E82 Dicke Kochkontrolle

Thema

Die Dicke dieses Lebensmittels ist eine entscheidende Größe für die Gleichmäßigkeit des Garvorgangs und die Zeit, die die Hitze benötigt, um den Kern zu erreichen. Bei einem beidseitig gleichmäßig erhitzten Stück entspricht der charakteristische Weg, den die Hitze zurücklegen muss, etwa der halben Dicke. Wird es hingegen hauptsächlich von einer Seite erhitzt, entspricht er der vollen Dicke. Das Garen von beiden Seiten reduziert somit den maximalen Weg der Hitze und beschleunigt die Erwärmung des Kerns erheblich.

Ist diese charakteristische Größe groß im Vergleich zur Eindringtiefe der Wärme, die bereits durch ein anderes Modell dieser Art ermittelt wurde, kann die Erwärmung zunächst durch Wärmeleitungslösungen für einen halbunendlichen Körper, beschrieben durch Fehlerfunktionen, angenähert werden. Diese Lösungen zeigen, dass der von der Wärme zurückgelegte charakteristische Weg annähernd mit der Quadratwurzel der Zeit zunimmt, oder äquivalent dazu, dass die Zeit, die zum Erhitzen einer bestimmten Tiefe benötigt wird, annähernd mit dem Quadrat dieses Weges zunimmt. Eine Erhöhung der Dicke dieses Lebensmittels führt dazu, dass es deutlich länger dauert, bis der Kern eine signifikante Temperatur erreicht.

Diese Erwärmung des Kerns bestimmt auch die Wärmebehandlung, der Mikroorganismen ausgesetzt sind. Der D-Wert gibt unter definierten Bedingungen und bei einer bestimmten Temperatur die Zeit an, die für eine zehnfache Reduktion der mikrobiellen Population benötigt wird, während der z-Wert die Temperaturänderung darstellt, die erforderlich ist, um den D-Wert um den Faktor zehn zu verändern. Daher können bereits geringe Temperaturunterschiede große Unterschiede in der Zeit bewirken, die für eine bestimmte mikrobielle Reduktion erforderlich ist. Da dieses Lebensmittel dicker ist, benötigt sein Kern länger, um die notwendige Temperatur zu erreichen, und erfordert somit mehr Zeit für eine gleichwertige Wärmebehandlung.

Bei dicken Stücken besteht zudem ein Spannungsverhältnis zwischen ausreichender Erwärmung des Kerns und der Bräunung der Oberfläche durch Reaktionen wie die Maillard-Reaktion, die ein weiteres Modell für diesen Prozess darstellt. Die Oberfläche nimmt den Wärmestrom direkt auf und kann schnell hohe Temperaturen erreichen, während der Kern durch Wärmeleitung deutlich langsamer reagiert. Wird ein dickes Stück kontinuierlich einer sehr hohen Außentemperatur ausgesetzt, kann die Oberfläche übermäßig bräunen, bevor der Kern die gewünschte Wärmebehandlung erreicht. Strategien, die eine moderatere und längere Erwärmung mit einer kurzen Hochtemperaturphase kombinieren, ermöglichen eine teilweise Trennung der inneren Erwärmung von der Oberflächenbräunung.

Das Verhältnis zwischen Dicke und Eindringtiefe der Hitze ermöglicht die Abschätzung der Gargleichmäßigkeit. Ist der Abstand zwischen Oberfläche und Kern im Verhältnis zur erreichten Tiefe gering, verringern sich die Temperaturunterschiede im Inneren, was zu einem relativ gleichmäßigen Garprozess führt. Ist dieser Abstand groß, bleibt ein deutlicher Temperaturgradient zwischen der heißen Oberfläche und dem noch kalten Kern bestehen. Durch das Teilen des Garguts in dünnere Stücke wird der Weg der Hitze verkürzt, und aufgrund der annähernd quadratischen Abhängigkeit der Zeit von diesem Weg kann die Garzeit für ein schnelles und gleichmäßiges Garen von Oberfläche bis Kern deutlich reduziert werden.

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