Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 8, 2002 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Se relaterede artikler nederst på siden.
Af Thorvald Pedersen
»The Third Informal Conference on Chemical Kinetics and Atmospheric Chemistry« blev afholdt på LO-skolen i Helsingør 7.-9. juni i år. Jeg havde forsigtigt spurgt organisationskomitéens formand, lektor Matt Johnson, om han mente, at et foredrag med titlen »Kinetic Aspects of Cooking« ville gøre sig ved hans konference. Mit uigendrivelige argument var, at da der jo var tale om en »Informal conference«, så måtte noget uformelt vel være på sin plads. Det argument (»vriden arm« er muligvis et mere dækkende udtryk) kunne komitéen jo kun vanskeligt argumentere imod, så foredraget blev accepteret. (Nu er jeg lidt spændt på, om de måske vil gå over til at kalde konferencen »Formal Conference« næste år).
Det gode ved LO-skolen er, at den ligger såpas langt fra Helsingør, at det er noget besværligt at slippe af sted til andre attraktioner, så de var der (vistnok) alle 80 (fra 14 nationer!), da jeg gav mit foredrag kl. 20 lørdag aften.
Foredraget var bygget op om en menu, som De finder i boks 1. Størstedelen af tiden blev brugt på forretten. (En »handout« med opskrifterne var blevet omdelt). Opskriften på små souffléer findes i boks 3.
Ved en senere lejlighed skal jeg komme ind på min definition af et »doneness index DIX«, men i denne omgang styrer jeg direkte løs på selve souffléens frembringelse, idet jeg tager afsæt i dette citat af Nicolas Kurti:
»It is a sad reflection that we know better the
temperature inside the stars than inside a soufflé!«
Nicolas Kurti,
(professor i fysik på Oxford Universitet til sin død i 1998).
Nogle dage før foredraget skulle afholdes, lå jeg søvnløs og tænkte over dybden i dette citat. Først tænkte jeg over, hvorfor stjerner er lettere at regne på end souffléer, og kom til den slutning, at varmekilden (fusionen) ligger i stjernens centrum, og at hele problemet er centrosymmetrisk, og det er ligesom tilstrækkelig forklaring for mig. Nu ville det jo virke mere overbevisende, hvis jeg bare opstillede varmeledningsligningen i sfærisk polære koordinater og kom med løsningen. Men det ville jo være stjernetosset, al den stund emnet er souffléer ikke stjerner. Ud på natten fik jeg den ide at repetere udledningen af Fouriers varmeledningsligning, så her er den:
Hvis vi begynder med venstresiden, så indeholder den vektoren:
Det er varmefluxvektoren med enheden W/m2.. Ligning (2) fortæller os, at varmefluxen retter sig ind efter den negative temperaturgradient (varmen forplanter sig fra højere mod lavere temperatur, gradienten fra lavere mod højere). Temperaturgradienten er vektoren:
Varmekonduktivitetstensoren er en tingest, der kan ændre varmefluxens retning, så den ikke bare går direkte mod gradienten. Hvis varmefluxvektoren og temperaturgradienten har præcist modsat retning, hvad man ofte vil antage – specielt når man ikke ved, hvordan det præcist hænger sammen – og det gælder helt sikkert i en stjerne, så er tensoren blot et tal k varmekonduktiviteten med enheden W/mK.
I ligning (1) bliver varmefluxen nu dottet med nabla. Man plejer at sige, at man tager divergensen af fluxfeltet, men det interessante er, at det der sker er en beregning af, hvor stor en del af varmefluxen, der bliver tilbage i et rumelement omkring punktet (x,y,z). Resten flyder bare videre til de omgivende rumelementer. Resultatet bliver alt i alt en ligning, som er ækvivalent med (1), men med en ny venstreside:
Nu er tiden kommet til at kigge på højresiden af ligning (1) (eller nu hellere den ækvivalente ligning (4)). Så længe der ikke er varmeforbrugende processer på spil, kan den varme, der blev tilovers i rumelementet kun gå til at opvarme indholdet af rumelementet. Ligningen er altså et udsagn om energibevarelse, og om hvordan denne helt konkret finder sted. C er varmefylden i J/kg, r er densiteten i kg/m3, og produktet r C bliver da varmefylden pr. rumfangsenhed med enheden J/m3.
Kommet så langt i min repetition kunne jeg straks nedskrive 1. souffléligning:
Det nye led på højre side af ligningen er den energi, der går til fordampning af vand. Der sker jo nemlig det, at temperaturen ikke mere kan stige, når den har nået vands kogepunkt. Men varmefluxen fortsætter bare, som om intet var hændt, den afhænger kun af temperaturforskellen mellem skålen og ovnen. Men en ny mekanisme for energibevarelsen er allerede sat ind, nemlig fordampning af vand. Qvap er den molære fordampningsenthalpi (J/mol), og dnw/dt er antallet af mol vand, der fordamper pr. sekund (mol/s), og det negative fortegn gør blot rede for, at vandmængden hermed formindskes. Det syntes jeg var et ret flot resultat, og jeg var så overmodig at tro, at jeg havde løst Kurtis problem – og faldt trygt i søvn.
Næste morgen regnede jeg ud, at der skulle fordampes sølle 20 mg vand for at hæve hver af mine små souffléer (ca. 50 mL vanddamp). Alt var således såre vel, til det faldt mig ind, at modsat hvad der er tilfældet i stjerner, så synker temperaturen ind mod midten af souffléen. Og hvad så? Vanddampen breder sig på grund af trykgradienten ind mod midten, hvor den kondenserer igen! Det bliver ved, indtil temperaturen har nået vands kogepunkt overalt. Alt det har Kurti sikkert været igennem, før han udtalte sig. Det er trods alt ikke hvem som helst beskåret at blive professor i fysik ved Oxford Universitet.
Nu er vi så ved vands kogepunkt overalt i souffléen (lidt over 100°C pga. opløste salte m.v.), og nu begynder den at hæve. Fra nu af gælder 2. souffléligning:
Her er venstresiden den tilførte varme pr. s. Men der er nu en ny komplikation: k-tensoren vil også kræve sin ret. Vi kan hverken forvente, at konduktiviteten er uafhængig af mængden af vanddamp, eller at den er isotrop. Tværtimod! Jo, der er også en skorpedannelse på ramekinens inderside, med hvad det medfører af ændringer i varmetransmissionsegenskaberne. Så der er skam stadig noget at se til. Andre souffléentusiaster må meget gerne komme med sufflerende bemærkninger. I boks 2 tager vi et overblik over en soufflés tre livsfaser.
Opskriften i boks 3 er nok den simpleste souffléopskrift, der findes. Og bemærk: den lader sig ikke opskalere. Hvis De vil lave seriøst store souffléer, så starter det med en tyk opbagning fulgt af æggeblommer og stiftpiskede æggehvider. Problemet er, at skumstrukturen ikke er holdbar i større format. Der må stivelse og æggehvider til for at stabilisere den.
Boks 1
Menu
Petites soufflées au saumon et aux asperges
Agneau a la Abruzzese au fenuille braisé
Genoise au fondant et aux framboises
Boks 2
Tre faser af en soufflés korte liv
1. fase 20o – ca. 95oC: Soufflémassens opvarmning sker ved simpel opvarmning efter Fouriers varmeledningsligning – ligning (4). Æggemassen koagulerer fra ca. 80oC og er afsluttet ved 95oC.
2. fase 95oC – vandets kp.: Opvarmningen følger 1. souffléligning – ligning (5) og er en kompliceret sag hvor vand fordamper ude i kanten af souffléen for at kondensere længere inde. Bemærk at det kondenserede vand har en lidt lavere temperatur end vandets kogepunkt i massen pga. opløste salte o.l. Der skal derfor stadig ske en lille temperaturstigning ud over den, der kommer fra kondensationen.
3. fase ved vandets kp.: Souffléen hæver, nu iflg. 2. souffléligning – ligning (6). Konduktivitetstensoren er kompliceret, fordi den afhænger af graden af hævning. De små souffléer kræver fordampning af ca. 20 mg vand. Den hævede tilstand holder kun så længe, der er eftervarme i skålen, som kan levere fordampningsvarme til det indre af souffléen, nogle få minutter.
Boks 3
Små souffléer
1 ramekin (porcelænsskål på ca. 1,5 cL) pr. person
1 helt æg (pr. ramekin)
0,5 cL piskefløde (pr. ramekin)
Salt og hvid peber
Som forret: Fisk, rejer, muslinger o.l. pocheret
Som osteintermezzo: 1 spsk. danablu og 1 spsk gedeost
Fyldet lægges i ramekinen. Æggene slås ud og røres sammen med fløden, massen krydres. Hældes over fyldet og bages ved 190oC til toppen står op i en bue og er pænt brun – ca. 15-20 minutter. Falder hurtigt og må derfor spises med det samme.
