Modeller forklarer ændringer i tilberedning af kød

Kød er ikke noget almindeligt fast stof. Består af komplekse netværk af fugtmættede proteiner, den viser nogle spændende fysiske egenskaber, når den tilberedes. Flere undersøgelser tidligere har forsøgt at genskabe denne adfærd i computersimuleringer, men fordi dette kræver så meget computerkraft, de har kun opnået forenklet, endimensionelle rekreationer af processen, som ikke er særlig præcise. I ny forskning offentliggjort i EPJ Plus , matematikere ledet af Dr. Hala Nelson ved James Madison University viser, at ved at modellere kød som en væske-mættet matrix af elastiske proteiner, som deformeres, når væsken bevæger sig, madlavningsadfærd kan simuleres mere præcist.

Den indsigt, teamet har indsamlet, kan have mange fordele, såsom forbedringer af de sikkerhedsbestemmelser, der regulerer det kød, vi spiser; optimeringer af dens kvalitet og smag; og nye måder at maksimere sin holdbarhed for at sikre minimal spild. I teamets model, tilberedningsprocessen opvarmede væsken ujævnt, får det til at bevæge sig rundt og deformere proteinmatricen. På tur, væskens bevægelse ændres i sig selv af denne forvrængning. Resultatet viser en temmelig stærk overensstemmelse med reelle observationer - hvor fugt fordampes delvist, men også skubbes indad fra kødoverfladen under opvarmning, får midten til at svulme op.

Nelson og kolleger baserede deres model på grundlæggende principper for bevarelse af masse, energi og momentum. De udledte ligninger, der beskriver, hvordan polymerer vil opføre sig, når de blandes med molekyler af væske, derefter finjusterede deres models parametre, indtil den var så realistisk som muligt. De sammenlignede derefter resultaterne af deres simuleringer med eksperimentelle målinger af, hvordan tynde bøfskiver krymper, når de koges i ovnen. I fremtidige undersøgelser, teamet håber at udvide deres simuleringer til 3D-modeller. Dette ville kræve langt mere computerkraft, men hvis det opnås, kunne øge vores forståelsesniveau om den vigtige fødekilde.