Mit sütsz kis szűcs? Sós húst sütsz kis szűcs? Kezdő háziemberek (asszonyok és férfiak) a megmondhatói, hogy nemcsak a kérdések gyors kimondása nehéz, hanem a hússütés is, nem könnyű a félig nyersen maradt és a szénné égett változat közti ideális állapotot elérni.
Az amerikai fizikusok folyóiratában néhányan meglepő véleményt fogalmaztak meg: a fizika tudománya és a táplálékok közti, az emberi őstörténet távolába nyúló összefüggésről. A szerzők szerint a nagy energiatartalmú, sok fehérjét tartalmazó állati hús fogyasztása tette lehetővé a civilizáció és a tudományok megszületését, mert a húsfogyasztás biztosította a fejlődő emberi agy megfelelő táplálását. Az őskori szakácsokat az alkalmazott tudományok első mestereinek is tekinthetjük, hiszen alaposan átalakították az anyagot: a kemény, mikrobákkal teli, ízekben szegény nyers állati húsból a hőenergia szabályozott alkalmazásával puhább, biztonságosabb és sokkal ízesebb táplálékot állítottak elő. A sok ezer éves gyakorlat ellenére a hús sütése, főzése még ma sem nyugszik tudományos alapokon, a tudomány mostanában kezdi csak részleteiben feltárni a hús konyhai „hőkezelése” során fellépő folyamatokat.
A feladat, mármint a tudományos vizsgálat, nem egyszerű. A húsdarabok, eltérő minőségüknek megfelelően, nagyon eltérően reagálnak a hőhatásokra. Nemrég 128 pulykát sütöttek meg gondosan ellenőrzött, azonos körülmények között. Az eredmény meglepetést keltett: néhány 7, illetve 10 kilogrammos állat megsütéséhez azonos időre volt szükség. Persze nemcsak a pulykák különböznek a mindennapokban, hanem a háztartások sütői is, ezért is nehéz egységes sütési utasítást megadni. Gondot okoz az is, hogy rendszerint kis darabokat sütögetünk. Ha egy vastag szelet belseje éppen ízlésünknek megfelelően sült meg, akkor biztosak lehetünk abban, hogy a külső rétegek ehhez az ideálishoz képest túlsültek. A hőátadás, hővezetés folyamatait nem könnyű megérteni, biztosan nem igaz az a naiv feltételezés, hogy egy húspogácsa vastagságát megduplázva a sütési időt is duplázni kellene. A fizikai kísérleteket az is bonyolítja, hogy a hús sütése, főzése közben változik a húsdarab mérete, összezsugorodik. Így a kísérleti vizsgálatokhoz gondosan beépített hőmérőnk elmozdul a helyéről és máris ellenőrizhetetlenné, megismételhetetlenné vált a kísérlet. Ha a kísérleti vizsgálatok során sok ilyen technikai probléma merül fel, akkor érdemes elméleti modelleket alkotni. A modellekben különböző feltételezéseket teszünk a lejátszódó folyamatokról, ezután a modellszámításokat lefuttatjuk a számítógépen, majd a számított eredményt összevetjük a valósággal, a konyhában készre sütött hússzelet jellemző adataival.
A Physics Today folyóirat felkérésére három szakember, két, félvezetőgyártásban jártas fizikus és egy szakíró, aki a konyhában lezajló fizikai és kémiai folyamatokkal foglalkozik, kísérletsorozatba kezdett. Kezdeti eredményeiket már közzétették és remélik, hogy felismeréseik a hivatásos szakácsok és a kertben grillező amatőrök számára egyaránt segítséget nyújtanak.
A konyhai műveletek során a hőátadás mindhárom lehetséges módja, a hővezetés (kondukció), a hőáramlás (konvekció) és a hősugárzás egyaránt előfordul. A sütőben a húst közvetlenül éri a sugárzó hő és a hőt odavezetik a légáramlatok is. A főzés során az áramló víz közvetíti a hőt, a serpenyőben sülő húshoz pedig vékony zsír- vagy olajréteg vezeti a hőt. Magán a húson belül a hővezetés az uralkodó fizikai folyamat. A konyhai műveletek során a hús nemcsak felvesz, hanem le is ad hőt, ezzel is számolni kell. Az éppen megfordított hússzelet vagy hamburger felső oldala konvekcióval hőt ad át a levegőnek. A sütőben a hús vizet párologtat, tehát a párolgás lehűti a felszínét, nagymértékű párolgás a sütő hőmérsékletét is alaposan lecsökkentheti.
A hőátadás mindhárom formája alapjában véve a hőforrás és a hús hőmérsékletének különbségétől függ. A helyzet persze ennél bonyolultabb, ugyanis figyelembe kell venni a hőátadási együtthatót is. Ez a szám annak a mértéke, hogy a hőmérsékletkülönbséget mennyire hatékonyan tudjuk hőáramlássá alakítani, azaz az egyik közeg mennyire hatékonyan képes leadni, illetve a másik milyen tempóban képes felvenni a hőt. A hőátadás tempójában rendkívül nagy különbségek léphetnek fel. A sütőben sütés lassú módszer, mert sem a hőáramlást biztosító levegő, sem a hőt kisugárzó fémfal nem képes kellően hatékony hőátadásra. Ezért nyúlhatunk be nyugodtan, kezünk megégetése nélkül egy edényért az akár 300 Celsius-fok léghőmérsékletű sütőbe, egy ugyanilyen hőmérsékletű serpenyő kézbevétele viszont azonnal komoly égési sebeket okoz.
A számítások szerint akár ezerszeres különbség is lehet a sütésnél és a párolásnál fellépő hőátadás hatékonysága között. A főzési idők viszont a tapasztalat szerint nem különböznek egymástól ennyire drasztikusan. Modellünk tehát még túl egyszerű, más jelenségeket is figyelembe kell venni. Eddig csak azzal számoltunk, hogy a levegő vagy a forró olaj hőt ad át a hús felszínének. A hőnek azonban be is kell hatolnia a hús belsejébe, itt pedig teljesen mások a hőáramlás sebességviszonyai. A főzési időt lényegében ezek a húson belüli hőáramlási viszonyok szabják meg. A húsban a hő elsősorban vezetéssel terjed, körülbelül olyan sebességgel, mint a nem áramló vízben vagy fában. (Ez a sebesség alig százada a fémekben fellépő hővezetés sebességének.) A főzési időre még egy tényező van döntő befolyással, ez pedig a hús nagy víztartalma. A húsok mintegy háromnegyedrészben vízből állnak, ez a víz messze a névleges alá csökkenti a tényleges főzési hőmérsékletet. A sülő hús felszínén a hőmérséklet megegyezik a környezet (levegő, olaj stb.) hőmérsékletével. Beljebb a tényleges hőmérséklet sohasem haladhatja meg a víz forráspontját. Ha a felszínen már ki is száradt a hús és magas a hőmérséklete, a beljebb levő húsrészek még tartalmaznak vizet és azt párologtatják el. A hús belső része mindig úgy érzi magát, mintha százfokos, forrásban levő vízben lenne, függetlenül attól, hogy kint már akár több száz fokot ért el a hőmérséklet. Rostonsütésnél, grillezésénél, serpenyőben sütésnél a nedvesség el tud párologni a felszínről, ez is csökkenti a hús felszínén a tényleges hőmérsékletet.
A terjedelem szabta korlátok miatt most nem tudunk elmélyedni a hőhatás által kiváltott molekuláris változásokban, a fehérjék átalakulásában, a sült hús felszínén kialakuló ízes barna réteg kémiájában. Visszatérünk majd a kísérletező fizikusok konyhai eredményeihez. Tőlük választ kapunk majd olyan fontos kérdésekre is, hogy hányszor és milyen időközönként érdemes a sülő húst megfordítani, mérési eredményeik alapján ajánlásokat tesznek a kellő hőmérséklet és más jellemzők megválasztásához.
Szóljon hozzá!