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胡蘿蔔捲曲之謎揭開:巴斯大學的廚房科學突破

來自巴斯大學的研究人員最近解開了胡蘿蔔捲曲的神秘面紗,並量化了使其在放置太久時捲曲的過程。在2021年COVID-19封鎖期間,機械工程學生阮武彪作為他畢業年的研究項目進行了這項研究。由於無法進入實驗室,阮武彪在他的廚房裡開展了工作,對超過100根剖半的蘭開夏南特胡蘿蔔(Lancashire Nantes Carrots)進行了特徵描述、分析建模並進行了驗證。

這項研究發現胡蘿蔔捲曲行為的兩個關鍵因素是「殘餘應力」和「脫水」。胡蘿蔔的澱粉質外層(皮層)比軟質中央脈管(又稱為血管柱)硬,當胡蘿蔔被長切開時,兩半胡蘿蔔會因為應力差異變得不平衡而捲曲。脫水會導致進一步的硬度損失,進而促進「捲曲效應」。

研究團隊建議製造商在冷、濕、密封和濕度控制的環境下處理胡蘿蔔,以保護其天然特性並延長其可食用壽命。他們指出,這項研究提供了預測切割根莖類蔬菜變形的方法,並可能適用於其他植物結構。這項研究為食品生產商提供了一種新的數學工具,可以應用於包裝設計和食品處理過程,從而減少食品浪費。

胡蘿蔔變形會增加食物浪費

部分半邊觀察到尖端變褐現象。(圖/《皇家開放科學》)

胡蘿蔔是全球市場價值最高的作物之一,雖然生產效率高,但浪費也很嚴重。在加工和包裝之前,大約有25-30%的浪費是由於變形、機械損傷或感染。新鮮切割和最少加工的胡蘿蔔是一種方便的即食成分,可以減少食品浪費。

巴斯大學機械工程系的高級講師佩格博士是這篇研究論文的作者之一,她監督了這項研究。她表示:「我們用數學方式表達了胡蘿蔔切割後隨時間捲曲的過程,並指出了導致捲曲的因素。我們的目標是尋找改善胡蘿蔔加工的可持續方法,使其盡可能長久。我們提出了一種方法,食品生產商可以用它來改變他們的過程,減少食品浪費,使包裝和運輸更有效。了解這些系統中的彎曲行為可以幫助我們設計和製造出更耐用的產品。」

相關研究已刊登在《皇家開放科學》期刊。

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首圖來源:Getty Images cc By4.0

圖片來源:Royal Society Open Science cc By4.0

參考論文:

1.Modelling of longitudinally cut carrot curling induced by the vascular cylinder-cortex interference pressureRoyal Society Open Science

延伸閱讀:

1.維生素A保健食品有用嗎?胡蘿蔔素是什麼?