Realmente hay un par de problemas separados que se unen aquí:
¿Qué es la conversión de colágeno a gelatina?
Cuando el colágeno se convierte en gelatina, no se está derritiendo (que es el mismo tipo de molécula, al igual que el hielo y el agua líquida son lo mismo).
En cambio, se está hidratando, que es un proceso de conversión química, donde el agua se agrega realmente a la estructura general de la molécula de proteína, convirtiéndola en una molécula de proteína diferente.
Esto no sucede solo por la temperatura, sino porque una molécula de agua con el nivel adecuado de energía para impulsar el proceso (es decir, moverse lo suficientemente rápido) golpea la molécula de colágeno en el lugar exacto para interactuar con ella y convertirse en parte de la molécula
La nueva molécula se llama gelatina.
¿Por qué una olla a presión facilita efectivamente temperaturas más altas que un horno?
La mayoría de los alimentos contienen una gran cantidad de agua. Una de las propiedades fundamentales del agua es que se necesita una cantidad relativamente grande de energía para convertirlo de agua líquida justo en el punto de ebullición (100 C / 212 F a presión del nivel del mar) en vapor a la misma temperatura. Esto se llama la entalpía de la vaporización .
Cuando un alimento que contiene agua se calienta en aire a presión normal, incluso si la temperatura del aire es mucho más alta que el punto de ebullición del agua, la superficie del alimento no puede calentarse más que el punto de ebullición, porque cualquier energía adicional se utiliza para convertir el agua en vapor y secar la superficie.
Solo una vez que la superficie esté seca puede comenzar el dorado y otros procesos que suceden por encima de los 100 ° C.
Sin embargo, en el interior de los alimentos, que todavía están húmedos, la temperatura nunca podrá superar el punto de ebullición. Muy pocos alimentos se cocinan normalmente hasta el punto en que los interiores están lo suficientemente secos como para calentarse más que esto.
En una olla a presión, el punto de ebullición del agua es mayor una vez que se alcanza la presión (por brevedad, no discutiré por qué es así). Por ejemplo, a 15 bar (típico de una olla a presión, una atmósfera adicional de presión por encima de la presión normal al nivel del mar), el agua no hervirá hasta aproximadamente 250 F / 121 C.
Esto permite que tanto la superficie como el interior de los alimentos alcancen temperaturas más altas que a presión normal. Algunos procesos de cocción se aceleran debido a esta diferencia.
¿Por qué el colágeno se convierte más rápido?
La conversión de colágeno a gelatina es un proceso dependiente del tiempo / temperatura.
Es decir, cuanto mayor sea la temperatura (dentro de límites razonables, antes de que se queme o se descomponga), más rápida será la conversión.
El colágeno se convertirá en gelatina a 140 F, pero tomará literalmente varios días. A 170 - 180 F (temperaturas internas típicas en estofado a nivel del mar), lleva varias horas.
En una olla a presión, este tiempo puede reducirse, ya que la temperatura interna puede subir más que a la temperatura del nivel del mar.
La razón de esto es que la conversión de colágeno a gelatina es un proceso estocástico. Lo que esto significa es que es esencialmente aleatorio. Como una simplificación excesiva, imagine que la molécula de colágeno es una molécula gigante (es) con un botón.
Todas las moléculas de agua se mueven al azar, rebotando entre sí. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido se mueven en promedio . Es decir, a baja temperatura, la mayoría de las moléculas se mueven con relativa lentitud, pero algunas están casi detenidas, y unas pocas son muy rápidas. A una temperatura más alta, se mueven más rápido en promedio, y un número ligeramente mayor se mueve relativamente muy rápido.
Ahora imagine que el botón no se presionará hasta que una molécula de agua lo golpee mientras va lo suficientemente rápido como para presionar el botón lo suficientemente fuerte. Cuanto mayor es la temperatura, menos tiempo tomará para que esto suceda en promedio, porque más de las moléculas de agua se mueven rápidamente.
Tome este proceso sobre muchas, muchas, muchas moléculas de colágeno, y tendrá la curva de conversión de tiempo / temperatura: cuanto más caliente sea la temperatura, más rápida será la conversión en general.
Conclusión
La conversión de colágeno a gelatina es más rápida en una olla a presión porque la temperatura interna de los alimentos es más alta de lo que es posible a presión atmosférica, y esta temperatura más alta acelera el proceso de gelatinización estocástica.
