كيفيت سنجي ميوه گلابي رقم شاه ميوه به صورت غيرمخرب با استفاده از امواج فراصوتي

Quality analysis of pear fruit of shah miveh variety using nondestructive ultrasonic technique

تكنيك هاي فراصوتي به آن سرعتي كه براي بررسي كيفيت مواد غذايي، به‌كار گرفته شده، در تعيين كيفيت ميوه ها گسترش نيافته است. در اين تحقيق براي كيفيت‌ سنجي ميوه ي گلابي رقم شاه ميوه از سامانه فراصوتي استفاده شد كه بخش‌هاي اصلي آن عبارت بودند از تپ‌ساز/ تپ‌گير، تراگذرهاي فرستنده و گيرنده داراي هورن نمايي (kHz 75)، برنامه‌ي كنترل، رايانه و سامانه‌ي جمع‌آوري داده‌ها. براي كيفيت سنجي، از ميان ويژگي‌هاي مكانيكي (آزمون هاي مخرب)، شاخص سفتي، ميزان مواد جامد محلول، ميزان اسيديته، ضريب كشساني، pH و درصد ماده‌ي خشك و از ميان شاخص‌هاي فراصوتي (آزمون غير مخرب)، سرعت امواج فراصوت و ضريب تضعيف مورد بررسي قرار گرفتند. سطوح كيفي گلابي عبارت بودند از نارس، رسيده و بيش‌رس. نتايج حاصل از آزمايش‌ها نشان داد كه اثر سطوح كيفي نمونه بر تمام عوامل وابسته به غير از ميزان مواد جامد محلول و ميزان ماده خشك در سطح 01/0 معني دار است و سفتي بافت به‌عنوان مهم‌ترين شاخص در تعيين بلوغ تجاري ميوه گلابي رقم شاه ميوه انتخاب شد. همچنين مشخص شد كه اثر سطوح كيفي بر سرعت امواج فراصوت و ضريب تضعيف در سطح 01/0 معني دار است. بررسي رابطه ي بين سفتي و ضريب كشساني با خواص فراصوتي نشان داد كه، رابطه اي خطي بين سفتي و سرعت امواج فراصوت وجود دارد و با افزايش ميزان سفتي ميوه، سرعت امواج افزايش مي يابد (81/0R2 =). همچنين مشاهده شد كه رابطه اي منفي بين سفتي و ضريب تضعيف وجود دارد (895/0R2 =) و با افزايش ميزان رسيدگي يعني كاهش سفتي، ضريب تضعيف به‌‌صورت نمايي افزايش مي يابد. رابطه ي نمايي خوبي بين ضريب كشساني با سرعت امواج فراصوت (86/0R2 =) و ضريب تضعيف (835/0R2 =) به‌دست آمد.

Development of ultrasound technique has not been progressing for evaluating the internal quality of fruits as fast as that of processed foods. In this research for quality assessment of pear fruit (Shah Miveh variety) an ultrasonic measurement system was constructed to transmit and receive the ultrasonic waves. The apparatus included a pulser-receiver, a pair of 75 kHz ultrasonic transducers with exponential horn, and a computer system for data acquisition and analysis. Several mechanical and chemical properties, including firmness, TSS, acidity, elastic modulus, pH and total dry matter for destructive quality assessment were measured. Velocity and attenuation of ultrasonic waves for nondestructive tests were also measured. The fruit quality levels for the experiment were: unripe, ripe and overripe. The results of tests showed that firmness was the best parameter for measuring fruit quality, as it decreased significantly with ripeness. The effect of ripeness on the velocity and attenuation of ultrasonic waves was also significant. Investigation showed a positive linear relationship between fruit firmness and wave velocity (R2=0.81). Furthermore, the relationship between fruit firmness and attenuation was exponential and wave attenuation decreased with increasing fruit firmness (R2=0.895). The Relationship between ultrasonic properties and fruit modulus of elasticity showed that the wave velocity increased and attenuation decreased with ‌increasing elasticity. It can be concluded that the ultrasonic instrument equipped with exponential horns can effectively be utilized for pear quality assessment based on measurement of wave velocity and attenuation.