ابراهیم احمدی

سالانه مقادیر زیادی از محصولات کشاورزی در اثر بارهای دینامیکی و سایر آسیب‌های مکانیکی که از طرف اجزای متحرک ماشین‌ها هنگام برداشت، حمل و نقل، انبار کردن و بسته‌بندی به آن‌ها وارد می‌شود از بین می‌روند یا دچار افت کیفیت می‌شوند. این در حالی است که تاکنون بیشتر تحقیق‌های انجام‌شده برای تجزیه و تحلیل عملیات‌های مذکور با آزمون‌های عملی همراه بوده است و نتایج آن فقط در شرایط خاص می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه شناسایی فرکانس‌های طبیعی و مودهای ارتعاشی در میوه پرتقال رقم تامسون با استفاده از روش آنالیز مودال اجزای محدود می‌باشد. به‌منظور شبیه‌سازی رفتار دینامیکی میوه پرتقال از آزمون پاندول به‌وسیله حسگرهای نیروسنج و شتاب‌سنج سه‌محوره در دو راستای قطبی و استوایی به میوه پرتقال ضربه وارد شد. مدل هندسی سه‌بعدی میوه پرتقال در نرم‌افزار انسیس ترسیم شد و با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی مشخص، خواص فیزیکی و مکانیکی پوست و گوشت میوه پرتقال تعیین گردید. پس از مرحله شبکه‌بندی و اعمال شرایط مرزی، 20 مود اول و فرکانس‌های طبیعی متناظر با آن به‌دست‌آمد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که فرکانس‌های طبیعی میوه پرتقال در محدوده 0 تا 248.41 هرتز می‌باشد. از نتایج این تحقیق می‌توان در طراحی ماشین‌های برداشت و بهینه‌سازی مکانیزم‌های پس از برداشت و حمل و نقل به‌منظور کاهش ضایعات استفاده نمود.

میوه سیب در طی فرآیندهای پس از برداشت تحت تاثیربارهای ضربه ای متعددی قرار می گیرد که منجر به آسیب و کوفتگی مـی گردد. این مطالعه با هدف شبیه سازی نیروها و تحلیل صدمات ایجاد شده در سیب رقم رد دلیشز بر اثر اعمال بارهای ضربه ای، به منظور ارائه راهکارهایی برای طراحی فرآیندها و ماشین آلات مناسب انجام شد. برای رسیدن به این هدف خواص فیزیکی و مکانیکی سیب در سه بخش پوست، گوشت و هسته تعیین گردید. در شبیه سازی المان محدود برای دو بخش گوشت و هسته، مدل ماده ویسکوالاستیک و برای بخش پوست مدل ماده الاستیک-پلاستیک، در نرم افزار آباکوس تعریف شد. در بخش بارگذاری شبیه سازی، پارامترهای مورد نیاز به صورت دینامیکی تعریف شد و نتایج آزمون ضربه پاندول به دو روش نیرو-زمان و سرعت-زمان در 3 سطح ضربه وارد نرم افزار شد و نتایج دو روش شبیه سازی با هم مقایسه شد. حجم آسیب با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی تعیین شد. نتایج نشان داد، در روش شبیه سازی بر اساس داده های نیرو-زمان، حجم کوفتگی 9/5 درصد با نتایج آزمون تجربی و مقدار نیروی برخورد خروجی نرم افزار 76/4 درصد نسبت به آزمون پاندول اختلاف دارد. در روش شبیه سازی بر اساس داده های سرعت-زمان، حجم کوفتگی 97/15 درصد و مقدار نیروی برخورد 63/13 درصد نسبت به آزمون پاندول اختلاف دارد. بنابراین استفاده از داده های نیرو-زمان در شبیه سازی دینامیکی المان محدود، به میزان 70% برآورد بهتری نسبت به روش شبیه سازی بر اساس داده های سرعت-زمان ارائه می دهد.

سیر یکی از محصولات ارزشمند است که مصرف آن به صورت مداوم در حال افزایش است. مصرف رو به رشد سیر، نیازمند تامین پایدار این محصول ویژه است. تامین منابع این محصول، در گرو مسائل متعددی مانند افزایش راندمان کشت، ارتقای کیفیت برداشت، و همچنین بهینه سازی فرآوری و ذخیره سازی آن می باشد. فرآوری و ذخیره سازی سیر، از کلیدی ترین مراحلی است که وجود کوچکترین نقصان در آن می تواند سبب خسارات فراوانی شود. عوامل مختلفی می تواند تهدید کننده ی کیفیت سیر در هنگام فرآوری و ذخیره سازی آن باشد. یکی از عوامل مخاطره آمیز برای کیفیت سیر، وجود عوامل بیماری زای قارچی است که راندمان و بهره وری این محصول را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین، نوع فرآوری و همچنین شرایط ذخیره سازی از دیگر عواملی می باشند که کیفیت سیر را دستخوش تغییرات می کنند. سیر یکی از محصولاتی است که کوچک-ترین تنزل کیفیت، سبب تغییرات زیادی در رایحه ی آن می شود. سعی بر آن شد تا با استفاده از رویکردی نوین مانند سنجش رایحه ی سیر، اقدام به پایش کیفی آن در مراحل فرآوری و نگهداری شود. بنابراین، از یک بینی الکترونیکی به منظور رایحه-سنجی سیر، تحت اعمال فاکتورهای موثر در مراحل فرآوری و نگهداری استفاده شد. در همین راستا این تحقیق در دوبخش مجزای استفاده از بینی الکترونی در مرحله ی فرآوری و همچنین استفاده از بینی الکترونیکی در مرحله ی نگهداری، انجام پذیرفت. به موازات این رویکرد غیرمخرب، از آزمایش های متعدد دیگری نیز بهره گرفته شد تا میزان همبستگی شاخصه ی کیفی بررسی شود. در این تحقیق، به منظور آنالیز داده ها از روش های تحلیلی متنوعی مانند آنالیز واریانس، آزمون مقایسه ای چندگانه، آنالیز مولفه های اصلی، آنالیز تفکیک خطی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی پس انتشار خطا، و حداقل مربعات جزئی استفاده شد. نتایج مشخص نمودند که عوامل محیطی می توانند به سرعت کیفیت سیر را تحت الشعاع قرار دهند. همچنین استفاده از رویکردهایی محافظتی مانند اتمسفر کنترل شده و یا استفاده از بسته بندی های نوین می تواند کاهش کیفیت سیر را به تعویق بیاندازد. خروجی روش آنالیز مولفه های اصلی نشان داد که کوچکترین تغییر در بافت سیر، منجر به تغییرات پروفایل رایحه ی سیر می شود. در نهایت نتایج اثبات نمودند که بینی الکترونیکی می تواند به عنوان مرجعی در زمینه ی پایش کیفی سیر مورد استفاده قر

در این تحقیق روش هایی همچون پوشش کایتوسان، نانو فیلم و اصلاح اتمسفر درونی بسته بندی جهت حفظ کیفیت قارچ سفید دکمه ای در طول دوره نگهداری مورد استفاده قرار گرفته است. قارچ برداشت شده در دو گروه بدون پوشش و با پوشش (کایتوسان با غلظت یک درصد) تقسیم بندی شدند و در سه نوع بسته بندی (معمولی، نانویی و نانو+مپ) قرار گرفتند. بسته های نانو+مپ حاوی 10%اکسیژن، 10%دی اکسید کربن و 80% نیتروژن بودند. نمونه ها به مدت 10 روز و در دمای 4 و 25 درجه قرار داده شدند. پارامترهای فیزیکی (رطوبت و شاخص های رنگ)، پارامترهای شیمیایی (pH و TSS) و پارامترهای مکانیکی (مدول الاستیسیته و نیروی نفوذ) به صورت یک روز در میان اندازه گیری و محاسبه شدند. از طرفی تغییرات گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن نیز در طول دوره نگهداری مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده تاثیر معنی دار (در سطح 1 و 5 درصد) پوشش کایتوسان، نوع بسته-بندی، دوره نگهداری و اثرات متقابل آنها بر پارامترهای اندازه گیری و محاسبه شده بود. استفاده از فیلم نانو به دلیل نفوذپذیری کم نسبت به گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن و همچنین اتمسفر اصلاح شده در کنترل تنفس قارچ و حفظ خواص فیزیکی، شیمایی و مکانیکی آن تاثیر مثبت داشت.

انبارداری از مهم ترین عملیات پس از برداشت برای محصولات کشاورزی از جمله توت فرنگی می باشد. توجه به شرایط و نحوه انبارداری کمک شایانی برای حداقل کردن ضایعات می کند. از مهم ترین روش های معمول در حفظ کیفیت و کمک به انبارداری مناسب تر، استفاده از روش پوشش دهی و بسته بندی نانو کامپوزیت محصولات کشاورزی می باشد. می توان با ترکیب این دو روش آسیب های موجود در انبارداری را کاهش داد. در مرحله اول این پژوهش میوه توت فرنگی رقم گاویتا جهت تعیین اثر پوشش دهی کیتوسان، بسته بندی با فیلم پلی اتیلن و نانو کامپوزیت رس بر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مورد آزمایش قرارگرفت. متغیرهای وابسته (شیمیایی: pH و درصد بریکس؛ فیزیکی: رنگ و افت وزن و مکانیکی: سفتی و مدول الاستیسیته) و مستقل (دو سطح دمای 25 و 4 درجه سلسیوس، دو سطح بسته بندی با فیلم پلی اتیلن و نانو کامپوزیت رس و دو سطح پوشش دهی کیتوسان و بدون پوشش دهی) انتخاب و در قالب طرح فاکتوریل چند متغییره تصادفی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتیجه تجزیه واریانس مربوط به داده های پارامترهای رنگی L*، * a،b* ، اختلاف رنگ، افت وزن، pH، درصد بریکس، سفتی و مدول الاستیسیته در مورد اثرهای اصلی و متقابل در سطوح احتمال 05/0 درصد معنی دار شد. با توجه به نتایج تجزیه واریانس بین پارامترهای مستقل و وابسته اثر معنی داری بدست آورده شد. به طور کلی بسته بندی با فیلم نانو کامپوزیت با پوشش دهی کیتوسان کمترین تغییرات در طول دوره نگهداری بر پارامترهای رنگی L*، * a،b* ، اختلاف رنگ، افت وزن، pH، درصد بریکس، سفتی و مدول الاستیسیته میوه توت فرنگی نسبت به روز اول نگهداری داشت. همچنین به طور کلی تغییرات پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی در دمای 4 درجه سلسیوس در طول دوره انبارداری کمتر از دمای 25 درجه سلسیوس بود. نتایج نشان داد که نیرو و تنش برشی در فیلم نانوکامپوزیت بالاتر از فیلم پلی اتیلن شد. در مرحله دوم این پژوهش تغییرات گازی درون بسته بندی، خواص کیفی و مکانیکی توت فرنگی پوشش دهی شده در شرایط کنترل اتمسفر در طول دوره انبارداری مورد تحلیل قرار گرفت. در مرحله اول فیلم نانوکامپوزیت C0S0 ، C1S0.75 و C2S0.75 (C بیانگر نانو رس و S بیانگر نانو سیلیس) به روش مخلوط مذاب تهیه شد. سپس میوه توت فرنگی در شرایط کنترل اتمسفر (10% اکسیژن، 15% دی اکسید کربن و 75% نیتروژن) مورد بسته بندی

سیب زمینی، شبیه سازی، فشار ترگر.