Por que os palitos de cenoura recém-cortados se enrolam se não forem consumidos por muito tempo?

O estudante de engenharia mecânica Nguyen Vo-Bui conduziu a pesquisa sob as condições limitadas do bloqueio do COVID-19 de 2021 como parte de seu último ano de estudos.

Sem laboratório, o objetivo de Nguyen é identificar os fatores geométricos e ambientais que têm maior impacto na vida útil da cenoura. Ele caracterizou, modelou analiticamente e envelheceu mais de 100 cenouras Lancashire Nantes cortadas longitudinalmente em sua cozinha usando modelos de elementos finitos (FE) comumente usados ​​em engenharia estrutural.

Ao longo de uma semana, a curvatura das duas metades da cenoura aumentou, com o raio de curvatura médio por cenoura caindo de 1,61 metros para 1,1 metros. A dureza também caiu 1,32 vezes e o peso médio caiu 22%, o que foi associado ao ressecamento das cenouras.

A equipe de pesquisa concluiu que o estresse residual e a desidratação são dois fatores-chave que contribuem para o comportamento de ondulação. A camada externa amilácea (córtex) das cenouras é mais dura do que as veias centrais moles (também chamadas de feixes vasculares). Quando cortadas longitudinalmente, as metades da cenoura enrolarão e ficarão desequilibradas devido às diferenças de tensão. A desidratação provoca uma perda adicional de rigidez, agravando ainda mais o efeito frisado.

A partir disso, suas recomendações aos produtores incluem o processamento de cenouras em ambiente de baixa temperatura, úmido, fechado e com umidade controlada para proteger suas características naturais e prolongar sua vida útil.

O estudo fornece uma maneira de prever a deformação de raízes cortadas, acrescentando que o procedimento provavelmente será aplicável a outras estruturas de plantas. Esta pesquisa fornece aos fabricantes de alimentos uma nova ferramenta matemática que pode ser aplicada ao design de embalagens e processos de manipulação de alimentos, reduzindo potencialmente o desperdício de alimentos.

O impacto do desperdício de cenoura

A cenoura é uma das culturas mais valiosas do mundo e é conhecida pela sua alta eficiência de produção, mas, apesar disso, as perdas também são elevadas. Cerca de 25-30% destes resíduos ocorrem antes do processamento e embalagem devido a deformidades, danos mecânicos ou infecções. Cenouras minimamente processadas e minimamente processadas são um ingrediente conveniente e pronto para consumo que reduz o desperdício de alimentos ao utilizar cenouras que de outra forma poderiam ser descartadas.

Dra. Elise Page, professora sênior do Departamento de Engenharia Mecânica de Bath, é uma das autoras e supervisionou a pesquisa. “Representamos matematicamente o enrolamento das cenouras cortadas ao longo do tempo e mostramos os fatores que causam o enrolamento”, disse ela. “Nossa motivação era encontrar maneiras de tornar o processamento da cenoura mais sustentável e o mais duradouro possível. Propusemos um método que os produtores de alimentos pudessem usar para mudar os processos de processamento, reduzir o desperdício de alimentos e melhorar a eficiência da embalagem e do transporte.” Compreender o comportamento de flexão em tais sistemas nos ajuda a projetar e construir produtos mais duráveis. Problemas como este são muitas vezes abordados a partir de uma perspectiva biológica, mas estou muito satisfeito que Nguyen tenha conseguido fazer isto usando princípios puramente mecânicos - isso demonstra muito da sua desenvoltura e dedicação."

Nguyen acrescentou: “Esta é uma pesquisa interessante – aplicar princípios mecânicos a vegetais é ao mesmo tempo surpreendente e divertido”.

Além de coletar os 30 quilos de cenouras necessários para o experimento em uma mala no mercado dos agricultores, outro desafio foi como usar as cenouras após o experimento. Bolo de cenoura, sobremesa de cenoura indiana Gajar Ka Halwa, pesto de cenoura e muitos outros pratos mantiveram Nguyen e seus colegas de quarto satisfeitos por dias.

Fonte compilada: ScitechDaily