Quanti gradi fa bollire lacqua

Abbiamo tutti sentito l'espressione: "È un cuoco così pessimo che non sa nemmeno far bollire l'acqua". Ma quanto spesso pensi alle complessità nascoste dietro il gettare una pentola piena d'acqua sopra un fornello?

All'inizio di questa settimana, dopo aver scritto oltre 7.000 parole sul tema dell'acqua bollente, Ho scoperto che la lunghezza media dei miei post su Food Lab è direttamente proporzionale al mio girovita fino alla terza cifra decimale. Sfortunatamente per voi, miei lettori, e per mia moglie che deve guardarmi ogni giorno, entrambi si stanno espandendo a un ritmo piuttosto inquietante. Piuttosto che esporvi agli orrori di un'ora di lettura sull'argomento più semplice della cucina, invece, ecco il mio tentativo di auto-editing fino a un tentativo più ragionevole ma comunque approfondito. Cominciamo.

Su, su e via

Per prima cosa: cosa Esattamente è bollente? La definizione tecnica è ciò che si verifica quando la pressione di vapore di un liquido è maggiore o uguale alla pressione atmosferica.

Fondamentalmente, anche se le molecole d'acqua liquida tendono a piacersi e a stare insieme, date loro abbastanza energia (sotto forma di calore) e diventeranno così iperattive che cercheranno di saltare su e giù nell'atmosfera. Allo stesso tempo, le molecole d'aria (per lo più azoto e ossigeno) sbattono sulla superficie dell'acqua, cercando di tenere in riga i piccoletti. A temperature ragionevoli, l'aria fa un buon lavoro nel tenere sotto controllo l'acqua, permettendo solo a poche molecole di saltare su e via. Ma, dando abbastanza calore, la pressione verso l'esterno del vapore acqueo che cerca di fuoriuscire supererà quella dell'aria che lo preme verso il basso. Le Le chiuse si aprono e le molecole d'acqua saltano rapidamente dallo stato liquido a quello gassoso.

Ah, il dolce profumo della libertà, sembrano dire.

Questa conversione dell'acqua liquida in vapore acqueo (vapore) è ciò che si vede quando si guarda una pentola di acqua bollente.

Come tutti sappiamo, per l'acqua pura a pressione standard (la pressione dell'aria che esiste al livello del mare), la temperatura alla quale ciò avviene è di 100 °C (212 °F). Ma che tipo di fattori possono influenzare questa temperatura e cosa significa tutto questo per la tua cucina?

Scopriamolo.

Le ricette Quiver, Quiver, Bubble e Simmer

spesso richiedono cose come "cuocere a fuoco lento", "faretra" e "bollire" senza offrire molto in termini di definizione tecnica. Ecco una breve cronologia di ciò che accade quando si porta a ebollizione una pentola d'acqua:

• Da 140 a 170 ° F: Inizio della fase di "fremito". In questa fase, minuscole bolle di Il vapore acqueo si formerà nei siti di nucleazione (ne parleremo più avanti) lungo il fondo e i lati della vaschetta. Non saranno abbastanza grandi per saltare e salire sulla superficie dell'acqua, anche se la loro formazione farà vibrare un po' la superficie superiore, da qui il "fremito". L'intervallo di temperatura tra 140 e 170 ° F è ideale per cuocere delicatamente carne, pesce e uova (circa 160 ° F è lo standard se non vuoi aspettare ore per la cottura delle proteine)
• Da 170 a 195 ° F: Sobbollire. Le bolle dai lati e dal fondo della pentola hanno iniziato a salire in superficie. Di solito, vedrai un paio di piccoli rivoli di bollicine simili allo champagne che salgono dal fondo della pentola. Per la maggior parte, tuttavia, il liquido è ancora relativamente fermo. Questo è l'intervallo di temperatura che stai cercando in cose come preparare brodo o brasati e stufati delicati a cottura lenta. Molto più bassi e impiegheranno troppo tempo per cuoco. Molto più in alto e corri il rischio di seccare la carne.
• Da 195 a 212°F: Cottura a fuoco lento. Le bolle rompono la superficie della pentola regolarmente e da tutti i punti, non solo alcuni singoli flussi come in un sub-bollore. Questa è la temperatura da utilizzare quando si utilizza un cestello per la cottura a vapore sopra l'acqua, si scioglie il cioccolato o si preparano cose come l'olandese a bagnomaria.
• 212°F: Bollitura completa. Conosci il trapano. Sbollentare le verdure, cuocere la pasta (in modo tradizionale, non il nostro metodo nuovo e migliorato), gettare i nemici, ecc.

Altitudine e punto di ebollizione

Un paio di anni fa, stavo visitando i miei futuri suoceri a Bogotá, in Colombia. Intenta com'ero a dimostrare esattamente quanto sarebbe stata ben nutrita la loro figlia affidata alle mie cure, ho deciso di svegliarmi molto presto per preparare la colazione per tutta la famiglia. I manghi venivano spremuti freschi, i chicchi di caffè venivano amorevolmente spremuti Selezionato e tostato a mano, il latte fresco veniva delicatamente estratto dalle mammelle mature e il pandebono veniva croccante in forno.

Con tutto in ordine e i miei ospiti seduti al tavolo della cucina, ho fatto scivolare delicatamente una mezza dozzina di huevos appena deposti in una pentola d'acqua riscaldata a un fremito delicato e ho aspettato che si trasformassero in eteree e tenere uova in camicia, una trasformazione che ho effettuato con successo centinaia, se non migliaia di volte.

Questa volta non è successo nulla e abbiamo finito per mangiare omelette.

Il problema è che, a causa della gravità, più si sale, meno molecole d'aria ci sono in un dato spazio: l'aria è meno densa. Una densità più bassa significa una pressione atmosferica più bassa. Una pressione atmosferica più bassa significa che le molecole d'acqua hanno bisogno di meno energia per fuoriuscire nell'aria. Tutto ciò significa che tutto ciò che accade alla nostra preziosa linea temporale dell'acqua a livello del mare avviene a temperature molto più basse temperature ad altitudini più elevate.

A Bogotá, per esempio, che si trova a ben 8.000 piedi sul livello del mare, l'acqua che mi sembra essere intorno ai 165°F è in realtà di 14 o 15 gradi più fresca. In effetti, salendo abbastanza in alto, diventa quasi impossibile cuocere le uova in camicia: l'acqua arriva a ebollizione completa molto prima che possano essere raggiunte le temperature di bracconaggio appropriate).

Questo grafico mostra la temperatura di ebollizione dell'acqua man mano che si sale ad altitudini più elevate.

Questo effetto di altitudine può devastare le ricette. I fagioli non cuociono bene. La pasta non si ammorbidisce mai. Gli stufati impiegano più tempo a brasare. I pancake possono lievitare e sgonfiarsi, solo per citarne alcuni. Vai abbastanza in alto e non sarai nemmeno in grado di cucinare le verdure, che devono essere riscaldate ad almeno 183 ° F per decomporsi.

Per alcuni di questi problemi, in particolare stufati, fagioli secchi e ortaggi a radice, una pentola a pressione può essere un vero toccasana. Funziona creando un Sigillatura a tenuta di vapore attorno al cibo. Man mano che l'acqua all'interno si riscalda e si converte in vapore, la pressione all'interno della pentola aumenta (perché il vapore occupa più spazio dell'acqua). Questa maggiore pressione impedisce all'acqua di bollire, permettendoti di portarla a una temperatura molto più alta di quella che faresti all'aria aperta. La maggior parte delle pentole a pressione ti consentirà di cucinare a temperature comprese tra 240 e 250 ° F (122 ° C), indipendentemente dall'altitudine in cui ti trovi. Questo è il motivo per cui le pentole a pressione sono così popolari in tutte le Ande: nessuna casa colombiana che si rispetti ne è sprovvista.

Per quanto riguarda gli altri effetti dell'altitudine (uova in camicia, frittelle e simili), purtroppo non ci sono soluzioni dure e veloci da applicare su tutta la linea. A volte, il meglio che puoi fare è dare una pacca sulla spalla ai tuoi amici inclini all'altitudine e dire "sfortuna. Forse la prossima volta non avrai un'opinione così alta di te stesso".

Rubinetti freddi, precedentemente congelati L'acqua e altri miti

Sfatiamo un po' per sfatare alcuni miti comuni sull'ebollizione dell'acqua.

• L'acqua fredda bolle più velocemente dell'acqua calda. falso. Questo non ha senso, e questo perché è completamente falso, e davvero molto facile da dimostrare. È un miracolo che persista. C'è, tuttavia, una buona ragione per usare l'acqua fredda invece di quella calda per cucinare: l'acqua calda conterrà più minerali disciolti dai tubi, che possono dare al cibo un sapore sgradevole, in particolare se si riduce molto l'acqua.
• L'acqua che è stata congelata o precedentemente bollita bollirà più velocemente. falso. Questo ha un po' più di supporto scientifico. L'acqua bollente o congelata rimuove i gas disciolti (principalmente ossigeno), che possono influenzare leggermente la temperatura di ebollizione. Così lieve, infatti, che né il mio timer né il termometro riuscirono a rilevare alcuna differenza.
• Il sale aumenta il punto di ebollizione dell'acqua. vero... più o meno. I solidi disciolti come il sale e lo zucchero aumenteranno infatti il punto di ebollizione dell'acqua, facendola arrivare a ebollizione più lentamente, ma l'effetto è minimo (le quantità normalmente utilizzate in cottura hanno un effetto inferiore a un cambiamento di 1 grado). Affinché faccia una differenza significativa, è necessario aggiungerlo in quantità davvero enormi. Quindi, per la maggior parte, puoi ignorare questo.
• Una pentola sorvegliata non bolle mai. vero.
• L'alcol bolle completamente durante la cottura. falso. Sembra avere senso. L'acqua bolle a 212 ° F e l'alcol bolle a circa 173 ° F, quindi sicuramente l'alcol vaporizzerà completamente prima ancora che tu abbia fatto un'ammaccatura nell'acqua, giusto? No. Anche dopo tre ore di cottura a fuoco lento, rimarrà un buon 5% dell'alcol iniziale nello stufato. Cuocetelo con il coperchio, e Questo numero sale fino a dieci volte di più. Non è abbastanza alcol per la maggior parte delle persone di cui preoccuparsi, ma qualcosa che un astemio potrebbe voler tenere a mente.

Sul sale e la nucleazione

«Ma aspetta!» Ti sento gridare. «L'ho visto io stesso: getta una manciata di sale in una pentola di acqua quasi bollente, e improvvisamente e rapidamente arriverà a bollore. Sicuramente il sale ha un effetto significativo sulla temperatura di ebollizione?"

L'aggiunta di una manciata di sale all'acqua bollente sembra certamente farla bollire rapidamente. Ciò è dovuto a piccole cose chiamate siti di nucleazione, che sono, essenzialmente, il luogo di nascita delle bolle. Affinché si formino bolle di vapore, ci deve essere una sorta di irregolarità all'interno del volume d'acqua: piccoli graffi sulla superficie interna della pentola andranno bene, così come piccoli pezzi di polvere o i pori di un cucchiaio di legno. Una manciata di Il sale introduce rapidamente migliaia di siti di nucleazione, rendendo molto facile la formazione e la fuoriuscita delle bolle.

Avete mai notato come in un bicchiere di champagne le bollicine salgono in flussi distinti da singoli punti? C'è da scommettere che ci sia un graffio microscopico o una particella di polvere proprio in quel punto.

Su scala molto più grande, intere galassie si sono formate quando la materia ha iniziato a raccogliersi in pozzi gravitazionali formati inizialmente da minuscoli siti di nucleazione nell'universo primordiale. Questo lascia perplessi gli scienziati (se non c'era nulla prima del big bang, cosa erano allora questi siti di nucleazione primordiali?). Ma non è né qui né là (o forse è ovunque?)

Un modello dell'universo in una pentola di acqua bollente. Chi l'ha fatto, giusto?

Microonde

Come sappiamo, l'acqua è composta da singole molecole (ciascuna con due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno; H2O). Più velocemente queste molecole si muovono, maggiore è la temperatura dell'acqua. Ora, queste molecole hanno una carica magnetica, il che significa che sono influenzate dalle radiazioni elettromagnetiche (che, tra l'altro, non sono così nefaste come sembra: la luce che vedi con i tuoi occhi e il calore che senti sulla tua pelle sono entrambe forme di radiazioni elettromagnetiche). Le microonde sfruttano questo fatto sparando onde che causano il rapido capovolgimento delle molecole d'acqua avanti e indietro. Questo movimento a sua volta riscalda il cibo.

Poiché le microonde consentono di disperdere così poca energia nell'ambiente esterno (il modo, ad esempio, in cui un bruciatore a gas riscalda la stanza), sono estremamente efficienti nel riscaldare l'acqua. Sono ottimi per far bollire l'acqua velocemente senza riscaldare l'appartamento. Anche un bollitore elettrico è estremamente efficiente su questo fronte.

Ma c'è una cosa di cui essere consapevoli. Si chiama surriscaldamento ed è davvero bello come sembra. Riscalda l'acqua in un contenitore privo di imperfezioni con il minimo disturbo (come nel microonde, ad esempio) e, a causa della mancanza di punti di nucleazione, è possibile riscaldarla ben oltre il suo punto di ebollizione senza che bolle mai.

Non appena viene introdotta una certa turbolenza, ad esempio una piccola oscillazione del giradischi, le bolle scoppiano, inviando acqua calda all'interno del microonde. Questo non accade sul piano cottura, poiché il riscaldamento dal fondo della pentola crea molte correnti di convezione (il movimento che si verifica tra regioni relativamente calde e fredde di liquido o gas).

È un po' come mia moglie, che sopprime silenziosamente i piccoli fastidi fino al minimo Il disturbo la manderà su tutte le furie. In entrambi i casi, i risultati non sono belli. È meglio evitare questi esiti violenti commentando quanto siano belli i capelli della tua acqua oggi o infilando un cucchiaio di legno in tua moglie prima di cuocerla nel microonde.

Mettiti al riparo

: eccone uno interessante. Diciamo che sto preparando uno stufato al forno. Ci ho messo dentro il mio pesante forno olandese, ho impostato la temperatura a 275 gradi e me ne sono andato. Alla fine, l'acqua dovrebbe arrivare a ebollizione di 212 gradi, giusto?

In realtà, no. A causa dell'effetto di raffreddamento dell'evaporazione (ci vuole una quantità significativa di energia perché quelle molecole d'acqua saltino dalla superficie del liquido, energia che rubano dal liquido stesso, raffreddandolo), una pentola aperta di stufato in un forno a 275 gradi raggiungerà un massimo di circa 185 gradi. Buone notizie per te, perché è proprio nella zona di temperatura ottimale per lo stufato al di sotto della cottura a fuoco lento.

Metti il coperchio, tuttavia, e riduci la quantità di evaporazione che avviene. Meno evaporazione significa temperatura massima più alta. Nel mio rapido test a casa, mettere il coperchio ha aumentato le temperature nella pentola di quasi 25 gradi!

Per questo motivo, di solito braso o stufo con il coperchio della pentola leggermente socchiuso. Ciò consente un'evaporazione sufficiente a mantenere bassa la temperatura, ma non così tanto da disidratare o imbrunire la superficie superiore dello stufato.

Party Tricks

Pop quiz: Ho due padelle identiche. Uno viene mantenuto a 300 ° F su un bruciatore e l'altro viene mantenuto a 400 ° F. Quindi aggiungo mezza oncia d'acqua in ogni padella e cronometto il tempo necessario affinché l'acqua evapori. Quanto più velocemente evapora l'acqua nella padella da 400°F rispetto alla padella da 300°F?

• A . Circa dieci volte più veloce.
• E . A 4/3 del tasso.
• C . Quasi al stessa tariffa.
• D . Nessuno-di-quanto sopra-e-realmente-il-contrario-esatto-di-ciò-che-ti aspetteresti-perché-il-universo-ama-essere-confuso.

Ce l'hai. L'acqua nella padella a 400 ° F impiegherà effettivamente più tempo ad evaporare. Infatti, quando ho eseguito questo test a casa, ci è voluto quasi dieci volte più tempo perché l'acqua nella padella calda si vaporizzasse. Questo sembra contrario a quasi tutto ciò che abbiamo imparato finora, non è vero? Voglio dire, padella più calda = più energia e più energia = evaporazione più veloce, giusto?

Il principio fu osservato per la prima volta da Johann Gottlob Leidenfrost, un medico tedesco del XVIII secolo. L'epica freddezza della sua osservazione è pari solo all'epica freddezza della sua pettinatura. Si scopre che se si dà abbastanza energia a una goccia d'acqua su una pentola, il vapore che produce si espelle con tanta forza da sollevare effettivamente l'acqua goccioline dalla superficie della padella. Non più a diretto contatto con la pentola e isolata da questo strato di vapore, il trasferimento di energia tra la pentola e l'acqua diventa piuttosto inefficiente, quindi l'acqua impiega molto tempo ad evaporare.

Questo effetto può essere molto utile in cucina.

Fai cadere una goccia d'acqua su una padella mentre la scaldi. Se rimane in superficie ed evapora rapidamente, la tua padella è sotto i 350 ° F o giù di lì, una temperatura non ottimale per la maggior parte delle soffriggere e rosolare. Se, d'altra parte, la padella è abbastanza calda da far scattare l'effetto Leidenfrost, l'acqua formerà gocce distinte che scivolano e scivolano sulla superficie del metallo, impiegando un po' di tempo per evaporare. Congratulazioni: la tua padella è abbastanza calda da poter essere cotta.

Metti il latte freddo in una pentola e scaldalo lentamente, ti ritrovi con uno strato di proteine rosolate attaccate al fondo della pentola. Ma, preriscaldate la pentola prima di aggiungere il latte e il L'effetto Leidenfrost eviterà che il latte entri in contatto diretto con la pentola durante la fase iniziale di riscaldamento, evitando efficacemente che il latte si bruci.

Ancora più fresco: puoi effettivamente versare piccole quantità di azoto liquido sulla lingua senza alcun effetto negativo. L'azoto gassoso che evapora dal liquido superfreddo forma uno strato protettivo, isolando la lingua. Non consiglio di provarlo a casa.

Così. Per riassumere: le cose sono davvero semplici o complicate solo quanto vuoi che siano. Puoi preoccuparti di tutto questo, oppure puoi semplicemente tirare fuori i fatti divertenti in una conversazione informale quando vuoi sembrare intelligente e continuare a gettare la pentola sul fornello quando stai davvero cucinando. La maggior parte delle volte, le cose si risolveranno da sole.