Физические основы приготовления стейка: от диффузии до квадрата толщины

Современная кулинария, в частности приготовление стейков, все чаще обращается к фундаментальным законам физики для достижения безупречного результата. Исследования подтверждают, что идеальная степень прожарки напрямую зависит от понимания принципов тепловой диффузии, имеющих параллели с работами, связанными с исследованиями Альберта Эйнштейна, в частности, с его уравнениями, описывающими теплопередачу в твердых телах. Этот научный подход переводит процесс жарки мяса из области интуитивного искусства в сферу контролируемой кулинарной науки, где точность расчетов заменяет догадки. Понимание этих процессов позволяет минимизировать потери питательных веществ и оптимизировать вкусовые и ароматические характеристики конечного продукта, что является ключевым для высококлассных заведений.

Физик Роб Эпплби из Манчестерского университета, который также является опытным поваром, адаптировал уравнение Эйнштейна, известное как L² = 4Dt, для кулинарного применения. В этой формуле L обозначает толщину стейка, D — коэффициент тепловой диффузии мяса, а t — время, необходимое для достижения заданной внутренней температуры. Ключевой вывод из этой модели заключается в том, что требуемое время приготовления масштабируется пропорционально квадрату толщины куска мяса. Например, если удвоить толщину стейка, время, необходимое для полного прогрева центра, может увеличиться в четыре раза. Это соотношение объясняет распространенную проблему: внешняя часть куска часто обугливается, прежде чем внутренняя часть достигнет желаемой температуры прожарки, если не применять точные расчеты.

Применение этой формулы, где время жарки прямо пропорционально квадрату толщины, позволяет шеф-поварам, таким как Роб Эпплби, устанавливать точные временные рамки для различных кусков. Например, кусок толщиной в два сантиметра может потребовать четыре минуты, тогда как кусок вдвое толще может потребовать шестнадцать минут для достижения аналогичной степени готовности. Современные высококлассные кулинарные практики теперь интегрируют эти предсказания, основанные на толщине, с использованием высокоточных температурных щупов для обеспечения стабильно предсказуемых результатов. Это демонстрирует переход от эмпирического метода к строгому, основанному на данных, контролю над процессом теплопередачи, который также применим к другим кулинарным процессам, таким как диффузия ароматов или экстракция растворимых веществ при варке.

Помимо тепловой диффузии, в кулинарии важны и другие аспекты физики, например, влияние начальной температуры продукта. Исследования показывают, что для продукта, извлеченного из холодильника и имеющего начальную температуру около 5 °C, потребуется значительно больше времени для достижения целевой внутренней температуры, например, 54 °C, по сравнению с продуктом комнатной температуры. Это различие в начальных условиях подчеркивает, что идеальный стейк требует не только расчета времени по толщине, но и учета температуры, с которой начинается процесс приготовления. Для достижения идеальной прожарки Medium Rare, которая ценится знатоками за сохранение сочности и уникального вкуса, требуется внутренняя температура около 57–60 °C. В то же время, популярная степень Medium, где мясо уже не «кровит», соответствует температуре 60–65 °C. Таким образом, научный подход, основанный на уравнениях теплопередачи, позволяет достичь желаемой текстуры и вкуса, избегая чрезмерной прожарки, которую ценители считают излишне высушивающей мясо.