بخشی از مقاله
چکیده:
کیفیت میوه به هر دو متغیر خصوصیات داخلی - محتواي اسیدي، محتواي قندي، سفتی و نابجایی هاي داخلی - و ویژگی هاي خارجی - شکل، اندازه و نابجایی خارجی - وابسته است. یکی از متغیرهاي کیفی مهم میوه ها سفتی آن است. اندازه گیري سفتی، یکی از روش هاي غیرمستقیم تعیین میزان رسیدگی است که اجازه تثبیت زمان مناسب انبارداري و نیز بهترین زمان حمل و نقل محصول را فراهم می آورد. آزمایش صورت گرفته با سه میوه - سیب سرخ، سیب سبز و سیب زرد - نتایج قابل انتظاري را به دست آورد که قبل از انجام آزمایش پیش بینی می شد. یکنواختی بافت میوه ها در نتایج به دست آمده تاثیر به سزایی داشت.
مقدمه:
سفتی میوه، کمیت مهمی در تعیین کیفیت میوه هاست. تحقیقات بسیاري براي تعیین سفتی میوه به روش مخرب و غیرمخرب انجام شده است، با این وجود روش مخرب به دلیل سادگی انجام آزمایش، سهولت اعمال نیرو و سرعت بالا رایج تر است. هدف اصلی این مقاله تعیین سفتی میوه و واکنش گوشت میوه به نیروي خارجی با استفاده از دستگاه ساخته شده است. بدین صورت که ساختار درونی میوه و استحکام سلولها، سفتی میوه را تعیین می کند.
روش هاي مخرب تعیین سفتی میوه عبارتند از: آزمایش پلانجر - سوراخ کردن - ، آزمایش برش، آزمایش تراکم، آزمایش تنش و آزمایش پیچش. روش هاي غیرمخرب تعیین سفتی میوه عبارتند از: آزمایش لیزري فشار هوا، آزمایش پرش، آزمایش صوتی و آزمایش فراصوتی. دستگاه بررسی شده در این مقاله دستگاه سفتی سنج فردلی3 بود که داراي تکیه گاهی در پایین چارچوب عمودي می باشد. یک گیج براي اندازه گیري نیرو بالاتر از محل قرار گرفتن میوه وجود دارد.
پلانجري در زیر نیرو سنج قرار گرفته است و هنگامی که فشاري به میوه اعمال می شود، در میوه فرو می رود که این نیرو بصورت دستی اعمال می شود - . - 1969 این دستگاه به دلیل این که داراي سه پایه عمودي است از پایداري کمتري برخوردارمی باشد. مشکل دیگر این است که این دستگاه براي تمام میوه ها کاربرد ندارد و دیگر این که نیرو همواره به طور نرمال روي سطح اعمال نمی شود، بنابراین نتایج دقیق نمی باشد. از مزایاي این دستگاه می توان به این موارد اشاره کرد: دقت بالایی دارد، در آزمایشگاه و زمین قابل استفاده است، میوه در طی آزمایش ثابت است و با سرعت یکنواخت حرکت می کند.
دستگاههاي مختلفی براي آزمایش سفتی میوه به منظور تعیین زمان رسیدگی و برداشت محصول و همچنین بهره برداري آنها در زمین در دسترس می باشد. این دستگاه ها معمولابراي عملکرد بیشتر در آزمایشگاه کافی نیست و نیاز به نتایج دقیق و ثابت دارد. دستگاه هایی که نتایج دقیق و ثابت می دهند بسیار گران هستند. به همین دلیل در زمین ها استفاده نمی شوند. به دلیل پایداري کمتري که این دستگاه داشت تصمیم گرفتیم سه پایه عمودي را به چهار پایه تغییر دهیم تا ضمن پایداري بیشتر نتایج دقیق و ثابتی به دست آید.
مواد و روش ها:
دستگاه سفتی سنج میوه به منظور تعیین رسیدگی میوه طراحی شده است. همان طور که می دانید تلفات میوه ها در بازه زمانی چیدن تا مصرف بسیار زیاد است. به همین دلیل با برداشت به موقع محصول می توان از تلفات آن جلوگیري کرد. این دستگاه طی چند ماه تحقیق و بررسی به ساده ترین و بهترین شکل طراحی شد که در ادامه به شرح مختصري از آن می پردازیم. دستگاه طراحی شده شامل صفحه فوقانی، صفحه میانی، صفحه تحتانی، فنرها، پایه ها، نیروسنج، اهرم فشار و بوشها می باشد - شکل . - 1
عملکرد دستگاه بدین صورت است که میوه در قسمت گودي شکل تعبیه شده روي صفحه پایینی قرار می گیرد، با توجه به ارتفاع میوه فنرها تنظیم می شوند. سپس زمانی که نوك پلانجر را با سطح میوه مماس کردیم - سطح میوه باید پوست کنده باشد - ، با اهرم به سمت پایین و به صورت عمودي نیرو وارد می کنیم. البته باید توجه داشت که فقط به اندازه 7 میلی متر - که در واقع همان ارتفاع پلانجر است - اهرم به سمت پایین آورده شود. براي این منظور، خط کشی کنار اهرم گذاشته شده است.
دستگاه ساخته شده برروي سه نوع میوه سیب سبز، سیب زرد و سیب سرخ در سه اندازه بزرگ، متوسط و کوچک و در چهار نقطه میوه، بالا، پایین، پهلوي راست و پهلوي چپ آن آزمایش شد و نتایج حاصل از آزمایش با نتایج به دست آمده از دستگاه سفتی سنج دستی که در شکل 2 نشان داده شده است، مقایسه شد. ابتدا با استفاده از دستگاه سفتی سنج دستی، سفتی میوه ها اندازه گیري شد. این دستگاه در آزمایشگاه فیزیولوژي دانشکده کشاورزي دانشگاه صنعتی اصفهان موجود می باشد.
شکل :2 تصویري از دستگاه سفتی سنج دستی - سمت راست - و پلانجر آن - سمت چپ - را نشان می دهد. براي این کار قسمتی از پوست میوه که قرار است پلانجر در آن فرو رود، برداشته شد. سپس میوه روي سطحی مسطح و صاف، ثابت و بدون حرکت نگه داشته شد. از قبل صفر دستگاه تنظیم شد تا آزمایشات با کمترین خطا انجام گیرد. پلانجر هرمی شکل، در قسمت پایین دستگاه نصب شد. دستگاه از قسمتی که براي جاي دست تعبیه شده، نگه داشته شد و به صورت عمودي به سمت پایین حرکت داده شد تا پلانجر درون قسمت پوست کنده شده نفوذ کند. به اندزه 11 میلی متر که در واقع همان ارتفاع پلانجر است، باید پلانجر درون میوه وارد شود.
در این حالت گیجی که در قسمت بالاي دستگاه قرار دارد، میزان مقاومت و سفتی میوه را نسبت به نفوذ پلانجر نشان می دهد که این مقدار بر حسب کیلوگرم است. لازم به ذکر است که این گیج تا ظرفیت 5 کیلوگرم قادر است نیرو وارد کند و دقت آن نیز 0/05 کیلوگرم می باشد. این آزمایش روي هر سه نوع میوه که هرکدام از آن ها در اندازه هاي بزرگ، متوسط و کوچک موجود است، انجام گرفت. پلانجر این دستگاه داراي ارتفاع 11 میلی متر و قائده اي به قطر 11 میلی متر می باشد. با توجه به ارتفاع پلانجر و شعاع قائده آن زاویه رأس مخروط برابر است با: 53 درجه زاویه رأس مخروط می باشد. سپس با استفاده از دستگاه ساخته شده سفتی همین میوه ها بار دیگر مورد ارزیابی قرار گرفتند.
در این روش نیز همانند قبلی ابتدا قسمتی از پوست میوه را که قرار است پلانجر در آن فرو رود، برداشته. سپس میوه روي صفحه پایینی در جایی که براي قرار گیري میوه در نظر گرفته شده است، قرار داده می شود. البته لازم به ذکر است که از قبل صفر نیرو سنج، با استفاده از قسمت دکمه اي شکل که روي نیروسنج قرار گرفته، تنظیم شده است. با توجه به ارتفاع میوه، صفحه وسطی با استفاده از فنرها و پین هایی که در زیر صفحه مذکور قرار دارد، تنظیم می شود. به طوري که نوك پلانجر با سطح میوه مماس شود.
