Les chercheurs de QUT travaillent pour concevoir plus rapidement, moins cher, et de meilleures façons de conserver les aliments.

Publié dans la revue PLOS Un , les chercheurs ont utilisé les installations de calcul intensif de QUT pour examiner le comportement micromécanique des tissus végétaux et le comportement des cellules biologiques lorsqu'elles sont déshydratées ou séchées.

Chercheur principal, le Dr Charith Rathnayaka est un informaticien de la Faculté des sciences et de l'ingénierie de QUT qui étudie la physique, mathématiques, et la biologie des structures cellulaires agricoles pour améliorer la production alimentaire.

"En développant le modèle de calcul, il est possible d'estimer comment les cellules sont endommagées lorsqu'elles sont traitées pour la conservation, stockage ou conditionnement, " a déclaré le Dr Rathnayaka.

"Cette innovation a le potentiel d'influencer l'avenir des procédés de séchage des aliments à l'échelle mondiale en termes de réduction des coûts, optimiser la transformation des aliments, conservation de l'énergie et augmentation de la durée de conservation des aliments séchés."

Principales conclusions:

• Une étude examine le comportement des cellules végétales sous différents types de forces mécaniques
• La recherche impliquait une simulation en deux étapes et des étapes expérimentales
• Le modèle informatique développé a démontré de manière concluante qu'il peut simuler le comportement micromécanique des cellules végétales séchées
• Fournir des informations sur l'amélioration de la conception des machines industrielles pour les processus de séchage des aliments
• Implications pour aller au-delà des cellules végétales vers des applications cosmétiques biomédicales et humaines.

Le Dr Rathnayaka a déclaré que les résultats de cette étude pourraient conduire à de meilleures conceptions pour le séchage industriel des fruits, les légume, ou tout autre matériel biologique végétal.

Par exemple, il a décrit le processus en utilisant des fruits frais tels que des pommes qui ont été simultanément séchés et imagés, puis comparés aux prédictions des simulations.

Les données expérimentales ont révélé des tissus microscopiques de la pomme et les différences entre des conditions fraîches et des conditions extrêmement sèches, avec des images présentées dans le journal Matière molle .

"Une raison spécifique pour l'utilisation de la pomme comme matière végétale représentative était due à la disponibilité abondante de résultats expérimentaux, " il a dit.

"Il a montré qu'en contrôlant les conditions de traitement telles que la température, pression, humidité et vitesse de traitement, il est possible de contrôler les dommages sur les cellules de pomme pour en extraire la meilleure valeur nutritionnelle."

Il a dit que les résultats ont également montré qu'à des niveaux de sécheresse extrême, les cellules sont naturellement endommagées même sans traitement.

"En raison de la haute pression dans les cellules à des conditions fraîches, ils sont très vulnérables aux forces plus élevées qui ont lieu pendant le traitement telles que la coupe, emballage, ou extrudé, " il a dit.

"Cela fournit des informations précieuses non seulement pour la transformation des pommes, mais aussi pour de nombreux autres fruits et légumes comparables."

Le Dr Rathnayaka a déclaré que les résultats de l'étude ont des implications pour la poursuite des recherches sur la transformation des aliments dans des conditions de sécheresse.

Il a déclaré qu'il était nécessaire de trouver des moyens innovants d'étudier la récolte et la transformation des produits dans des conditions climatiques extrêmes.

« Actuellement, il existe une lacune dans la recherche pour évaluer et prédire avec précision la résistance à la sécheresse et à la chaleur des tissus végétaux, " il a dit.

« La pandémie de COVID-19 a mis encore plus l'accent sur l'importance croissante de la sécurité alimentaire des plantes et sur des moyens plus efficaces de quantifier et de prédire la performance des produits agricoles pendant les sécheresses. »