بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسی برخی خواص فیزیکی و مکانیکی باقلا
چکیده
به منظور ارتقاء سطح مکانیزاسیون در عملیات برداشت و فرآوری میوه باقلا به عنوان یک محصول تولیدی در ایران ، اولین گام به دست آوردن اطلاعات جامعی از خصوصیات محصول است. دانستن خواص فیزیکی و مکانیکی این محصول در بسیاری از مسائل مربوط به طراحی ماشین ها و دستگاه های پس از برداشت امری ضروری است. به همین منظور در این پژوهش برخی خواص فیزیکی و مکانیکی دانه ی باقلا شامل ابعاد، قطر متوسط هندسی محصول، سطح رویه محصول، جرم، مساحت سطح رویه محصول، حجم، مدول الاسیتیسه، نیروی ماکزیمم برای لهیده شدن و کار ماکزیمم برای لهیده شدن محصول مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد میانگین ابعاد دانه های باقلا دربزرگ ترین بعد محصول 22,28 (L) میلی متر، دربزرگ ترین بعد عمود بر 15,49 ( W) L میلی متر، بعد عمود بر L و9,32 (T) W میلی متر، میانگین جرم دانه های باقلا برابر 2,48 گرم، میانگین حجم دانه برابر 1,85 میلی لیتر ، میانگین قطر متوسط هندسی محصول برابر 14,83 میلی متر، میانگین مساحت رویه محصول برابر 694,13 میلی متر مربع، میانگین مساحت سطح رویه در بعد (P L) L برابر 298,96 میلی مترمربع، میانگین مساحت سطح رویه در بعد ( PW) W برابر 192,05 میلی مترمربع و میانگین مساحت سطح رویه در بعد (PT) T برابر 143,98 میلی مترمربع است. پس ازتحت فشار قرار دادن دانه های باقلا تا پنجاه درصد از دانه در بعد T درسرعت های 5 و 15 و25 میلی متربرثانیه، میانگین مدول الاسیتیسه دانه ها به ترتیب برابر 0,0868، 0,11194 وGPa 0,142، میانگین نیروی ماکزیمم برای لهیده شدن محصول در سه سرعت ذکر شده به ترتیب برابر 156,086، 223,32 و 254,266 نیوتن و میانگین کار ماکزیمم برای لهیده شدن محصول در سه سرعت ذکر شده به ترتیب برابر 428,037، 364,387 و 443,402 نیوتن در میلی متر به دست آمد.
کلمات کلیدی: ابعاد، باقلا، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی
مقدمه
باقلا (fava bean)، با نام علمی leguminosae از خانواده ی vicia faba، در حدود شش هزار سال پیش از میلاد جزء رژیم غذایی مردم مدیترانه و آسیا و آفریقا به شمار می رفته است. باقلا گیاه یک ساله دارای ساقه صاف، عمودی و سفت بدون پیچک می باشد و ارتفاع آن بین 30 تا 190 سانتی متر است، بسیار پر پرگ است و هر برگ تعداد یک یا 3 جفت برگچه های صاف دارد.
امروز باقلا در سایر نقاط دنیا هم کشت می شود. مردم شمال ایران آن را با بیشتر غذاها به صورت خام مصرف می کنند. استفاده از باقلای خام در کشور چین و تایلند نیز رواج دارد ودانه آن را با کمی نمک در روغن تفت می دهند به صورت آجیل مصرف می نمایند.این گیاه حاوی ماده ای به نام " فیتین " می باشد که دارای ارزش غذایی بالایی است.این ماده غنی از کلسیم بوده و تقویت کننده به شمار می رود. باقلا علاوه بر مصرف خوراکی برای انسان دام ، گیاهی با خواص دارویی است و در طب سنتی ایران از اعضای هوایی این گیاه استفاده دارویی می شود. آسیب مکانیکی در انواع میوه و سبزی پدیده ای است ناخواسته که افزایش میزان فساد و کاهش کیفیت محصول را به همراه دارد ]افکاری سیاح و همکاران، .[1387 تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی برای طراحی و بهبود تجهیزات برداشت و پس از آن شامل دستگاه های انتقال، جداسازی، شست و شو، فرآوری، بسته بندی و انبار داری امری ضروری است که تاکنون توسط محققان متعددی برای انواع محصولات تحقیق و گزارش گردیده است Tabatabaeefar & Rajabipour, 2005; Kabas et al., 2006; Kilickan et al., 2008; ] .[Zhiguo et al., 2011 در میان این خواص فیزیکی جرم، حجم و سطح تصویر مهم ترین خواص برای تعیین سیستم های کالیبراسیون می باشند .[Peleg and Ramraz, 1975; Khodabandehloo, 1999] آبوت و لو آزمایشاتی را برای تعیین تاثیر جهت و موقعیت نمونه گیری بر روی چهار خاصیت مکانیکی شامل تنش گسیختگی، کرنش گسیختگی، انرژی گسیختگی و ضریب الاستیسیته ظاهری سیب انجام دادند. خواص نامتناجس سیب ها بیشتر در قسمت های میانی شان دیده شد تا در نقاط پایینی و فوقانی آن ها.[Abbott and Lu, 1996] فریدلی و آدریان برخی از ویژگی های مکانیکی هلو، گلابی، زردآلو و سیب را تعیین کردند Fridlet and ] .[Adrian, 1968 گارسیا و همکاران فاکتورهای موثر بر ویژگی های مکانیکی و میزان آسیب دیدگی سیب و گلابی را بررسی کردند .] Garcia et al., 1995[ یکی از مشکلات مهم دخیل در برداشت باقلا وارد آوردن آسیب مکانیکی به آن است .[Haciseferogullari et al., 2007; Tanigaki et al., 2008] برای کاهش آسیب های مکانیکی،تحقیقات بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی باقلا در جهت تجهیز کردن ماشین های برداشت انجام شده است.
مواد و روشها
آزمایشات در تیر 1390 در آزمایشگاه خواص فیزیکی و مکانیکی گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد. طبق استاندارد دپارتمان کشاورزی امریکا باقلا به صورت دستی و در حالت رسیده برداشت شد [USDA, 1991]، سپس باقلاها به آزمایشگاه منتقل و به صورت دستی تمیز گردیدند و برای 24 ساعت در دمای اتاق (20 ± 1 QC: 63-65% RH) نگهداری شدند. همه خواص فیزیکی بر روی 100 عدد باقلا بررسی گردید. جرم نمونه ها توسط یک ترازوی الکترونیکی با دقت 0,01 گرم بدست آمدند. برای محاسبه اندازه میانگین نمونه ها، سه بعد نمونه، طول، عرض و ضخامت توسط کولیس با حساسیت 0,01 میلی متر اندازگیری شدند. حجم نمونه ها توسط روش جابجایی آب بدست آمدند .[Mohsenin, 1986] میانگین قطر هندسی (Dg) و مساحت سطح (S) به ترتیب توسط فرمول های زیر تعیین شدند :[Mohsenin, 1986]
