Физика идеального блина как путь к лечению глаукомы

Изучение текстур и узоров блинов помогло ученым Университетского колледжа Лондона улучшить хирургические методы лечения глаукомы.

Согласно новому исследованию, проведенному  Университетским колледжем Лондона, вид блина зависит от того, как именно вода покидает тесто в процессе приготовления, и этот процесс зависит от толщины теста. Понимание физики процесса может помочь испечь идеальный блин хозяйке и дает хирургу важную информацию о том, как гибкие листы (наподобие тех, что находятся в человеческих глазах) взаимодействуют с текущим паром и жидкостями.

Соавтор исследования Ян Эймс, профессор гидромеханики в Университетском колледже Лондона, объясняет: «Блины бывают разных форм и размеров, и каждый человек имеет здесь свои предпочтения – некоторые любят небольшие, толстые блины с гладкой поверхностью, а  другие выбирают большой тонкий crêpe с «кратерами» и хрустящими краями. Мы обнаружили, что изменения в текстуре и узорах являются результатом различий в том, как вода уходит из теста в процессе приготовления, и что это во многом зависит от толщины и размера блина».

В исследовании, опубликованном в «Mathematics TODAY», даны результаты сравнения рецептов 14 различных типов блинов из разных стран мира, включая канадские ploye и малазийские lempeng Kelapa. Для каждого типа ученые проанализировали и определили типовые пропорции, то есть отношения диаметра блина к объему теста, и пекарские проценты, которые представляют собой отношение жидкости к муке в тесте, то есть плотности теста.

Они обнаружили, что толстые, почти сферические блины, такие как голландские poffertjes, имели самые низкие показатели типовых пропорций, в то время как большие, тонкие французские блины crêpe были самым большими. Пекарские проценты изменялись не столь значительно, начиная от 100 для плотных смесей (т.е. равных мер муки и жидкости) до 175 для нежных видов теста, содержащих больше жидкости.

Чтобы исследовать, как эти отношения влияют на текстуры и узоров блинов, ученые делали смеси с фиксированным количеством муки и яиц, но с разным количеством молока. Блины были выпечены в одной и той же сковороде, на той же самой температуре и без использования масла. Ученые обнаружили, что:

• Плотные виды теста с пекарскими процентами 100–120 и формой блинов с нерегулярными «кратерами» на поверхности. Пары воды, выделяющиеся во время приготовления пищи, попадают в ловушку, неравномерно отделяя нижнюю поверхность блина от сковороды. «Острова», образовавшиеся на верхней поверхности блина, имеют неравномерную толщину.

• Более нежные по структуре виды теста с пекарскими процентами 175 образуют блины с равномерной окраской нижней поверхности, так как водяной пар высвобождается с нижней поверхности блина в процессе приготовления. Этот эффект проявляется также у небольших блинов независимо от толщины жидкого теста.

• Самые нежные виды теста с пекарскими процентами 200–225 давали формы блинов с равномерной окраской нижней поверхности, на которой имеются темные точки. Пары воды мягко проходят через нижнюю поверхность блина и каналы в тесте. Верхняя поверхность блина является однородной по цвету, но изрыта множественными мелкими канальчиками от сбежавших паров. Блины также имели характерное темное кольцо вокруг внешнего края, где тесто было тонким.

Другой автор исследования, доктор наук Ян Буремель из института офтальмологии при Университетском колледже Лондона объясняет: «Мы обнаружили, что физика приготовления блина является сложным процессом, но в целом соответствует одной из двух моделей. Если тесто легко растекается по сковородке, блин получается с гладкой поверхностью и меньше пригорает снизу, потому как ток паров жидкости создает буфер для тепла, выделяемого сковородкой. Мы обнаружили, что тонкий блин может получиться, только если тесто физически распределить по сковороде, в этом случае пары воды имеют тенденцию бежать через каналы или перемещаться посредством диффузии».

Еще один соавтор закончившегося исследования профессор сэр Пэн Хау, директор Научно-исследовательского биомедицинского центра NIHR (Национальные институты исследования здоровья – главный госорган Великобритании, координирующий и финансирующий работу системы здравоохранения) в ​​больнице Moorfields Eye и института офтальмологии при Университетском колледже Лондона заявил: «Мы работаем над созданием наилучших хирургических методов лечения глаукомы, которая приводит к слепоте путем наращивания давления в глазах, вызванного жидкостью. Для того чтобы избежать этого, хирурги создали для жидкости путь к отступлению, тщательно разрезав гибкие листки склеры. Мы улучшаем эту технику, работая с инженерами и математиками. Это прекрасный пример того, как изучение повседневной деятельности может помочь нам с созданием медицинских процедур будущего».

Исследование финансировалось частично фондом Хэлен Хамлин памяти Пола Хамлина, центром биомедицинских исследований при Национальных институтах исследования здоровья в больнице Moorfields Eye и институтом офтальмологии Университетского колледжа Лондона, а также благотворительностью Moorfields Eye.