Målet mitt var enkelt, men likevel dristig: Jeg ville finne ut hvordan jeg skulle lage det perfekte s'more, den søtbålbålbiten som er sammensatt av sjokoladebarer og ristede marshmallows klemt mellom to graham-kjeks. Som det viser seg, utgjør dette platoniske idealet noen utfordringer for fysikk og termodynamikk.
Relatert innhold
- La oss fortelle deg mer om USAs favoritt leirbålbehandling
- Marshmallows: The Perfect Media for Demonstrating Physics Prinsipes
Denne søken etter ooey-gooey perfeksjon ble utløst av en heftig debatt i nyhetsrommet Smithsonian.com : hva er den ideelle teknikken for mer? Hvordan skal du steke marshmallowen slik at den smelter sjokoladetorget helt riktig? Du ser, altfor ofte, marshmallowen er ikke varm nok til å smelte sjokoladen, og du ender opp med upraktisk sprø sjokolade. Andre ganger blir utsiden av marshmallow brent til en skarp før innsiden smelter, og du sitter fast med mer bitter røye enn du ønsker.
Flammet av dette urovekkende paradokset, vendte redaktøren min meg for å få svar.
Jeg startet med å gå rett til kilden: Girl Scouts. Den første dokumenterte oppskriften på en s'more stammer fra publikasjonen Tramping and Trailing with Girl Scouts fra 1927. Instruksjonene sier: “Toast to marshmallows over kullene til en skarp, søt tilstand, og legg dem deretter inn i en graham cracker og en sjokoladestangsandwich. Varmen fra marshmallowen mellom halvdelene av sjokoladestangen smelter sjokoladen litt. ”Og her er det berømte navnet fra:“ Selv om det smaker som "noe mer" er virkelig nok, ”råder håndboken. (Leser, føl deg fri til å være uenig.)
Dessverre, som så mange klassiske oppskrifter, manglet jentespeidernes instruksjoner spesifisitet. (Så, viser det seg, gjør instruksjonene i den klassiske filmen Sandlot .) Hvor sprø? Hvor søt? Hvor lenge må malene steke? Det var på tide å forlate speiderne, og henvende seg til termodynamikk.
På jobb i laboratoriet. (Evelyn Lamb) Først fjernet jeg unødvendige faktorer: spesifikt graham crackere. Ikke misforstå; graham er en viktig ingrediens i parabolen, kutter den overveldende sødmen fra smeltede marshmallows og sjokolade og serverer som et underlag som gjør at parabolen kan håndteres av ivrige hender. Men det bidrar ikke mye til fysikken i situasjonen. For det trengte jeg bare å vurdere varmeoverføringen fra marshmallow til sjokolade.
De relevante fysikkbiter her er spesifikk varme og latent smeltevarme. "Spesifikk varme" er et mål på hvor mye energi det tar å heve temperaturen til et gitt materiale med en viss mengde, vanligvis en grad Celsius eller Kelvin. "Latent smeltevarme" er et mål på hvor mye energi som kreves for å endre tilstanden til et materiale fra faststoff til væske, noe jeg ville at marshmallowen skulle gjøre med sjokoladen. Når jeg kjenner til disse målingene, kunne jeg bruke standard fysikklikninger for å bestemme hvor varmt en marshmallow trenger å være for å skape den perfekte s'more.
Når det gjelder sjokolade, går smeltepunktet generelt opp desto høyere prosentandel av kakao det inneholder, i stor grad fordi melkefett smelter ved en lavere temperatur enn kakaosmør, og jo mer melk i sjokoladen, desto mindre kakao. Billig melkesjokolade (ideell for s'mores) har rundt 10 prosent kakao, så smeltepunktet er relativt lavt. Ved min romtemperatur på rundt 80 ° F er sjokoladen allerede myk. Med 95 ° er det en sølepytt. Jeg kom rundt 92 ° for smeltepunktet i et raskt eksperiment jeg gjorde med en dobbel kjele og mitt pålitelige kjøkkentermometer.
Jeg hadde ikke Bunsen-brenneren og laboratorietermometeret som var nødvendig for å beregne den latente varmen med smelting av sjokolade, men jeg fant det i en håndbok utgitt av American Society of Heat, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers. Jeg fant en annen referanse for den spesifikke varmen til melkesjokolade. Jeg hadde mer problemer med å spore den spesifikke varmen fra smeltede marshmallows, så jeg bestemte meg for å beregne den selv. Den spesifikke varmen på vann er godt dokumentert, så jeg kunne bruke den spesifikke varmen av vann til å beregne den spesifikke varmen fra marshmallow. Jeg la litt vann i en termos, la til litt smeltet marshmallow og registrerte temperaturendringen i begge stoffene etter at det hadde gått litt tid. Ved å vite hvor mye energi som var nødvendig for å heve vanntemperaturen, kunne jeg finne ut hvor mye energi marshmallowen hadde gitt.
Mitt eksperimentelle oppsett var langt fra perfekt, men etter noen få prøvelser følte jeg meg komfortabel med estimatet mitt.
For å sette sammen alt, estimerte jeg 120 ° F som en ønskelig spisetemperatur for den endelige opprettelsen og veide sjokoladen og marshmallow hver s'more ville kreve (henholdsvis 11 g og 6, 4 g). Jeg la bare sjokolade på den ene siden av graham cracker, ikke begge deler, så jeg estimerte at sjokoladen sannsynligvis bare ville fått energien fra omtrent halve marshmallowen. (Graham cracker ville absorbere noe av resten.) Mine raske bærbare datamaskiner foreslo at jeg ønsket å bringe marshmallow til 160 ° F for optimal sjokoladesmelting.
Det var tid for rettssak etter brann.
Det eksperimentelle resultatet. (Evelyn Lamb) Kunne jeg få marshmallowen til riktig temperatur, og ville den gi optimale s'mores? Jeg utførte min eksperimentelle undersøkelse over gassflammene til ovnen min, noe som gir mer kontroll over flammen og gjør det lettere å overvåke temperaturen på marshmallow i løpet av eksperimentene. Disse flammene er litt varmere enn ved- eller kullbranner, men de er i samme ballpark, og jeg tror resultatene mine vil oversette til bål.
Med marshmallow spidd med både en pinne og sonden til mattermometeret mitt - ikke en lett oppgave - begynte jeg å bruke varme. Jeg elsker brente marshmallows, så min tendens er å kaste marshmallow rett inn i ilden og la den bli god og forkullet umiddelbart. Det viste seg å være langt fra ideelt. Når utsiden var 150 ° F og helt svertet, var innsiden knapt over 100 ° F. Sjokoladen ble litt smeltende, men marshmallowen gikk tom for varme før sjokoladen var skikkelig søt. Med en mer tålmodig tilnærming og holdt marshmallow lenger fra flammen, klarte jeg å få hele saken til å varme opp med omtrent samme hastighet.
(Denne erkjennelsen førte til minnet om et annet vitenskapelig eksperiment som involverte marshmallows: den beryktede Harvard Marshmallow-testen. Men i dette tilfellet, i stedet for å utsette tilfredsstillelse for å få to godbiter, var trikset: utsett tilfredsstillelse, og behandlingen vil være dobbelt så god.)
Da termometeret hadde en temperatur på 160 ° F, fjernet jeg marshmallowen og skyv den med skremmende del på sjokoladen og graham cracker. Sjokoladen smeltet herlig, fullstendig klissete i den ene enden og fortsatt litt sammenhengende på slutten som ble marshmallowed litt senere. Hvis noe, kan sjokoladen ha vært litt for smeltet. En påfølgende prøve med en marshmallow på 150 ° F var også vellykket. 140 ° F var ikke helt nok til å få sjokoladegummi nok.
Noen få advarsler: Du vil sannsynligvis ikke ta et mattermometer til neste bål, og forholdene dine kan være forskjellige fra mine. Kjøkkenet mitt er ganske varmt akkurat nå, så sjokoladen min begynte veldig nær smeltepunktet. Hvis du lager mat over et bål på en kjølig kveld, kan det hende du trenger en varmere marshmallow for å bringe sjokoladen opp til smeltepunktet.
Når det er sagt, her er min meget vitenskapelige s'mores-oppskrift.
materialer
- 1 graham cracker, brutt i to
- 3 rektangler billig melkesjokolade
- 1 stor marshmallow
Metode
Legg sjokoladen på halvparten av graham cracker.
Ved hjelp av ett eller to spyd (to spyd gir deg bedre kontroll over marshmallowplassering og senker sjansen for å slippe en marshmallow i ilden), begynn å steke en marshmallow over en ild, holde den langt nok fra flammen til at den ikke faktisk fanger Brann.
Når marshmallowen varmes opp, vil den utvide seg litt og synke rundt spydene. Du vil fjerne den når den krysser linjen fra moderat til veldig slapp. Hvis du liker brente deler på marshmallowen din, må du røre den raskt før du tar den ut av varmen.
Legg marshmallowen på sjokoladen. Skyv den av spydene ved hjelp av andre halvdel av graham cracker. Gjenta som ønsket.
Som med alle viktige ferdigheter, gjør øvelsen perfekt, og du må prøve og prøve igjen når du jobber mot det optimale. Nasjonalt S'mores-dag observeres 10. august. Kan du perfeksjonere s'mores-teknikken før da?
