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煮蛋的物理~加熱時間與蛋的熱傳導 次要群組 [科學動手做::輕鬆隨意玩] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-27 08:08:40
關鍵字 1白煮蛋 2傳導 3對流 4蛋白質
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/365.html
文章歡迎轉載,請尊重版權註明連結來源。
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熱的傳遞方式:傳導、對流、輻射,白煮蛋的過程是用到哪種方式?水是液體,煮沸『水』,當然與『對流』有關。然而,蛋也是液體,煮熟『蛋』卻要認真地考慮『傳導』問題喔!

蛋雖是液態,不過在密閉系統(蛋殼)中,加上稠度大,蛋白質遇熱變性會凝固,怎麼容易『對流』呢?熱能如果持續供應,蛋白蛋黃逐漸由外向內凝固,它與傳導的關係更密切!

食品內部熟度,除了受加熱時間熱量供應的影響,還要考慮餘熱與傳導速度。我們會發現,有時候撈起的肉類或烤好的肉品,明明熟度適中,但過一陣子,肉質就變成老老的~主要原因在於:餘熱仍然慢慢傳導到內部!

關於烤肉與煮蛋的傳導問題,最有趣的莫過於『搞笑學物理』(天下出版)的作者所做的二個研究,從『烤肉的觀察』談到『煮出完美的黃金蛋』,來驗證熱傳導定律!

有關烤肉的熱傳導是這樣敘述的,轉載自『搞笑學物理』第二章書摘

……煮蛋的時候,熱在蛋白裡產生的密度差異,不太可能引起分子大規模運動,因此對流作用不太可能會發生。在煮蔬果葉菜類和肉類的時候,也不會有對流現象,因為食物當中的水分子,都被纖維組織緊緊包住。傳導作用雖然很緩慢,然而應該是這幾類食物在烹調時的主要傳熱方式。以廚師的觀點來看,這種傳熱方式的主要缺點是,在煮大塊的肉類或蔬果時,需要較長的時間。但這也有好處,這些煮好的食物,裡頭的熱可以維持得比較久……
……當烤肉從爐架上取下來時,接近表面的熱電偶,溫度立刻開始下降。但靠近中央的熱電偶,卻顯示肉裡的溫度繼續上升。在靜置的40分鐘裡,肉裡的溫度都是上升的,最後來到55℃,這是使肉介於半熟與全熟之間的溫度。難道肉塊沒有遵從正常的熱傳導定律嗎?
……這正是熱傳導定律搞的鬼。在肉塊拿出烤箱的時候,肉中央的溫度還不是最高的,旁邊的肉都比它更熱,因此熱從溫度高的地方傳到較冷的地方,是完全正確的現象。在拿出烤箱之後,肉塊裡最熱的一層,是介於外表和中央之間的位置上。因此它向低溫的地方傳導,一面往外散熱,一面向中央加溫。後來的數據分析顯示,這項傳導過程進行的速率,完全符合傅立葉方程式的推算……

如此一來,善用熱傳導的平均律抓出時間,或著是尋找沸點合適的液體來煮蛋,也可以做出黃金比例的白煮蛋。

*******

怎麼樣控制加熱時間,或是加熱後用水冷卻降溫(減少餘熱的傳導),來做出不同熟度的白煮蛋呢?

雖然手邊沒有神奇的『煮蛋顯示器』(『白煮蛋』好好玩!煮蛋的科學小玩意~煮蛋顯示器),但我有『倒數計時器』,時間一到,會嗶嗶叫,也是提醒!就來用『煮沸時間長短』與『冷卻與否』當作變因,作個簡單的煮蛋實驗囉!

市場上購買鋪著稻穀的雞蛋~多少會沾些污物,超市購買的洗選蛋雖看似ok,想到煮的過程中蛋殼可能會破,水『蛋』交融,煮蛋之前絕對要再洗乾淨。(市售的香菇茶葉蛋不知洗了沒?還是用『煮很久,已經高溫殺菌』來安慰自己?)

冷水煮還是沸水煮?許多人建議冷水煮,如果要控制時間,用沸水較容易。我將水先煮沸,再加入生蛋。加熱時間設定煮沸後3、5、8分鐘。各煮二顆,分別自然降溫與浸入冷水中冷卻。

事先在蛋殼上刺一個小洞,避免蛋殼因突然受熱而破裂流出蛋液~水則加入1~2匙的鹽,鹽會使蛋白凝固,萬一蛋白溢出,也能很快凝固,凝固的蛋白會聚集在破洞附近,就像是傷口上的痂(相片上的雞蛋~傷口可真驚人呀!!),不會使更多的蛋白再溢出,煮成蛋花湯。

沸水煮3分鐘à自然降溫,蛋白稍凝結略成型,蛋黃仍能流動(微熟);浸入冷水中冷卻,蛋白部分凝結,蛋黃軟軟稀稀的(沒熟~)

 

 

沸水煮5分鐘à自然降溫,蛋白稍硬凝結成型,蛋黃軟軟的(半熟,看起來好好吃);立刻浸入冷水中冷卻,蛋白剛剛好凝結成型、蛋黃軟嫩可以流動 (半熟~蛋黃可以用吸的呢~)。

 

 

 

沸水煮8分鐘à自然降溫,蛋白硬,蛋黃也硬(全熟);浸入冷水中冷卻,蛋白蛋黃成型稍硬 (接近全熟~)。 

 

加熱時間~影響熱量是否足夠,冷卻方式~則牽涉熱傳導時間,如果想成功吃到半熟蛋,或是蛋黃仍呈半流體的糖心蛋,就要使內部傳導因素消失,不要煮太久~或是將蛋移到冷水中,避免內部溫度繼續讓蛋黃凝固。

*******

『喜歡哪一種熟度呢?』熟度的變化只要利用烹調時間,軟(約3~4分鐘)、適中(約5~7分鐘)和全熟(約8~10分鐘左右),當然還是要考慮蛋的大小、水的溫度~多煮幾次白煮蛋,就能掌握火侯:加熱時間短給它自然冷卻,省瓦斯;不小心加熱時間久,就趕緊泡泡冷水,降溫。烹飪有時要隨性,別給自己壓力!

其實我不喜歡吃白煮蛋,曾有一次就因貪吃被蛋黃噎到!

為了這個實驗以及另一篇的溫泉蛋,有一堆半生不熟的白煮蛋,怎麼辦?咳~把這些混蛋再變身,做成『洋蔥炒蛋』!

 

 

 

蛋的冷凍實驗(上)冷凍滷蛋與凍豆腐
蛋的冷凍實驗(下)生雞蛋冷凍後的變化
『白煮蛋』好好玩!(1) 理化課也『玩蛋』~用石灰放熱來煮蛋
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白煮蛋好好玩(5)~乾燥劑的狂想

 


分類:科學五四三 2008/12/29 16:07

END
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