Termodynamikk og matlaging av et Tyrkia

kalkuner er hjemmehørende i Nord-Amerika, kalt "indiske fugler" i noen skrifter på 1500-tallet. Rundt 1519 begynte skip å transportere kalkuner tilbake til Spania, og begynte dermed sin migrasjon til Europa. Amerikaneren Benjamin Franklin tok til orde for kalkunen som den nasjonale fuglen.

Kalkunen ble fremtredende i Europa på 1800-tallet i høytiden, og erstattet gåsen som den mest populære julefuglen i siste del av århundret. I 1851 hadde dronning Victoria en kalkun i stedet for sin vanlige julesvane.

På biokjemisk nivå, er en kalkun en kombinasjon av omtrent 3 deler vann til en del fett og en del protein. Størstedelen av kjøttet kommer fra muskelfibre i kalkunen, som for det meste er proteiner - særlig myosin og aktin. Fordi kalkuner sjelden flyr, men heller går, inneholder de langt mer fett i bena enn i brystet, noe som resulterer i det sterke forskjeller i tekstur mellom disse delene av fuglen og vanskeligheten med å sørge for at alle deler av fuglen er ordentlig oppvarmet.

Som deg kok kalkunen, muskelfibre trekker seg sammen til de begynner å bryte opp rundt 180 F. Bindinger i molekylene begynner å bryte ned, noe som får proteiner til å løsne, og det tette muskelkjøttet blir mørere. Kollagen i fuglen brytes ned i mykere gelatinmolekyler når den avvikles.

Tørrheten til en kalkun er et resultat av at muskelproteiner koagulerer i kjøttet, noe som kan resultere hvis det blir tilberedt for lenge.

En del av problemet, som beskrevet ovenfor, er at den forskjellige naturen til det lette og mørke kjøttet i en kalkun resulterer i forskjellige hastigheter for å nå koagulering av muskelproteinene. Hvis du steker det for lenge, har brystkjøttet koagulert; hvis du ikke koker fuglen lenge nok, er det mørke kjøttet fremdeles tøft og seigt.

Harold McGee, en matvitenskapsforfatter, indikerer å satse på 155 til 160 F i brystet (som stemmer overens med det samlede temperatur indikert av Roger Highfield), men du vil ha 180 grader eller over i benet (en skille Highfield gjør ikke adresse).

Siden du til syvende og sist ønsker at brystet og beina skal være forskjellige temperaturer, er spørsmålet hvordan du kan oppnå dette. McGree presenterer ett alternativ, ved å bruke ispakker for å holde brystet til fuglen omtrent 20 grader lavere enn bena mens de tiner, slik at beina får en "varmestart" på kokeprosessen når de blir satt i stekeovn.

Alton Brown, av Food Network's God mat, presentert en gang en annen måte å etablere forskjellige oppvarmingshastigheter ved å bruke aluminiumsfolie for å reflektere varme vekk fra brystet, og resulterte i at bena varmes raskere enn brystet. Hans nåværende oppskrift med steke-kalkun på nettstedet Food Network inkluderer ikke dette trinnet, men hvis du ser på relaterte videoer, viser det trinnene som er involvert i bruk av aluminiumsfolie.

Basert på termodynamikk, er det mulig å gjøre noen estimater av koketiden for en kalkun. Tatt i betraktning følgende estimater, blir det ganske grei:

• Anta at ovnen holder konstant temperatur gjennom hele.
• Anta at den termiske diffusiviteten er uavhengig av temperatur og tid.
• Anta at kalkunen er så fylt at den kan estimeres som en kule.

Du kan deretter bruke prinsippene i Carlaw & Jaegers 1947 Ledning av varme i faste stoffer å komme med et estimat for koketiden. "Radiusen" til den hypotetiske sfæriske kalkunen faller ut, noe som resulterer i en formel som bare er basert på masse.

• Liten fugl - tjue minutter per pund + 20 minutter
• Stor fugl - femten minutter per pund + 15 minutter

Det ser ut til at disse tradisjonelle koketidene fungerer bra sammen med den termodynamiske beregninger som er gitt, som gir tiden som proporsjonal med massen til kraften til to tredjedeler.

Pief Panofsky, tidligere SLAC-direktør, avledet en ligning for å forsøke å presisere bestemme koketiden til en kalkun. Problemet hans er at han ikke likte det tradisjonelle forslaget om "30 minutter per pund", fordi "tiden en kalkun skal tilberedes ikke er en lineær ligning." Han brukte t å representere steketiden i timer og W som vekten av den utstoppede kalkunen i pund og bestemte følgende ligning for hvor lang tid kalkunen skulle kokes på 325 grader Fahrenheit. I følge rapporten ble den konstante verdien på 1,5 empirisk bestemt. Her er ligningen:

t = W^(2/3)/1.5

Krympespakken av plast som kalkuner (spesielt Butterball-kalkuner) kommer i, kan også ha en fantastisk tilknytning til partikkelfysikk. I følge Symmetry magasin, er noen av disse formene for krympeinnpakning faktisk opprettet av en partikkelakselerator. Partikkelakseleratorer bruk elektronstråler for å slå hydrogenatomer av polymerkjedene i polyetylenplasten, gjør den kjemisk aktiv på akkurat den rette måten, slik at når varmen tilføres krymper den rundt Tyrkia.