Sie dachten, nach der Schule könnten Sie Physik und Chemie getrost vergessen? Um gutes Essen zubereiten zu können, ist das Verstehen physikalischer und chemischer Vorgänge in der Küche allerdings eine große Hilfe. Im Folgenden finden Sie Grundprinzipien, die jeder Outdoor-Koch kennen sollte.

Lebensmittel bestehen hauptsächlich aus Wasser, Eiweiß, Fett und Kohlenhydraten, mit Spuren von Mineralstoffen und anderen Elementen. Durch Kochen wird die Chemie von Nahrungsmitteln verändert – meist durch Übertragung von Energie in Form von Wärme –, sodass der Verzehr sicherer und das Essen bekömmlicher wird. Geschmack, Struktur, Saftigkeit, Aussehen und Nährwert verbessern sich ebenfalls.

Beim Kochen wird Hitze auf drei verschiedene Arten auf das Gargut übertragen: durch Konduktion, Konvektion und Strahlung.

Konduktion erfolgt, wenn sich Ihre Geliebte eng an Sie schmiegt. Beim Kochen erfolgt die Energieübertragung auf das Gargut durch direkten Kontakt mit der Hitzequelle. Wenn Sie einen Hotdog in der Pfanne braten, wird die Hitze der Kochplatte auf die Pfanne übertragen und von dieser wiederum auf das Würstchen – und zwar an der Stelle, an der es Kontakt mit der Pfanne hat. Wenn sich die Außenseite des Würstchens erwärmt, wandert die Hitze über die Feuchtigkeit und das Fett des Fleischs ins Innere. Auch das ist Konduktion. Bei einem Grill überträgt der Rost die Kontakthitze.

Konvektionswärme ist, wenn Ihnen Ihre Geliebte ins Ohr bläst. Beim Kochen erfolgt die Energieübertragung auf das Gargut durch Luft, Wasser oder Öl. Wenn Sie also Ihren Hotdog im Wasser warm machen oder in der heißen Luft des Backofens, garen Sie mit Konvektionshitze. Ein Umluftherd ist mit einem Ventilator ausgerüstet, um den natürlichen Luftstrom zu beschleunigen, die Wärmeübertragung zu erhöhen und so Nahrungsmittel um 25 bis 30 Prozent schneller zu garen. Wenn Sie den Hotdog auf die eine Seite des Grills legen und nur die andere erhitzen, garen Sie ebenfalls mit Konvektionshitze, da der natürliche Luftstrom innerhalb des Grills die Wärme auf das Würstchen überträgt.

Sie kennen das Gefühl der Strahlungswärme aus unterschiedlichsten Alltagssituationen. Wenn Sie die Körperwärme Ihrer Geliebten unter der Decke ohne Berührung spüren oder die Wärme der Sonne bzw. der Raumheizung auf der Haut, nennt man das Strahlungswärme. Spießen Sie einen Hotdog auf einen Stock und halten ihn seitlich an ein Lagerfeuer, so garen Sie mit Strahlungswärme.

DIE MAGIE VON INFRAROT

Infrarot- (oder IR-)Strahlungshitze liefert schneller und mehr Energie als Konvektionshitze. Wir haben den Test mit zwei Holzkohlengrills gemacht. Auf dem einem Grill wird die Holzkohle nach rechts geschoben. Die Lufttemperatur auf der linken Seite beträgt 165 °C, da der Konvektionsluftstrom von der rechten Seite nach links zieht. Auf die linke Seite legen wir einen Truthahn. In nur wenigen Stunden wird er perfekt gegart sein und dabei einen delikaten Rauchgeschmack annehmen.

Auf dem zweiten Grill verteilen wir die Kohle gleichmäßig auf beide Seiten. Die Lufttemperatur beträgt dort ebenfalls jeweils 165 °C. Legen wir nun jedoch einen Truthahn auf diesen Grill und garen ihn bei der entsprechenden Temperatur, wird er einfach nur kohlrabenschwarz.

Bei beiden Öfen (ein Grill ist ja nichts anderes als eine Art Ofen) betrug die Lufttemperatur im Experiment 165 °C. Allerdings verbrannte die IR-Strahlungswärme von unten auf dem zweiten Grill, die bis über 760 °C heiß sein kann, das Geflügelfleisch.

IR-Wellen sind ein Teil des Spektrums der Energiewellen, die uns ständig umgeben – von sichtbarem Licht an einem Ende des Spektrums bis zu Funkwellen am anderen. IR-Wellen komprimieren viel Wärmeenergie. Sie sind unübertroffen bei der Erzeugung knuspriger Oberflächen, die wir bei vielen Gerichten so lieben. IR ist die beste Methode, hohe Hitze auf Gargut zu übertragen. Es wirkt schneller als Konvektion, aber langsamer als Konduktion.

In den vergangenen Jahren haben Gasgrillhersteller ihre Geräte mit speziellen Brennern ausgestattet, die konzentriertes Infrarot emittieren. Sie sind ideal für eine leckere dunkle Kruste auf Steaks und knusprige Geflügelhaut. Aber so wie beim Truthahn ist IR manchmal auch absolut unerwünscht.

DER UNTERSCHIED ZWISCHEN HITZE UND TEMPERATUR

Wärme in Form von Energie, jedoch nicht die Temperatur, gart das Kochgut. Konvektion, Strahlung und Konduktion übertragen Energie in unterschiedlichem Maß. Ein anschauliches Beispiel: Heizen Sie Ihren Grill auf 110 °C. Schauen Sie auf die Uhr, wie lange Sie die Hand in die warme Luft halten können. Die meisten halten es über eine Minute lang aus. Dann legen Sie mal die Hand auf den Grillrost. Denken Sie nach der Rückkehr aus dem Krankenhaus über die Tatsache nach, dass, obwohl Luft und Rost 110 °C heiß waren, aber nicht alles von gleicher Temperatur die Energie auch im gleichen Maß überträgt.

Der Grund: Stahl enthält pro Kubikzentimeter mehr Moleküle als Luft und speichert 8000-mal mehr Energie. So entstehen hier auch die Grillstreifen.

Die Temperatur misst die mittlere Energie jedes Atoms, während Wärme die Gesamtenergie aller Atome ist. Das ist wie beim Geld. Wenn das durchschnittliche Familieneinkommen in Deutschland bei 36 000 Euro liegt, so beträgt das Gesamteinkommen der Haushalte Billionen.

DIE AUSWIRKUNG DES ABSTANDS

Der Abstand von einer Strahlungsenergiequelle ist ein weiterer wichtiger Faktor. Energie verflüchtigt sich, während sie sich von der Quelle wegbewegt. Bei einem 800 Euro teuren Kamado-Grill kann die Holzkohle 46 Zentimeter, bei einem Weber-Kettle-Grill für etwa 80 Euro noch 10 Zentimeter und bei einem Hibachi-Grill für 70 Euro nur 2,5 Zentimeter vom Grillgut entfernt sein. Ein Steak auf einer Kamado-Grillfläche wird nicht so schön braun wie auf einem Weber- oder Hibachi-Grill, weil die Kohlen, die IR-Hitze ausstrahlen, weiter davon entfernt sind.

WIE DIE WÄRME IM FLEISCH WANDERT

Werden Nahrungsmittel Hitze ausgesetzt, wird Energie auf deren Außenseite übertragen. Dort regt diese Energie die Moleküle an. Diese wiederum übertragen die Wärme durch Konduktion auf die Moleküle im Inneren, wobei die Energie langsam Richtung Mitte wandert. Anders ausgedrückt: Auf dem Grill gart heiße Luft die Fleischaußenseite und diese wiederum gart das Fleischinnere.

Demnach hat gegartes Fleisch keine einheitliche Temperatur. So kann die Oberfläche bis zu 100 °C heiß sein (die Verdunstung der Feuchtigkeit verhindert stärkere Erhitzung), aber zur Mitte hin nimmt die Temperatur mehr und mehr ab. Auch wenn eine heißere, knusprige Oberfläche meist erwünscht ist, kommt es doch darauf an, das Innere einer Idealtemperatur von oben bis unten anzugleichen.

Das kann durchaus etwas dauern, denn Fleisch besteht zu etwa 70 Prozent aus Wasser. Das Wasser ist wiederum ein guter Isolator und Wärmeabsorber, vor allem dann, wenn es in Muskelfasern gebunden und mit Fett, einem noch besseren Isolator, vermischt ist. Einem physikalischen Gesetz zufolge breitet sich Wärme stets in Richtung kälterer Zonen aus, sodass sie im Fleisch nach innen wandert.

DAS INNERE EINES T-BONE-STEAKS

Auch Kanten und Ränder des Fleischs garen schneller, weil die Hitze an mehreren Stellen zugleich wirksam werden kann. Die Knochen in einem Fleischstück erwärmen sich meist langsamer als das sie umgebende Muskelgewebe, da sie mit Luft oder Fett, jedoch nicht mit Wasser gefüllt sind.

ÜBERGAREN

Ein Gericht, das von der Herdplatte genommen wurde, kann 20 Minuten oder länger weitergaren – selbst bei Raumtemperatur. So brät ein perfekt auf den Punkt gegarter Braten durch und ist ruiniert. Dieses Phänomen nennt man Übergaren.

Wenn man das Fleisch vom Herd nimmt, gart es trotzdem weiter, weil die in den äußeren Fleischschichten gespeicherte Wärme weiterhin ins Innere dringt.

1. AUF DEM GRILL ODER SMOKER. Die Abbildung unten rechts zeigt den Querschnitt eines Rinderbratens bei 165 °C in Konvektionshitze. Er absorbiert auf allen Seiten Wärme aus Heißluft. Bei 55 °C im Innern wird er,...