Porque é que as cenouras se enrolam? A mecânica por detrás do envelhecimento das raízes vegetais
A missão de confinamento de um cientista pode ajudar a reduzir o desperdício alimentar e a manter as nossas raízes favoritas frescas durante mais tempo.
Porque é que as cenouras se enrolam quando estão no frigorífico há demasiado tempo? Investigadores da Universidade de Bath descobriram a ciência secreta da preparação das populares raízes vegetais e quantificaram os processos que as fazem enrolar, o que poderá ter implicações importantes na redução do desperdício alimentar e na manutenção das raízes vegetais em perfeitas condições durante mais tempo.
Mistura de covid e cenoura
Durante o confinamento devido à Covid-19 em 2021, e sem acesso aos laboratórios, o estudante de Engenharia Mecânica Nguyen Vo-Bui foi forçado a realizar a sua investigação, parte dos seus estudos de final de curso, na sua cozinha. Queria identificar os fatores geométricos e ambientais que mais influenciam a longevidade das cenouras. Utilizou modelos de elementos finitos (FE) normalmente utilizados em engenharia estrutural para caracterizar, modelar analiticamente e verificar o envelhecimento de mais de 100 metades de cenouras Lancashire Nantes.
As tensões residuais e a desidratação foram fundamentais para o enrolamento: o córtex, a camada exterior de amido da cenoura, é mais rígido do que a veia central macia, o cilindro vascular - quando cortadas longitudinalmente, as duas metades enrolam-se porque a diferença de tensões fica desequilibrada, enquanto a desidratação provoca uma maior perda de rigidez, levando a um maior enrolamento.
"Representámos matematicamente o enrolamento de uma cenoura cortada ao longo do tempo e mostrámos os fatores que contribuem para o enrolamento", afirma a Dra. Elise Pegg, professora catedrática do Departamento de Engenharia Mecânica que supervisionou o estudo, publicado na Royal Society Open Science.
"Esta investigação foi interessante - aplicar princípios mecânicos a vegetais foi surpreendente e divertido", acrescenta Nguyen. "Um dos grandes desafios foi conceber uma experiência que pudesse ser realizada num ambiente de confinamento, sem acesso aos laboratórios e equipamentos normais. Estar agora em posição de ter este trabalho publicado numa revista académica e potencialmente ser utilizado pela indústria alimentar é realmente gratificante."
Mantenha-a fria
Os investigadores recomendam que os fabricantes tratem as cenouras em ambientes frios, húmidos, herméticos e com humidade controlada para proteger as suas propriedades naturais e aumentar o seu tempo de vida comestível. O estudo, segundo os investigadores, oferece um meio de prever a deformação de raízes cortadas e é suscetível de ser aplicado a outras estruturas vegetais.
"A nossa motivação foi procurar formas de melhorar a sustentabilidade do processamento de cenouras e torná-las o mais duradouras possível. Produzimos uma metodologia que um produtor alimentar pode utilizar para alterar os seus processos, reduzindo o desperdício alimentar e tornando a embalagem e o transporte mais eficientes. Compreender o comportamento de flexão em tais sistemas pode ajudar-nos a conceber e fabricar produtos com maior durabilidade", afirma Pegg.
Cerca de 25-30% do desperdício de cenouras ocorre antes do processamento e da embalagem, principalmente devido a deformações, danos mecânicos ou secções infetadas; isto pode ser evitado se as cenouras que, de outra forma, poderiam ser deitadas fora forem cortadas frescas e minimamente processadas, e utilizadas como um ingrediente conveniente e pronto a usar.
E as cenouras utilizadas na investigação não foram desperdiçadas: o bolo de cenoura, a sobremesa indiana de cenoura Gajar Ka Halwa, o pesto de cenoura e muitos outros pratos mantiveram Nguyen e os seus colegas de casa alimentados durante vários dias!