Математическая модель описала ужарку мяса

Американские исследователи создали двухмерную математическую модель, которая описывает процесс приготовления стейка, и опубликовали ее на препринт-сервере ArXiv.org.

Готовый стейк всегда весит меньше сырого. По мере роста температуры матрикс из белков сжимается, вода и жир покидают кусок. Ранее проведенные эксперименты на говяжих бургерах во время двухсторонней жарки на сковороде показали, что вода покидает стейк на 80% под давлением сжимающегося матрикса и только частично из-за испарения. Выход жира практически не зависит от температуры.

Отдельные виды мяса ужариваются с разной скоростью. По данным Министерства сельского хозяйства США, говяжья вырезка и грудинка сокращаются на 16% и 30% соответственно. Жареное куриное крылышко может потерять только около 14% своего веса, в то время как жареная курица может сжаться почти на 40%. Обжаренная ветчина может съежиться на 8%, в то время как жареная свинина — на все 30%.

Исследователи под руководством Халы Шахаде из Университета Джеймса Мэдисона смоделировали мясо как упруго деформируемую пористую среду, стенки которой образованы длинными молекулами белков, а пространство между заполнено водой. Модель базируется на теории Флори — Ренера о набухании и сжатии полимерного геля. Она отличается от своих предшественников тем, что полностью состоит из нелинейных уравнений и включает двумерную локальную усадку. Модель учитывает распределение температуры, поле скорости жидкости, влажность, испарение с поверхности и сжатие в процессе приготовления.

Сравнив данные модели с экспериментальными, ученые отметили, что модель близко воспроизводит распределение температуры, а распределение влажности — хуже. Последнее может быть связано с тем, что значение коэффициента водной проницаемости мяса неизвестно.

https://indicator.ru/mathematics/matematika-uzharki-myasa-30-08-2019.htm