарик мороженого с золотистой корочкой и замороженным центром. На фотографиях (C) наш шарик мороженого снимался инфракрасной камерой на различных этапах приготовления: сразу после морозильника (вверху слева), сразу после горячего фритюра (вверху справа), в момент разрезания пополам после приготовления (внизу слева) и сразу после разрезания (внизу справа). Как видите, в получившемся блюде центр (темный цвет) очень холодный и по-прежнему замороженный. А поверхность (красный/белый) очень горячая, аппетитно подрумяненная и хрустящая.

Особый вариант этого рецепта дает еще более тонкую корочку: мы сначала погружаем шарики мороженого в жидкий азот примерно на минуту. Поверхностный слой шарика мороженого при этом значительно охлаждается: холод диффундирует в шарик сходным с теплом образом. Когда сверхохлажденный шарик будет опущен в горячее масло, теплу понадобится еще больше времени, чтобы растопить мороженое. В результате шарики жареного мороженого приобретают еще более тонкую поджаренную корочку, а внутри остаются совсем холодными.

Итак, научный принцип диффузии – не только секрет стейка, севиче и шоколадного кекса с текучей серединкой. Он также позволяет получить любопытное сочетание горячего и холодного в этом классическом рецепте.

Диффузия с использованием рассолов, маринадов и копчения

Засолка и маринование не так уж отличаются от приготовления севиче, да и со сферификацией у них много общего. Во всех этих процессах пища приготавливается за счет вымачивания ее в чем-то еще. Это «что-то еще» проникает в продукт за счет диффузии. Засолка и маринование подразумевают погружение продукта в какую-то смесь вкусных и ароматных ингредиентов и выдержку до тех пор, пока вкусоароматические компоненты в него не диффундируют.

При засолке вы натираете продукт солью или погружаете его в соленую воду. Обычно концентрация соли высокая – примерно 20 %. А потом ждете, пока соль не диффундирует в мясо, а вода не будет выведена из клеток осмосом.

Маринады часто содержат соль, но в них также присутствует множество других молекул: сахара́, кисло́ты, спирты и ферменты. Кислоты работают точно так же, как лимонный сок в севиче: они приготавливают и размягчают мясо. Некоторые фруктовые соки также содержат ферменты, в особенности соки папайи и ананаса. Как это ни удивительно, но даже в имбире имеется фермент, расщепляющий белки. Маринады также часто содержат травы и специи: их молекулы быстро не диффундируют, однако за то долгое время, которое уходит на маринование, они могут проникнуть внутрь. Иногда в маринады добавляют йогурт (например, в курицу тандури): лактобактерии йогурта производят кислоту, которая диффундирует в мясо.

В типичном рецепте вам порекомендуют мариновать продукт 12 часов. Насколько глубоко могут все эти вещества проникнуть за 12 часов? Теперь вы можете это вычислить.

Копчение как кулинарный процесс также использует диффузию. Древесина состоит из лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы. Когда дерево горит, эти сложные крупные структуры распадаются на сотни мелких молекул всевозможных форм и размеров. В их числе и красящие соединения, и вкусоароматические молекулы, и такие, которые действуют как консерванты, и такие, которые меняют текстуру.

При высокой температуре эти молекулы испаряются и распространяются в воздухе. Если вы готовите в духовке, они непременно натолкнутся на продукт. Прикрепляясь к поверхности продукта, они начинают диффундировать в него. Таким образом дымящаяся и расщепляющаяся древесина создает для продукта молекулярную среду, которая не слишком отличается от кальциевой ванны вокруг альгинированного горохового сока!