Turquie Cooking Physics and Thermodynamics

Les dindes sont originaires d'Amérique du Nord, appelées "volailles indiennes" dans certains écrits des années 1500. Vers 1519, les navires ont commencé à transporter des dindes vers l'Espagne, commençant ainsi sa migration vers l'Europe. L'Américain Benjamin Franklin a défendu la Turquie comme oiseau national.

La dinde est devenue proéminente en Europe dans les années 1800 pendant la saison des vacances, remplaçant l'oie comme oiseau de Noël le plus populaire dans la dernière partie du siècle. En 1851, la reine Victoria avait une dinde à la place de son cygne de Noël standard.

La composition d'une Turquie

Au niveau biochimique, une dinde est une combinaison d'environ 3 parties d'eau pour une partie de matières grasses et une partie de protéines. La majorité de la viande provient des fibres musculaires de la dinde, qui sont principalement des protéines, notamment la myosine et l'actine. Parce que les dindons volent rarement mais marchent plutôt, ils contiennent beaucoup plus de graisse dans leurs pattes que dans leur poitrine, ce qui entraîne de fortes différences de texture entre ces sections de l'oiseau et la difficulté de s'assurer que toutes les parties de l'oiseau sont correctement chauffées.

La science de la cuisson d'une dinde

Lorsque vous faites cuire la dinde, les fibres musculaires se contractent jusqu'à ce qu'elles commencent à se briser à environ 180 F. Les liaisons au sein des molécules commencent à se décomposer, provoquant le démêlage des protéines et la tendreté de la chair musculaire dense. Le collagène de l'oiseau se décompose en molécules de gélatine plus molles lors de son déroulement.

La sécheresse d'une dinde est le résultat de la coagulation des protéines musculaires dans la viande, qui peut se produire si elle est cuite trop longtemps.

Différentiels de température

Une partie du problème, comme décrit ci-dessus, est que la nature différente de la viande claire et foncée d'une dinde entraîne des taux différents pour atteindre la coagulation des protéines musculaires. Si vous le faites cuire trop longtemps, la viande de poitrine s'est coagulée; si vous ne faites pas cuire l'oiseau assez longtemps, la viande brune est toujours dure et moelleuse.

Harold McGee, un écrivain en science alimentaire, indique viser 155 à 160 F dans le sein (ce qui correspond à la température globale indiquée par Roger Highfield), mais vous voulez 180 degrés ou plus dans la jambe (une distinction que Highfield n'aborde pas).

Différentiels de chauffage

Puisque vous voulez finalement que le sein et les jambes soient à des températures différentes, la question est de savoir comment y parvenir avec succès. McGree présente une option, en utilisant des sacs de glace pour garder la poitrine de l'oiseau environ 20 degrés plus bas que les pattes pendant la décongélation, afin que les pattes aient un "démarrage à chaud" sur le processus de cuisson lorsqu'elles sont mises au four.

Alton Brown, de Food Network's Bonne nourriture, une fois présenté une autre façon d'établir différents taux de chauffage, en utilisant du papier d'aluminium pour refléter la chaleur loin du sein, entraînant ainsi un réchauffement plus rapide des jambes que du sein. Sa recette actuelle de dinde rôtie sur le site Web de Food Network ne comprend pas cette étape, mais si vous regardez les vidéos connexes, elle montre les étapes à suivre pour utiliser la feuille d'aluminium.

Thermodynamique de cuisson

Sur la base de la thermodynamique, il est possible de faire quelques estimations du temps de cuisson d'une dinde. Compte tenu des estimations suivantes, cela devient assez simple:

• Supposons que le four maintient une température constante tout au long.
• Supposons que la diffusivité thermique est indépendante de la température et du temps.
• Supposons que la dinde est si dodue qu'elle peut être estimée comme une sphère.

Vous pouvez ensuite appliquer les principes de Carlaw & Jaeger's 1947 Conduction de chaleur dans les solides pour arriver à une estimation du temps de cuisson. Le "rayon" de la dinde sphérique hypothétique tombe, résultant en une formule basée uniquement sur la masse.

Temps de cuisson traditionnels

• Petit oiseau - vingt minutes par livre + 20 minutes
• Grand oiseau - quinze minutes par livre + 15 minutes

Il semblerait que ces temps de cuisson traditionnels fonctionnent bien en conjonction avec les calculs thermodynamiques fournis, qui donnent le temps comme étant proportionnel à la masse à la puissance des deux tiers.

Panofsky Turkey Constant

Pief Panofsky, ancien directeur du SLAC, a dérivé une équation pour tenter de déterminer plus précisément le temps de cuisson d'une dinde. Son problème est qu'il n'aimait pas la suggestion traditionnelle de "30 minutes par livre", parce que "le temps de cuisson d'une dinde n'est pas une équation linéaire". Il a utilisé t pour représenter le temps de cuisson en heures et W comme le poids de la dinde farcie en livres et a déterminé l'équation suivante pour la durée de cuisson de la dinde à 325 degrés Fahrenheit. Selon le rapport, la valeur constante de 1,5 a été déterminée empiriquement. Voici l'équation:

t = W ^(2/3)/1,5

Les accélérateurs de particules créent une pellicule rétractable

La pellicule plastique rétractable dans laquelle les dindes (en particulier les dindes Butterball) entrent peut-être également avoir un lien étonnant avec la physique des particules. Selon Symétrie magazine, certaines de ces formes de film rétractable sont en fait créées par un accélérateur de particules. Les accélérateurs de particules utilisent des faisceaux d'électrons pour éliminer les atomes d'hydrogène des chaînes polymères dans le plastique en polyéthylène, ce qui le rend chimiquement actif de la bonne manière, de sorte que lorsque la chaleur est appliquée, il se rétrécit autour de la dinde.