سامانه تشخیص استحکام بافت میوه روماک

 امروزه تحقیقات زیادی در زمینه ارزیابی کیفی محصولات کشاورزی انجام شده است. میوه‌ها به دلیل تولید و مصرف بالای آن در سراسر جهان سهم قابل توجهی در این تحقیقات داشته‌اند. در ادامه میخواهیم در مورد بافت میوه و سامانه تشخیص استحکام بافت میوه در روماک صحبت کنیم. آزمون بافت تکنیکی…

 امروزه تحقیقات زیادی در زمینه ارزیابی کیفی محصولات کشاورزی انجام شده است. میوه‌ها به دلیل تولید و مصرف بالای آن در سراسر جهان سهم قابل توجهی در این تحقیقات داشته‌اند. در ادامه میخواهیم در مورد بافت میوه و سامانه تشخیص استحکام بافت میوه در روماک صحبت کنیم.

آزمون بافت تکنیکی است. با سابقه طولانی که به منظور سنجش خواص مکانیکی و فیزیکی مواد خام، ساختار مواد غذایی و نیز برای کنترل کیفی اولیه و نهایی مواد مورد توجه قرار گرفته است. آزمون بافت در رنج گسترده ای از انواع مواد غذایی، شامل محصولات پخته شده، غلات، شیرینی ها، تنقلات، لبنیات، میوه، سبزیجات، ژلاتین ها، گوشت، مرغ، ماهی، ماکارونی و حتی غذای حیوانات، کاربرد دارد. از آنجایی که بافت یک خاصیت مرتبط با حس لامسه است، می تواند بسادگی توسط روش های مکانیکی به واحدهایی مثل نیرو سنجیده شود.

در این مقاله، تحقیقات ابزاری غیرمخرب در زمینه ارزیابی سفتی میوه سیب مورد بحث قرار گرفته است. از این مطالعات می توان برای بررسی کیفیت بافت، پیش بینی زمان مناسب برای برداشت میوه ها و طبقه بندی آنها بر اساس میزان رسیدگی و تشخیص عیوب ظاهری و درونی میوه استفاده کرد. روش‌های اندازه‌گیری سفتی گوشت سیب شامل روش‌های ارتعاش صوتی و مکانیکی، روش‌های نوری مانند تصویربرداری پراکندگی فراطیفی، مادون قرمز نزدیک، اولتراسوند و روش‌های دیگر است.

روش تست سوراخ مخرب معمولاً به عنوان روش مرجع استفاده می شود. روش های غیر مخرب دقیق و سریع هستند که برای برنامه های آنلاین مناسب هستند. روماک با داشتن سامانه تشخیص استحکام بافت میوه میتواند محصولی کاملا با کیفیت در بازار عرضه کند.

بررسی کیفیت استحکام سیب:

سیب در بسیاری از کشورها رشد می کند و تولید جهانی شاهد تولید سریع بیش از 86 میلیون تن در سال 2018 بوده است. در مناطقی که دمای هوا در زمستان نزدیک به انجماد است، به خوبی سازگار می شود. زمان برداشت سیب برای نگهداری مهم است زیرا برداشت زودرس سیب بر طعم، رنگ، اندازه و قابلیت نگهداری تاثیر می گذارد و دیر برداشت باعث نرم شدن و کاهش ماندگاری سیب می شود. آزمایش فشار برای اندازه گیری سفتی برای تعیین تاریخ برداشت استفاده می شود. امروزه کیفیت میوه یکی از دغدغه‌های اصلی مصرف‌کنندگان است و ارزیابی کیفیت میوه یک موضوع حیاتی در حمل‌ونقل پس از برداشت است.

بافت همراه با ظاهر، طعم و خواص تغذیه ای، یکی از شاخص های اصلی کیفی محصولات کشاورزی تازه و فرآوری شده. و یکی از شاخص های کلیدی برای ارزیابی کیفیت و مربوط به بلوغ محصولات کشاورزی است. دانش در مورد خواص محصولات کشاورزی برای همه سرمایه گذاران در زنجیره تولید، از جمله تولیدکنندگان، پس از برداشت، پردازشگرها، فروشندگان و مصرف کنندگان، عمده فروشان و خرده فروشان و نمایندگان بیمه کشاورزی مهم است.

برای مواد غذایی تازه مانند میوه ها و سبزیجات، ویژگی های بافت به طور گسترده ای به عنوان معیاری برای حمل و نقل، ذخیره سازی و پذیرش مصرف کننده استفاده می شود. در سیب ویژگی‌های بافتی عبارتند از تردی، آبدار بودن، سختی، سفتی و به نظر می‌رسد طعم و مزه و ظاهر آن از ویژگی‌های کیفی غالب است. این خواص برای افزودن امتیاز به میوه ها ضروری است. روش‌های غیرمخرب ارزیابی کیفیت داخلی محصولات کشاورزی را می‌توان برای برنامه‌های کاربردی آنلاین استفاده کرد. سامانه تشخیص استحکام بافت میوه در روماک، بهترین میوه ها با بالاترین کیفیت را به شما تحویل می دهد.

سفتی:

سفتی یکی از ویژگی های بافتی معقول برای تعیین کیفیت محصولات است. شادابی و طراوت نقش مهمی در انتخاب سیب توسط مشتریان دارد. علاوه بر این، سفتی هم به آبدار بودن و هم شادابی سیب مرتبط است. سفتی میوه شاخص مهم تری نسبت به میزان قند و اسید است. استحکام یکی از پارامترهای محاسبه شاخص استریف است.

شاخص استریف (SI)

شاخص استریف (SI) برای تعیین زمان مناسب برداشت سیب استفاده می‌شود. سفتی گوشت سیب را می‌توان با تکنیک‌های مختلفی که می‌توان در زنجیره‌های درجه‌بندی استفاده کرد اندازه‌گیری کرد. این تکنیک ها شامل پاسخ ضربه صوتی غیرمخرب، ریز تغییر شکل، اندازه گیری ارتعاش، طیف سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR)، انتشار امواج اولتراسونیک، تجزیه و تحلیل تصویربرداری و طیف سنجی با تفکیک زمانی (TRS) است. در این بررسی پتانسیل و اثربخشی این تکنیک ها برای ارزیابی ویژگی های کیفی میوه سیب مورد بحث قرار می گیرد.

میزان ضایعات مواد غذایی در جهان 25 تا 33 درصد است که بخش زیادی از آن را میوه ها تشکیل می دهند. جمعیت جهان تا سال 2100 به 11.2 میلیارد نفر خواهد رسید. با افزایش سریع جمعیت و نیاز به غذای سالم و ایمن، تلفات و هدر رفت مواد غذایی نیز در حال افزایش است که برای توسعه پایدار باید کنترل و کاهش یابد. برای کاهش تلفات و ضایعات محصولات کشاورزی، ارزیابی کیفی با روش‌های سریع و مؤثر می‌تواند راهی برای کاهش تلفات باشد که در برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری روش‌های فرآوری و مدیریت توزیع میوه مؤثر است. سامانه تشخیص استحکام بافت میوه یکی از امکانات پیشرفته شرکت روماک گستر است که در ادامه در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

فناوری های غیر مخرب مورد استفاده در زمینه ارزیابی سفتی سیب به سه دسته تقسیم می شوند:

•   ارتعاشی صوتی
•   نوری
•   مقاومت و ظرفیت الکتریکی

چند مقاله مروری خوب در مورد ارزیابی کیفیت میوه ها

• ابوت و همکاران در سال 1997 تکنیک های تخمین و اندازه گیری بیشترین خواص میوه و سبزیجات از قبیل خواص تراکم، مکانیکی، الکترومغناطیسی و الکتروشیمیایی را اعلام کرد. این مقاله می تواند به عنوان مرجع خوبی برای روش های اندازه گیری خواص میوه ها و سبزیجات مورد استفاده قرار گیرد.
• گارسیا و همکاران (2005) حسگرهای سفتی میوه غیر مخرب را در مقاله ای بررسی کردند. با توجه به طبقه بندی آنها، روش های تخمین سفتی شامل اندازه گیری شاخص های استخراج شده از انحنای تغییر شکل نیرو، تجزیه و تحلیل نیروهای ضربه، پاسخ های صوتی به ارتعاشات و ضربه، تکنیک بازگشت، روش های NMR و اندازه گیری خواص نوری می باشد .
• هارکر و همکاران در سال 2010 دانش اولیه بافت میوه را تشریح کرد. سپس در مورد شناخت بافت و روش های اندازه گیری و عوامل موثر بر آن و اختلالات بافت میوه ها به تفصیل توضیح داده می شود

استحکام و خواص دیگر

شاخص های مختلفی مانند ظاهر و اندازه سیب، کل مواد جامد محلول (TSS)، محتوای اسید، نشاسته، سفتی گوشت، رنگ گوشت، رنگ دانه، رنگ زمینه، هسته آب و غلظت اتیلن داخلی برای تعیین بلوغ میوه ها و از جمله موارد استفاده می شود. اما سفتی عامل مهمی در تعیین زمان برداشت است. سفتی و سایر خواص میوه ها و سبزیجات با یکدیگر مرتبط هستند. مثلاً سفتی گوشت با شادابی و پختگی رابطه مستقیم دارد و نرمی با آنها رابطه معکوس دارد. ملایم بودن با نرمی رابطه مستقیم و با سفتی رابطه معکوس دارد.

از دست دادن سفتی ارتباط نزدیکی با محتوای کم آب میوه دارد و این مهم ترین تغییر در طول نگهداری طولانی مدت در سرد است. سفتی سیب با خواص رئولوژیکی پوست و گوشت آن نیز در ارتباط است. نرم شدن میوه سیب پس از برداشت، مشکلی جدی برای باغداران و انبار داران است. از دست دادن سفتی به دلایلی مانند آناتومی میوه و بسته بندی سلولی، تغییر دیواره سلولی و غشاء، تغییر در تورگ سلولی و نقش اتیلن و سایر تنظیم کننده های رشد رخ می دهد. یکی از شاخص های ارزیابی کیفیت بافت سیب، شاخص استریف است.

ارزیابی کیفیت حسی و ابزاری

اندازه گیری میزان سفتی را می توان به دو روش حسی و ابزاری انجام داد. در حالی که همه روش های حسی مخرب هستند، برخی از روش های ابزاری غیرمخرب هستند. اجرای روش غیرمخرب به ما اجازه می دهد تا تغییرات زمانی استحکام رشد بلوغ را از قبل از برداشت تا رسیدن پس از برداشت بررسی کنیم.

بنابراین استفاده از روش های مطمئن و دقیق برای جایگزینی روش های حسی ضروری است. هارکر و همکاران تأثیر حافظه بر قضاوت مصرف کننده از کیفیت را مطالعه کرد. آنها در مطالعه خود توانایی شرکت کنندگان بی سواد را در تشخیص تفاوت در بافت میوه سیب بررسی کردند. آنها روزانه یک سیب به فواصل یک دقیقه ای ارائه کردند که هر سیب سفتی 0، 5، 10 یا 15 نیوتن نسبت به سیب روز قبل دارد.

اوراگوزی و همکاران (2009) برخی از صفات کیفی سیب شامل سفتی، اسیدی، شیرینی، آبدار بودن و تردی را با استفاده از هر دو ابزار و یک پانل متخصص ارزیابی کردند. آنها آزمایشی را برای اندازه گیری منابع مختلف خطای ادراک متخصص برای کمک به بهبود ارزیابی کیفیت میوه پس از برداشت طراحی کردند. همبستگی بین ارزیابی کارشناسان و میانگین سفتی گوشت ابزاری 73.5 درصد بود. چارلز و همکاران (2017) با استفاده از ابزار حسی-ابزاری، ویژگی‌های بافت سیب را که بر اساس ارتفاع و زمان برداشت شکل می‌گیرد، مورد مطالعه قرار دادند.

روش های غیر مخرب اندازه گیری 

روش های غیر مخرب و سامانه های پیشرفته برای تشخیص استحکام بافت میوه. برای اندازه گیری خواص و اجزای خاصی از مواد بدون آسیب رساندن و تغییر عملکرد و ساختار آنها استفاده می شود. مزیت روش غیر مخرب این است.که بر خلاف روش معمول و مخرب، ماده آزمایش شده سالم و در دسترس است. آزمایش غیر مخرب با هدف جایگزینی تکنیک های قدیمی انجام می شود.

روش های صوتی، ارتعاشی و مکانیکی

انتشار آکوستیک یک شاخص مهم برای ارزیابی کیفیت ویژگی بافت مواد غذایی است. بنابراین خواص صوتی محصولات غذایی نوع میان وعده و تازه به یک اندازه مهم است. روش آکوستیک نیز برای محاسبه ضریب الاستیسیته متناسب با مدول یانگ قابل استفاده است. استفاده از روش های انتشار صوتی برای ارزیابی کیفیت مواد غذایی به دو گروه مخرب و غیر مخرب تقسیم می شود.

تجزیه و تحلیل صدای جویدن، تست فشرده سازی و تست سوراخ  برخی از این تست های مخرب هستند. در آزمایش‌های غیرمخرب و سامانه های تشخیص استحکام بافت میوه ، معمولاً نمونه با ضربه یا ماژول اجباری برانگیخته می‌شود. سپس، ماژول تماسی یا غیر تماسی سیگنال را دریافت کرده و سیگنال را به ماژول پردازش سیگنال تحویل می دهد. از آنجایی که سفتی یکی از خواص بافتی میوه ها و مربوط به آبدار بودن و ترد بودن آن است. در این قسمت به موضوع خواص بافتی پرداخته شده است. چن و همکاران (1992) تغییرات کیفیت بافت سیب را پس از برداشت با استفاده از تکنیک پاسخ ضربه صوتی پایش کردند. 

روش های نوری

برخی از روش‌های اندازه‌گیری سفتی و سایر ویژگی‌های بافتی محصولات کشاورزی مبتنی بر تکنیک‌های نوری است. به عنوان مثال، Xueming و همکاران. سفتی گلابی ها را بر اساس ویژگی های جذب و پراکندگی آنها با استفاده از یک سیستم کروی یکپارچه خودکار ارزیابی کرد. 

مقاومت الکتریکی و اندازه گیری ظرفیت

خواص ظرفیت الکتریکی میوه ها معمولاً برای اندازه گیری حجم یا چگالی یا تشخیص میزان رطوبت محصولات کشاورزی استفاده می شود. مساح و همکاران مقاومت الکتریکی را برای ارزیابی کیفیت پس از برداشت میوه سیب اعمال کرد. از این روش می توان برای اندازه گیری سفتی میوه استفاده کرد. Bhosale و Sundaram یک روش غیر مخرب برای پیش‌بینی سفتی سیب با استفاده از اندازه‌گیری خواص خازنی الکتریکی پیشنهاد کردند. اندازه گیری سفتی صوتی برای مرجع استفاده شد. آنها این کار را با استفاده از صفحات غیر تماسی موازی انجام می دهند.

AFS (سامانه تشخیص استحکام بافت میوه روماک) چیست؟