Сегодня вторник, 22.10.2019, 21:53, ньюсмейкеров: 41020, сайтов: 1107, публикаций: 3176620
18.06.2019 08:18. Новости. Просмотров всего: 1933; сегодня: 7.

Физики научились готовить идеальные блинчики

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, сообщает N+1.

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. 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.

Дмитрий Трунин.

Тематические сайты: Кулинария, Наука, Технологии
Сайты стран: Новая Зеландия, Тайвань, Франция

Ньюсмейкер: Национальное деловое партнерство "Альянс Медиа" — 3400 публикаций

Физики научились готовить идеальные блинчики

Физики научились готовить идеальные блинчики

Физики научились готовить идеальные блинчики

Поделиться:
Вы можете направить ньюсмейкеру публикации обращение, заявку:
Имя:
Электронная почта:
Телефон:
Код с картинки: 

 
Ваше мнение
Бывали ли вы в круизе?
 Да, в речном
 Да, в морском
 К сожалению, нет возможности
 Нет, но собираюсь
 Нет, и не собираюсь
Предложите опрос

Интересно:

Р-Фикс об отличиях, преимуществах и недостатках апартаментов
22.10.2019 18:43 Консультации
Р-Фикс об отличиях, преимуществах и недостатках апартаментов
Эксперты рассказали об основных отличиях, преимуществах и недостатках апартаментов. Зачастую, когда клиент выбирает жилье в Петербурге, то он не обращает внимание на то, как объект называется, например, почему комплекс называется не “ЖК”, а квартал. Как правило, это означает, что в рамках этого...
Успешные экспортеры России - кто они?
22.10.2019 17:22 Мероприятия
Успешные экспортеры России - кто они?
Успешные экспортеры России! Кто они? Как работать с другими странами? Кто поможет? А может быть это и не так страшно? Или наоборот, вы давно работаете с Китаем и хотите работать с Африкой... Приглашаем вас на кейс-сессию успешных российских экспортеров! Истории успеха и обмен опытом! Как работать...
Цена брексита: что будет с экономикой Англии и Евросоюза
22.10.2019 14:51 Аналитика
Цена брексита: что будет с экономикой Англии и Евросоюза
Брексит во всех смыслах, кроме социального, будет носить для Великобритании катастрофический характер. И даже не в среднесрочной перспективе, а сразу. Во всяком случае, если переговоры с ЕС будут вестись в таком же духе, как сегодня. Выход из ЕС без сделки, чего активно добивается премьер-министр...
Подведены итоги мониторинга "Зарплата и нагрузка учителя"
21.10.2019 17:14 Аналитика
Подведены итоги мониторинга "Зарплата и нагрузка учителя"
Треть российских учителей признались, что испытывают сложности с покупкой одежды — их зарплаты хватает лишь на еду и ежедневные расходы. Это показал мониторинг «Зарплата и нагрузка учителя», проведенный экспертами Фонда «Национальные ресурсы образования» в июне 2019 г. при участии более 3700...
«Сырная сборная» России с триумфом возвращается с фестиваля во Франции
21.10.2019 17:12 Мероприятия
«Сырная сборная» России с триумфом возвращается с фестиваля во Франции
Взыскательные члены жюри конкурса Fromonval не смогли устоять перед искусством отечественной команды сыроваров, поддержанной Россельхозбанком, и ее участники увозят с собой целую россыпь медалей за победы в различных категориях. На прошедшем 18 октября в коммуне Мамироль 30-м фестивале Fromonval...