【熱力学】「最高のピザの焼き方」を熱力学的に分析した論文が公開中［07/03］

あらゆる料理法の根底には物理法則が眠っている……ということで、
「ピザを焼く時に、伝統的なレンガ造りのピザ焼き窯と今時の電気オーブンでどのような違いが生まれるか」について
熱力学的に分析した論文が論文投稿サイトarXivにアップロードされています。

The Physics of baking good Pizza
https://arxiv.org/abs/1806.08790

昔ながらのピザ焼き窯と今時の電気オーブンとの違いを分析する上で見逃せないのが熱の伝わり方です。
例として、熱を出した子どもに母親がおでこをあてるシーンを考えてみます。

下図は子どもに母親がおでこをあてている時の熱の様子を表したグラフです。
横軸は子どもと母親が触れ合っている面からの距離を表しており、真ん中の0の位置の縦線が触れ合っている境界面で、
赤い左半分が子どものおでこ、青い右半分が母親のおでことなっています。
縦軸は温度で、38℃の子どものおでこと、36℃の母親のおでこをくっつけた境界線部分は37℃(T0)になっています。
おでこをくっつけて0.1秒後の温度分布を表す紫の線はおでこをくっつけた部分でほぼ垂直になっており、
子どもと母親で体温が明確に違うことがはっきりと表されています。
一方、60秒後を表す黄色い線はなだらかになっており、子どものおでこがだんだん冷やされ、
反対に母親のおでこはだんだん温まっていることが表されています。

母親のおでこが鉄でできていると仮定するとグラフは以下のような感じに。
今度はおでこをくっつけた点の温度が36.3℃に下がっています。
これは鉄の熱伝導率が高く、効率的に子どものおでこから熱を引き出すことができるためです。

対象物1単位を1℃上昇させるのに必要な熱量のことを熱容量と呼びます。
SI単位系ではJ/kg・Kと表記されます。熱容量は以下の式で表されます。
cが熱容量で、Qは熱量、Mは対象物の質量、Tは温度を表します。
Δは変化量を表す記号で、ΔQ/ΔTでTを1単位変化させるためのQの量という意味になります。
c=ΔQ/MΔT

また、以下の式は熱のやりとりを表すもの。Sは面積、tは時間を表しています。
q=ΔQ/SΔt

2つのものの間で熱がやり取りされるとき、
そのやり取りの単位時間・単位面積あたりの熱量のことを熱流束(q)と呼び、W/?という単位で表します。
なお、Mの計算に出てくるρは質量密度を表しています。

また、熱伝導による熱の移動のしやすさは熱伝導率と呼ばれ、W/mKという単位で表されます。
今回はこの熱伝導率をκという文字で表します。
こうした熱伝導の式から温度がT1の物体からT2の物体へ伝わる時の境界の温度(T0)が以下のように計算できます。
T0 = T1+ν21T2 / 1+ν21

上の式に出てくるν21は以下の式で表されるもので、「1」の物質から「2」の物質へ温度が伝わる際の境界の温度を求めるのに使用します。ここで、χは温度拡散率を表します。
ν21 = κ2 sqrt(χ1) / κ1 sqrt(χ2) = sqrt(κ2c2ρ2 / κ1c1ρ1)

下の表はピザ生地と鉄、レンガ、水それぞれの熱容量、熱伝導率、質量密度、温度拡散率、
ν21を並べたもの。ν21については、ピザ生地・鉄・レンガは「2」がピザ生地で、水は「1」が鉄として計算されています。

この表をもとに、ピザを焼くときの温度について考えてみます。20℃のピザ生地を330℃のレンガ窯に入れると、
レンガ窯とピザ生地の接点の温度は約208℃になります。
また、ピザの厚さを5mmとすると入れてから60秒後には表面が100℃を超えます。

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180703-physics-pizza/
続く）

焼き方なんざどうでもいい
焼きあがったら急いで食えが結論

やっぱりピザはマルゲリータだよね（＾ω＾）

＞ 多くの人は最高のピザと次点のピザの区別がつかない

何と言うちゃぶ台返し

まず「最高のピザ」がどういうものか意見の一致を目指す必要があるだろ。

まずはそれを食ってからだ。

最高のオーディオを電磁気学、音響工学、建築学的に分析

その結果↓

最高の定義は？

熱力学で「焼き方」は分かっても「焼き具合」はワカランだろう

はんだリフローの温度プロファイル的発想だな

最高のピザvs至高のピザ

二つ折りにして油で揚げてみたらいいんじゃね？

ピザでも食ってろ

次は、最高のパスタの茹で方だな

>>17
塩派と油派が血を血で洗う争いに香川県も参戦してくるぞ

最近、アメリカかイギリスのテレビ番組で料理人が作る料理と同じものを科学者が
理論的により美味しくなるように様々な実験器具を使って作って対決するのやってた。

科学者のは出来上がってみたらゲテモノ揃いで美味いか不味いか以前に食えたもの
じゃないのばかりだった。

石窯で最高のピザを焼くために投入するエネルギー量や価格を考慮しないと、その通りだと思う
とくに、薪の値段がバカみたいに高い日本だと

独り身だけど、田舎に石窯を作って、燃料費2000円くらいかけて一人分のピザを焼くのが俺の夢ｗ

>>19
田舎ならピザ焼くくらいの薪なんてタダで手に入る
森林組合に掛け合って、間伐後そのまま放置されてるのをもらったり
海沿いなら海岸で流木拾ったり

>>37
流木は怖いなあ
ストーブ用の薪なら良いけど、石窯だからね
流木に変な成分が浸透してて、石窯の中で乾留しちゃって、ピザに付着したのを口にする、
とか考えると怖い

間伐材が安く手に入るなら、薪割りして乾燥させるところからやると楽しそうｗ

>230℃の電気オーブンで170秒となります。
うちの電子レンジじゃ3分程度じゃぜんぜん焼けないんだけど

文が長くて目が滑った
全然読んでないけどイグノーベル賞ものなのはわかった

特許のデータベースで料理の特許を調べると
いろいろ参考になる事多いよ
それで商売したらだめだけど
自分で食べる分には全く問題ないから

おでこの話で挫折した

熱伝導方程式は所詮は比熱という偏りを互いに付けた極小物体が周辺物体と熱をやり取りする、
ある意味、周辺物体と熱について少しずつ平均値に近付けてるだけなんだよなあ

今の冷凍ピザめちゃくちゃ美味いな
ちょっと高めだけど

ドーム型にしてるから
反射炉と同じ原理じゃないのか？
焦点にピザおいて一気にパリッと焼く

これ熱力学じゃなくて伝熱工学じゃね
力学してねえ

焼きたてピザの熱々チーズ
急いで口で吸ってしまったら
火傷してしまうです…

19世紀の論文か？

露骨なイグノーベル賞狙い

電子レンジで竜巻を起こす方法とかやってほしい

ピザは野菜

ピザの旨さなんて乗せたチーズの臭みが許容範囲かどうかだけだろ

ピザは材料もかなり重要だからなぁ
特にチーズが

どのあたりが力学なの?