La viande n'est pas un solide ordinaire. Constitué de réseaux complexes de protéines saturées d'humidité, il affiche des propriétés physiques intrigantes lorsqu'il est cuit. Plusieurs études dans le passé ont tenté de recréer ce comportement dans des simulations informatiques, mais parce que cela demande tellement de puissance de calcul, ils n'ont atteint que simplifié, recréations unidimensionnelles du processus, qui ne sont pas particulièrement précis. Dans une nouvelle recherche publiée dans EPJ Plus , les mathématiciens dirigés par le Dr Hala Nelson de l'Université James Madison montrent qu'en modélisant la viande comme une matrice de protéines élastiques saturée de fluide, qui se déforment au fur et à mesure que le fluide se déplace, les comportements de cuisson peuvent être simulés plus précisément.

Les informations recueillies par l'équipe pourraient avoir de nombreux avantages, telles que l'amélioration des règles de sécurité qui régissent la viande que nous consommons ; optimisations de sa qualité et de sa saveur; et de nouvelles façons de maximiser sa durée de conservation pour assurer un gaspillage minimal. Dans le modèle de l'équipe, le processus de cuisson a chauffé le fluide de manière inégale, l'amenant à se déplacer et à déformer la matrice protéique. À son tour, le mouvement du fluide est lui-même altéré par cette déformation. Le résultat démontre un accord assez fort avec des observations réelles - où l'humidité est partiellement évaporée mais est également poussée vers l'intérieur depuis la surface de la viande pendant le chauffage, faisant gonfler le milieu.

Nelson et ses collègues ont basé leur modèle sur des principes fondamentaux de conservation de la masse, énergie et élan. Ils ont dérivé des équations décrivant le comportement des polymères lorsqu'ils sont mélangés avec des molécules de liquide, puis affiné les paramètres de leur modèle jusqu'à ce qu'il soit aussi réaliste que possible. Ils ont ensuite comparé les résultats de leurs simulations avec des mesures expérimentales de la façon dont les fines tranches de steak rétrécissent lorsqu'elles sont cuites au four. Dans les études futures, l'équipe espère étendre ses simulations aux modèles 3D. Cela nécessiterait beaucoup plus de puissance de calcul, mais s'il est atteint, pourrait élever notre niveau de compréhension de l'importante source de nourriture.