تحقیق در مورد ‌دپارتمان میوه کاری علمی 7 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 7 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

‌دپارتمان میوه کاری علمی ـ دانشگاه کالیفرنیا ـ دیویس CA

پسته

نام علمی و مقدمه : P.U.L تنها گونه از میان 11 جنس پسته است که تولید دانه های خوراکی می نماید ـ ملیت آن آسیای غربی و صغیر بوده و گونه های وحشی آن نیز موجود می باشد در نواحی گرم و خشک این نواحی پسته معرفی شده به اروپا در دوره کلیسا (ابتدای مسیحیت ) سرویس اکتشافات گیاهی USDA معرفی کننده پسته بود به امریکا در سال 1890 و پسته معرفی شده به کالیفرنیا در 1904 در ایستگاه شناخت گیاهان چیکو .

درخت پسته درختی دو پایه است بنابراین باغستان های پسته بایستی شامل درصد مناسبی از نر و ماده باشند ( 1: 8 در باغستان های قدیمی و حتی نسبت 1/25 در باغستان های جوان مطابق گفته کال سن 1995) .

در حال حاضر در صنعت کالیفرنیا نسبت یک نر به یک ماده اعمال می شود که در آن نر موجودی ذره بینی است گر چه موجودات ذره بینی غیر از (peters) نیز آزمون شده اند. اعتماد داشتن صرفاً روی موجودات ذره بینی و صرف همه پتانسیل روی آن ممکن است مصیبتی برای صنعت باشد در هنگام مواجهه با آلودگی ها و بیماریها ـ و تلاشها برای ارزیابی گونه هایی از موجودات مناسب و گسترش موجودات ذره بینی جدید راهی است که پارفیت آنرا در 1995 میلادی امتحان نموده است لازم بذکر است که تعدادی عامل محدود کننده نیز در عمل وجود دارند از جمله ساقه های زیر زمینی بطور مثال ورتیکولوم تولرانت انیتی جریما غلبه یافت به دو نوع پسته اتلانتیکا و انیتی جریما بطور فزاینده ای وقتی دو نوع پسته فوق الذکر در کالیفرنیا کشت شده بود ( گزارش از کروگر و فرگوسن ) مسئله اصلی در مورد پسته برای پسته کاران تمایل شدید بعلت گونه های کم هزینه می باشد .

شاخصه های مرغوبیت و محدودیت ها :

در تقسیم بندی پسته از میان آن دسته ای که در گروه تجاری دسته بندی شده اند یک جنبه اصلی آن است که فاقد آلودگی باشند این نه تنها در جلا و شفافیت پسته نقش مهمی دارد بلکه شاخصه مهمی است در گسترش عوامل آلوده کننده و ظهور حشرات موذی قبل از به بار نشستن محصول ( توضیحات بیشتر در قسمتهای دیگر همچنین شرح زیر) . معیار مرغوبیت دانه شامل بافتی پر چین و سفت که (اثر فیدبکی منفی با خشک کردن غیر کافی بعد از جمع آوری یا ذخیره بمدت زیاد دارد ) ، شیرینی ، طعم و مزه روغنی و فاقد رانسید شدن (تندی روغن) می باشد (کاور 1982) .

دانه ها محتوای روغن فراوان هستند (حدود 5/4 وزن) و نیز پروتئین فراوان حدود 30 % کل وزن ملکولی قند بکار رفته در دانه ها حدود 4ـ3 % است و قندهایی از قبیل فروکتوز و گلوکز اولیه قندهای تبدیل شونده حدود 10 درصد کل قند را تشکیل می دهند

شاخصه های بلوغ از لحاظ باغبانی

دانه پسته جزو دانه های آلویی (شفتی) محسوب می شود شامل یک اگزوکارپ سخت که مزوکارپ آبدار (گوشتی) را در میان گرفته علیرغم سفتی اگزوکارپ نسبتاً نازک است و در واقع پوشاننده قسمت خوراکی میوه است . ایده آل ترین موقع برداشت محصول موقعی است که تجمعی از چربی و قند داخل هسته وجود دارد که این کاملاً در تطابق با زمان دو نیم نشده است پوسته دو نیم شده قابل مشاهده نیست بدلیل اینکه پوشش گوشتی مزوکاپ پوسته دانه را می پوشاند هر چند علایم بلوغ می تواند مشاهده شود و در تغییر رنگ اگزوکارپ که سبز است وقتی دانه نابالغ است و سپس برنگ قرمز و یا عاجی در می آید در زمان رسیدن کامل فعالیت در ناحیه بریده شده بین دانه ها و تیره پشت است (معیار کاهش قابل اندازه گیری قدرت جابجایی میوه است ) همچنین نشان دهنده نوع بلوغ است . در زمان بلوغ کامل دانه با پوسته اش بیرون می زند از پوسته وقتی فشار وارد آمده بوسیله انگشت میانی و شست اعمال شود در قسمت انتهایی پوسته (فرگوسن 1995) ـ دانه ها در حالت بلوغ کامل طبقه بندی و نمره گذاری می شوند با همیاری که قبلاً شرح آن رفت که تجمع کاملی از چربی و قندهای ساده است .

برداشت محصول نبایستی به تأخیر بیفتد از زمان بلوغ چون باعث افزایش زیان خواهد شد توسط آفت هایی مثل کرم نارنجی ، پرندگان ، قارچها (مخصوصاً اسپروژیلاس فلایووس ) و نیز تغییرات آب و هوایی ناشی از فصل مثل باد و باران اگر چه تاخیر برداشت می تواند منتهی شود به جلای پوسته چون ترکیبات فعلی تجزیه می شوند (ترکیبات فنل بوفور در بافتهای پوسته یافت می شوند) . وقتی دانه های برداشت شده درجه بندی شده و رطوبت نسبی معادل 50 ـ 40 درصد دارند . درختان تکان داده می شوند توسط دست برای درختان جوان و روش مکانیکی برای درختان بالغ و دانه های ریخته می شوند روی پارچه های غیر قابل نفوذ تا از تماس با خاک و آلودگیهای احتمالی جلوگیری بعمل آید ـ تاخیر بین انبار کردن و دیگر فروریها بایستی بحداقل برسد چون این مشکلات حادتری را باعث خواهد شد که از طریق تجزیه پوسته آلودگی به دیگر بافتهای پوسته سرایت می کند . مسائلی که از یک تاخیر در جمع آوری محصول ایجاد می شود و در مراحل پوست کردن و خشک کردن آن می تواند کاهش یابد در صورتیکه دمای نگهداری صفر درجه باشد و در 70% RH< در صورتیکه از پوسته آلودگی نداشته باشد. در طی فرآیند جدا سازی پوسته برگها و سایر مواد اضافی توسط جریان بار قوی حذف می شوند سپس در داخل تانکی غوطه ور می شوند و عمل خشک کردن تا رسیدن به رطوبت 7-5 درصد ادامه می یابد اکثر جاهای بزرگ اکنون استفاده می کنند از روش دو مرحله ای که طی آن در مرحله اول با حرکت هوای داغ و رطوبت به 13-12 درصد رسیده و در مرحله دوم طی زمان 48-24 ساعت دمای 49 درجه سانتیگراد اعمال می شود (فرگوسن 1995) .

درجه بندی ـ اندازه و بسته بندی :

درجات بر اساس میوه ، درجه خشکی ، عدم حضور مواد خارجی و جداسازی آلودگیهای ایجاد شده توسط حشرات و کپک درجه بندی می شوند ـ برای محصول پوسته دار معیار درجه بندی اضافی بایستی بدون حضور قطعات پوسته ، پوسته های فاقد پیچ خوردگی و سایر مواد اضافی چسبیده به پوسته و بدون حضور پسته های بدون مغز و خالی باشد این تعاریف بطور مفصل تحت Email:http …… بصورت کامل بحث شده اند.

پوسته های لکه دار و آلوده باعث شکستن پوسته در قسمت ترک خورده شده و نهایتاً بدو نیم می شود و همین زمینه ساز آلودگی های ایجاد شده توسط حشرات و کپکها می شود ، پیرسون و گروهی دیگر در سال های 1999 ـ 1996 بشرح در مورد سیستم های ماشینی مشاهده گر پرداخته اند که ممکن است مفید بنظر برسد در صورت دانه در مرحله بخار دادن بطوریکه در نهایت محصول کاهش آلودگی کمتری از خود نشان می دهد به ترک همزمان در پوسته معمولاً باعث چسبیدن از محل نفوذ آب یا هوا می شود عدم حضور رخنه بافتی بین دو قسمت مشتق شده پریکارپ هسته مانع از این می شود که پوسته رخنه دار بدون شکاف پوسته ای سخت بنظر برسد دچار بیماری و آفت است

شرایط ذخیره مطلوب :

پس از فرآیند خشک شدن (طبق بالا) دانه ها در دمای 20 درجه می توانند قرار بگیرند با (RH=65-70 % ) تا مدت یکسال پسته کمتر مستعد رانسید شدن است (رانسید شدن فرایندی است که طی آن اکسیداسیون اسیدهای چرب چند تایی غیر اشباع صورت می گیرد ) نسبت بادام و خصوصاً گردوی امریکایی و نارگیل ـ اقلام ذکر شده حاوی چربی فراوان هستند اما نارگیل و گردو مقادیر وافری از PUFA شکل روغن نسبت به پسته موجود می باشد .

دیدگاههای کنترل هوا :

در شرایط مساعد وقتی دمای هوا حدود 20 درجه است ذخیره تحت شرایط Co2

تحقیق. روش نگهداری میوه ها و سبزیهای تازه در سردخانه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

روش نگهداری میوه ها و سبزیهای تازه در سردخانه

موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تنها سازمانی است در ایران که بر طبق قانون میتواند استاندارد رسمی فرآورده‏ها را تعیین و تدوین و اجرای آنها را با کسب موافقت شورایعالی استاندارد اجباری اعلام نماید. وظایف و هدفهای موسسه عبارتست از:

(تعیین، تدوین و نشر استانداردهای ملی – انجام تحقیقات بمنظور تدوین استاندارد بالا بردن کیفیت کالاهای داخلی، کمک به بهبود روشهای تولید و افزایش کارائی صنایع در جهت خودکفائی کشور - ترویج استانداردهای ملی – نظارت بر اجرای استانداردهای اجباری – کنترل کیفی کالاهای صادراتی مشمول استاندارد اجباری و جلوگیری از صدور کالاهای نامرغوب بمنظور فراهم نمودن امکانات رقابت با کالاهای مشابه خارجی و حفظ بازارهای بین المللی کنترل کیفی کالاهای وارداتی مشمول استاندارد اجباری بمنظور حمایت از مصرف کنندگان و تولیدکنندگان داخلی و جلوگیری از ورود کالاهای نامرغوب خارجی راهنمائی علمی و فنی تولیدکنندگان، توزیع کنندگان و مصرف کنندگان – مطالعه و تحقیق درباره روشهای تولید، نگهداری، بسته بندی و ترابری کالاهای مختلف – ترویج سیستم متریک و کالیبراسیون وسایل سنجش – آزمایش و تطبیق نمونه کالاها با استانداردهای مربوط، اعلام مشخصات و اظهارنظر مقایسه ای و صدور گواهینامه های لازم).

موسسه استاندارد از اعضاء سازمان بین المللی استاندارد میباشد و لذا در اجرای وظایف خود هم از آخرین پیشرفتهای علمی و فنی و صنعتی جهان استفاده مینماید و هم شرایط کلی و نیازمندیهای خاص کشور را مورد توجه قرار میدهد.

اجرای استانداردهای ملی ایران بنفع تمام مردم و اقتصاد کشور است و باعث افزایش صادرات و فروش داخلی و تأمین ایمنی و بهداشت مصرف کنندگان و صرفه جوئی در وقت و هزینه‏ها و در نتیجه موجب افزایش درآمد ملی و رفاه عمومی و کاهش قیمتها میشود.

کمیسیون استاندارد روش نگهداری میوه‏ها و سبزیهای تازه در سردخانه

رئیس

اجلالی - محمود

دکتر صنایع غذایی

مدیر گروه صنایع غذایی دانشکده کشاورزی کرج

اعضاء

تمیز کار - حمید

مهندس تأسیسات

وزارت کشاورزی و منابع طبیعی

ساحلی - اسمعیل

مهندس تأسیسات

مدیر عامل سردخانه

طوبی - رضا

دکتر تأسیسات

دانشیار دانشکده فنی و نماینده سازمان گسترش و صنایع ایران

فرجام - عبدالحمید

مهندس مکانیک

مدیر عامل سرد خانه ولفریز

متقی - مسعود

مدیر عامل سردخانه تکنوفودز

کهنیم - عزت اله

مهندس کشاورزی

معاون اداره استاندارد استان مرکز

هاشمیان - احمد

دکتر دامپزشک

اداره کل نظارت بر مواد خوراکی , آشامیدنی آرایشی و بهداشتی

دبیر

صوفی - جمشید

مهندس کشاورزی

کارشناس مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

فهرست مطالب

مقدمه

هدف و دامنه کاربرد

پیوست الف

شرایط نگهداری موز در سردخانه

شرایط نگهداری موز در گرمخانه

پیوست ب

تحقیق. استاندارد میوه ها و سبزیها از برداشت تا نگهداری 10ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

استاندارد میوه ها و سبزیها - زردآلو- آئین کار نگهداری درسردخانه (ازمرحله برداشت تانگهداری)

پیش گفتار.......................................................................................

مقدمه .............................................................................................

1- هدف ودامنه کاربرد........................................................................

2- مراجع الزامی ...............................................................................

3- اصطلاحات وتعاریف.....................................................................

4- شرایط برداشت محصول...............................................................

5- سردکردن پس ازبرداشت..............................................................

6- ترابری.........................................................................................

7- سورت وبسته بندی میوه زردآلو...................................................

8- نگهداری درسردخانه.....................................................................

9- عملیات پس ازخاتمه نگهداری درسردخانه.....................................

10- ضدعفونی اتاقهای سردخانه ووسایل بسته بندی...........................

پیش گفتار

استاندارد میوه ها و سبزیها - زردآلو – نگهداری درسردخانه(از مرحله برداشت تا نگهداری نخستین بار در سال 1356 تهیه شد.این استاندارد براساس پیشنهادهای رسیده و بررسی وتأیید کمیسیون های مربوط برای اولین بار مورد تجدید نظر قرار گرفت ودرسیصد و هفتاد وپنجمین جلسه کمیته ملی استاندارد خوراک وفرآورده های کشاورزی مورخ 19/09/81تصویب شد.اینک این استانداردبه استنادبندیک ماده 3قانون اصلاح قوانین ومقررات مؤسسه استانداردوتحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371به عنوان استانداردملی ایران منتشرمی شود.

برای حفظ همگامی وهماهنگی باتحولات وپیشرفتهای ملی وجهانی درزمینه صنایع ،علوم وخدمات،استانداردهای ملی ایران درمواقع لزوم تجدیدنظرخواهدشدوهرگونه پیشنهادی که برای اصلاح وتکمیل این استانداردارائه شوددرتجدیدنظربعدی موردتوجه قرارخواهدگرفت.بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ملی ایران بایدهمواره ازآخرین تجدیدنظرآنهااستفاده کرد.

درتهیه وتجدیدنظراین استانداردسعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجودونیازهای جامعه،درحدامکان بین این استانداردواستانداردهای بین المللی واستانداردملی کشورهای صنعتی وپیشرفته هماهنگی ایجادشود.

منابع ومآخذی که برای تهیه این استانداردبه کاررفته به شرح زیراست:

1- استاندارد ملی ایران 2016 ” زردآلو – نگهداری در سردخانه”

2- ISO: 2826 – 1974 Apricots –Guide to cold storage

3- شاهدی،محمد.کدیور،مهدی.(ترجمه).اصول تبدیل ونگهداری میوه هاوسبزیها

4- شرایعی،پروین .بسته بندی محصولات تازه کشاورزی،انتشارات مرکزتحقیقات کشاورزی خراسان،1378

5- فلاحی،مسعود.شیوه های علمی وعملی بسته بندی میوه وسبزی،انتشارات بارثاوا،1378

6- مقتدر،عبدالله .زردآلوی ایران ومشتقات آن ازدیدگاه مسائل اقتصادی وصادراتی مؤسسه استانداردوتحقیقات صتعتی اداره کل استانداردآذربایجان شرقی،1368

مقدمه

زردآلوکه نام علمی آنPrunus Armanica است ازگیاهان تیره Rosaceae (تیره گلسرخیان)ازراسته

گیلاس می باشد.درختی است تک پایه که معمولا"درنیم کره شمالی می روید.

میوه آن تقریبا"گردوگوشتی وبعضی ازانواع آن تقریبا"بیضی شکل ویانوک درازبوده وبواسطه شیاری به دو قسمت مساوی تقسیم می شود . از عمق این شیارها نیز برای تعیین نوع یا واریته زردآلو استفاده می نمایند.میوه زردآلوازنظرعلمی میوه شفت (میوه آبداری است بادرون برچوبی ضخیم)که هسته دروسط آن قراردارد.این میوه رقم واقسام زیادی دارد.

بطورکلی ارقام دیررس دارای بافت محکم ومیوه های درشت تربوده که برای نگهداری مناسب هستندولی ارقام زودرس دارای بافتی لطیف بامیوه های ریزترکه قابلیت نگهداری کمی دارند.

درخت زردآلو معمولا" در مناطق تقریبا" سرد و معتدل کاشته می شود و درمقابل کم آبی شدیدوگرماوبطورکلی شرایط نامساعدمقاومت چندانی ندارد.طعم میوه آن شیرین وبسیارمطبوع وسرشارازویتامین هاوموادمعدنی کمیاب وسایرموادموردنیازبدن انسان است.دردرمان کم خونی مؤثرشناخته شده ومصرف میوه تازه کمی نفخ می آوردکه علاج نفخ حاصل ازآن خوردن هسته خودمیوه می باشد.زردآلومیوه ای است که برای مدت طولانی قابل نگهداری نمی باشد.چنانچه قبل ازرسیدن کامل ازدرخت چیده شودومیوه سالم وعاری ازآسیب دیدگی فیزیکی یامکانیکی یاآفات وامراض باشدوهمچنین عمل سردکردن روی آن انجام گیردممکن است بتوان 2تا3هفته آنرانگهداری کرد.

پ

میوه ها و سبزیها - زردآلو- آئین کار نگهداری درسردخانه (ازمرحله برداشت تانگهداری)

1 هدف ودامنه کاربرد:

هدف ازتدوین این استانداردارائه روشهایی است که بابکاربردن آنهامی توان تاحدامکان دوره نگهداری زردآلورادرسردخانه باحداقل تغییرات کیفی درمحصول افزایش داد.

2 مراجع الزامی1

مدارک الزامی زیرحاوی مقرراتی است که درمتن این استانداردبه آنهاارجاع داده شده است.

تحقیق. استفاده از طیف‌سنجی رامان برای بررسی غیرمخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

استفاده از طیف‌سنجی رامان برای بررسی غیرمخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی (کد مقاله 301)

چکیده

تنوع و فراوانی پارامترها و ویژگی های کیفی محصولات کشاورزی، مهمترین دلیل توسعه انواع روشهای غیر مخرب بوده است. در سالهای اخیر دید ماشین، روشهای اپتیکی چون اسپکتروسکوپی رامان، NMR و NIR ، انتشار صوت، روش فراصوت و غیره، در حال گسترش و توسعه می‌باشد که هر کدام برای اندازه‌گیری پارامتر کیفی خاصی کاربرد دارند. برای درجه بندی میوه‌ها روش های مختلفی به کار برده می‌شود که اغلب آن ها مخرب و یا کند می‌باشند ولی اندازه‌گیری سریع،‌ غیر مخرب و دقیق عامل های کیفی میوه‌ها از جمله میوه گوجه فرنگی نظیر میزان مواد جامد محلول،‌ pH و رنگ از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. برای همین منظور از روش‌های مختلفی می توان استفاده نمود. از مدرنترین روش‌های مذکور می توان به طیف‌سنجی لیزری رامان اشاره کرد. این روش با توجه به بکارگیری انواع لیزرها، بلورهای غیرخطی برای ایجاد طول موج‌های مختلف مورد نیاز، ابزار آشکار سازی و استفاده از نرم افزارهای مدرن به طور وسیعی در زمینه‌های مختلف علوم، مهندسی، پزشکی و کشاورزی کاربرد پیدا کرده است و با توجه به مزایای چشمگیر آن در قیاس با روش پرکاربرد NIR توانسته است جایگاه خاصی در تحقیقات حاضر در زمینه کشاورزی پیدا نماید. در تحقیق حاضر با استفاده از روش طیف‌سنجی رامان اندازه‌گیری غیر مخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی انجام شده است. نتایج حاصل نشان دادند که وجود کارتنوئیدهای لیکوپن و کاروتن به عنوان مهم ترین رنگدانه‌های موجود در گوجه فرنگی به خوبی توسط طیف‌های به دست‌آمده اثبات شد به طوری که هر سه منطقه مشخصه کارتنوئیدها در تمامی طیف‌ها قابل تمییز بود. همچنین طیف‌سنجی انجام شده در این تحقیق وجود کربوهیدرات‌ها را نیز با ارتعاش C-H بروز داد. بدین ترتیب با اطمینان می‌توان از روش مذکور جهت درجه‌بندی غیر مخرب پارامترهای خارجی (مانند رنگ میوه به عنوان مهمترین شاخص رسیدگی گوجه فرنگی) و داخلی (مانند میزان مواد جامد محلول) بهره جست.

کلیدواژه: طیف‌سنجی رامان، میوه گوجه‌فرنگی، ارزیابی غیر مخرب، پارامترهای کیفی

مقدمه

مروری بر روشهای غیرمخرب و سایر روشهای اپتیکی

آزمایشاتی غیرمخرب محسوب می‌شوند که اثرات مخرب فتوفیزیکی، حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و فتوشیمیایی نداشته باشند [21]. روشهای متعددی تاکنون برای کیفیت سنجی غیر مخرب محصولات کشاورزی ابداع شده‌اند که تنها برخی از آنها توانسته شرایط فوق را برآورده ساخته و از لحاظ فنی و صنعتی توجیه داشته باشند. روشهای اپتیکی، مکانیکی، شیمیایی و امواج الکترومغناطیسی و صوتی در توسعه آزمونهای غیرمخرب نقش اساس داشته‌اند. اما روشهای بکار رفته قادرند پارامترهای محدودی از میوه‌ها را کاوش کنند. بنابراین لازم است شرایط حاکم در این روشها به دقت بررسی شده و در گزارش یا ثبت نتایج آزمایش لحاظ شوند. برای مثال اندازه‌گیری رنگ در گوجه‌فرنگی برای تخمین رسیدگی و زمان برداشت کافی است [4]، پس می‌توان با اندازه‌‌گیری یک پارامتر (رنگ) توسط طیف مرئی یا پردازش تصویر، تخمین مناسبی از وضعیت بیولوژیکی گوجه‌فرنگی حاصل نمود. همچنین در روشهای غیر مخرب ممکن است بیش از یک فاکتور بر داده بدست آمده تأثیر بگذارد که اندازه‌گیری را با خطا مواجه خواهد ساخت و به همین دلیل این سیستم‌ها نیاز به کالیبراسیون (واسنجی)‌ قوی خواهند داشت. در ذیل، سامانه‌های غیر مخرب رایج در کشاورزی به اختصار شرح داده می‌شوند.

از سال 1980، روش غیر مخرب NIRS در تعیین برخی خصوصیات میوه‌ها مانند سفتی، میزان مواد جامد محلول، رنگ، نشاسته و اسیدیته بکار رفته است. طیف NIRS طول موجهای بین 750 تا 2500 نانومتر(1-cm 4000، 12500) را پوشش می‌دهد. این روش برای تعیین ترکیبات شیمیایی شامل گروههای OH- ، CH-، NH- مناسب است. امروزه استفاده از این فن‌آوری در بررسی خصوصیات داخلی میوه‌ها به حالت صنعتی نیز رسیده است و به عنوان مثال برای هلو، مرکبات و هندوانه سامانه‌های جداسازی طراحی شده است که مبنای درجه‌بندی و یا جداسازی آنها، طیف سنجی عبوری و یا بازتابی NIR است. منبع نور اغلب طیف سنجهای NIR، لامپ‌های هالوژن می‌باشد. مشکل اصلی، نفوذ کم این نور در داخل میوه عنوان شده است. یک راه حل این مشکل استفاده از لامپ‌هایی با توان بالاست که ایجاد تأثیرات فتوشیمیایی و فتوفیزیکی بر روی میوه مشکل اصلی آن خواهد بود. اما استفاده از دیودهای لیزری راه‌حل دیگری است که در دست مطالعه است. از طرفی استفاده از طیف سنج‌های قابل حمل نیز رایج شده و حتی به صورت تجاری عرضه شده است که واسنجی (کالیبراسیون) و استاندارد کردن آنها موضوع مورد مطالعه سالهای اخیر بوده است [11]. مقالات متعددی در زمینه کاربرد NIRS در میوه‌ها چاپ شده است.

تاکنون کاربردهای زیادی از تکنیک NMR و MRI در کشاورزی گزارش شده است. کارآیی این تکنیک در محصولات آبدار بیشتر می‌باشد. زیرا هسته‌های هیدروژن پاسخ خوبی به میدانهای مغناطیسی نشان می‌دهند [8]. اختلالات موجود در توزیع آب، صدمات ناشی از سرد شدن، لهیدگی، فساد، حضور حشرات و غیره را می‌توان باNMR کاوش نمود. به طور کلی روشهای MRI و NMR به دلیل گران بودن و پیچیدگی استفاده وسیعی نداشته و در کشاورزی توجیه صنعتی نداشته است. اما در علم پزشکی به خصوص در کاوش تومورها، تجهیزات ارزان قیمت و ساده نیز عرضه شده‌اند که تصویر‌برداری NMR و MRI کاربردهای تجارتی فراوانی داشته‌اند و در نتیجه به روش رایج تبدیل گشته‌اند [10].

در بین روشهای غیر مخرب، روش MRI دارای بیشترین دقت است، ولی یکی از معایب مهم آن تأثیر مهم زیاد سرعت اندازه‌گیری بر دقت دستگاه است. بنابراین سرعت اندازه‌گیری، پایین خواهد بود. همچنین برای میوه‌های با درصد رطوبت پایین روش مناسبی توصیه نشده است. با این حال، روش MRI و NMR توانایی زیادی در ارزیابی کیفیت درونی میوه‌جات و سبزیجات به خصوص اندازه‌گیری رطوبت و روغن دارند [4].

تکنیک دید ماشین (Machine Vision) یکی از نخستین روشهای ارزیابی محصولات کشاورزی بوده است و عمده کاربرد گستردة آن با پیشرفت و توسعه سامانه‌های سخت‌افزاری پردازش تصویر توام شده است. در حال حاضر، دید ماشین به طور وسیعی در کشاورزی و ارزیابی محصولات استفاده می‌شود. در مجموع می‌توان گفت بیشترین کاربرد این تکنیک در سیستم‌های درجه‌بندی محصولات کشاورزی، تشخیص رنگ، عیوب ظاهری و بافت بوده است.

علاوه بر میوه‌ها، انواع گوشت، پیتزا و لاشه‌های حیوانات نیز مورد مطالعه بوده است [12]. از مهمترین مزایای این روش می‌توان سرعت تولید دادهای توصیفی از محصول، کاهش حجم کاری توسط کاربر، اقتصادی بودن و آسانی، غیر مخرب و بی‌زیان بودن، دارای سیستم کنترلی پایدار را نام برد. اما در مقابل معایبی نیز دارد. برای مثال، سیستم نورپردازی در این روش بایستی بسیار دقیق بوده و باالطبع در محیط‌های مختلف، متفاوت خواهد بود. همچمنین در نورپردازی غیرساختاری، تشخیص شی با مشکلاتی مواجه می‌باشد. علاوه براین، کار در شرایط کم‌نور و تاریک بسیار دشوار خواهد شد [7].

با وجود اینکه می‌توان توصیف کیفی درونی محصولات با استفاده از دید ماشین را به صورت غیرمستقیم امکان‌پذیر ساخت، این روش قادر به اندازه‌گیری خصوصیات داخلی محصولات نمی‌باشد، چرا که تنها از تصویر بدست آمده از شی استفاده می‌کند [10].

تابش‌های با طول موج کوتاه مانند اشعه x و گاما قادرند به اغلب محصولات کشاورزی نفوذ کنند. میزان نفوذ بستگی به چگالی و ضریب جذب محصول دارد. بنابراین هر دو پرتو مذکور برای اندازه‌گیری آن دسته از پارامترهای کیفی مناسب است که وابسته به تغییرات جرم هستند، برای مثال قسمت سر کاهو با افزایش رسیدگی، چگالتر می‌شود. استفاده از اشعه x در بازرسی روی خط محصولات کشاروزی در ابعاد محدود گزارش شده است، زیرا این روش به چگالی جرمی ماده حساس است نه ترکیبات شیمیایی [4]. تعیین رطوبت سیب،تغییرات چگالی در مراحل مختلف رسیدگی گوجه‌فرنگی و آلودگی به حشرات مواردی هستند که با اشعه x اندازه‌گیری و یا آزمایش شده‌اند [8]. مهمترین معایب این روشها، محدودیت و مشکلات تولید این اشعه‌ها و اثرات بهداشتی آن است. اشعه گاما جزء امواج الکترومغناطیسی است که منبع تبدیل آن چشمه‌های هسته‌ای است. بنابراین تولید پیوسته‌ای دارد. اما اشعه x توسط دستگاه تولید می‌شود. گران بودن و پیچیدگی تجهیزات بکار رفته، عیب قابل توجهی است. استفاده از دوزهای بالا باعث محدودیت ‌های فیزیولوژیکی و بهداشتی می‌شود. به عبارت دیگر این اشعه، باعث یونیزه شدن برخی مولکولهای محصولات کشاورزی می‌شود که به احتمال، بیماری مصرف کنندگان به دنبال خواهد داشت.

استفاده از امواج فراصوت نیز یکی از روش‌های مکانیکی غیر مخرب برای اندازه‌گیری کیفیت محصولات است که توسعه‌ی آن با چالش‌های جدی رو به رو است چراکه بکارگیری امواج فراصوتی برای کیفیت‌سنجی، نیازمند دانستن و یا اندازه‌گیری خواص فراصوتی محصولات کشاورزی است.

یکی از کاربردهای فراصوت، آزمایش سبزی‌ها و میوه‌ها است که به دلیل غیرهمگن بودن بافت آنها، در بسامدهای زیاد میرایی زیادی دارند. آشکارسازی آسیب‌های داخلی در بسامد کم مشکل است. علاوه بر آن، استفاده از بسامد تحریک کم (کمتر از kHz100) برای آشکارسازی آسیب‌های عمیق در روش تپ بازتاب تقریباٌ غیر ممکن است. زیرا نوار امواج را نمی‌توان به صورت متمرکز و تیز درآورد. به طور خلاصه می‌توان کاربدهای روشهای فوق را در جدول 1، مشاهده نمود.

جدول 1: روشهای مختلف اندازه‌گیری غیر مخرب پارامترهای کیفی محصولات کشاورزی

مبنای علمی

روش

خصوصیات قابل اندازه‌گیری

اپتیکی

پردازش و تحلیل تصویر

سایز، شکل، رنگ، عیوب ظاهری

طیف‌سنجی عبوری، بازتابی و جذبی

رنگ، عیوب داخلی، قند، اسیدیته، SSC، عیوب ظاهری، سفتی

طیف سنجی لیزری

اشعه X

اشعه X

حفره‌های داخلی، ساختار و درجه رسیدگی

مکانیکی

ارتعاشی

سفتی، رسیدگی، ویسکوالاستیسیته

صوتی و فراصوتی

سفتی، رسیدگی، ویسکوالاستیسیته، حفره‌های داخلی، قند و چگالی

الکترومغناطیس

MRI و NMR

رطوبت، قند، حفره‌های داخلی

روش رامان به عنوان روش جدید

همانطور که دیده شد، استفاده از نور بازتابی، عبوری و پراکنده شده به منظور اندازه‌گیری خواص داخلی و خارجی میوه‌جات از دیر باز مطرح بوده ‌است. به تازگی طبقه‌بندی میوه‌ها و برحی سبزیجات بر حسب رنگ آنها رواج پیدا کرده‌است و چون با تغییر رنگ قابلیت بازتابش و عبوردهی نور از یک محصول تغییر می‌کند، می‌توان از طیف‌سنجی‌های مختلف برای اندازه‌گیری برخی خواص مختلف از جمله رنگ آنها استفاده نمود [2]. این روش به همراه روشهای دیگر در دو دهه اخیر، مبنای آزمایشهای غیرمخرب جهت تعیین و اندازه‌گیری عاملهای کیفی محصولات کشاورزی بوده و اهمیت بالایی را از نظر زمینه‌های تحقیقی کسب کرده‌اند. آزمون غیرمخرب در کشاورزی، آزمونی است که اثرات سوء شیمیایی، فتوشیمیایی، گرمایی و فتوفیزیکی یر روی میوه به جای نگذارد [20]. تعداد کمی از روشهای تحلیلی که تاکنون معرفی شده‌اند،‌ قادر به ارضاء شرایط فوق بوده و از حساسیت لازم برای آشکارسازی ترکیبات و جزئیات ساختاری میوه‌ها برخوردار می‌باشند مانند طیف‌سنجی NMR، طیف‌سنجی IR و طیف‌سنجی رامان [21]. اما در بین روشهای یاد شده،‌ طیف‌سنجی پراکندگی رامان جذابیت فوق‌العاده‌ای در میان محققان علوم پزشکی،‌ دارویی و علوم زیستی پیدا نموده است، بطوریکه قویترین روش از بین روشهای فوق قلمداد می‌شود [13 و 21].

به دلیل اینکه ارتعاشات اتمها در ملکول‌ها به تغییرات و ترکیبات شیمیایی ماده حساس است، طیف ارتعاشی می‌تواند اطلاعات بسیار مفیدی راجع به خواص شیمیایی و ترکیبات تشکیل‌دهنده مواد ارائه‌دهد [3].

طیف‌سنجی پراکندگی رامان نسبت به طیف‌سنجی رایج IR (که کاربردهای وسیعی در کشاورزی پیدا کرده است) مزایای برجسته‌ای دارد از آن‌جمله:

پدیده رامان تکنیکی ایده‌آل برای مطالعات بیولوژیکی است، چراکه آب یک پخش‌کننده رامان ضعیف به شمار می‌رود و در نتیجه تأثیر آن در ایجاد خطا بسیار اندک است. این مسأله به خصوص در مورد محصولات کشاورزی که بخش اعظمی از مواد آنها را آب تشکیل می دهد، اهمیت ویژه‌ای پیدا می کند (برای مثال بیش از 90% از جرم گوجه فرنگی از آب تشکیل شده است).

رامان می تواند محدوده وسیعی از نواحی طیفی را (cm-1 10 تا cm-1 4000) در یک بار ثبت طیفی پوشش دهد. این در حالیست که برای پوشش چنین محدوده‌ای با تکنیک IR به شبکه‌های پخش کننده، فیلترها و آشکارسازهای متنوعی نیاز هست و بایستی برای هر محدوده این تجهیزات را تغییر داد [3].

قطر اشعه لیزری که به عنوان منبع نوردهی در دستگاه طیف‌سنج رامان استفاده می شود،‌ در حدود 2/0 تا 2 میلی‌متر است. به عبارت دیگر می‌توان با نمونه های بسیار ریز و با حجم کم هم کار کرد و یا مناطق کوچک روی میوه را هم کاوش نمود [25].

مقاله ای درمورد: استفاده از طیف‌سنجی رامان برای بررسی غیرمخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

استفاده از طیف‌سنجی رامان برای بررسی غیرمخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی (کد مقاله 301)

چکیده

تنوع و فراوانی پارامترها و ویژگی های کیفی محصولات کشاورزی، مهمترین دلیل توسعه انواع روشهای غیر مخرب بوده است. در سالهای اخیر دید ماشین، روشهای اپتیکی چون اسپکتروسکوپی رامان، NMR و NIR ، انتشار صوت، روش فراصوت و غیره، در حال گسترش و توسعه می‌باشد که هر کدام برای اندازه‌گیری پارامتر کیفی خاصی کاربرد دارند. برای درجه بندی میوه‌ها روش های مختلفی به کار برده می‌شود که اغلب آن ها مخرب و یا کند می‌باشند ولی اندازه‌گیری سریع،‌ غیر مخرب و دقیق عامل های کیفی میوه‌ها از جمله میوه گوجه فرنگی نظیر میزان مواد جامد محلول،‌ pH و رنگ از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. برای همین منظور از روش‌های مختلفی می توان استفاده نمود. از مدرنترین روش‌های مذکور می توان به طیف‌سنجی لیزری رامان اشاره کرد. این روش با توجه به بکارگیری انواع لیزرها، بلورهای غیرخطی برای ایجاد طول موج‌های مختلف مورد نیاز، ابزار آشکار سازی و استفاده از نرم افزارهای مدرن به طور وسیعی در زمینه‌های مختلف علوم، مهندسی، پزشکی و کشاورزی کاربرد پیدا کرده است و با توجه به مزایای چشمگیر آن در قیاس با روش پرکاربرد NIR توانسته است جایگاه خاصی در تحقیقات حاضر در زمینه کشاورزی پیدا نماید. در تحقیق حاضر با استفاده از روش طیف‌سنجی رامان اندازه‌گیری غیر مخرب پارامترهای کیفی میوه گوجه‌فرنگی انجام شده است. نتایج حاصل نشان دادند که وجود کارتنوئیدهای لیکوپن و کاروتن به عنوان مهم ترین رنگدانه‌های موجود در گوجه فرنگی به خوبی توسط طیف‌های به دست‌آمده اثبات شد به طوری که هر سه منطقه مشخصه کارتنوئیدها در تمامی طیف‌ها قابل تمییز بود. همچنین طیف‌سنجی انجام شده در این تحقیق وجود کربوهیدرات‌ها را نیز با ارتعاش C-H بروز داد. بدین ترتیب با اطمینان می‌توان از روش مذکور جهت درجه‌بندی غیر مخرب پارامترهای خارجی (مانند رنگ میوه به عنوان مهمترین شاخص رسیدگی گوجه فرنگی) و داخلی (مانند میزان مواد جامد محلول) بهره جست.

کلیدواژه: طیف‌سنجی رامان، میوه گوجه‌فرنگی، ارزیابی غیر مخرب، پارامترهای کیفی

مقدمه

مروری بر روشهای غیرمخرب و سایر روشهای اپتیکی

آزمایشاتی غیرمخرب محسوب می‌شوند که اثرات مخرب فتوفیزیکی، حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و فتوشیمیایی نداشته باشند [21]. روشهای متعددی تاکنون برای کیفیت سنجی غیر مخرب محصولات کشاورزی ابداع شده‌اند که تنها برخی از آنها توانسته شرایط فوق را برآورده ساخته و از لحاظ فنی و صنعتی توجیه داشته باشند. روشهای اپتیکی، مکانیکی، شیمیایی و امواج الکترومغناطیسی و صوتی در توسعه آزمونهای غیرمخرب نقش اساس داشته‌اند. اما روشهای بکار رفته قادرند پارامترهای محدودی از میوه‌ها را کاوش کنند. بنابراین لازم است شرایط حاکم در این روشها به دقت بررسی شده و در گزارش یا ثبت نتایج آزمایش لحاظ شوند. برای مثال اندازه‌گیری رنگ در گوجه‌فرنگی برای تخمین رسیدگی و زمان برداشت کافی است [4]، پس می‌توان با اندازه‌‌گیری یک پارامتر (رنگ) توسط طیف مرئی یا پردازش تصویر، تخمین مناسبی از وضعیت بیولوژیکی گوجه‌فرنگی حاصل نمود. همچنین در روشهای غیر مخرب ممکن است بیش از یک فاکتور بر داده بدست آمده تأثیر بگذارد که اندازه‌گیری را با خطا مواجه خواهد ساخت و به همین دلیل این سیستم‌ها نیاز به کالیبراسیون (واسنجی)‌ قوی خواهند داشت. در ذیل، سامانه‌های غیر مخرب رایج در کشاورزی به اختصار شرح داده می‌شوند.

از سال 1980، روش غیر مخرب NIRS در تعیین برخی خصوصیات میوه‌ها مانند سفتی، میزان مواد جامد محلول، رنگ، نشاسته و اسیدیته بکار رفته است. طیف NIRS طول موجهای بین 750 تا 2500 نانومتر(1-cm 4000، 12500) را پوشش می‌دهد. این روش برای تعیین ترکیبات شیمیایی شامل گروههای OH- ، CH-، NH- مناسب است. امروزه استفاده از این فن‌آوری در بررسی خصوصیات داخلی میوه‌ها به حالت صنعتی نیز رسیده است و به عنوان مثال برای هلو، مرکبات و هندوانه سامانه‌های جداسازی طراحی شده است که مبنای درجه‌بندی و یا جداسازی آنها، طیف سنجی عبوری و یا بازتابی NIR است. منبع نور اغلب طیف سنجهای NIR، لامپ‌های هالوژن می‌باشد. مشکل اصلی، نفوذ کم این نور در داخل میوه عنوان شده است. یک راه حل این مشکل استفاده از لامپ‌هایی با توان بالاست که ایجاد تأثیرات فتوشیمیایی و فتوفیزیکی بر روی میوه مشکل اصلی آن خواهد بود. اما استفاده از دیودهای لیزری راه‌حل دیگری است که در دست مطالعه است. از طرفی استفاده از طیف سنج‌های قابل حمل نیز رایج شده و حتی به صورت تجاری عرضه شده است که واسنجی (کالیبراسیون) و استاندارد کردن آنها موضوع مورد مطالعه سالهای اخیر بوده است [11]. مقالات متعددی در زمینه کاربرد NIRS در میوه‌ها چاپ شده است.

تاکنون کاربردهای زیادی از تکنیک NMR و MRI در کشاورزی گزارش شده است. کارآیی این تکنیک در محصولات آبدار بیشتر می‌باشد. زیرا هسته‌های هیدروژن پاسخ خوبی به میدانهای مغناطیسی نشان می‌دهند [8]. اختلالات موجود در توزیع آب، صدمات ناشی از سرد شدن، لهیدگی، فساد، حضور حشرات و غیره را می‌توان باNMR کاوش نمود. به طور کلی روشهای MRI و NMR به دلیل گران بودن و پیچیدگی استفاده وسیعی نداشته و در کشاورزی توجیه صنعتی نداشته است. اما در علم پزشکی به خصوص در کاوش تومورها، تجهیزات ارزان قیمت و ساده نیز عرضه شده‌اند که تصویر‌برداری NMR و MRI کاربردهای تجارتی فراوانی داشته‌اند و در نتیجه به روش رایج تبدیل گشته‌اند [10].

در بین روشهای غیر مخرب، روش MRI دارای بیشترین دقت است، ولی یکی از معایب مهم آن تأثیر مهم زیاد سرعت اندازه‌گیری بر دقت دستگاه است. بنابراین سرعت اندازه‌گیری، پایین خواهد بود. همچنین برای میوه‌های با درصد رطوبت پایین روش مناسبی توصیه نشده است. با این حال، روش MRI و NMR توانایی زیادی در ارزیابی کیفیت درونی میوه‌جات و سبزیجات به خصوص اندازه‌گیری رطوبت و روغن دارند [4].

تکنیک دید ماشین (Machine Vision) یکی از نخستین روشهای ارزیابی محصولات کشاورزی بوده است و عمده کاربرد گستردة آن با پیشرفت و توسعه سامانه‌های سخت‌افزاری پردازش تصویر توام شده است. در حال حاضر، دید ماشین به طور وسیعی در کشاورزی و ارزیابی محصولات استفاده می‌شود. در مجموع می‌توان گفت بیشترین کاربرد این تکنیک در سیستم‌های درجه‌بندی محصولات کشاورزی، تشخیص رنگ، عیوب ظاهری و بافت بوده است.

علاوه بر میوه‌ها، انواع گوشت، پیتزا و لاشه‌های حیوانات نیز مورد مطالعه بوده است [12]. از مهمترین مزایای این روش می‌توان سرعت تولید دادهای توصیفی از محصول، کاهش حجم کاری توسط کاربر، اقتصادی بودن و آسانی، غیر مخرب و بی‌زیان بودن، دارای سیستم کنترلی پایدار را نام برد. اما در مقابل معایبی نیز دارد. برای مثال، سیستم نورپردازی در این روش بایستی بسیار دقیق بوده و باالطبع در محیط‌های مختلف، متفاوت خواهد بود. همچمنین در نورپردازی غیرساختاری، تشخیص شی با مشکلاتی مواجه می‌باشد. علاوه براین، کار در شرایط کم‌نور و تاریک بسیار دشوار خواهد شد [7].

با وجود اینکه می‌توان توصیف کیفی درونی محصولات با استفاده از دید ماشین را به صورت غیرمستقیم امکان‌پذیر ساخت، این روش قادر به اندازه‌گیری خصوصیات داخلی محصولات نمی‌باشد، چرا که تنها از تصویر بدست آمده از شی استفاده می‌کند [10].

تابش‌های با طول موج کوتاه مانند اشعه x و گاما قادرند به اغلب محصولات کشاورزی نفوذ کنند. میزان نفوذ بستگی به چگالی و ضریب جذب محصول دارد. بنابراین هر دو پرتو مذکور برای اندازه‌گیری آن دسته از پارامترهای کیفی مناسب است که وابسته به تغییرات جرم هستند، برای مثال قسمت سر کاهو با افزایش رسیدگی، چگالتر می‌شود. استفاده از اشعه x در بازرسی روی خط محصولات کشاروزی در ابعاد محدود گزارش شده است، زیرا این روش به چگالی جرمی ماده حساس است نه ترکیبات شیمیایی [4]. تعیین رطوبت سیب،تغییرات چگالی در مراحل مختلف رسیدگی گوجه‌فرنگی و آلودگی به حشرات مواردی هستند که با اشعه x اندازه‌گیری و یا آزمایش شده‌اند [8]. مهمترین معایب این روشها، محدودیت و مشکلات تولید این اشعه‌ها و اثرات بهداشتی آن است. اشعه گاما جزء امواج الکترومغناطیسی است که منبع تبدیل آن چشمه‌های هسته‌ای است. بنابراین تولید پیوسته‌ای دارد. اما اشعه x توسط دستگاه تولید می‌شود. گران بودن و پیچیدگی تجهیزات بکار رفته، عیب قابل توجهی است. استفاده از دوزهای بالا باعث محدودیت ‌های فیزیولوژیکی و بهداشتی می‌شود. به عبارت دیگر این اشعه، باعث یونیزه شدن برخی مولکولهای محصولات کشاورزی می‌شود که به احتمال، بیماری مصرف کنندگان به دنبال خواهد داشت.

استفاده از امواج فراصوت نیز یکی از روش‌های مکانیکی غیر مخرب برای اندازه‌گیری کیفیت محصولات است که توسعه‌ی آن با چالش‌های جدی رو به رو است چراکه بکارگیری امواج فراصوتی برای کیفیت‌سنجی، نیازمند دانستن و یا اندازه‌گیری خواص فراصوتی محصولات کشاورزی است.

یکی از کاربردهای فراصوت، آزمایش سبزی‌ها و میوه‌ها است که به دلیل غیرهمگن بودن بافت آنها، در بسامدهای زیاد میرایی زیادی دارند. آشکارسازی آسیب‌های داخلی در بسامد کم مشکل است. علاوه بر آن، استفاده از بسامد تحریک کم (کمتر از kHz100) برای آشکارسازی آسیب‌های عمیق در روش تپ بازتاب تقریباٌ غیر ممکن است. زیرا نوار امواج را نمی‌توان به صورت متمرکز و تیز درآورد. به طور خلاصه می‌توان کاربدهای روشهای فوق را در جدول 1، مشاهده نمود.

جدول 1: روشهای مختلف اندازه‌گیری غیر مخرب پارامترهای کیفی محصولات کشاورزی

مبنای علمی

روش

خصوصیات قابل اندازه‌گیری

اپتیکی

پردازش و تحلیل تصویر

سایز، شکل، رنگ، عیوب ظاهری

طیف‌سنجی عبوری، بازتابی و جذبی

رنگ، عیوب داخلی، قند، اسیدیته، SSC، عیوب ظاهری، سفتی

طیف سنجی لیزری

اشعه X

اشعه X

حفره‌های داخلی، ساختار و درجه رسیدگی

مکانیکی

ارتعاشی

سفتی، رسیدگی، ویسکوالاستیسیته

صوتی و فراصوتی

سفتی، رسیدگی، ویسکوالاستیسیته، حفره‌های داخلی، قند و چگالی

الکترومغناطیس

MRI و NMR

رطوبت، قند، حفره‌های داخلی

روش رامان به عنوان روش جدید

همانطور که دیده شد، استفاده از نور بازتابی، عبوری و پراکنده شده به منظور اندازه‌گیری خواص داخلی و خارجی میوه‌جات از دیر باز مطرح بوده ‌است. به تازگی طبقه‌بندی میوه‌ها و برحی سبزیجات بر حسب رنگ آنها رواج پیدا کرده‌است و چون با تغییر رنگ قابلیت بازتابش و عبوردهی نور از یک محصول تغییر می‌کند، می‌توان از طیف‌سنجی‌های مختلف برای اندازه‌گیری برخی خواص مختلف از جمله رنگ آنها استفاده نمود [2]. این روش به همراه روشهای دیگر در دو دهه اخیر، مبنای آزمایشهای غیرمخرب جهت تعیین و اندازه‌گیری عاملهای کیفی محصولات کشاورزی بوده و اهمیت بالایی را از نظر زمینه‌های تحقیقی کسب کرده‌اند. آزمون غیرمخرب در کشاورزی، آزمونی است که اثرات سوء شیمیایی، فتوشیمیایی، گرمایی و فتوفیزیکی یر روی میوه به جای نگذارد [20]. تعداد کمی از روشهای تحلیلی که تاکنون معرفی شده‌اند،‌ قادر به ارضاء شرایط فوق بوده و از حساسیت لازم برای آشکارسازی ترکیبات و جزئیات ساختاری میوه‌ها برخوردار می‌باشند مانند طیف‌سنجی NMR، طیف‌سنجی IR و طیف‌سنجی رامان [21]. اما در بین روشهای یاد شده،‌ طیف‌سنجی پراکندگی رامان جذابیت فوق‌العاده‌ای در میان محققان علوم پزشکی،‌ دارویی و علوم زیستی پیدا نموده است، بطوریکه قویترین روش از بین روشهای فوق قلمداد می‌شود [13 و 21].

به دلیل اینکه ارتعاشات اتمها در ملکول‌ها به تغییرات و ترکیبات شیمیایی ماده حساس است، طیف ارتعاشی می‌تواند اطلاعات بسیار مفیدی راجع به خواص شیمیایی و ترکیبات تشکیل‌دهنده مواد ارائه‌دهد [3].

طیف‌سنجی پراکندگی رامان نسبت به طیف‌سنجی رایج IR (که کاربردهای وسیعی در کشاورزی پیدا کرده است) مزایای برجسته‌ای دارد از آن‌جمله:

پدیده رامان تکنیکی ایده‌آل برای مطالعات بیولوژیکی است، چراکه آب یک پخش‌کننده رامان ضعیف به شمار می‌رود و در نتیجه تأثیر آن در ایجاد خطا بسیار اندک است. این مسأله به خصوص در مورد محصولات کشاورزی که بخش اعظمی از مواد آنها را آب تشکیل می دهد، اهمیت ویژه‌ای پیدا می کند (برای مثال بیش از 90% از جرم گوجه فرنگی از آب تشکیل شده است).

رامان می تواند محدوده وسیعی از نواحی طیفی را (cm-1 10 تا cm-1 4000) در یک بار ثبت طیفی پوشش دهد. این در حالیست که برای پوشش چنین محدوده‌ای با تکنیک IR به شبکه‌های پخش کننده، فیلترها و آشکارسازهای متنوعی نیاز هست و بایستی برای هر محدوده این تجهیزات را تغییر داد [3].

قطر اشعه لیزری که به عنوان منبع نوردهی در دستگاه طیف‌سنج رامان استفاده می شود،‌ در حدود 2/0 تا 2 میلی‌متر است. به عبارت دیگر می‌توان با نمونه های بسیار ریز و با حجم کم هم کار کرد و یا مناطق کوچک روی میوه را هم کاوش نمود [25].