بخشی از مقاله
چکیده
در سال های اخیر با توجه به افزایش تقاضا در جهت بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و مواد غذایی تعدادی از روشهای کاربردی مبتنی بر خواص دی الکتریکی محصول توسط محققان مختلف استفاده شده است. محققان ضریب دی الکتریک یا به عبارتی ثابت دی الکتریک و ضریب اتلاف مواد در بسامدهای مختلف که ارتباط خوبی با عوامل کیفیت خاصی از محصولات مانند رطوبت، دما، خواص فیزیکی و شیمیایی دارند را اندازه گیری نموده اند.
یک تعریف از طیفسنجی دی الکتریک و مفید بودن آن در تعیین خصوصیات الکتریکی از مواد غذایی ارائه شده است. در این مقاله به بررسی خواص دی الکتریکی با استفاده از ضرایب ثابت دی الکتریکی و اتلاف در سنجش کیفیت مواد غذایی پرداخته شده است.
مقدمه
کیفیت در بخش کشاورزی بهعنوان درجهای از تعالی یک محصول یا مناسب بودن آن در یک ویژگیهای خاص تعریف شده است. این ویژگیها شامل خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی، عیوب، ارزش غذایی، زمان ذخیرهسازی، سطح آمادگی و پارامترهای کیفیت محصولات کشاورزی ازجمله ویژگیها خارجی اندازه، رنگ، شکل و عیوب خارجی، ویژگیها درونی بهعنوان قند، اسیدیته، ثبات و استحکام و ضعف داخلی استفاده شده اس .[1]
بهمنظور برآورد کیفیت رسیدن میوه موز در طول درمان از رسیدن، آن را به موسسه روش تشخیص غیر مخرب انتقال داده شده است. در طول رسیدن موز، تغییر رنگ پوست، توسعه عطروطعم و خمیر نرم شود
تحقیقاتی در رابطه باکیفیت شیر صورت گرفته است. برای تشخیص شاخصهای کیفیت ترشی شیر آزمونهایی از جمله محتوای اسیدی تیتراسیون آن، مقدار pH، رطوبت و نمک لازم است که بسیار پیچیده، مخرب و زمانبر است
.تحقیقاتی در رابطه باکیفیت شیر صورت گرفته است. برای کیفیت بهتر ویژگی شیر بامطالعه خواص فیزیک و شیمایی و میکروبی با استفاده از دستگاه درمان پلاسما برای کمتر از 10 دقیقه کیفیت میکروبی شیر با تغییرات جزئی در کیفیت فیزیک و شیمیایی شیر بهبودیافته است
کیفیت ویژگیها گوشت خوک تازه و گوشت گاو با استفاده از این لایه نازک سیستم پلاسما DBD را میتوان به غیرفعال سازی میکروب ناشی از مواد غذایی همچنین برای افزایش بهرهوری پاتوژن غیرفعال و به حداقل رساندن اثرات سوء بر کیفیت فیزیک و شیمیایی و حسی از گوشت مورداستفاده قرارگرفته است .[5] افزایش تقاضای مصرفکنندگان برای میوه باکیفیت بالا است به توسعه سانسورهای نوری، صوتی و مکانیکی است که منجر تعیین کیفیت آن شده است
خواص دیالکتریک
بهطورکلی روشهای اندازهگیری دی الکتریکی و تجهیزات برای محدوده فرکانسهای مختلف از فرکانس ای صوتی از طریق فرکانسهای ماکروویو است. برای مواد کشاورزی، برنامه قبل از هر چیز از خواص دیالکتریک دانه برای سنجش سریع رطوبت استفادهشده است. این ممکن است به دلیل خواص دیالکتریک بسیار با رطوبت مواد ازجمله در ارتباط است. خواص دیالکتریک برای تعدادی از محصولات، ازجمله دانه، دانه، میوهها و سبزیها و محصولات مرغ، بهصورت گرافیکی نشان دادهشده و وابستگی این خواص در فرکانس، رطوبت، دما و.پتانسیل برای استفاده از خواص دیالکتریک به حس عوامل کیفیت از رطوبت مورد بررسی قرارگرفته است
ثابت دی الکتریکی بهعنوان گذردهی مطلق تقسیم بر گذردهی فضای آزاد و ضریب اتلاف بهعنوان پارامتر توصیفی دیالکتریک استفادهشده است
الکترواستریکسیون یک پدیده دیالکتریک که تنوع خواص دیالکتریک یک ماده با تغییر شکل توصیف میکند که تحت تغییر شکل کوچک یک رابطه خطی بین تغییر در ثابت دیالکتریک و استرس به وجود میآید. مشخص شده است که یک رابطه استرس دیالکتریک خطی در نوتلا در طول جریان برشی وجود دارد. این جریان با تغییر در ثابت دیالکتریک از نوتلا که همراه با استرس است بهصورت خطی افزایش مییابد. نشان میدهد که اندازهگیری الکترواستریکسیون میتواند بهعنوان یک ابزار کنترل کیفیت در خط برای تولید مواد غذایی توسعه یابد
ارزیابی غیر مخرب و کنترل برای به دست آوردن پارامترهای کیفیت در یک محصول صنایع با استفاده از درصد رطوبت، پروتئینها، اضافه پوست و زمان رسیدن محصول توسط یک تکنیک خازنی پشتیبانی شده توسط تجزیهوتحلیل آماری و عمومی شبکههای عصبی مصنوعی انجام گرفته است. با استفاده از یک خازن موازی و در محدوده فرکانس از 100 هرتز تا 10 کیلوهرتز ظرفیت خازنی اندازهگیری شده است
خواص دیالکتریک را میتوان با روشهای مختلفی که از جریان مستقیم به ماکروویو اندازهگیری شود. برخی از دستگاهها و ابزار مورداستفادهترین برای اندازهگیری خواص دیالکتریک محصولات کشاورزی شامل خازن با صفحات موازی، پروب کواکسیال، موج بر، ساختار رزونانس، سلف و خازن، مقاومت، تجزیه وتحلیل امپدانس، عددی و بردار مورد تجزیهوتحلیل شبکه قرارگرفته است.
روشهای اندازهگیری دی الکتریکی برای هر برنامه و نرمافزار خاص بر روی فرکانسهای موردنظر و در یک محدود فرکانس موردنیاز ماده دی الکتریکی را ازلحاظ ماهیت، خواص فیزیک و شیمیایی، رئولوژی و الکتریکی اندازهگیری میکند و برای خاصیت دی الکتریکی میتواند از انواع روشهای مختلف که وجود دارد استفاده کرد و هر ابزار با دادن یک ارائه قابلاعتماد از پارامترهای الکتریکی در مورد مادهای که بهعنوان ماده دی الکتریکی استفاده خواهد شد بیان میکند در این قسمت ما با آوردن تکنیکهای مختلف در محدود فرکانس آزمایش برای خواص دی الکتریکی استفادهشده بازگو خواهیم کرد.
طیفسنجی فرکانسی
طیفسنجی به مطالعه تحلیلی طیف الکترومغناطیسی، ازجمله طیف مرئی، اشعه ماوراءبنفش، اشعه مادون قرمز و همه بخشهای دیگر از طیف الکترومغناطیسی کاربرد دارد. خواص دیالکتریک مواد در تعیین انرژی الکترومغناطیسی و چگونه در فرکانس رادیویی مهم هستند، وسیعی ماکروویو تعامل با مواد و مطالعه وابستگی آنها به طولموج طیفسنجی دیالکتریک نامیده میشود
قسمتهای از مواد که دارای خواص قطبی هستند، طیف دیالکتریک راهحلهای آبی با غلظتهای مختلف آلویم، بیکربنات سدیم و مخلوط آنها استفادهشده است.[13] اندازهگیری خواص دیالکتریک با استفاده از طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی برای نظارت بر خط تولید فرایند خشککردن گوشت که طیف دیالکتریک با یک پر وب کواکسیال باز در محدوده فرکانس 500 مگاهرتز به شبکه بردار آنالیزور متصل به 20 گیگاهرتز اندازهگیری شده است که باعث از بین رفتن فاز مایع، فرایند خشک کردن را کنترل میکند
روش طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی در تعیین محتوای مواد جامد محلول و ثبات و استحکام گلابی در طول دوره رسیدن مؤثر است. ثابت دیالکتریک و عوامل دست دادن دیالکتریک با یک پر وب کواکسیال خط باز و تجزیهوتحلیل شبکه بردارانجام شده، همچنین برای آشکارساز بلوغ میوه و آموزش کاشت میوه و برداشت آن استفاده میشود
فرکانس رادیویی
گرمایش فرکانس رادیویی میتواند یک روش مؤثر برای پاستوریزه سبزیها خشکشده و در زمان کوتاه که بهطور بالقوه میتواند به بهبود کیفیت مواد غذایی کمک کند
برای اندازهگیری رطوبت در تعداد زیادی از نمونههای کوچک از یک حجم فلهای برای به دست آوردن یک برآورد بهتر از توزیع رطوبت در داخل حجم فله، اندازهگیری رطوبت و برای شناسایی هرگونه ترکیب دانه با رطوبت بالا به کار میرود که با استفاده از خازن، ضریب تلفات و یا زاویه تغییر زاویه فاز با تجزیهوتحلیل امپدانس و یک خازن موازی صفحه با تعداد کمی از دانهها بین صفحات در دو فرکانس اندازهگیری شد. در این زمینه با استفاده از مقادیر اندازهگیری امپدانس RF از یک سیستم موازی بشقاب استفادهشده است
اندازهگیری رطوبت در طول فرایند خشک شدن با استفاده از روش تعیین متوسط MC از یک نمونه کوچک از غلاف بادامزمینی جایگزین بین صفحات تمدید شد. برای پیشبینی متوسط MC در پوسته محصول با اندازهگیری ظرفیت خازنی، زاویه فاز و ضریب تلفات از یک سیستم موازی نصبشده در داخل صفحه یک لوله استوانهای غیر هدایت، رطوبت متوسط را در یک سرعت پیشبینی کردهاند. روش اندازهگیری امپدانس فرکانس رادیویی پایه برای تعیین متوسط MC در پوسته بادام زمینی-اندازه گیری شده است
