بخشی از مقاله
چکیده:
اطلاعاتی در زمینه خواص فیزیکی محصولات کشاورزی میتواند در طراحی ماشینهای مورد نیاز در عملیات کاشت، داشت، برداشت و پس از برداشت مفید باشد. همچنین اطلاعاتی درزمینه خواص هیدرودینامیکی در عملیات انتقال، جداسازی، درجهبندی هیدرولیکی، شستشوی میوهها و سبزیها، بستهبندی و نگهداری محصولات کشاورزی مورد نیاز میباشد. در این تحقیق 25 عدد هلو رقم آلبرتا تهیه شده از بازار ایلام مورد بررسی و اندازهگیری قرار گرفت.
اندازه گیریها تحت شرایط استاندارد و در سه تکرار انجام گرفتند. مشخصههای فیزیکی از جمله طول، عرض، ضخامت، قطر میانگین هندسی، حسابی و معادل، سطح رویه، ضریب کرویت و نسبت رعنایی توسط کولیس و همچنین جرم، حجم و جرم حجمی توسط ترازو و با استفاده از روش پلت فرم تعیین گردید. همچنین خواص هیدرودینامیکی هلو از جمله سرعتحد و زمان بالا آمدن آن با استفاده از ستون آب، دوربین فیلمبرداری و نرمافزار تبدیل فیلم به عکس اندازهگیری شد.
نتایج حاصل از اندازهگیری خواص فیزیکی و هیدرودینامیکی هلو رقم آلبرتا در زمینههای طراحی ادوات مربوطه، انتقال، جداسازی، درجهبندی هیدرولیکی، شستشو، بستهبندی و نگهداری آن کاربرد داشته و اطلاعات مفیدی در اختیار طراحان، کارخانجات تولید و فرآوری این محصول قرار میدهد. در این تحقیق نیز برخی خواص فیزیکی و هیدرودینامیکی هلو رقم آلبرتا جهت پیشبرد اهداف مذکور تعیین گردید.
مقدمه:
آسیب مکانیکی در انواع میوه ها و سبزی ها پدیده ای است ناخواسته که افزایش میزان فساد و کاهش کیفیت محصول را به همراه دارد ]افکاری سیاح و همکاران، .[1387 تعیین خواص فیزیکی 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 تا کنون توسط محققان متعددی برای انواع محصولات تحقیق و گزارش گردیده است
در میان این خواص فیزیکی جرم، حجم و مساحت مهم ترین خواص برای تعیین سیستم های کالیبراسیون می باشد
اخیرا جداسازی هیدرولیکی میوه ها و سبزیجات بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. جداسازی بر اساس چگالی، به عنوان معیار ماده خشک به دلیل هزینه پایین و عملیات آسان، یک روش مناسب در جداسازی میوه برای کیفیت می باشد
در هنگام سقوط یک میوه در یک سیال در لحظه ای که برآیند نیروهای وارد بر آن در راستای قائم برابر صفر باشد، جسم با سرعت ثابت سقوط خواهد کرد که به این سرعت ثابت، سرعت حد گفته می شود
بر اساس تحقیقات یک روش جداسازی میوه بر اساس کیفیت، استفاده از سرعت حد آن هنگام حرکت در یک سیال با چگالی بیشتر یا کمتر از چگالی میوه مورد نظر می باشد. میوه ها باچگالی متفاوت در زمان های برابر به عمق ها یا ارتفاع های مختلف می رسند و لذا می توان با قرار دادن مناسب جدا کننده، ان ها را جداسازی نمود .[Jordan &
در این روش می توان از آب برای جداسازی به دلیل تخریب کم و دسترسی آسان استفاده کرد.
بر اساس تحقیقات انجام گرفته توسط خیرعلیپور، سیب های دورقم ردسپار و دلبار استیوال 5 ثانیه پس از رها شدن به سرعت حد خود می رسند
در سال 1388 طاهری گراوند و همکاران به بررسی سرعت حد میوه گوجه فرنگی پرداختند. به نظر می رسد سرعت حد یک تابع پیچیده بر اساس تفاضل چگالی آب و میوه، شکل، اندازه و حجم میوه می باشد
با توجه به اهمیت خواص فیزیکی و هیدرودینامیکی در فرآیند های قبل و پس از برداشت محصولات کشاورزی، در این تحقیق به بررسی خواص فیزیکی و هیدرودینامیکی میوه هلو رقم آلبرتا پرداخته شد.
مواد و روشها:
آزمایشات در خرداد 1392 در آزمایشگاه گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه ایلام انجام شد. نمونهها از بازار ایلام و رقم هلو آلبرتا تهیه گردید. سپس به صورت دستی تمیز گردیدند و برای 24 ساعت در دمای اتاق - 20 1درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 63 الی 65 درصد - نگهداری شدند. همه خواص فیزیکی بر روی 50 عدد هلو بررسی گردید. ابعاد میوه، a - بزرگترین بعد - ، b - بزرگ ترین بعد عمود بر - a و c - بزرگترین بعد عمود بر a و - b، به وسیله کولیس دیجیتال - - DC-515 Model, Lutron, Taipei, Taiwan با دقت 0/01 میلیمتر بدست آمدند. سپس قطر میانگین هندسیٌ بصورت زیر محاسبه شده است:
که در آن dg قطر میانگین هندسی ، a بزرگترین قطر، b بزرگترین قطر عمود بر a و c بزرگترین قطر عمود بر a وb می باشد. قطر میانگین معادلٍ و قطر میانگین حسابیَ از رابطههای زیر محاسبه شدند.
جرم میوهها توسط یک ترازوی حساس دیجیتالی - - GF600 Model, A&D, Alviso, USA با دقت 0/01 گرم اندازهگیری شد. برای تعیین حجم هر میوه، یک ظرف آب روی ترازو قرار داده، سپس میوه را در آب غوطهور نموده و جرم آب جابجا شده تعیین شد. با استفاده از رابطه زیر حجم آب جابجا شده بدست آمد.
که WW جرم آب جابجا شده، w جرم حجمی آب، t جرم حجمی واقعی میوه - g/cm3 - ، M جرم میوه - g - ، V حجم میوه - cm3 - است.
در این تحقیق برای تعیین خواص هیدرودینامیکی میوه هلو، زمان بالا آمدن هلو در فاصلهای مشخص، سرعت حد و نیروی شناوری اندازه گیری شد. برای ایجاد محیط مناسب حرکت هلو در آب، یک ستون با قائده مربع و ارتفاع 80cm از جنس پلکسی گلاس 10 میلیمتری ساخته شد - شکل. - 1 اضلاع قائده این ستون بر اساس استاندارد - Vanony, 1975 - حداقل پنج برابر قطر میوه - 35 cm×35 cm - تعیین گردیده است. این ستون تا ارتفاع 80 cm از آب پر شده است. هر هلو به وسیله یک گیره غیر مخرب در انتهای ستون آب رها شد.
میوه های هلو به صورت بزرگترین مساحت تصویر شده هلو به سمت بالا، در انتهای ستون آب قرار داده شده و پس از آرام شدن آب، رها شده و بلافاصله فیلم حرکت آن از شروع حرکت تا سطح آب توسط دوربین دیجیتال Sony - DSC-S730 - با 30 فریم بر ثانیه ضبط شده است - شکل. - 1 این کار برای هر نمونه در سه تکرار انجام گرفته شد.
شکل.1 دوربین دیجیتال با 30 فریم بر ثانیه در مقابل ستون آب.
