Modelli termofisici per l'analisi dei processi di cottura della carne in forni a convezione

Gli alimenti rivestono un’importanza fondamentale nella vita quotidiana degli esseri umani, in quanto ad essi sono legate non solo questioni sulla sopravvivenza fisica del singolo individuo, ma anche culturali e sociologiche. Studiare perciò quello che è il cibo significa studiare indirettamente anche l’uomo, per via del legame indissolubile che nei millenni è stato stabilito tra le due parti. La branca dell’ingegneria che si occupa della descrizione dei fenomeni fisici che avvengono durante la cottura degli alimenti è attiva da oltre trenta anni. In questo lasso di tempo sono svariati i processi alimentari che sono stati analizzati mediante la costruzione di modelli matematici di diversa complessità. L’utilizzo di tali modelli può essere un importante strumento a disposizione dell’industria alimentare per ridurre il numero di esperimenti effettuati, abbattendo perciò gli sprechi di tempo e di denaro. Scopo dell'elaborato è quello di riassumere gli studi sui processi di cottura dei tessuti muscolari animali nei forni domestici a convezione, esponendo nel primo capitolo le modalità di trasmissione del calore, passando poi nel secondo ad argomenti più strettamente legati a ciò che avviene alla carne animale con l’esposizione al calore e al ruolo che i modelli rivestono all'interno dell'industria alimentare, concentrandosi in particolare sui fenomeni di trasporto di massa (sia diffusivi sia nei mezzi porosi) e sugli effetti del calore sulle proteine animali. Il terzo capitolo è stato sviluppato presentando modelli reperiti in letteratura in cui ognuno rappresenta il superamento del precedente, partendo da studi in cui viene utilizzata solamente l’equazione del calore e giungendo a modelli più complessi in cui il trasporto di acqua nella carne deve essere descritto attraverso la legge di Darcy per i mezzi porosi, chiamando in causa anche la teoria di Flory-Rehner, già utilizzata nell’ingegneria chimica per studiare il comportamento di alcuni polimeri.