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Tomates y fuerzas de aplastamiento

Un equipo de la Unión Europea estudió la anatomía interna de los tomates y su respuesta a las fuerzas de aplastamiento a nivel celular. Los investigadores simularon y evaluaron cuantitativamente la capacidad de estas fuerzas para causar daños con el fin de mejorar los procesos de cosecha y transporte.
Tomates y fuerzas de aplastamiento
Los tomates son frutos blandos y frágiles que pueden sufrir daños considerables, por ejemplo a causa de golpes durante la cosecha y el transporte.

El proyecto MMMDT (Multi-scale modelling of mechanical damage to tomatoes), financiado por la Unión Europea, modelizó las fuerzas mecánicas que actúan sobre los tomates durante su manipulación. De este modo, el equipo pudo predecir el volumen de daños internos en los frutos.

En primer lugar, se determinó la anatomía interna de los tomates. Utilizando microscopía electrónica de barrido, los investigadores midieron el grosor de las cutículas y las paredes celulares y la organización y el tamaño de las células aisladas de distintos tejidos de tomates. Los valores medios se incorporaron en un modelo de elementos finitos, a fin de obtener elementos 3D de cada tipo de tejido.

El equipo evaluó experimentalmente las propiedades mecánicas de los tomates en conjunto a distintas escalas, de cada tejido constitutivo y de las células de dentro de los tejidos. El consorcio del proyecto desarrolló y validó modelos de compresión de los frutos enteros. Utilizando un modelo de Hertz-Maxwell, los investigadores determinaron la fuerza de compresión máxima al 15 % de deformación, el primer y el segundo tiempo de relajación, y otros parámetros técnicos. Otros datos se obtuvieron a partir de la literatura. También se aplastaron frutos entre placas paralelas a fin de determinar la fuerza de rotura.

Posteriormente, los miembros del equipo desarrollaron y validaron modelos de elementos finitos multiescala y modelos mecánicos de los tomates. Los modelos incluían las distintas texturas de los tejidos internos de los tomates y se utilizaron para simular y evaluar cuantitativamente la respuesta de los frutos a la compresión.

Las simulaciones de la deformación de los frutos utilizando los modelos mostraron que la piel no se rompía. Las células dañadas se encontraban principalmente en los tejidos del pericarpio y cerca del tallo. El volumen interno dañado aumentaba de forma proporcional a la fuerza.

El proyecto completó todos los objetivos satisfactoriamente. El trabajo predijo con éxito la cantidad de daños internos que se producen incluso con una compresión ligera.

El trabajo de MMMDT mostró cómo se pueden dañar los tomates durante la manipulación y el transporte. Este trabajo ayudará a minimizar los daños y los desperdicios y, así, aumentará los beneficios.

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Palabras clave

Tomates, fuerzas de aplastamiento, anatomía interna, daños en el transporte, envasado, MMMDT
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