Explorando la ciencia de la cocina: El rol de Mathematica en la cocina modernista

Nathan Myhrvold, autor de Modernist Cuisine y ex CTO de Microsoft

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La ventaja de Mathematica
  • Hace todo, desde resolución de ecuaciones hasta producción de gráficos para publicación, en un solo elemento de software
  • Crea toda clase de gráficos atractivos para el mejor entendimiento visual de conceptos y presentación de resultados
  • Resuelve ecuaciones diferenciales para transferencia de calor y otros fenómenos para perfeccionar nuevas técnicas
"Termino usando Mathematica para muchas cosas para las cuales mucha gente no lo usaría. Es mi primera elección para hacer muchas cosas que requieren una cierta cantidad de matemática y una cierta cantidad de programación".

Desafío

Según Nathan Myhrvold, CEO de Intellectual Ventures, ex CTO de Microsoft, fundador de Microsoft Research, antiguo usuario de Mathematica y chef profesional, los chefs no conocen bien gran parte de la ciencia detrás de la cocina. Para cambiar eso, Myhrvold quiso incluir respuestas a preguntas sobre transferencia de calor, el crecimiento y la muerte de patógenos y otros temas técnicos en Cocina modernista, el libro de seis volúmenes que escribió junto con los chefs Chris Young y Maxime Bilet. Las 2438 páginas del libro tratan minuciosamente la ciencia y la tecnología del cocinar. Fue el libro de cocina del Año 2012 de la Fundación James Beard.

Solución

Myhrvold desarrolló el libro de cocina basándose en décadas de experiencia con Mathematica que ganó al trabajar en investigación de física y ciencias de la computación.

Myhrvold escribió miles de líneas de código de Mathematica para Modernist Cuisine, incluyendo modelado de transferencia de calor al asar a la parrilla, usando un baño de hielo, y otros métodos de cocción. La variedad de capacidades mostraron que pudo resolver ecuaciones diferenciales y producir gráficos únicos para visualizar los resultados en una sola pieza de software. "No tengo conocimiento de ningún otro paquete que tenga la amplitud de cosas que tiene Mathematica", dijo Myhrvold.

Un ejemplo: Baños de hielo

"La intuición de la gente sobre cómo funciona la conducción de calor no siempre es correcta", dijo Myhrvold. Una sorpresa que Mathematica le ayudó a descubrir fue que el uso de un baño de hielo no detiene la cocción del alimento más rápidamente que sacándolo del fuego. Su equipo realizó simulaciones de lo que pasa cuando se ponen alimentos calientes en un baño de hielo. "El resultado es que casi no hay diferencia en la temperatura real entre ponerlo en un baño de hielo y simplemente sacarlo del fuego", dijo.

"La razón fundamental por la cual el baño de hielo no la detiene es fácil de explicar. Cuando el calor es conducido a través de un sólido, la tasa con la cual se mueve depende de las propiedades del sólido, de la conductividad térmica y, además, la difusividad térmica que es una propiedad de la comida... Hay un límite de velocidad de lo rápido que se mueve el calor. Cuando estoy cocinando algo, estoy aplicando calor en exceso al exterior para hacer que el interior se caliente más. El calor fluye dentro del alimento a una velocidad característica".

"...Si ahora lo sumerjo en agua helada y comienzo a sacarle calor al alimento y eso, por supuesto, lo enfriará. Sin embargo, imaginen un poquito de calor que añadí justo antes de ponerlo en el baño de hielo. Ese calor se dirige al centro de la comida... ahora hay calor moviéndose en la otra dirección, de la comida para afuera. Pero ese poquito de calor que lancé hacia el centro seguirá moviéndose a la misma velocidad, y el calor que está siendo absorbido por el baño de agua, que se mueve a la misma velocidad. De modo que nunca puede superar el otro calor. De tal forma que la temperatura máxima que se experimenta en el centro de la comida será idéntica, o muy, muy cercana a idéntica, sin importar si la pongo en un baño de hielo o no".

Beneficios

Mathematica le dio a Myhrvold la información que necesitaba y le permitió presentarla visualmente para que otros puedan utilizar lo que aprendió. "Tener la posibilidad de crear gráficos fantásticos y realmente interesantes y crear efectivamente resultados científicos... añade algo al libro de cocina", dijo Myhrvold.


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