鲜切胡萝卜条为什么长时间不吃就会卷曲？
鲜切胡萝卜条为什么长时间不吃就会卷曲？
机械工程系学生阮沃培（Nguyen Vo-Bui）在 2021 年 COVID-19 禁足的有限条件下进行了这项研究，这是他最后一年学习的一部分。在没有实验室的情况下，Nguyen 的目标是找出对胡萝卜寿命影响最大的几何和环境因素。他在自家厨房里，利用通常用于结构工程的有限元（FE）模型，对 100 多根纵切的兰开夏南特胡萝卜进行了特征描述、分析建模和老化验证。在一周的时间里，两半胡萝卜的弯曲度增加了，平均每根胡萝卜的弯曲半径从 1.61 米下降到 1.1 米，硬度也下降了 1.32 倍，平均重量下降了 22%，这与胡萝卜变干有关。研究小组得出结论，残余应力和脱水是导致卷曲行为的两个关键因素。胡萝卜的淀粉外层（皮层）比柔软的中央脉络（也称维管束）硬。纵向切开后，两半胡萝卜会卷曲，因为应力差变得不平衡。脱水会导致硬度进一步下降，进一步加剧卷曲效应。由此，他们向生产商提出的建议包括在低温、潮湿、密闭和湿度可控的环境中处理胡萝卜，以保护其天然特性并延长其食用寿命。这项研究提供了一种预测切根蔬菜变形的方法，并补充说，该程序很可能适用于其他植物结构。这项研究为食品生产商提供了一种新的数学工具，可应用于包装和食品处理过程的设计，从而有可能减少食品浪费。胡萝卜浪费的影响胡萝卜是世界上市场价值最高的作物之一，以生产效率高而著称，但尽管如此，其损耗也很高。其中约 25-30% 的浪费发生在加工和包装之前，原因是畸形、机械损伤或感染。鲜切和微加工胡萝卜是一种方便的即食配料，可以利用原本可能被丢弃的胡萝卜，减少食物浪费。巴斯机械工程系高级讲师伊莉斯-佩吉博士是研究论文的作者之一，并负责监督这项研究。她说："我们用数学方法表示了切开的胡萝卜随时间变化的卷曲情况，并展示了导致卷曲的因素。我们的动机是寻找提高胡萝卜加工可持续性的方法，并使其尽可能持久。我们提出了一种方法，食品生产商可以用它来改变加工流程，减少食品浪费，提高包装和运输效率。了解此类系统中的弯曲行为有助于我们设计和制造更耐用的产品。像这样的问题通常会从生物学角度进行研究，但我们却纯粹利用机械原理完成了这项工作。我为 Nguyen 感到高兴能在充满挑战的情况下完成如此有趣的研究，这充分体现了他的机智和奉献精神。"Nguyen 补充说："这是一项有趣的研究将机械原理应用于蔬菜，既令人惊讶又充满乐趣。"除了要用一个手提箱从农贸市场收集实验所需的 30 公斤胡萝卜外，另一个挑战是如何在实验后使用这些胡萝卜。胡萝卜蛋糕、印度胡萝卜甜点 Gajar Ka Halwa、胡萝卜香蒜酱和许多其他菜肴让阮和他的室友们吃了好几天。编译来源：ScitechDaily ...
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