模型解释烹饪肉的变化

肉不是普通的固体。它由水分饱和蛋白的复杂网络组成，煮熟时显示出一些有趣的物理特性。过去的几项研究试图在计算机仿真中重现此行为，但是由于这需要大量的计算能力，因此他们仅实现了简化的，一维的过程重现，但并不是特别准确。在EPJ Plus上发表的新研究中，詹姆斯·麦迪逊大学(James Madison University)的哈拉·尼尔森(Hala Nelson)博士领导的数学家们发现，通过将肉建模为弹性蛋白的流体饱和矩阵，随着流体的移动而变形，可以更精确地模拟烹饪行为。

团队收集的见解可能具有许多优势，例如，改进了管理我们食用肉类的安全法规;优化其质量和风味;以及最大化其保质期以确保最小浪费的新方法。在该小组的模型中，烹饪过程不均匀地加热了液体，使液体到处移动并使蛋白质基质变形。反过来，流体的运动本身也被这种变形所改变。结果表明与真实观察结果有很强的一致性-水分在蒸发过程中会部分蒸发，但也会从肉表面向内推动，从而使中间部分膨胀。

纳尔逊(Nelson)和同事们的模型基于质量，能量和动量守恒的基本原理。他们推导了描述聚合物与液体分子混合后的行为的方程式，然后微调了模型的参数，直到尽可能逼真为止。然后，他们将模拟结果与实验性测量结果进行了比较，该测量结果显示了牛排片在烤箱中煮熟后如何收缩。在未来的研究中，该团队希望将其模拟扩展到3D模型。这将需要更多的计算能力，但是如果实现了，则可以提高我们对重要食物来源的理解水平。