Los investigadores de QUT están trabajando para diseñar más rápido, más económico, y mejores formas de almacenar alimentos.

Publicado en revista Más uno , Los investigadores utilizaron las instalaciones de supercomputación de QUT para examinar el comportamiento micromecánico de los tejidos vegetales y cómo se comportan las células biológicas mientras están deshidratadas o secas.

El investigador principal, el Dr. Charith Rathnayaka, es un científico computacional de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de QUT que investiga la física, matemáticas, y biología de las estructuras celulares agrícolas para mejorar la producción de alimentos.

"Al desarrollar el modelo computacional, es posible estimar cómo se dañan las células cuando se procesan para su conservación, almacenamiento o envasado, "Dijo el Dr. Rathnayaka.

"Esta innovación tiene el potencial de influir en el futuro de los procesos de secado de alimentos a nivel mundial en términos de reducción de costos, optimizar el procesamiento de alimentos, conservación de energía y aumento de la vida útil de los alimentos secos ".

Resultados clave:

• El estudio analiza cómo se comportan las células vegetales bajo diferentes tipos de fuerzas mecánicas.
• La investigación involucró simulación de dos pasos y etapas experimentales.
• El modelo computacional desarrollado demostró de manera concluyente que puede simular el comportamiento micromecánico de las células vegetales secas.
• Proporcionar información sobre cómo mejorar el diseño de maquinaria industrial para procesos de secado de alimentos.
• Implicaciones para ir más allá de las células vegetales hacia aplicaciones cosméticas biomédicas y humanas.

El Dr. Rathnayaka dijo que los hallazgos de este estudio podrían conducir a mejores diseños para el secado industrial de frutas, verduras, o cualquier otro material biológico vegetal.

Como ejemplo, describió el proceso utilizando fruta fresca, como manzanas, que se secaron y fotografiaron simultáneamente y luego se compararon con las predicciones de las simulaciones.

Los datos experimentales revelaron tejidos microscópicos de la manzana y las diferencias entre condiciones frescas y condiciones extremadamente secas. con imágenes que aparecen en la revista Materia blanda .

"Una razón específica para usar la manzana como material vegetal representativo se debió a la abundante disponibilidad de hallazgos experimentales, " él dijo.

"Demostró que al controlar las condiciones de procesamiento, como la temperatura, presión, humedad y velocidad de procesamiento, es posible controlar el daño en las células de la manzana para extraer el mejor valor nutricional ".

Dijo que los resultados también mostraron que a niveles extremos de sequedad, las células se dañan naturalmente incluso sin procesarlas.

"Debido a la alta presión en las celdas en condiciones frescas, Son muy vulnerables a fuerzas superiores que tienen lugar durante el procesamiento, como el corte, embalaje, o extruir, " él dijo.

"Esto proporciona información valiosa no solo para el procesamiento de manzanas, sino también para muchas otras frutas y verduras comparables".

El Dr. Rathnayaka dijo que los hallazgos del estudio tienen implicaciones para futuras investigaciones sobre el procesamiento de alimentos en condiciones de sequía.

Dijo que es necesario encontrar formas innovadoras de investigar la cosecha y el procesamiento de productos en condiciones climáticas extremas.

"Actualmente existe una brecha en la investigación para evaluar y predecir con precisión la sequía y la resistencia al calor de los tejidos vegetales y alimenticios, " él dijo.

"La pandemia de COVID-19 ha puesto aún más énfasis en la importancia cada vez mayor de la seguridad vegetal y alimentaria y en formas más eficientes de cuantificar y predecir el rendimiento de los productos agrícolas durante las sequías".