Sous vide: perché gli alimenti cilindrici / cilindrici e sferici / a forma di sfera si cucinano più velocemente di quelli di tipo slab?

La "Guida pratica alla cucina Sous Vide" di Douglas Baldwin ha grafici per i tempi di cottura sous vide. Non mi sembra intuitivo, i tempi di cottura sono drasticamente più brevi per sfere e cilindri rispetto alle lastre. Qualcuno ha una spiegazione?

Un'immagine aiuta davvero qui:

C'è la tua lastra, cilindro e sfera con lo stesso spessore.

Il tempo di cucinare dipende dallo spessore, poiché questa è la distanza che il calore deve percorrere dalla superficie verso l'interno. Ma dipende anche dal rapporto tra area superficiale e volume (e quindi forma): più superficie hai per volume, più spazio devi trasferire calore rispetto alla quantità di calore che devi trasferire per scaldare completamente la carne .

Quindi, non sorprendentemente, a spessore costante, una lastra richiede più tempo di un cilindro, che richiede più tempo di una sfera.

Naturalmente, gli spessori tipici delle varie forme sono diversi, quindi non è molto significativo confrontare le cose a spessore costante. Una lastra potrebbe essere un filetto di pesce, una bistecca o molti piccoli pezzi di carne confezionati insieme in una busta - niente di così denso, a meno che non sia una borsa veramente piena. Un cilindro potrebbe essere un filetto di maiale o un'approssimazione decente di un petto di pollo - ancora non così spesso. Una sfera potrebbe essere un singolo medaglione di bistecca, o forse una buona approssimazione di una grossa spalla di maiale - una gamma piuttosto ampia.

Detto questo, alla fine pensiamo spesso alle cose in termini di quantità di carne, cioè il volume. Una lastra di 2 x 10 x 10 cm, un cilindro di 5 cm di diametro lungo 10 cm e una sfera con raggio di 7,25 cm hanno tutti all'incirca lo stesso volume. Secondo tale tabella, la lastra ha bisogno di 1,25 ore, la bombola ha bisogno di 2,75 ore e la sfera ha bisogno di 4 ore. Quindi, se stavi pensando a quantità simili di carne, forse ciò corrisponde meglio alla tua intuizione.

Quindi, sto espandendo il mio commento in una risposta.

Penso che sia possibile che il grafico stia assumendo qualcosa di diverso volumi per le diverse forme, poiché solo una dimensione (spessore, che di solito è la dimensione più sottile) è stata elencata nel grafico.

Quindi, per esempio, dato un pezzo con uno spessore di un centimetro, la sfera risultante è una piccola pepita di un centimetro in tutte le direzioni, senza spazio di manovra, poiché le sfere sono simmetriche. Un cilindro dello stesso spessore ha il diametro definito, poiché la larghezza e lo spessore sono uguali in un cilindro, anche se la sua lunghezza può essere più variabile, quindi un cilindro di un centimetro di spessore può essere facilmente lungo tre centimetri e quindi inizia circa tre volte il volume della sua "controparte" sferica.

E poi c'è la lastra. Con solo lo spessore dato, può essere considerevolmente più grande in lunghezza e larghezza. Guardando uno spessore di un centimetro, possiamo iniziare a tre centimetri di larghezza per abbinare i nostri tre precedenti lunghi e tre larghi per formare una lastra piana invece di una striscia, per nove volte il volume di una sfera di un centimetro e tre volte la volume di un cilindro da uno a tre centimetri.

Come menziona il commento di rumstscho, la differenza deve essere piuttosto visibile perché la forma sia considerata un cilindro piuttosto che una sfera, o in realtà una striscia contro un cubo (dare o prendere irregolarità e / o bordi arrotondati), quindi deve avere una lunghezza maggiore qualificare. Lo stesso vale per una lastra piuttosto che un cilindro - deve essere visibilmente più grande in due dimensioni, altrimenti sembrerà più una striscia o un pezzo (quadrato o sferico).

È piuttosto intuitivo che un pezzo più grande, con più volume e più massa, impiegherà più tempo a cuocere, più a lungo affinchè la temperatura si uniformi ai bordi. Ovviamente, questo rende il problema "intuitivo" l'impostazione della carta, che sta comparando pezzi di dimensioni piuttosto diverse basate solo sullo spessore - potrebbe essere un po 'sensato che il tasso di diffusione sia basato sulla dimensione più sottile, ma i risultati sono, come hai detto, contro-intuitivi dal momento che non ho visto nulla menzionare quell'assunzione. Il tempo dovrebbe essere lo stesso se le altre variabili come la dimensione assoluta non hanno importanza, ma chiaramente devono essere prese in considerazione in qualche modo. Potrebbe essere più sensato confrontare i profili per pezzi dello stesso volume, o creare un grafico per ogni forma, o semplicemente menzionare le ipotesi fatte o qualcosa del genere.

Per il stesso volume , la stessa massa, mi aspetterei che una lastra piatta sottile si scaldi molto più velocemente e che una sfera o un cubo si riscaldino più lentamente, a causa del rapporto tra superficie e volume. Ma una volta che stiamo parlando di diverse quantità di massa in ogni forma, sì, mi aspetterei che lo stesso volume di cibo cucinasse più velocemente come cubetti a cubetti, invece di tagliare a strisce più lunghe o lasciare meno assi più larghe, semplicemente perché il i pezzi sono più piccoli e ci sono più tagli, quindi più superficie.

Fisico qui. C'è una spiegazione molto semplice.

Il calore (come in energia) può solo trasferire attraverso la superficie del cibo. Gli oggetti sferici hanno la stessa distanza dal centro della sfera da tutti i lati, ma in una lastra, la distanza dal centro è molto più corta in alto e in basso rispetto al lato. (Per una lastra di 2 "di spessore, è 1" al centro dall'alto ma potrebbe essere 4 "al centro dal lato.) Per questo motivo, tutta l'energia necessaria per cuocere il centro in modo efficace proviene dall'alto e dal basso .  Molto liberamente, state eliminando circa metà dell'area superficiale attraverso la quale l'energia può fluire, quindi ci vuole circa il doppio del tempo per raggiungere la stessa temperatura.