26.06 - 15:42

Физики научились готовить идеальные блинчики


 

Физики из Новой Зеландии и Франции разработали оптимальную стратегию поджаривания блинчика, при которой его поверхность получается наиболее плоской. Для этого ученые поставили и решили задачу оптимального управления, то есть составили уравнение движения теста и нашли траекторию, при которой однородность блина максимальна, а затрачиваемые усилия минимальны. Статья опубликована в Physical Review Fluids, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Идеальный блинчик имеет круглую форму, постоянную толщину и равномерно прожарен по всему объему. К сожалению, приготовить такой блинчик сложно, поскольку тесто быстро прожаривается и затвердевает, не успевая растечься по сковороде и самостоятельно выровнять толщину, поэтому блинчик приходится выравнивать насильно. В принципе, это можно сделать с помощью лопатки, которая быстро размазывает тесто по плоской сковороде. Такими лопатками пользуются повара, которым нужно приготовить блинчики быстро (например, повара сети «Теремок»). Если же специального оборудования для готовки блинов у вас нет, придется наклонять сковородку и размазывать тесто вращательными движениями.

Физики Эдуард Бужо (Edouard Boujo) и Мэтью Селлиер (Mathieu Sellier) сосредоточились на второй стратегии и нашли оптимальные движения, с помощью которых можно выровнять блин (crêpe). Для этого ученые переформулировали задачу выпекания блина как задачу оптимального управления. По словам физиков, до сих пор эту задачу никто толком не решал — как правило, при описании похожих процессов исследователи пренебрегают силой тяжести, тогда как при выпекании блинов она играет очень важную роль.

Сначала физики составили уравнение движение теста по поверхности сковороды, учитывая начальные условия (тесто выливается в центр сковороды) и граничные условия (положение стенок сковороды и температура ее дна). При этом исследователи учитывали изменение вязкости и плотности остывающего теста, силу тяжести и силу Кориолиса. Поэтому конечное уравнение движения сводилось к нелинейному параболическому дифференциальному уравнению. Параметры этого уравнения (например, теплопроводность теста) ученые определили на глаз, численно моделируя динамику теста и сравнивая ее с приготовлением настоящих блинов. По словам авторов статьи, этот этап исследований понравился их дочерям больше всего.

Затем исследователи попытались вслепую найти оптимальное движение, при котором толщина блина получается наиболее равномерной. Для этого ученые предположили, что вращательное и вертикальное движение сковороды представляют собой гармонические колебания с неизвестной амплитудой и периодом, и подобрали оптимальные значения параметров с помощью метода Монте-Карло. В результате физикам удалось на 40 процентов улучшить однородность блина по сравнению с неконтролируемым выпеканием. Тем не менее, исследователи догадывались, что рассмотренные движения не являются оптимальными.

Поэтому ученые рассмотрели наиболее общие траектории выпекания блинов, которые допускают составленные дифференциальные уравнения. Для этого ученые составили объектную функцию, которая описывает отклонение формы блина от идеальной плоскости (точнее, идеально плоского цилиндра) и усилие, которые необходимо затратить на изменение формы. Грубо говоря, усилие — это суммарное изменение угла и высоты центра масс сковороды, поэтому оно зависит от способа выпекания. Чтобы найти минимальное значение объектной функции на уравнениях движения, физики составили сопряженное уравнение и воспользовались методом градиентного спуска. Ученые подчеркивают, что этот способ не только более общий, но и гораздо менее затратный, чем поиск вслепую методом Монте-Карло. В конце концов, физикам удалось довести однородность блина до 180 процентов от однородности неконтролируемого выпекания.

Учитывая проделанную работу, исследователи предлагают следующую стратегию выпекания блина. Первым делом налейте тесто в центр сковороды, наклоните ее примерно на 10 градусов и подождите, пока тесто не достигнет бортика. Затем покрутите наклоненную сковороду, чтобы тесто сделало полный круг и равномерно заполнило всю доступную площадь. Наконец, продолжая круговое движение, уменьшите наклон сковороды до нуля и подождите, пока идеальный блинчик не будет готов.
По словам авторов статьи, их наработки пригодятся не только для жарки блинов, но и для других процессов, в которых нужно быстро выровнять жидкость перед затвердеванием. Например, в изготовлении фигурок из шоколада, производстве тонких эластичных оболочек, окрашивании и покрытии поверхностей.

Иногда ученым надоедают уравнения Навье — Стокса, бозе-конденсаты и гравитационные волны, и тогда они переключаются на более насущные проблемы — например, улучшение вкуса еды. Бужо и Селлиер далеко не первые физики, которые пошли по этому пути. Например, студенты Эссекского университета нашли оптимальный угол, под которым нужно нарезать жареную картошку — оказалось, что для самой вкусной корочки ломтики нужно нарезать под углом 30 градусов. Редакция N+1 проверила этот рецепт на практике и подтвердила, что он действительно работает. Физики из Технологического института Джорджии съездили в Тайвань, сняли на камеру работу поваров, обжаривающих рис в воке, и разработали математическую модель, которая описывает этот процесс. По словам ученых, с помощью этой модели можно построить робота, который готовит вкусный вок наравне с человеком. А если вы когда-то задумывались, как с помощью науки улучшить вкус шашлыка, вам следует прочитать наш материал «Химия на шампуре».

 https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Эксперты ВОЗ: некоторые виды искусства могут влиять на здоровье

Танцы, хоровое пение, игра на барабанах, создание картин могут существенно влиять на здоровье.
Подробнее »»

6 признаков того, что вы мало едите

Диеты и подсчет калорий в погоне за идеальной фигурой могут сыграть злую шутку.
Подробнее »»

Пять показателей того, что ваш образ жизни — правильный

Есть несколько показателей того, что вы ведёте правильный образ жизни, рассказала терапевт Оксана Драпкина.
Подробнее »»

5 мифов об отношениях на расстоянии

Есть много неправды об отношениях на расстоянии. Кто-то считает, что их не существует, а кто-то — что они приводят к плохому финалу.
Подробнее »»

Симптомы рака мозга можно спутать с проявлением старения

Ученые из Великобритании сообщили, что ранние симптомы рака мозга можно легко спутать с обычным процессом старения.
Подробнее »»

Читайте также:
22.11 - 14:51

Какие продукты вредно есть людям после 30 лет

Есть продукты, которые диетологи не рекомендуют употреблять в пищу в любом возрасте, но пока мы молоды, последствия от вредных ингредиентов не оказывают на организм значительного разрушающего действия.
Подробнее »»

22.11 - 14:03

5 принципов здорового питания при высоком уровне холестерина

Однако было установлено, что соблюдение диеты и контроль факторов риска (лишний вес, вредные привычки, малоподвижный образ жизни и др.)
Подробнее »»

22.11 - 13:34

Пропускающие завтрак дети превращаются в двоечников

Новое исследование показало, что завтрак является настоящей пищей для ума среди школьников. И регулярно отказывающиеся от завтрака дети значительно реже получают хорошие оценки.
Подробнее »»

22.11 - 13:00

При каких симптомах надо есть больше яиц и капусты

При повышенной тревожности также рекомендуется пища с высоким содержанием цинка, например, яичные желтки.
Подробнее »»

22.11 - 12:54

Правда о брокколи и черном кофе

Ученые из США нашли ген, который отвечает за восприимчивость к горькому вкусу.
Подробнее »»

22.11 - 12:30

Зуб мудрости: удалить или оставить? Объясняет врач

Закладка зубов мудрости, или «восьмерок», начинается в 8-10 лет, завершается к 12-13 годам.
Подробнее »»

22.11 - 11:48

При каком заболевании категорически нельзя есть свёклу

Свёкла может обострить некоторые заболевания, рассказал врач Григорий Конев.
Подробнее »»

22.11 - 11:32

Эксперты рассказали, как должно меняться питание с возрастом

В 50 лет мы не такие, как в 20, и не только потому, что становимся мудрее. Тело и организм также меняются по мере возраста, и это обязательно должно учитываться питанием.
Подробнее »»

22.11 - 10:46

Как живут супруги с разницей в возрасте 53 года 

Большая разница в возрасте — любви не помеха? Эта пара удивляет всех, а некоторых даже возмущает.
Подробнее »»

22.11 - 10:40

Какие продукты помогут сохранить стройность и здоровье после 40 лет

Цельные крупы, некоторые фрукты, бобовые, орехи, диетические виды мяса помогут в возрасте после 40 лет сохранить стройную фигуру и здоровье.
Подробнее »»

22.11 - 09:32

Средиземноморская диета может остановить глухоту

Взрослые люди, которые употребляют меньше красного мяса и больше овощей, на 30% реже теряют слух.
Подробнее »»

22.11 - 08:36

Врачи советуют отказаться от использования йода и зелёнки

Обычный спиртовой йод для обработки ран уже устарел, считают медики.
Подробнее »»

22.11 - 08:26

Все о здоровье позвоночника: как связаны витамины, хрящевая ткань и пот

Все знают, что витамины необходимы для укрепления иммунитета, хорошего зрения, молодости и красоты кожи.
Подробнее »»

22.11 - 07:32

10 самых противовоспалительных продуктов

Даже низкий уровень воспаления на хронической основе может приводить к серьезным нарушениям.
Подробнее »»

22.11 - 07:31

Как часто нужно стирать простыни - советы экспертов

Американские эксперты в области гигиены отмечают, что постель людей, считающих себя чистоплотными, может быть полна грязи, пота, масла и пылевых клещей. Как же часто нужно стирать свои простыни?
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...