Американські фізики розробили математичну модель, яка описує підкидання продуктів при просмажуванні в техніці стир-фрай у війську. Виявляється, що рух сковороди можна розкласти на композицію поступального і обертального рухів, зрушених по фазі. Вчені вважають, що розроблена модель допоможе побудувати роботів, які вміють не тільки перемішувати, а й підкидати продукти. Про результати своєї роботи дослідники розповіли на 71-ій щорічній зустрічі Відділу гідродинаміки Американського фізичного співтовариства (71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics). Коротко про дослідження повідомляє Phys.org.
Оновлено: у лютому 2020 року стаття опублікована в журналі.
Стир-фрай (stir-fry) - це традиційна для кантонської кухні техніка обсмажування продуктів. У цій техніці інгредієнти поміщаються у вок - глибоку сковороду з пологими стінками - і заливаються невеликою кількістю дуже гарячої олії, розігрітої до температури близько 200 градусів Цельсія (трохи нижче температури димління). Щоб продукти не пригоріли, їх постійно завадять або підкидають у повітря. У результаті вони карамелізуються і набувають особливого смаку, який називають «смаком вока» або «диханням вока» (wok hei).
Фізики Девід Ху (David Hu) і Хунтан Ко (Hungtang Ko) поспостерігали за готуванням у техніці стир-фрай і розробили математичну модель, яка пояснює, як кухарям вдається підсмажити, але не спалити продукти. Для цього Девід Ху поїхав до Тайвані і зняв на швидкісну камеру двох кухарів, які обсмажують рис (при цьому кухарі думали, що беруть участь у кулінарному шоу, а не в науковому дослідженні). У середньому на приготування однієї порції у них йшло близько двох хвилин. Протягом усього часу обсмажування вік практично не відривався від плити і продовжував нагріватися.
Потім вчені проаналізували відео і виявили, що процес готування складається з повторюваних циклів довжиною близько 0,3 секунди, кожен з яких можна розбити на чотири фази. У першій фазі шеф-кухар нахиляє вок і злегка підсуває його до себе, щоб зловити падаючий ризик. У другій фазі, коли велика частина рису вже «приземлилася», вок знаходиться в найбільш віддаленій точці. У третій фазі шеф відсуває вік і повертає його в протилежний бік, підкидаючи ризик. Нарешті, в останній фазі велика частина рису знаходиться в повітрі, тоді як сковорода стоїть паралельно плиті. Таким чином, рух воку складається з композиції поступального і обертального руху, які зрушені по фазі; іншими словами, кухар починає обертати сковороду тільки тоді, коли її поступальний рух у самому розпалі. В результаті виходить, що протилежні кінці сковороди обертаються в протилежні сторони - цим стир-фрай істотно відрізняється від підкидання млинців на сковороді, при якому поступальний і обертальний рух синхронізовані.
Після цього дослідники розробили математичну модель, яка описує поведінку рису при підкиданні. Вчені вважають, що за допомогою цієї моделі легко можна побудувати робота, який володіє технікою стир-фрай. Всі попередні спроби закінчувалися невдало - хоча роботи вже навчилися змішувати продукти, обертаючи їх або потрушуючи, вони не вміють підкидати вміст вока в повітря, а тому не здатні досягти високих температур, необхідних для карамелізації продуктів. У той же час, постійне підкидання сковороди вимагає високого ступеня концентрації і швидкої реакції, близької до межі людських можливостей. Насправді близько 60 відсотків азіатських кухарів страждають від м "язових проблем. Якщо інженери дійсно розроблять роботів, які вміють підкидати рис, це здешевить і значно спростить процес готування.
Вчені часто намагаються застосувати останні досягнення науки, щоб зробити споживання їжі більш приємним. Наприклад, інженери з Сінгапуру і США розробили палички і миску, які міняють смак їжі на кислий або солоний, а британські вчені запропонували переносити маленькі шматочки їжі по повітрю за допомогою акустичного левітатора. Крім того, іноді дослідники використовують свої розробки для поліпшення напоїв. Так, німецькі хіміки створили штучні «мови», які вміють відрізняти справжній віскі від контрафакту, а шведські фізики пояснили, чому віскі корисно розбавляти водою.