私を悩ませている本当に基本的な質問...

数学的に言えば、10分間の200度の熱は5分間の400度の熱と同じはずですが、そうではありませんよね？

350で3分間または7分間何かを調理するのではなく、450で350分間5分間調理する場合の違いは何ですか？

どの「ダイヤル」（時間/温度）が結果をどのように変化させますか？どうしてこれなの？

この質問の基本的なエラーの1つは、400度は200度の2倍ではないことです。温度は、関与する粒子の運動エネルギーの尺度です。あなたが想像している種類の比率を行うことができる唯一のスケールはケルビンです-絶対ゼロから測定する必要があります。

400 F = 477.59 K
200 F = 366.48 K

そのため、オーブン内の空気の運動エネルギーは、400 Fで200の場合の約477/366 = 1.3倍です。簡単な場合、水の鍋を蒸発させるのにかかる時間など、おそらく1.3倍はかなり近いですが、上で指摘したように、実際の食べ物で遊ぶ他の変数がたくさんあります。

そう ...

450調理時間と350調理時間に変換される30分間で400度を必要とするレシピの焼成時間のバリエーション：

400華氏= 477.594ケルビン

477.594 x 30分= 14327.82ヒートポイント

450 F = 505.372 K

14327.82 HP / 505.372 K = 28.35または28分21秒

特定の料理を調理すると、多くの「事」が起こります。これらの物理的および化学的（生物学的）プロセスには、特定の最適な温度範囲（および湿度）が必要であり、完了するには一定の時間がかかります。

たとえば、パンを焼くと、パンの温度は、パンを殺すのに十分な温度まで上昇します。熱が生地を固め始めると、ガスを生成し続けます。生地は、泡がふわふわしたパンの最大サイズになったときに固まるはずです。温度が十分に高くなる前にガスの生成がピークに達すると、気泡が崩壊する可能性があります。温度が上がりすぎると、生地の硬化が早すぎます。

丈夫な肉がある場合は、低温で高湿気で12時間調理して柔らかくします（そして、風味を加えるために蒸し煮液で）。その後、非常に高い温度で2分間調理して、全体の温度を上げることなく表面を焦がすことができるので、内部はめったにありません。一般に、肉を乾式調理する場合、外側を過度に乾燥させずに、内側を特定の温度に到達させたいことがよくあります。したがって、それは2つの極端なバランスです。バクテリアや寄生虫を殺すために150の内部温度が必要な場合、ピース全体がその温度に達するまで12時間調理することを想像できますが、それから水分を多く失います。500まで上げて、内部の加熱が速くなることを期待できますが、内部の準備が整うまでに、外側の肉が熱くなりすぎて、黒くなってしまうかもしれません。中間のどこかで、インテリアはきちんと仕上げられ、エクステリアはほんの少し茶色くてカリカリです。

米や豆などの種子を調理している場合、種子が水分を吸収して食べるのに十分柔らかくなるまで、ある程度の時間がかかります。これは、温度が高いと速くなります。水で調理する場合、沸点で最高温度が制限されます。

したがって、調理の指示は試行錯誤（および教育された直観）によって調整され、さまざまな化学的および物理的プロセスが最高の風味と食感を生み出す条件で発生できるようにします。

調理時間と温度の間には負の相関関係があることは事実です。温度が高いほど、調理時間は短くなります。しかし、それは非常に非線形です。温度が実際のゼロが0ケルビンにあるインターバルスケールではなく比率で測定されるという事実を説明する場合でも、それはまったく役に立ちません。

内部温度

まず、プロセスの簡単な部分、つまり、食品の内部温度と食品の焼き加減の関係について考えてください。熱で食べ物を調理することは、特定の熱力学的変化が起こるのを待っています。例えば、肉の場合、タンパク質が変性するのを待ちます。これは、かなりカーリーなタンパク質分子から始めて、十分なブラウン運動を経験した後、少し解け、原子間の弱い結合の一部が失われることを意味します。

一定時間（1秒など）後に分子が変性する確率は、食品の温度に応じてガウス分布にほぼ従う必要があります（高温->分子はより大きく揺れ動き、他の物体に衝突します）弱い三元および四元結合をスナップさせる分子）：

食品中の数百万の分子のうち、中心極限定理に従って、上記の分布は、1秒後に調理済み状態に変換される分子の割合も示します。これは、砂糖シロップを加熱すると、ほぼ瞬時にカラメルが得られる理由を説明しています-分子の99％以上が 1秒後にカラメル状態に変換される温度に達しましたが、砂糖をそのままにしておくと低温で長時間、それはまたカラメル化します。これは、1秒間に1万個に1個の分子が十分な秒数でカラメル化されると、全糖塊がカラメル化されるためです。一方、室温は非常に低いため、室温で保存された糖に変換されるのは10億分の1分子だけであり、すべてがカラメル化するまで数世紀待たなければなりません。これは、カーブの左端のほぼ平坦なポイントにいるためです。

そのため、時間とinternal food temperatureは非常に非線形な方法で接続されています。ガウス曲線のmuおよびsigmaパラメーターを知っていれば、理論的にいくつかの予測を行うことができます。ただし、それらは、食料品や発生するプロセスによって変化します。上記のタンパク質の変性はそのようなプロセスの1つであり、カラメル化は別のプロセスですが、同じ一般的な関係によって支配されます。それらのほとんどはそうです。（例外は、明確に定義された融点を持つココアバターなどの結晶性物質の融解です）。

実際の計算は次のようになります。摂氏56度では、ステーキが調理されるのに1秒かかります（技術的には、その上にあるミオシンの少なくとも99％が変性します）。55℃では、30分、54℃、3分、50℃、15分というようになります。私はここで乱数を使用していますが、スーサイドビデオカーブを見ると肉の真の数字を見つけることができます。カラメル化やデンプンのゲル化などの他のプロセスのための簡単にアクセス可能なソースがあるとは思いません。ポイントは依存関係があるということですが、それは直観的に予測することはできません。なぜなら、それは線形のものから大きく外れており、ほとんどの人は線形接続のみを直感的に予測できるからです。

熱伝達

しかし、それはさらに複雑になります。各分子を個別に加熱することはできません。しばらくの間、電子レンジは忘れましょう、彼らはあなたをあまり助けませんし、とにかく温度設定はありません。あなたが持っているのは、ストーブ、オーブン、または直火のような熱源であり、あなたは食べ物に熱を伝えたいです。熱は、対流、伝導、放射を介して食品の表面に伝達され、主に固体食品の伝導と流体の対流と伝導の組み合わせによって内部に拡散します。そのため、食品の表面を100℃に加熱すると、内部はずっと冷たくなります。

そして、食品の内部を加熱するのにどれくらい時間がかかりますか？まあ、これは主にあなたの食べ物の幾何学とその化学組成に依存します。これは、重量ごとに一定時間（「250 gあたり10分間肉をローストする」など）食品を調理するように指示するレシピがなぜひどいのかを説明しています。 。他の要因、例えば、水分が多いPSE肉とは対照的に、細胞壁が密で水分が少ない高品質の熟成肉を扱うと、必要な時間も変わります。

特定の温度で肉をローストするのに必要な時間を計算するための実際の式は、これらの微分方程式で記述されます。

これらの変数のほとんどが何を意味するのかわかりませんが、そうする必要がないことを嬉しく思います。そしてもちろん、カラメル化やメイラード（クラストを生成するプロセス）などの他の調理プロセスには、同様に複雑な異なる方程式系があります。

不要な変更

調理したくないプロセスが時々あります。一例は、食べ物が火傷することです。別の典型的な例は肉です。大まかに言って、2種類のタンパク質、アクチンとミオシンで構成されています。それらは異なる温度で変性します-それぞれに独自の曲線があり、アクチンは右にシフトします。ミオシンが変性すると、肉はmedium柔らかくてジューシーになります。アクチンも変性すると、肉はwell done硬くなります。ほとんどの人が達成しようとするのは、ミオシンを変性させることですが、アクチンは変えません。

食べ物を燃やしたり、油が熱くなって分解するなど、他の望ましくない変化もあります。そのため、通常は食べ物を温めたいと思っていますが、頻繁に到達したくない限界があります。

実際には

実際には、温度を下げると料理が調理されるまでに時間がかかるという知識を持って生活する必要があります。あなたがそれをより高温にすると、それはより短くなりますが、あなたはいくつかの望ましくない温度に達する危険があります。また、フレーバーが発生する時間が短くなります。これは、シチューなどの場合には重要ですが、パンケーキなどでは重要ではありません。

上記よりも精度を上げることは実用的ではありません。実際の関係は非常に複雑です。理論的には、値の計算がはるかに簡単な多項式近似を適合させることができます（ダグラスボールドウィンは特定の肉のカットに対して一度行ったと思います）が、各食品に使用する特定のパラメーターがわからないため、キッチンに電卓を置いていても実用的な提案ではありません。

肝心なのは、時間ごとに料理をしないことです。

食べ物が与えられた温度でいつ行われるかを確実に計算することはできません。レシピの作者があなたに近似を与えると、それはあなたの食べ物の形、パンの材料と厚さ、オーブンの温度偏差などに依存するため、かなり不正確になります。 「華氏300で30分かかることを知っています。華氏350でどれくらいかかるか知りたいです」同じオーブン、同じパン、同じ肉屋の肉を使用して、ローストするたびに知らないうちに複製する可能性がある、非常に特殊な条件下では30分しかかかりません。

良い知らせは、上手く料理するために上記を必要としないということです。上記を計算できない場合でも、肉はオーブンで処理されます。いつそれを取り出すかを判断する必要があり、その決定には時間があまり役に立たないが、他の多くの、より良い兆候があります。温度計は最も簡単な方法であり、経験により、匂いや色、質感、蒸気量などの目に見える手がかりによって、完璧な仕上がりを認識することができます。

高温にすると（そして短時間で調理する）、肉の外側が焼け、内側が完全に調理されなくなるという一般的な影響があります。より長い時間調理すると、風味をよりよく混ぜ合わせ、ある種の肉を柔らかく保つ効果があります。

特定のケースでは、おそらくより高い温度を使用することは可能ですが、単に調理を少なくするだけでなくてはなりません。他に修正が必要なもの、または行う必要があるものがあり、より低い温度で調理した場合は必要ありませんでした。

HerbivoraciousのMichaelは、温度を2倍にしても熱は2倍にならないことを指摘しました。それは問題の一部ですが、あなたはそれを修正することができます、そしてあなたはまだ適切に調理された食物を得ることができません。

kiamlalunoは、内側を調理する前に外側を燃やすと指摘しました。その背後にある理由は、熱が食品の内部に到達するのに時間がかかることです。すべての食品をまったく同じ速度で加熱できる理論的なオーブンを使用する場合、高温で短時間調理すると、目的の結果が得られます。残念ながら、そのようなデバイスは存在しません。熱伝達は、冷却のニュートンの法則によって記述されます（dQ / dt = -h・AΔT）

これが私たちの質問です。

数学的に言えば、10分間の200度の熱は5分間の400度の熱と同じはずですが、そうではありませんよね？

2つが異なることを示すために必要なのは、1つのカウンターの例だけです。

卵の沸騰を考慮してください。長時間にわたって華氏105度（40摂氏）で卵をoilでると、卵黄も卵白も固まりません。

華氏160度（摂氏70度）で調理すると、ゆで卵ができあがります。

卵白と卵黄はタンパク質で構成されています。タンパク質が特定の温度に加熱されると、タンパク質は変性します。卵の場合、化学反応（変性）は低温では活性化されません。

もっと簡単に言えば、何かを400度で焼くと外側が速く調理されるので、低温で調理すると外側で調理され、内側で調理されます（肉または冷たいものであれば）調理する前に室温に戻すと、より均一かつ高速に調理されます。