«При приготовлении на пару создается более высокая температура, чем при приготовлении в кипятке». Как показал мой эксперимент, температура одинакова.
«Соленая вода придает пару более высокую температуру». Ну, может быть, чуть-чуть, так как температура кипения выше, но не больше, чем на несколько сотых градуса.
«Морская соль в кипящей воде придает лучший аромат пару». Соль не покидает воды и не входит в пар, так что вид соли — или ее полное отсутствие — не может оказывать никакого влияния. Я даже сомневаюсь, что аромат вина или бульона из кипящей воды может в достаточной мере проникнуть сквозь панцирь омара, чтобы повлиять на аромат мяса, ведь омары — хорошо защищенные существа.
Глава 6 Лед и пламя
Зайдя на кухню, оглянитесь вокруг и посмотрите на всю современную бытовую технику, помогающую вам: тостер, блендер, кухонный комбайн, мультиварку, кофемолку, миксер и кофеварку, — то есть те приспособления, которые вы используете лишь время от времени для конкретных целей.
А теперь взгляните на те два прибора на вашей кухне, которыми вы пользуетесь каждый день и без которых вам никак не обойтись: один из них генерирует тепло, а другой — холод. Возможно, плиту и холодильник трудно назвать современным изобретением (по сравнению с кухонным комбайном, к примеру), но, как ни странно, они появились на кухне совсем недавно.
Первая кухонная плита, представлявшая собой закрытый резервуар с горючим материалом внутри (поначалу это был уголь) и с плоской поверхностью для приготовления пищи, появилась менее чем 375 лет назад; это изобретение ознаменовало собой окончание исторического периода продолжительностью более миллиона лет, в течение которого пищу готовили на открытом огне.
Электрический же холодильник заменил лед совсем недавно, в XX веке. Купив на рынке свежие продукты, вы можете положить их в холодильник, и низкая температура внутри него не даст им испортиться. Ну а затем у вас есть возможность использовать кухонную плиту, которая с помощью высокой температуры поможет превратить продукты во вкусные и легкоусвояемые блюда. После того как вы приготовили еду и подали ее к столу, вы можете снова положить то, что не доели, в холодильник или морозилку для дальнейшего хранения. Некоторое время спустя вы опять сможете вынуть их оттуда и снова разогреть.
Складывается впечатление, что все наши манипуляции с продуктами включают последовательный круговорот охлаждения и нагревания с использованием, образно говоря, льда и пламени. Просто в наши дни мы используем для этого газ и электричество.
Итак, какое действие оказывают жар и холод на нашу пищу и как мы можем управлять ими для достижения лучших результатов? Продукт можно сжечь, если тепла будет слишком много, но, с другой стороны, морозилка тоже может «сжечь» пищу с помощью холода (наверняка вы слышали о «морозном ожоге»). А что происходит, когда мы выполняем обычнейшую из всех кухонных операций — кипятим воду? За этим явлением стоит больше, чем вы могли бы себе представить.
Что такое калория?
«Я знаю, что калория — это единица измерения теплоты, но почему же тогда от „поедания тепла“ люди поправляются? А если употреблять только холодные продукты?»
Понятие калории намного шире, чем просто единица тепла: это количество энергии в любом виде. Если понадобится, мы даже сможем измерить в калориях энергию двигающегося на полной скорости грузовика.
Энергия лежит в основе всего, что может существовать в самых различных формах: физического движения (едущий грузовик), химической энергии (динамит), ядерной энергии (атомный реактор), электрической энергии (батарейка), гравитационной энергии (водопад) и, наконец, в самой обычной ее форме — в форме тепла.
Таким образом, когда мы говорим о тепле, мы подразумеваем тот объем энергии, который наш организм получает в результате переваривания пищи и который необходим нам для жизнедеятельности. И если в результате переваривания чизкейка в вашем теле возникло больше энергии, чем вы потратили (допустим, на то, чтобы дойти от телевизора до холодильника и обратно), то оно отправит излишнюю энергию на хранение; храниться же она будет в виде жира. Почему так? А потому что жир, по сути, является концентрированной формой хранения энергии, так как способен отдавать большое количество тепла при сгорании. Но не спешите делать выводы! Если реклама гарантирует вам «сжигание жира», не стоит забывать, что это только образное выражение.
Ну так сколько же энергии присутствует в одной калории и почему разные продукты содержат (точнее, производят) разное количество калорий при переваривании?
Поскольку тепло является наиболее распространенной и привычной нам формой энергии, то применительно к калории используют понятия, связанные с ним (например: сколько тепла потребуется, чтобы нагреть определенное количество воды до нужной температуры). В сфере питания принято считать, что одна калория — это количество энергии, необходимое для нагревания 1 г воды на 1 °C. (В отличие от диетологии и науки о питании (нутрициологии), в химии используется другая «калория», которая куда меньше, а именно в тысячу раз. Поэтому, с точки зрения химии, калорию, используемую в области питания, правильнее называть килокалорией. В этой книге я использую слово «калория» для обозначения той калории, которую указывают в книгах о питании, на этикетках продуктов и в описаниях диет.)
Как всем нам известно, разные продукты дают различное количество энергии. Поначалу содержание калорий в пище измерялось так: их на самом деле сжигали в контейнере, наполненном кислородом, который погружали в воду, а затем измеряли, насколько увеличилась температура воды (такой прибор называется калориметром). Вы можете поступить так же с порцией яблочного пирога и узнать, сколько калорий она выделяет.
Но разве количество энергии, выделяемой при сжигании ломтика пирога в кислородной среде, равно количеству энергии, высвобождаемому в процессе метаболизма (обмена веществ)? Удивительно, но это так, хотя механизмы в этих случаях кардинально отличаются. Обмен веществ высвобождает энергию медленнее, чем сгорание, и, к счастью, такой процесс происходит без образования пламени (если не считать изжоги). Впрочем, общие химические реакции остаются теми же: пища соединяется с кислородом, и образуется энергия, а также разнообразные продукты такой реакции. В химии существует базовый принцип: если исходное и конечное вещество — одно и то же, то количество отдаваемой энергии будет одинаковым независимо от того, как происходила реакция. Единственной разницей будет то, что пища не полностью переваривается («сжигается» в организме), так что он получает на самом деле немного меньше энергии, чем можно было бы высвободить путем сжигания в кислороде.
В среднем из 1 г жира получается около 9 калорий энергии, а из 1 г белка или углевода — 4 калории. Так что вместо того, чтобы сжигать разные пищевые продукты в лаборатории, современные диетологи просто суммируют количество граммов жиров, белков и углеводов в каждой порции пищи, а затем умножают их на 9 или на 4.
Норма основного метаболизма — то есть минимальное количество энергии, которое человек использует для дыхания, работы сердца, переваривания пищи, восстановления тканей, поддержания нормальной температуры тела и обеспечения работы внутренних органов, — составляет порядка 1 калории в час на каждый килограмм веса тела. То есть около 1600 калорий в день для мужчины весом 68 кг. Однако этот показатель может достаточно сильно меняться в зависимости от пола (женскому организму требуется на 10 % меньше энергии), возраста, состояния здоровья, размеров тела, телосложения и т. д.
Следует учесть, что набор веса также зависит от того, насколько ваше потребление энергии превышает потребности вашего метаболизма, — другими словами, достаточно ли вы расходуете энергии на физическую активность (включая, разумеется, и те затраты энергии, что приходятся на работу ложкой).
Некоторое время у худеющих была надежда на то, что теория, согласно которой потребление холодных продуктов дает меньше калорий, все же подтвердится, но увы: выяснилось, что она несостоятельна. Речь шла о том, что питье холодной воды якобы помогает сбросить вес, поскольку организму придется расходовать калории на нагревание воды до температуры тела. В принципе, это верно, но слишком упрощенно. Для нагревания 180-граммового стакана холодной воды до температуры тела уйдет менее 9 калорий, то есть один-единственный грамм жира. Если бы сидеть на диете было настолько просто, клиники для похудения повсеместно оснащались бы бассейнами с минеральной водой (ведь когда тело покрывается гусиной кожей от холода, оно также расходует энергию). К сожалению, хотя при низких температурах большинство веществ уменьшается в объеме, к людям это не относится.
По-настоящему изысканная кухня
«Мы собираемся всей семьей поехать в горы — в город Ла-Пас (Боливия), и из-за значительной высоты над уровнем моря нам придется очень долго кипятить воду для приготовления пищи. Есть ли какие-то практические рекомендации насчет того, сколько времени занимает приготовление пищи на разной высоте над уровнем моря?»
Ла-Пас находится на высоте от 3500 до 4300 м над уровнем моря (в зависимости от того, в какой именно части города вы находитесь). Действительно, на большой высоте вода кипит при более низкой температуре. Почему так происходит? Чтобы вода закипела, давление в пузырьках, образующихся в ней, должно сравняться с атмосферным давлением — но поскольку на высоте давление ниже, то и вода закипает при более низкой температуре, чем обычно.
По мере того как вы поднимаетесь в горы, температура кипения воды падает на 1,9 °C каждые 300 м над уровнем моря. Так что на высоте 3300 м вода будет кипеть при 86 °C. Считается, что температура выше 73 °C достаточно высока для уничтожения большинства микробов, так что в этом плане у вас все будет в порядке.
Трудно давать какие-то конкретные рекомендации насчет того, сколько времени для приготовления еды потребуется, ведь разные продукты готовят по-разному. Я бы предложил поинтересоваться у местных жителей, сколько времени они тратят на приготовление риса, бобов и т. д. Конечно же, вы всегда можете взять скороварку с собой, если будете путешествовать самолетом, и создать таким образом повышенное давление — какое вам захочется.
А вот с выпечкой все обстоит иначе. На большой высоте вода испаряется быстрее, так что в тесто придется добавлять больше воды, чем обычно.
Хороший старт
«Мой муж заявляет, что теплая вода закипает позже, чем холодная, потому что на тот момент, когда вы ставите теплую воду на подогрев, в ней происходит процесс остывания. Я думаю, это просто нелепица. Но он проходил в колледже курс физики, а я — нет».
А какая оценка была у него по физике? Очевидно, что здесь интуиция вас не подвела, в отличие от тех знаний, которые ваш муж когда-то получил. Так что вы правы, а он ошибается.
Хотя я могу попытаться угадать его ход мыслей. Могу поспорить, он решил, что здесь речь идет об инерции, потому что если температура какого-нибудь предмета уже падает, то ему — предположительно — понадобятся дополнительное время и усилия, чтобы остановить падение, и затем нужно заставить температуру подниматься. То есть в первую очередь надо убрать понижение температуры.
Это все верно для физических тел, но температура таковым не является. Когда в прогнозе погоды говорят о падении температуры, на самом деле отнюдь не подразумевается падение чего-то в физическом смысле слова, с грохотом и звуком удара.
Температура — всего лишь придуманный человечеством способ отразить среднюю скорость молекул в каком-то веществе; именно эта скорость нагревает вещество — чем быстрее двигаются молекулы, тем горячее предмет. Мы не можем забраться внутрь и измерить скорость каждой отдельно взятой молекулы, поэтому мы выдумали понятие температуры
В кастрюле с горячей водой миллиарды молекул движутся на более высокой скорости, нежели та, на которой эти молекулы передвигаются в кастрюле с холодной водой. Наша задача при нагревании воды в кастрюле — дать этим молекулам больше энергии, чтобы заставить их двигаться еще быстрее — настолько, чтобы вода смогла закипеть. Очевидно, что «теплым» молекулам для этого понадобится меньше добавочной энергии, нежели «холодным», потому что они уже на полпути к финишу, то есть к точке кипения. Так что теплая вода закипит первой.
Однако использовать горячую водопроводную воду для приготовления пищи все же не стоит, и вот по какой причине. В домах старой постройки могут быть медные водопроводные трубы, соединенные с помощью свинцового припоя. Горячая вода может вымывать крошечные частицы свинца, который является ядом кумулятивного действия (то есть он накапливается в организме). Так что всегда лучше использовать для приготовления пищи именно холодную воду. Да, ее придется дольше нагревать до момента закипания, но поскольку так вы можете прожить дольше, то можно и подождать немного ради этого.
Почему кипит вода?
«Я и моя жена никак не можем прийти к согласию вот по какому вопросу: закипит ли вода в кастрюле быстрее, если ее накрыть крышкой? Она говорит, что да, закипит быстрее, потому что без крышки большое количество тепла просто теряется. Я считаю, что закипит позже, потому что крышка повышает давление внутри и точка кипения воды тоже возрастает — будто в скороварке. Так кто из нас прав?»
Ваша жена выиграла, хотя вы тоже отчасти правы.
Когда вода в кастрюле нагревается и ее температура поднимается, над ее поверхностью появляется все больше водяного пара. Так получается потому, что все больше молекул воды на ее поверхности получают достаточно энергии, чтобы «сбежать» из жидкости в воздушную среду. Возрастающий объем водяного пара уносит с собой всевозрастающее количество энергии, которая в другом случае была бы потрачена на дальнейшее нагревание воды. Более того, чем ближе точка кипения, тем больше энергии уносит с собой каждая молекула водяного пара и тем важнее становится задача не потерять эти молекулы. Крышка кастрюли частично блокирует потерю всех этих молекул. Чем плотнее прилегает крышка, тем больше «горячих» молекул останется в кастрюле и тем раньше закипит вода.
Ваше же утверждение, согласно которому благодаря крышке повышается давление внутри кастрюли, словно в скороварке, и, таким образом, повышается точка кипения (соответственно, откладывается и собственно момент закипания), теоретически верно, но в реальности все обстоит иначе. Даже плотно прилегающая тяжелая крышка поднимет давление внутри менее чем на 0,1 %, что, в свою очередь, повысит температуру кипения на сотые доли градуса. Получается, что вы скорее отсрочите момент кипения, гипнотизируя кастрюлю взглядом, нежели накрывая ее крышкой.
Уварить бульон не так-то просто
«Как-то раз я готовила холодец, уваривая бульон из телятины. Мне казалось, что это будет длиться вечно! Почему его так трудно уварить?»
Выпаривание воды кажется самым простым делом в мире. Нет, ну а что: оставьте лужицу воды, и она через некоторое время испарится сама. Но этот процесс занимает время, ведь необходимые для испарения калории сами по себе очень скоро в воду не перейдут, особенно из относительно холодного воздуха комнатной температуры. Даже на кухонной плите, когда газовая горелка отдает множество калорий кастрюле, вам придется кипятить бульон на малом огне более часа, пытаясь выполнить кажущуюся такой простой задачу «уварить до половины объема».
Для того чтобы уварить даже небольшое количество воды, вам понадобится на удивление много тепловой энергии, и вот почему. Молекулы воды крепко «держатся» друг за друга. Поэтому требуется много затрат энергии для того, чтобы отделить их от общей массы жидкости и отправить в воздух в виде водяного пара. Например, для того чтобы выпарить 0,5 л воды, то есть трансформировать ее из жидкости в водяной пар (уже после того, как она достигла точки кипения), ваша газовая плита должна передать этому количеству воды более 250 калорий. Для примера: такое же количество энергии потратит женщина весом 57 кг на подъем по ступенькам лестницы в течение 18 минут без остановок. И все это лишь для того, чтобы выпарить пол-литра воды.
Вы, конечно, можете включить конфорку на полную мощность, и тогда тепло быстрее будет передано воде. Температура жидкости никогда не поднимется выше точки кипения, но пузыриться она будет более активно, а чем больше пузырьков, тем больше выйдет пара. Неразумно было бы проделывать такое с бульоном, по крайней мере если вы не обезжирили и не процедили его. В противном случае интенсивное кипение — в отличие от кипения на слабом огне — будет способствовать раздроблению твердых веществ и жира на крошечные шарики, которые зависнут в толще воды, и бульон в результате помутнеет. Лучший способ ускорить процесс уваривания — налить жидкость в широкую и мелкую кастрюлю. Чем больше площадь поверхности у жидкости, тем активнее она контактирует с воздухом, а значит, и быстрее испарится.
С вином или без вина?
«Когда я готовлю с добавлением вина или пива, выгорает ли весь спирт, или же некоторое его количество остается? Возможны ли в этом случае проблемы для совершенно непьющих людей, например для человека, прошедшего курс антиалкогольной терапии?»
Во многих кулинарных книгах утверждается, что весь (ну или почти весь) спирт «выгорает» во время приготовления пищи (авторы имеют в виду, что он испаряется; спирт не горит, пока вы его не подожжете). В качестве обычного объяснения, если таковое вообще потрудились дать, они пишут, что спирт закипает при температуре 78 °C, а вода — только при 100 °C, и, таким образом, алкоголь выкипит раньше, чем вода. Ну, вообще-то все происходит несколько иначе.