今日のおじさん、なに食べました? (仮)

妻の料理と、おじさんの毎日の記録です。ほんのり工学テイスト。

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圧力鍋の中の温度は?~高圧になると,沸点が上がる
【今日の料理】 2011/4/6 夕食
 今日も圧力鍋で料理.蒸し機能を使って,豚肉と野菜を蒸してみました.



★米飯

★みそ汁,なす

★豚肉と野菜の圧力鍋蒸し
 生野菜にしゃぶしゃぶ用の豚肉を載せて,にんにくみそをかけました.圧力鍋の蒸し機能で,加圧3分.

★かぶと厚揚げの煮びたし
 レシピは,[1]によります.かぶは5分間だけ煮て,余熱で10分ほど放置するのがコツとのことです.このレシピ通りにしたら,かぶに,ほどよく火が通り,とてもおいしくできました.

[1]奥園壽子;超ムダなし!食べきりレシピ、家の光協会、(2009)


【今日の料理工学】 圧力鍋の中の温度は?~高圧になると,沸点が上がる
 昨日に引き続き,圧力鍋について.


 圧力鍋の調理がなぜ早いか?について,①高圧だから,②高温だから.という理由が,よく挙げられます.高圧と高温が,どのように調理を早めるかのメカニズムについては,ひとまず置いておくとしても,高圧・高温とは,どれくらいのレベルなんだろう?という,疑問が沸いてきます.
 昨日は,高圧とは,2気圧(0.2MPa)程度らしい,と見積もりました.そこで今日は,高温とは何℃くらいなのか,考察してみます.

 簡単のため,圧力鍋の中は,水だけで満たされているとします.
 よく知られている通り,水の沸点は,圧力に依存します.通常の大気圧(1気圧)下では,沸点は約100℃ですが,高い山に登ると,気圧が低いため,沸点が80℃代で沸くこともあるそうです.逆に,圧力が高いほど,沸点は上昇し,圧力鍋では,水温は100℃を超える,ということです.

 さて,圧力鍋での調理中には,水は沸騰状態を保っています.したがって,圧力鍋中の水の温度は,0.2MPa下での,水の沸点とほぼ等しいだろう,と推定できます.
 任意の圧力化での,水の沸点を知るには,「蒸気圧線図」を使えば良いそうです.蒸気圧線図は,線図で直接与えられることもありますが,今回は,「アントワンの式」というものを用いて,エクセルで作成しました.
 アントワンの式は,以下のように表せます[2].
 P=10^{A-B/(t+C)}
 ここで,
 P:圧力[mmHg]
 t:沸点[℃]
 A:定数,水の場合,8.02754
 B:定数,水の場合,1705.616
 C:定数,水の場合,231.405

 [2]東京理科大学教授・大江修造;http://s-ohe.com/Antoine_Eq.htm,(2009)
 http://s-ohe.com/Antoine_Eq.htm

 圧力の単位の換算は,1Pa=1N/m^2=0.0075mmHgです.
 これをエクセルでグラフ化すると,下図1のようになります.
<図1>
z20110406z1.jpg


 この結果から,圧力が0.2MPaのときは,水温は約120℃ということが分かります.
 以上から,通常の調理:100℃に対して,圧力鍋調理:120℃となります.つまり,20℃しか,温度は上がっていないと推察されます.(絶対温度で考えれば,373K→393Kで,わずか5%の差でしかない.)この結果は,意外に感じました.この程度の温度上昇で,どうして何十分もかかる料理が,数分に短縮できるのか?という疑問が浮かんできます.この問題には、「アレニウスの式」が関係します。詳しくは,次回の記事をご覧ください(→こちら)。


【今回の結論】
 圧力鍋の中の温度は,約120℃と推定される.(中の圧力=0.2MPaの場合)


★こんな疑問にも、興味がありませんか?
 ・煮物は「冷えるときに味が染みる」って、本当?→こちら
 ・圧力鍋は、味が染みにくいか? 比較実験 →こちら
 ・味付けの順序「さしすせそ」の根拠は? →こちら


【関連記事】
圧力鍋編・前の記事:圧力鍋の圧力
圧力鍋編・次の記事:温度の調理への影響

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