20210719更新:
好多人都问到先蒸再烤,同时保证时间和味道。好想法,我明天试试。不过可能并没法节省太多的时间,因为1)无论哪种方法都还是需要一些预热时间的;2)蒸完了后红薯表面水很多,在烤箱中升温到120 ℃以上会变难。
20210720更新:
——实验过程:先蒸熟,然后400华氏度(~204 ℃)烘烤10分钟(烤箱有预热)——因为目的是为了节省时间,所以不能烘烤太久。
——实验结果:拨开紫薯后,发现表面几乎没有焦糖色,吃起来也比较像蒸紫薯,而且比较湿。
——猜测原因:在蒸紫薯的过程中,在其表面引入了过多的水,导致之后在烤的过程中,紫薯表面的水没能及时烤干从而无法升温到120℃以上,所以几乎不发生美拉德反应。
以我烤了近百个红薯、紫薯的经验来说,选择200到230度,一是因为快,二是其实此时才是更容易产生美拉德反应的——因为水分的缘故,红薯表层温度会远低于设置温度。
另外,在烤红薯的过程中,无论温度多少,美拉德反应都基本只发生在最外层。
1、烤红薯需要多久
在不同的温度下大致需要烤多久才能保证红薯完全熟呢?根据我的经验,对于一个干燥的烤箱(还没考虑尝试在烤箱中加入少量水以增大传热系数),需要在400华氏度(~204摄氏度)下烘烤大约40分钟;而当我使用350华氏度(~177摄氏度)时,则需要至少一个小时。这里不同的烘烤温度,主要影响的是热量传递到红薯内部的时间,温度差越大,热传导更容易发生。另外,哪怕在200℃的环境下烘烤,红薯最外层的温度也并不会达到200℃——反而只有140℃左右。(可见下面的模拟)
实际上,哪怕在100℃,红薯也是可以熟的。比如你可以用蒸锅来热红薯,那样甚至比烤箱更快!一般我们说温度越高反应速率越快,但是这里并不是因为违反了阿伦尼乌斯方程,而是因为不同的传热系数。干燥的空气是热的不良导体,所以在干燥的烤箱中,哪怕温度很高,实际上红薯上的温度并没有上升得那么快的;反倒是在蒸锅中,由于一直有高温水蒸气,反而红薯中温度很快就升高至100℃,不久就能熟。
但是,一般蒸的红薯没有烤的红薯甜,没有烤的红薯好吃,这是因为烤红薯中会发生美拉德反应。
很多关注我的小伙伴们都知道我喜欢使用matlab,那么我这里也用matlab尝试一下简单的模拟,基于傅里叶定律
鉴于大多数人关心的是结果而不是过程的细节,所以将细节放在最后部分进行介绍。
假设三种不同的条件下,模拟红薯最内部的温度变化情况(仅供定性比较)。由此可见,虽然用蒸的方式,外界温度最低,但是如果传热快的话照样可以更先熟。
而我们知道,红薯中存在有水的,而在水蒸发完全之前,温度不可能超过100 ℃。而哪怕最外层温度已经干了,温度超过了100 ℃,如果内部一层仍然没有蒸发完全的话,最外层从外部吸收的所有热还会被传输进去来蒸发水,从而使得温度是呈阶梯状上升(在100摄氏度以上)。
2、美拉德反应
美拉德反应是指的是食物中的还原糖(碳水化合物)与氨基酸/蛋白质发生的一系列复杂反应,其结果是生成了棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素,在140-165℃间反应迅速。[1]
由此可见,在蒸的情况下,由于温度就是100℃,美拉德反应几乎不发生;在烤箱中,该反应也只在红薯、紫薯的表面发生——也就是和皮所接触的那部分。这是因为在薯的内部,存在很多水分的,所以内部温度也只能在100℃左右,而只有薯的表面才能达到高温。这也是为何烤红薯中,焦糖色只发生在红薯的表面,而内部并没有;这也是为何与皮直接接触的烤红薯部分格外的香甜。
总结:当选择200-230℃烤红薯时,
模拟过程细节:
进行的假设:
进行的数据估计(仅仅代表相对值和定性情况)
代码在下面,欢迎感兴趣的朋友自己玩玩以及讨论:
clear all; A(1:10,1)=20; %每层红薯的初始温度,室温 A(11,1)=200; %外部温度 w(1:10,1)=3; k1=0.5;%内部传热系数 k2=0.1;%外部传热系数——如果是水蒸气传热,取100 c=100;%湿红薯热容 c2=300*c;%水的蒸发焓 c3=0.8*c;%干红薯热容 for j=1:1:100000 %模拟的时间数 for m=1:1:10 %对于每层红薯 dTdx(m,j)=-(A(m+1,j)-A(m,j));%计算dT/dx if m==1 q(m,j)=-k1*dTdx(m,j); %最内层只能收热量 end if m>1 && m<10 q(m,j)=-k1*dTdx(m,j)+k1*dTdx(m-1,j); %其他层从外层收,并往内层传 end if m==10 q(m,j)=-k2*dTdx(m,j)+k1*dTdx(m-1,j);%最外层从外界收,传热率不同 end if abs(A(m,j)-100)>1 && w(m,j)>0 %当水还没蒸发完,并且该层温度不到100℃,直接升温 A(m,j+1)=A(m,j)+q(m,j)/c; w(m,j+1)=w(m,j); A(11,j+1)=A(11,j); end if abs(A(m,j)-100)<=1 && w(m,j)>0 %当温度达到100℃时,开始蒸发 A(m,j+1)=A(m,j); w(m,j+1)=w(m,j)-q(m,j)/c2; A(11,j+1)=A(11,j); end if w(m,j)<=0 %当水蒸发完了,继续升温 A(m,j+1)=A(m,j)+q(m,j)/c3; w(m,j+1)=w(m,j); A(11,j+1)=A(11,j); end end end