Carottes bouclées? Voici ce que la science dit de votre snack préféré.

Une étude menée à l’Université de Bath a révélé que le stress résiduel et la déshydratation sont responsables de l’enroulement des carottes hachées au fil du temps. L'étude a été dirigée par l'étudiant Nguyen Vo-Bui et fournit des informations clés pour prolonger la durée de conservation des carottes et réduire le gaspillage alimentaire. La recherche innovante a appliqué les principes du génie mécanique pour améliorer la durabilité alimentaire.

Les morceaux de carottes hachées sont une collation couramment appréciée dans le monde entier, fréquemment présente dans les déjeuners scolaires, les pique-niques et les plateaux de fête tout au long de l'année.

Des chercheurs de l’Université de Bath ont maintenant découvert l’explication scientifique derrière l’enroulement de ce légume-racine populaire au fil du temps s’il n’est pas consommé.

Cette recherche a été réalisée par Nguyen Vo-Bui, étudiant en génie mécanique, dans le cadre de son projet de dernière année, dans les circonstances difficiles des confinements liés au Covid-19 en 2021.

En l’absence d’accès au laboratoire, Nguyen a cherché à identifier les facteurs externes et liés à la forme qui affectent le plus significativement la durée de conservation des carottes. À l'aide de sa cuisine personnelle, il a réussi à caractériser, modéliser analytiquement et vérifier le processus de vieillissement de plus de 100 moitiés de carottes Lancashire Nantes (hachées dans le sens de la longueur) en tirant parti des modèles d'éléments finis (EF), généralement utilisés en ingénierie des structures.

L’étude a conclu que les stress résiduels et la déshydratation contribuent principalement à l’enroulement des morceaux de carottes. La couche externe plus rigide de la carotte, ou cortex, lorsqu'elle est comparée au noyau plus mou (le cylindre vasculaire), entraîne une contrainte différentielle déséquilibrée provoquant l'enroulement de la carotte lorsqu'elle est coupée dans le sens de la longueur. La déshydratation exacerbe cet effet de bouclage en réduisant davantage la raideur.

Les suggestions de l'équipe de recherche aux fabricants incluent la manipulation des carottes dans des environnements froids, humides, hermétiques et à humidité contrôlée afin de préserver leurs propriétés naturelles et de prolonger leur durée de vie comestible.

L'équipe a affirmé que l'étude fournit une méthodologie prévisible pour évaluer la déformation des légumes-racines coupés et qu'elle s'appliquerait probablement à d'autres structures végétales. L'inclusion d'un nouvel outil mathématique dans l'étude pourrait aider les producteurs de produits alimentaires à repenser les processus d'emballage et de manipulation des aliments, réduisant ainsi potentiellement le gaspillage alimentaire.

Bien qu'elles soient l'une des cultures les plus valorisées sur le marché au monde, connues pour leur production efficace, les carottes souffrent d'un taux de gaspillage élevé. Environ 25 à 30 % des déchets se produisent avant le traitement et l'emballage en raison de déformations, de dommages mécaniques ou de sections infectées. La commodité des carottes prédécoupées et peu transformées pourrait permettre d’utiliser de telles carottes autrement gaspillées, réduisant ainsi efficacement le gaspillage alimentaire global.

Le Dr Elise Pegg, maître de conférences au Département de génie mécanique de Bath, a co-écrit le document de recherche et a supervisé l’étude des étudiants. Elle a fait remarquer que l'application de principes purement mécaniques - plutôt que de la perspective biologique habituelle - à l'étude de la durabilité alimentaire rendait cette étude particulièrement unique.

Les recherches de Nguyen ont observé une augmentation d'une semaine de l'enroulement des moitiés de carottes. Le rayon de courbure moyen de chaque carotte est passé de 1,61 m initialement à 1,1 m à la fin de la période d’observation. Une réduction de 1,32 fois de la rigidité a également été observée, ce qui pourrait être attribué à la perte de poids de 22 % due au séchage.

Compte tenu de l’application de principes mécaniques à l’étude des légumes, Nguyen a trouvé la recherche à la fois amusante et surprenante. Il poursuit actuellement son doctorat à l'Université de Bath, où il étudie les contraintes résiduelles dans les céramiques ferroélectriques poreuses.

Le projet a connu des défis, notamment l'approvisionnement et la cuisson ultérieure des 30 kg de carottes nécessaires à l'expérimentation. Nguyen et ses colocataires ont fait preuve de créativité dans la cuisine, préparant des plats tels que le gâteau aux carottes, le dessert indien aux carottes Gajar Ka Halwa, le pesto de carottes et bien d'autres encore pour utiliser les carottes dans les jours suivants.