بخشی از مقاله
چکیده:
فلفل دلمهای - Capsicum annuum - یکی از سبزیجات مهم از خانواده Solanaceae می باشد. این سبزی به دلیل ارزش غذایی و دارویی بالا به صورت سالاد، چاشنی غذا و همچنین در تهیه ترشی و کنسروهای مختلف خوراکی استفاده میشود. هدف از این تحقیق، محاسبه استحکام برشی فلفل دلمهای تحت بارگذاری عمودی برشی در چهار جهت مختلف میباشد.
آزمون ها در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تیمار در 6 تکرار انجام شد. نمونهها در تیمار اول به صورت عرضی، در تیمار دوم به صورت طولی، در تیمار سوم از مقطع بالا یا سر - محل تماس ساقه با محصول - و در تیمار چهارم از مقطع پایین توسط دستگاه آنالیز بافت Zwick/Roell و تست استاندارد DIN 53294 برش زده شدند و پارامترهای استحکام برشی و ماکزیمم نیروی برش اندازهگیری گردیدند.
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که بین گروه برش عرضی و سایر گروهها تفاوت معنیداری برقرار است. مقدار میانگین پارامتر استحکام برشی برای چهار حالت برش عرضی، طولی، برش از مقطع بالا - سر - و برش از مقطع پایین به ترتیب برابر 1305، 1915، 1987 و 2460 نیوتن بر متر مربع بود، که نشان داد استحکام برشی در برش عرضی کمترین و در برش از مقطع بالا بیشترین مقدار را دارا است. مقدار میانگین پارامتر ماکزیمم نیروی برشی برای برش عرضی با مقدار 53/22 نیوتن کمترین و برای برش از نمای بالا با مقدار 98/38 نیوتن بیشترین بود.
مقدمه:
فلفل دلمهای - Capsicum annuum - گیاهی یکساله متعلق به خانواده Solanaceae میباشد که زیستگاه اصلی آن کشور مکزیک و منطقهی آمریکای جنوبی است. این جنس شامل 25 گونهی وحشی و 5 گونهی اهلی است. فلفل دارای مقادیر بالای مواد شیمیایی شامل روغنهای فرار، روغن-های پر چرب، کاروتنوئیدها، کاپساسینوئیدها، ویتامینها، پروتئینها، فیبر و مواد معدنی میباشد و به علت ارزش غذایی بالا، طعم، عطر و رنگ به طور وسیعی در انواع غذاها، داروها، ادویهها استفاده میشود.
همچنین در سالهای اخیر چندین مطالعه بر روی خواص دارویی این گیاه انجام شده است و مشخص شده است که فلفل دلمهای دارای خواص ضد سرطان و جهش است.
امروزه حضور سبزیجات و میوههای با ارزش غذایی بالا در صنایع غذایی از قبیل کنسروها و ترشیجات به طور وسیعی افزایش پیدا کرده است، از این رو صنایع برش میوهها و سبزیجات با توجه به تمایل مصرف کنندگان به مصرف غذاهای سالم و مناسب و همچنین نقش مهم این خوراکیها در زندگی بشری با سرعت ثابتی در حال پیشرفت هستند. پیشرفت فناوری برش در حال حاضر عامل اصلی ترویج استفاده از سبزیجات و میوهها به صورت برش خورده است. در بسیاری از کشورها سبزیجات برش خورده نه تنها برای مصرف مستقیم فراوری میشوند و در بستههای پلاستیکی به بازار عرضه میگردند بلکه در صنایع کنسروسازی و... نیز به وفور استفاده می-شوند.
تا کنون تحقیقات زیادی در زمینهی برش محصولات غذایی صورت گرفته است. سیسنروس و همکاران - 1997 - در تحقیقی به این نتیجه رسیدند که برش و خرد کردن هویج با استفاده از یک تیغهی تیز، میزان آسیبهای وارده بر محصول را نسبت به حالتی که از چاقوی معمولی استفاده شود به میزان قابل توجهی کاهش میدهد و همچنین مانع از هدر رفتن آب محصول میشود.
واتادا و همکاران - 1999 - در پژوهشی به بررسی کیفیت سبزیجات و میوههای برش خورده پرداختند. آنها به این نتیجه رسیدند که آسیبهای وارد بر محصولات غذایی در فرآیند برش را میتوان با استفاده از ابزار برشی تیز، انتخاب محصول مناسب و رسیده و کنترل دمای فرایند برش به کمترین مقدار کاهش داد.
گوبنیا و همکاران - 2010 - در تحقیقی مدلی ریاضی برای فرآیند برش محصولات غذایی بدست آوردند. این مدل هم برای محصولات همگن و هم برای محصولات چند لایه با پوستهی محکم بدست آمد. نتایج نشان داد که در این مدل ریاضی فرایند برش به ساختار و خواص مکانیکی محصول وابسته است.
تعیین میزان نیروی برش در فرآیند برش سبزیجات با تیغهی لبه صاف و در سه زاویه تیزی 15، 30 و 45 درجهی تیغه در پژوهشی توسط سیولیکا و همکاران - 2012 - صورت گرفت. آنها به این نتیجه رسیدند که میزان نیروی برش با زاویهی تیزی تیغه ابزار برنده نسبت مستقیم دارد و با کاهش زاویه تیزی تیغه - تیز تر شدن تیغه - نیروی برش نیز کاهش پیدا میکند.
متاسفانه کتابهای مرجع فاقد اطلاعات کافی در زمینهی انتخاب شرایط مناسب برای برش مواد غذایی میباشند. به همین دلیل سازندگان تجهیزات برشی، پارامترهای هندسی در طی فرایند برش را به صورت تجربی و در عمل انتخاب میکنند. لذا هدف از این تحقیق تعیین استحکام برشی فلفل دلمهای تحت بارگذاری عمودی برشی در چهار جهت مختلف، به منظور استفاده در طراحی و ساخت ماشینهای برش و خردکن در صنایع غذایی میباشد.
مواد و روشها:
در این تحقیق از فلفل دلمهای رقم بومی استان ایلام استفاده گردید. ابعاد نمونههای فلفل، طول، عرض و ضخامت به وسیله کولیس دیجیتال - DC-515 Model , Lutron, Taipei, Taiwan - با دقت 0/01 میلیمتر محاسبه شدند. جرم نمونه ها توسط یک ترازوی حساس دیجیتالی - GF600 Model, A&D, Alviso, USA - با دقت 0/01 گرم اندازه گیری گردید. برخی خواص فیزیکی رقم فلفل مورد آزمایش در جدول شماره 1 درج گردیده است.
جدول : 1 مقادیر میانگین و انحراف معیار برخی خواص فیزیکی فلفل دلمهای.
رطوبت نمونهها به روش خشککردن بر پایه تر محاسبه شد و مقدار آن برابر با 92 درصد بود. به منظور تعیین استحکام برشی فلفل آزمونهایی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 4 تیمار در 6 تکرار صورت گرفت. نمونهها در تیمار اول به صورت عرضی - در جهت عمود بر امتداد ساقه - ، در تیمار دوم به صورت طولی - در جهت امتداد ساقه - ، در تیمار سوم از مقطع بالا یا سر - محل تماس ساقه با محصول - و در تیمار چهارم از مقطع پایین و
شکل : 1 برش عرضی
شکل : 2 برش طولی
شکل : 3 برش از مقطع بالا.
شکل : 4 برش از مقطع پایین.
به منظور برش زدن نمونهها از یک تیغه لبه صاف به ضخامت 1/4 میلیمتر و زاویه تیزی30 1 درجه استفاده شد - شکل . - 5 سرعت برش نمونهها نیز 250 میلیمتر در دقیقه در نظرگرفته شد. در ادامه استحکام برشی2 و ماکزیمم نیروی برش3 فلفل به عنوان پارامترهای هدف اندازه گیری گردیدند. پس از پایان داده برداری به منظور
تجزیه و تحلیل آماری داده ها از نرم افزار 16 SPSS استفاده شد.
شکل :5 مشخصات تیغه برش.
نتایج و بحث:
براساس تجزیه واریانس دادههای استحکام برشی چهار گروه برش عرضی، برش طولی، برش از بالا و برش از پایین مشخص شد که بین گروهها تفاوت معنیداری - Sig<0/01 - برقرار است، این نتایج در جدول شماره 2 آمده است.
جدول : 2 خلاصه نتایج تجزیه واریانس استحکام برشی فلفل.
نتایج نشان داد که مقادیر میانگین استحکام برشی برای حالتهای مختلف برش در محدوده 1103 تا 3080 نیوتن بر متر مربع قرار دارد. مقدار میانگین استحکام برشی فلفل در برش عرضی، برش طولی، برش از مقطع بالا و برش از مقطع پایین به ترتیب برابر 1305، 1915، 2460 و 1987 نیوتن بر متر مربع بود که نشان داد، استحکام برشی فلفل در برش عرضی کمترین و در برش از مقطع بالا بیشترین مقدار بوده است.
مقدار میانگین ماکزیمم نیروی برشی فلفل در برش عرضی برابر با 53/22 نیوتن، در برش طولی برابر با 76/42 نیوتن، در برش از مقطع بالا برابر با 98/38 نیوتن و در برش از مقطع پایین برابر با 79/50 نیوتن بود، که نشان داد ماکزیمم نیروی برشی فلفل دلمهای در برش عرضی کمترین مقدار را دارا است. مقادیر پارامترهای استحکام برشی و ماکزیمم نیروی برش برای حالتهای مختلف برش به ترتیب در جداول شماره 3 و 4 درج گردیده است.
