I segreti dell'affettatura: cosa succede quando si affetta una salsiccia?
I ricercatori studiano i processi coinvolti nel taglio dei tessuti molli
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Chiunque addenti un bratwurst o ne tagli un pezzo in un mercatino di Natale o in una fiera, di solito ha praticato questa tecnica fin dall'infanzia. Quasi nessuno pensa a questo processo quotidiano, l'importante è che abbia un buon sapore. Tuttavia, il taglio di questi materiali morbidi nasconde ancora qualche segreto e la scienza moderna sa poco sui dettagli del taglio di salsicce, gelatina o elastomeri sintetici che assomigliano alla gomma. Miguel Angel Moreno-Mateos della cattedra di Meccanica ingegneristica della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sta cambiando questa situazione per una buona ragione: i produttori di alimenti e i chirurghi vorrebbero saperne di più per migliorare la loro tecnologia a beneficio di consumatori e pazienti. I risultati sono stati pubblicati su Nature Computational Materials.
Coltello da pane o da arrosto, o preferite il coltello da torta?
Dopotutto, non sono solo i pasticceri dilettanti a valutare se tagliare la propria torta alla crema o alla panna fatta in casa con un coltello da pane o forse meglio con un coltello da arrosto. Poiché entrambe le opzioni funzionano piuttosto male, l'esperienza dimostra che il coltello speciale per dolci è probabilmente la scelta migliore. Miguel Ángel Moreno-Mateos ne spiega le ragioni. Non su una torta, però, ma sulla gelatina, che contiene molta acqua. Questo rende il materiale, ricavato da pelli e ossa di animali, molto morbido da un lato, ma anche molto resistente dall'altro. Un altro oggetto di indagine sono gli elastomeri prodotti sinteticamente, che possono essere facilmente modellati come la gomma. E le salsicce di Norimberga, che in parole povere consistono in piccoli pezzi di carne e grasso.
"Tutti e tre i materiali sono morbidi, ma ognuno si comporta in modo diverso quando viene tagliato", spiega l'ingegnere della FAU. Lo stesso vale per le varie sostanze presenti in natura. È per questo che le formiche che tagliano le foglie hanno strumenti di masticazione completamente diversi dai denti di un essere umano che taglia le patate o le fragole. Miguel Ángel Moreno-Mateos e il titolare della cattedra Paul Steinmann hanno osservato per la prima volta cosa succede quando si tagliano materiali morbidi in esperimenti e poi hanno simulato la cosa usando modelli al computer.
Quando la lama preme sulla gelatina, dapprima ne deforma fortemente la struttura prima di tagliare bruscamente il materiale, perché le forze di resistenza interne crollano improvvisamente. Il comportamento di un coltello che preme su un elastomero e continua a tagliarlo in modo molto uniforme è completamente diverso. Con la salsiccia di Norimberga, invece, il grasso morbido lubrifica il contatto tra la lama e i pezzi di carne, consentendo un taglio uniforme senza rapide interruzioni e variazioni. Probabilmente è proprio per questo motivo che le salsicce si sentono molto più morbide della carne quando vengono masticate: I denti o la lama non aprono una superficie relativamente resistente, ma scivolano come attraverso una sostanza viscosa che offre poca resistenza.
Le simulazioni possono rendere le operazioni più sicure
I modelli computerizzati mostrano poi nel dettaglio ciò che accade: In che modo le forze di attrito influenzano il taglio di materiali così morbidi? Per quanto tempo la lama deforma il materiale e quando esattamente inizia a tagliarlo? Queste simulazioni non solo mostrano ai produttori di alimenti come migliorare i loro processi e quali lame dovrebbero usare e con quale precisione per ottenere il miglior risultato.
Possono anche facilitare il lavoro dei chirurghi e rendere le operazioni molto più sicure. Dopo tutto, i medici usano i loro bisturi per tagliare strati molto diversi, dalla pelle al tessuto connettivo, fino a raggiungere il bersaglio. L'incisione deve essere il più delicata possibile e causare poche lesioni che guariscono in tempi relativamente brevi. Tuttavia, può facilmente danneggiare le vene e il sangue che fuoriesce interrompe il contatto tra il bisturi e il tessuto. Per questo motivo i chirurghi scaldano un po' le lame, che arrestano l'emorragia più rapidamente e permettono di continuare a operare più velocemente. Inoltre, il bisturi è dotato di piccoli fori che riducono al minimo la superficie e il rischio che la lama si incastri.
Per quanto sofisticate, queste tecniche possono essere ulteriormente migliorate con esperimenti su materiali morbidi e simulazioni al computer. In questo modo si riducono i rischi della chirurgia e si migliora la guarigione. A beneficiare di questi e dei futuri esperimenti di Miguel Ángel Moreno-Mateos non sono quindi solo i chirurghi, ma soprattutto i pazienti. E che, quando visitano i mercatini di Natale e le feste popolari, capiscono molto meglio cosa succede esattamente quando addentano un bratwurst.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
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