_ De ce se ondula morcovii? Cercetările dezvăluie mecanismele din spatele îmbătrânirii legumelor rădăcinoase

Bucățile de morcov tocate sunt printre cele mai apreciate alimente universal și un aliment de bază pentru gustări – un pilon al cutiilor de prânz, picnicuri și platouri de petrecere pe tot parcursul anului.

Acum, cercetătorii de la Universitatea din Bath au descoperit știința secretă de a pregăti legumele rădăcină populare și au cuantificat procesele care le fac să se învârtească dacă sunt lăsate nemâncate prea mult timp.

Studentul la Inginerie Mecanică Nguyen Vo-Bui a fost transportat. a realizat cercetarea ca parte a studiilor sale de ultimul an, în circumstanțele limitate ale blocajului COVID-19 din 2021. Lucrarea de cercetare, „Modeling of longitudinally cut morcov curling induced by the vascular cylinder-cortex interferference pressure”, este publicată în Royal Society Open Science.

Fără acces la laboratoare, Nguyen și-a propus să identifice factorii geometrici și de mediu care au cea mai mare influență asupra longevității morcovilor. Lucrând în bucătărie, el a caracterizat, modelat analitic și verificat îmbătrânirea a peste 100 de jumătăți de morcovi Lancashire Nantes, tăiate longitudinal, folosind modele cu elemente finite (FE) utilizate în mod normal în inginerie structurală.

Echipa de cercetare a concluzionat. că stresurile reziduale și deshidratarea au fost cei doi factori cheie din spatele comportamentului de curling. Stratul exterior cu amidon al morcovului (cortexul) este mai rigid decât vena centrală moale (cunoscută și sub numele de cilindrul vascular). Când sunt tăiate pe lungime, cele două jumătăți de morcov se ondula deoarece diferența de stres devine dezechilibrată. Deshidratarea duce la o pierdere suplimentară a rigidității, conducând și mai mult la efectul de ondulare.

Recomandările lor către producători includ manipularea morcovilor în medii reci, umede, etanșe și cu umiditate controlată pentru a le proteja proprietățile naturale și pentru a le crește durata de viață comestibilă. .

Ei spun că studiul oferă o metodologie pentru a prezice deformarea legumelor rădăcinoase tăiate, adăugând că procedura este probabil să se aplice altor structuri ale plantelor. Studiul oferă producătorilor de alimente un nou instrument matematic care ar putea fi aplicat la proiectarea proceselor de ambalare și manipulare a alimentelor, reducând potențial risipa de alimente.

Una dintre culturile de top din lume după valoarea de piață, morcovii sunt cunoscuți pentru eficiență ridicată a producției, dar, în ciuda acestui fapt, risipa este mare. Aproximativ 25-30% din aceasta are loc înainte de procesare și ambalare - din cauza deformărilor, a deteriorărilor mecanice sau a secțiunilor infectate. Morcovii proaspăt tăiați și procesați minim sunt un ingredient convenabil, gata de utilizare, care face posibilă utilizarea morcovilor care altfel ar putea fi aruncați, reducând risipa alimentară.

Dr. Elise Pegg, lector superior la Departamentul de Inginerie Mecanică din Bath, este unul dintre autorii lucrărilor de cercetare și a supravegheat studiul. Ea a spus: „Am reprezentat matematic bucla unui morcov tăiat de-a lungul timpului și am arătat factorii care contribuie la ondularea.

„Motivația noastră a fost să căutăm modalități de a îmbunătăți sustenabilitatea procesării morcovului și de a face ele cât mai de lungă durată. Am elaborat o metodologie pe care un producător de alimente ar putea să o folosească pentru a-și schimba procesele, reducând risipa alimentară și eficientizând ambalarea și transportul. Înțelegerea comportamentului la încovoiere în astfel de sisteme ne poate ajuta să proiectăm și să fabricăm produse cu durabilitate mai mare.

„O întrebare ca aceasta ar fi în mod normal investigată din perspectivă biologică, dar am făcut această lucrare folosind principii pur mecanice. Sunt atât de mulțumit pentru Nguyen — este o măsură a ingeniozității și a dăruirii sale de a produce cercetări atât de interesante într-o situație provocatoare.”

De-a lungul unei săptămâni, bucla a jumătăților de morcov a crescut— cu raza medie a curburii fiecărui morcov scăzând de la 1,61 m la 1,1 m. S-a observat și o reducere de 1,32 ori a rigidității, corelând cu uscarea morcovilor; în medie, greutatea lor a scăzut cu 22%.

Nguyen a adăugat: „A fost o cercetare interesantă – aplicarea principiilor mecanice la legume a fost surprinzătoare și distractivă.

„Una dintre marile provocări a fost conceperea unui experiment care ar putea fi făcut în o setare de blocare, fără acces la laboratoarele și echipamentele normale. Să fiu acum în poziția de a publica această lucrare într-o jurnală academică și de a putea fi folosită de industria alimentară este cu adevărat plină de satisfacții.

„Acest proiect m-a inspirat să-mi continui studiile la Universitatea din Bath și Acum studiez tensiunile reziduale din ceramica feroelectrică poroasă pentru doctoratul meu.”

Pe lângă faptul că trebuie să folosesc o valiză pentru a colecta cele 30 kg de morcovi pe care experimentul le-a cerut de la o piață de fermieri, o altă provocare a fost găsind modalități de a le folosi ulterior. Tortul cu morcovi, desertul indian cu morcovi Gajar Ka Halwa, pesto de morcovi și multe alte feluri de mâncare l-au ținut pe Nguyen și pe colegii săi de apartament hrăniți timp de câteva zile.

(Fluierul)