پیش‌بینی سفتی ارقام مختلف پرتقال با استفاده از روش آزمون پانچ(مطالعه موردی: ارقام پرتقال موجود در منطقه جنوب استان کرمان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه جیرفت، ایران

چکیده

  سفتی بافت می‌تواند به عنوان یک معیار مهم برای تشخیص کیفیت و تاز‌گی پرتقال قلمداد شده و ویژگی‌های بافت پرتقال تأثیر زیادی بر مقبولیت و بازارپسندی آن دارد. با توجه به اینکه پرتقال یک محصول تولیدی مهم و با ارزش در منطقه جنوب استان کرمان محسوب می‌شود، داشتن دانش کافی در مورد مکانیک بافت آن برای توسعه صنایع و تجهیزات فرآوری این محصول در منطقه حائز اهمیت است. جهت تعیین مکانیک بافت پرتقال تولیدی جنوب استان کرمان، از روش آزمون غیرمخرب پانچ به عنوان یک روش مناسب و کاربردی در خصوص تعیین سفتی میوه‌ها استفاده گردید. در این تحقیق سفتی، تنش فشاری، نیرو و انرژی مصرفی پانچ کردن پنج رقم پرتقال متداول در منطقه (والنسیا، مارس، واشنگتن ناول، خونی و محلی جیرفت) توسط آزمون پانچ و هفت قطر پانچ (8/4، 4/6، 9/7، 5/9، 1/11، 7/12 و 3/14 میلی­متر) تعیین و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر متغیرهای قطر پانچ، نوع رقم و نیز اثر متقابل قطر پانچ در رقم بر نیرو، سفتی، تنش فشاری و انرژی در سطح 1% معنی­دار است. در ترکیب تیماری رقم محلی با قطر پانچ 7/12 میلی­متر بیشترین مقدار نیرو (0/79 نیوتن) و سفتی (9/7 نیوتن بر میلی­متر) و ترکیب تیماری رقم خونی و قطر پانچ 8/4 میلی­متر کمترین مقدار نیرو (5/15 نیوتن) و سفتی (5/1 نیوتن بر میلی­متر) بدست آمد. بیشترین میانگین تنش فشاری (5/1 مگاپاسکال) و کمترین میانگین تنش فشاری (3/0 مگاپاسکال) به ترتیب در ترکیب تیماری رقم محلی و قطر پانچ 8/4 میلی­متر و ترکیب تیماری رقم خونی و قطر پانچ 3/14 میلی­متر حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Prediction of Stiffness of Different Orange Cultivars Using Punch Test Method (Case Study: Orange Cultivars in The Southern Region of Kerman Province)

نویسندگان [English]

  • Farhad Khoshnam 1
  • Hamid Ghasemkhani 2
  • , Mohammad Reza Kamandar, 2
1 Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agricultural, University of Jiroft, 78671-61167, Jiroft, Iran
2 Department of Mechanical Engineering of Biosystems, University of Jiroft, Jiroft, Iran
چکیده [English]

ABSTRACT: The firmness of the orange texture can be considered as an important criterion for determining the quality and freshness of this product and its texture characteristics have a great influence on its acceptability and marketability. Orange is an important product in the south of Kerman province, having sufficient knowledge and information about its texture mechanics is also important for the development of orange industries and processing equipment, especially orange concentrate production industries. In response to need the mechanical properties of the orange texture, punch test method was proposed as a suitable and non-destructive testing method. In this research, firmness, force, stress and consumption energy of five common orange varieties (Valencia, March, Washington Navel, Blood and Local Jiroft) was determined and compared by punch test method with seven punch diameters (4.3, 4.6, 9.7, 9.5, 11.1, 12.7 and 14.3 mm). The results showed that the effect of variables of punch diameter, variety, and also the interaction effect of punch diameter × variety on the force, firmness, stress and energy were significant at 1% level. The combination treatment of local cultivar with a punch diameter of 12.7 mm has the maximum value of force (79.0 N) and firmness (7.9 N/mm), and the minimum value of force (15.5 N) and firmness (1.5 N/mm) was obtained in the combination treatment of blood variety and punch diameter of 4.8 mm. The highest mean of stress (1.5 MPa) and the lowest mean stress (0.3 MPa) were in the combination treatment of local variety and punch diameter of 4.3 mm, and the combination treatment of blood variety and punch diameter was 14.3 mm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Math Modeling
  • Mechanical Properties
  • Punch Diameter
  • Fruit
  • Non-Destructive Test

مراجع

Ahmadi, K., Ebadzadeh, H. R., Hatami, F., Hoseinpour, R., & Abdshah, H. (2020). Agricultural Statistics. Horticultural Products. Information and Communication Technology Center of the Ministry of Agriculture. (In Farsi)
Anonymous, (2017). Oranges-Specifications and test methods. Iranian National Standardization Organization (INSO) No, 279, 6th, Revision. (In Farsi)
Bourne, M. C. (1966). Measure of shear and compression components of puncture tests. Journal of Food Science, 31, 282-291.
Bourne, M. C. (1975). Method for obtaining compression and shear coefficients of foods using cylindrical punches. Journal of Texture Studies, 5, 459-469.
Christopher, J. M. (2005). Non-Destructive testing of fruit firmness with real time constraints. Literature Review Bachelor of Digital Systems with Honours (1200) School of Computer Science and Software Engineering. Monash University.
Esna-Ashari, M., & Zokaee Khosroshahi, M. R. (2011). Post-harvest Physiology and Technology (2nd ed.). Bu-Ali Sina University Press. (In Farsi)
Fotouhi Ghazvini, R., & Fattahi Moghadam, J. (2006). Citrus Growing in Iran (2nd ed.). The University of Guilan Press. (In Farsi)
Ghanbarzadeh, B. (2019). Principles of Foods and Biopolymer Rheology (3rd ed.). University of Tehran Press. (In Farsi)
Jackman, R. L., & Stanley, D. W. (1992). Area- and perimeter-dependent properties and failure of mature-green and red-ripe tomato pericarp tissue. Journal of Texture Studies, 23, 461-474.
Jha, S. N., Kingsly, A. R. P., & Chopra, S. (2006). Physical and mechanical properties of mango during growth and storage for determination of maturity. Journal of Food Engineering, 72, 73-76.
Khadivi, A. (2011). Pomology (2nd ed.). Education and Extension of Agriculture Press. (In Farsi)
Khazaei J., & Mann, D. (2004). Effects of Temperature and Loading Characteristics on Mechanical and Stress-Relaxation Properties of Sea Buckthorn Berries. Part 2. Puncture Tests. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 6, 1-16.
Lana, M., Tijskens, L. De., Theije, A., Dekker, M., & Barrett, M. (2007). Measurement of Firmness of Fresh-Cut Sliced Tomato Using Puncture Tests-Studies on Sample Size, Probe Size and Direction of Puncture. Journal of Texture Studies, 38(5), 601-618.
Mahmoodi-Eshkaftaki, M., Ebrahimi, R., & Torki-Harchegani, M. (2013). Determination of Critical Conditions for Puncturing Almonds Using Coupled Response Surface Methodology and Genetic Algorithm. Food Technology and Biotechnology, 51(4), 500-508.
Shafiee, S., Modarres Motlagh, A., Rahmani Didar, A., & Minaee, S. (2008). Investigation the effect of skin on mechanical behavior of apple. Journal of Food Technology, 6(2), 86-91.
Shiu, J. W., Slaughter, D. C., Boyden, L. E., & Barrett, D. M. (2015). Effect of the shear-to-compressive force ratio in puncture tests quantifying watermelon mechanical properties. Journal of Food Engineering, 150, 125-131.
مهندسی بیوسیستم ایران
دوره 53، شماره 2
تیر 1401
صفحه 109-122

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 31 تیر 1400
  • تاریخ بازنگری: 22 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 11 شهریور 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار