تحقیقات مهندسی صنایع غذایی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

تعیین ویژگی‌های لزج کشسان (ویسکو الاستیک) دو رقم سیب زمینی ذخیره شده در انبار فنی و غیر فنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی. اردبیل. ایران.

3 دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر

چکیده

برای تعیین رفتار مکانیکی (خزشی) سیب‌زمینی تحت بار ثابت از دو نمونه سیب‌زمینی که در شرایط مختلف ذخیره‌شده بودند استفاده و اثر زمان و دمای ذخیره‌سازی بر رفتار خزشی نمونه‌ها بررسی شد. پارامترهای خزش شامل ضریب­الاستیک آنی، ضریب الاستیک تأخیری، ضریب ویسکوزیته اولیه (آنی)، ضریب ویسکوزیته تأخیری و زمان تأخیری بود. دو نمونه مورد مطالعه، ویژگی­ های مکانیکی مختلفی نشان دادند اما در هر دو نمونه با افزایش زمان ذخیره‌سازی، تمامی پارامترهای خزش به‌ جز زمان تأخیری کاهش معنی ­داری (0.05>p ) داشتند. اثر دمای ذخیره‌سازی بر این پارامترها نیز بررسی شد که نتایج آن نشان از شدت کاهش این پارامترها در انبار غیر فنی نسبت به انبار فنی داشت. یک مدل ریاضی به‌خوبی رفتار خزشی سیب‌زمینی‌های ذخیره‌شده را نشان داد. معادلات رگرسیون نتایج خوبی (0.73 -0.85=R2) برای تأثیر زمان و دمای ذخیره‌سازی بر پارامترهای خزش نشان داد. نتایج این معادلات نشان داد که پارامتر ضریب ویسکوزیته اولیه، بیشترین تأثیر را بر پارامترهای خزش دارد. در انبار فنی، در مقایسه با انبار غیر فنی، به دلیل دمای پایین و رطوبت کنترل‌شده نسبت به انبار غیر فنی شرایط بهتری برای ماندگاری غده‌ها وجود داشت. دوره انبارداری رقم آگریا، نسبت به ژنوتیپ کلون، به دلیل افت کمتر درصد رطوبت و نشاسته و عدم جوانه‌زنی طولانی ­تر بود درحالی‌که بافت ژنوتیپ کلون ذخیره‌شده نسبت به بافت نمونه تازه، کمتر از دو ماه در انبار غیر فنی و کمتر از سه ماه در انبار فنی، به دلیل هدر روی­ های رطوبت و کاهش مقدار نشاسته، که تأثیر مستقیم بر بافت می‌گذارند، نرم‌تر شد.

تازه های تحقیق

Determination of Elastic Characteristics (Viscoelastic) in Two Potato Cultivars Stored in Non-Technical and Technical Storage

 

R. Farhadi, A. M. Afkari-Sayyah*, B. Jamshidi,andA. Mosapour-Gorji

 

* Corresponding Author: Associate Professor, Department of Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. Email: acafkari@gmail.com

Received: 8 September  2018 , Accepted: 8 January   2020

 

Abstract

To determine the mechanical behavior (creep) of potato under constant load, two potato cultivars were stored in two different conditions and the effects of storage time and temperature were investigated on creep behavior of the samples. Creep parameters included instantaneous elastic coefficient, delay elastic coefficient, initial viscoelastic coefficient, delayed viscoelastic coefficient and delay time. Two samples showed different mechanical properties, However, in both samples, there was a significant decrease (P <0.05) in all creep parameters except retardation time with increasing storage time. The effect of storage temperature on these parameters was also checked that results showed the reduction of these parameters in the non-technical storage especially in the Clone variety compared to the technical storage. A mathematical model showed as well the creep behavior of stored potatoes. Regression equations showed good results (R2 = 0.73-0.85) for the effect of storage time and temperature on creep parameters. The results of these equations showed that the Instantaneous modulus of elasticity parameter had the most effect on the creep parameters. According to these results, it can be said that in technical storage due to low temperature and controlled moisture than non-technical storage, there are better conditions for tuber durability than non-technical warehouse. The length of storage period of ‘Agria’ genotype is higher due to lower loss of moisture content and starch content and no sprouting compared to ‘Clone’ genotype. However, the tissue of the ‘Clone’ genotype is softened in comparison to the fresh sample less than two months in non-technical storage and less than three months in the technical storage due to the loss of moisture and the reduction of starch content that directly affected on tissue.

 

Keywords: Burger Model, Creep test, Potato, Storage

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

تعیین ویژگی‌های لزج کشسان (ویسکو الاستیک) دو رقم سیب زمینی ذخیره شده در انبار فنی و غیر فنی

چکیده [English]

برای تعیین رفتار مکانیکی (خزشی) سیب‌زمینی تحت بار ثابت از دو نمونه سیب‌زمینی که در شرایط مختلف ذخیره‌شده بودند استفاده و اثر زمان و دمای ذخیره‌سازی بر رفتار خزشی نمونه‌ها بررسی شد. پارامترهای خزش شامل ضریب­الاستیک آنی، ضریب الاستیک تأخیری، ضریب ویسکوزیته اولیه (آنی)، ضریب ویسکوزیته تأخیری و زمان تأخیری بود. دو نمونه مورد مطالعه، ویژگی­ های مکانیکی مختلفی نشان دادند اما در هر دو نمونه با افزایش زمان ذخیره‌سازی، تمامی پارامترهای خزش به‌ جز زمان تأخیری کاهش معنی ­داری (0.05>p ) داشتند. اثر دمای ذخیره‌سازی بر این پارامترها نیز بررسی شد که نتایج آن نشان از شدت کاهش این پارامترها در انبار غیر فنی نسبت به انبار فنی داشت. یک مدل ریاضی به‌خوبی رفتار خزشی سیب‌زمینی‌های ذخیره‌شده را نشان داد. معادلات رگرسیون نتایج خوبی (0.73 -0.85=R2) برای تأثیر زمان و دمای ذخیره‌سازی بر پارامترهای خزش نشان داد. نتایج این معادلات نشان داد که پارامتر ضریب ویسکوزیته اولیه، بیشترین تأثیر را بر پارامترهای خزش دارد. در انبار فنی، در مقایسه با انبار غیر فنی، به دلیل دمای پایین و رطوبت کنترل‌شده نسبت به انبار غیر فنی شرایط بهتری برای ماندگاری غده‌ها وجود داشت. دوره انبارداری رقم آگریا، نسبت به ژنوتیپ کلون، به دلیل افت کمتر درصد رطوبت و نشاسته و عدم جوانه‌زنی طولانی ­تر بود درحالی‌که بافت ژنوتیپ کلون ذخیره‌شده نسبت به بافت نمونه تازه، کمتر از دو ماه در انبار غیر فنی و کمتر از سه ماه در انبار فنی، به دلیل هدر روی­ های رطوبت و کاهش مقدار نشاسته، که تأثیر مستقیم بر بافت می‌گذارند، نرم‌تر شد.

کلیدواژه‌ها [English]

  • آزمون خزش
  • رفتار مکانیکی
  • ذخیره‌سازی
  • مدل بورگر
مراجع
Abu-Ghannam, N. and Crowley, H. 2006. The effect of low temperature blanching on the texture of whole processed new potatoes. Journal of Food Engineering. 74, 335–344.
Alvarez, M. D. and Canet, W. 1998. Rheological characterization of fresh and cooked potato tissues (cv. Monalisa). Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung. 207, 55–65.
Alvarez, M. D., Canet, W., Cuesta, F. and Lamua, M. 1998. Viscoelastic characterization of solid foods from creep compliance data: application to potato tissues. Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung. 207, 356–362.
Alvarez, M. D., Saunders, D. E. and Vineent, J. F. 2000. Effect of turgor on the cutting energy of srtored potatoes. European Food Research Technology. 210, 331-339.
Alzamora, S. M., Castro, M. A., Nieto, A. B., Vidales, S. L. and Salvatori, D. M. 2000. The Role of Tissue Microstructure in the Textural Characteristics of Minimally Processed Fruits and Vegetables. Maryland: Aspen Publishers Inc. pp. 153–171.
Ayman, H. A. E., Abdul, R. O. A. and Mustafa, M. A. 2012. Mathematical evaluation changes in rheological and mechanical properties of pears during storage under variable conditions. Journal of Food Science and Engineering. 2, 564 -575.
Bentini, M., Caprara, C. and Martelli, R. 2009. Physico-mechanical properties of potato tubers during cold storage. Biosystems Engineering. 104, 25–32.
Bhattacharya, S. 2010. Stress relaxation behavior of moth bean flour dough: product characteristics and suitability of model. Journal of Food Engineering. 97(4): 539–546.
Bourne, M. C. 1976. Texture of Fruits and Vegetables. In: J.M. DeMan, P.W. Voisey, V.F. Rasper, and D.W. Stanley (Eds.), Rheology and Texture in Food Quality. New York: Van Nostrand Reinhold. pp: 275–307.
Bu-Contreras, R. and Rao, M. A. 2001. Influence of heating conditions and starch on the storage modulus of Russet Burbank and Yukon Gold potatoes. Journal of the Science of Food and Agriculture. 81, 1504–1511.
Burgers, J. M. 1935. Mechanical Considerations-Model Systems-Phenomenological Theories of Relaxation and of Viscosity. In: J. M. Burgers (Ed.), First Report on Viscosity and Plasticity. Nordemann Publishing Company, New York.
Burton, C. L., Shulte-Pason, N. L., Brown, G. K. and Timm, E. J. 1987. The effect of impact bruising on apples and subsequent decay development. ASAE Paper No. 87-6516. St. Joseph, MI: ASAE.
Canet, W. 1980. Estudio de la influencia de los tratamientos termicos de escaldado, congelacion y descongelacion en la textura y estructura de patata (Solanum tubersoum, L.) (Ph.D. Thesis). Univsidad Politecnica de Madrid, Madrid.
Canet, W., Fernandez, C. and Alvarez, M, d., 2009. Some Objective Instrumental Methods for Evaluating the Texture of Solid Potato Tissue (solanum tuberosum L.). Global Science Books.
Del Nobile, M. A., Chillo, S., Mentana, A. and Baiano, A. 2007. Use of the generalized Maxwell model for describing the stress relaxation behavior of solid-like foods. Journal of Food Engineering. 78(3): 978–983.
Desmet, M., Lammertyn, J., Verlinden, B. E. and Nicolai, B. M. 2002. Mechanical properties of tomatoes as related to puncture injury susceptibility. Journal of Texture Studies. 33(5): 415-429.
Ding, C. K., Chachin, Y., Ueda, Y., Imahori, Y. and Wang, C. Y. 2002. Modified atmosphere packaging maintains postharvest quality of loquat fruit. Postharvest Biology and Technology. 24, 341-348.
Dolz, M., Hernandez, M. J. and Delegido, J. 2008. Creep and recovery experimental investigation of low oil content food emulsions. Food Hydrocolloids. 22(1): 421–427.
Falk, S., Hertz, H. and Virgin, H. 1958. On the relation between turgor pressure and tissue rigidity. I. Experiments on resonance frequency and tissue rigidity. Physiologia Plantarum. 11: 802-817.
Ghasemi, A., Godarzi, A. and Hemmat, A. 2014. Study of changes in potato rheology properties using creep test during storage. Journal of Agricultural Machinery. 4(2): 305-313. (in Persian)
Gorji Chakespari, A., Rajabipour, A. and Mobli, H. 2010. Anisotropic relaxation and creep properties of apple (cv. Shafi Abadi and Golab Kohanz). Advance Journal of Food Science and Technology. 2(4): 200-205.
Hamann, D. D. 1992. Visco-elastic Properties of Surimi Seafood Products. In: M.A. Rao, and J.F. Steffe, (Eds.), Visco-elastic Properties of Foods. Barking, Essex, UK: Elsevier Science Publishing Inc.
Harker, F. R., Maindonald, J., Murray, S. H., Gunson, F. A, Hallett, I. C. and Walker, S. B. 2002. Sensory interpretation of instrumental measurements texture of apple fruit. Postharvest Biology and Technology. 24 (1): 225–239.
John, M. A. and Dey, P. M. 1986. Postharvest changes in fruit cell walls. Advances in Food Research. 30, 139–193.
Kaur, L., Singh, N., Sodhi, N. S. and Gujral, H. S. 2002. Some properties of potatoes and their starches I. Cooking, textural and rheological properties of potatoes. Food Chemistry. 79(1): 177–181.
Lien, C. C., Ay, C. and Ting, C. H. 2009. Non-destructive impact test for assessment of tomato maturity. Journal of Food Engineering. 91, 402-407.
Linehan, D. J. and Hughes, J. C. 1969. Texture of cooked potatoes. I. Introduction. Journal of the Science of Food and Agriculture. 20(1): 110–112.
Lu, Z. H., Donner, E., Yada, R. Y. and Liu, Q. 2012. Rheological and structural properties of starches from irradiated and stored potatoes. Journal of Carbohydrate Polymers. 87, 69– 75
Martinez, V. Y., Nieto, A. B., Castro, M. A., Salvatori, D. and Alzamora S. M. 2007. Viscoelastic characteristics of Granny Smith apple during glucose osmotic dehydration. Journal of Food Engineering. 83(1): 394–403.
Mohsenin, N. N. 1986. Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon and Breach Press, New York.
Morales, A., Bourne, A. and Shomer, M. C. 1992. Cultivar, specific gravity and location in tuber affect puncture force of raw potatoes. Journal of Food Science. 57(6): 1353–1356.
Nabil, S. A. 2013. Rheological behavior of tomato fruits affected by various loads under storage conditions. American Journal of Engineering Research. 2(3): 36 – 43.
Niklas, K. J. 1989. Mechanical behavior of plant tissues as inferred from the theory of pressurized cellular solids. American Journal of Botany. 76(6): 929-937.
Noda, T., Tsuda, Sh. and Mori, M. 2004. The effect of harvest dates on the starch properties of various potato cultivars. Journal of Food Chemistry. 86(1): 119–125.
Nourian, F., Ramaswamy, H. S. and Kushalappa, A. C. 2003. Kinetics of quality changes associated with potatoes stored at different temperatures. Journal of Food Science and Technology. 36(1): 49-65.
Omidi-Arjenaki, O., Ghanbarian, D. and Naderi-Boldaji, M. 2018. Evaluation and prediction of mechanical properties of potato during storage by laser light backscattering imaging. Journal of Food Science and Technology. 83(15): 237-250. (in Persian)
Oraguzie, N., Alspach, P., Volz, R., Whitworth, C., Ranatunga, C., Weskett, R. and Harker, R. 2009. Postharvest assessment of fruit quality parameters in apple using both instruments and an expert panel. Postharvest Biology and Technology. 52(3): 279–287.
Pitt, R. E. 1992. Viscoelastic Properties of Fruits and Vegetables. Edited by M.A. Rao and J.F. Steffe. Elsevier Science Publishers Ltd., London. pp. 49-76.
Praeger, U., Herppich, W.B., Konig, C., Herold, B. and Geyer, M. 2009. Changes of water status, elastic properties and blackspot incidence during storage of potato tubers. Journal of Applied Botany and Food Quality. 83(1): 1-8.
Purkayastha, S., Peleg, M., Johnson, E. A. and Normand, M. D. 1985. A computer aided characterization of the compressive creep behavior of potato and cheddar cheese. Journal of Food Science. 50, 45–50.
Rao, M. V. N. and Skinner, G. E. 1986. Rheological Properties of Solid Foods. In: M.A. Rao, S.S.H. Rizvi (Eds.), Engineering Properties of Foods. Marcel Dekker, New York. pp. 215–226.
Scanlon, M. G. and Long, A. F. 1995. Fracture strengths of potato tissue under compression and tension at two rates of loading. Food Research International. 28(4): 397–402.
Scanlon, M. G., Pang, C. H. and Billaderis, C. G. 1996. The effect of osmotic adjustment on the mechanical, properties of potato parenchyma. Food Research International. 29, 481-488.
Sherman, P. 1966. The texture of ice cream 3. Rheological properties of mix and melted ice cream. J. Food Science. 31, 707-716.
Solomon, W. K. and Jindal, V. K. 2007. Modeling changes in rheological properties of potatoes during storage under constant and variable conditions. Swiss Society of Food Science and Technology. LWT. 40, 170–178.
Steffe, J. F. 1996. Rheological methods in food process engineering (2nd Ed.). East Lansing, MI, USA: Freeman Press.
Thiagu, R., Chand, N. K. V. and Ramana, R. 2006. Evolution of mechanical characteristics of tomatoes of two varieties during ripening. Journal of Food Science and Agriculture. 62 (2): 175-183.
Thybo, A. K. and Berg, V. D. F. 2002. Full uniaxial compression curves for predicting sensory texture quality of cooked potatoes. Journal of Texture Studies. 33(2): 119–134.
Van Buren, J. P. 1979. The chemistry of texture in fruits and vegetables. Journal of Texture Studies. 10: 1-23.
Yang, J. L., Zhang, Z., Schlarb, A. K. and Friedrich, K. 2006. On the characterization of tensile creep resistance of polyamide 66 composites. Part II: Modeling and prediction of long-term performance. Polymer. 47(19): 6745-6758.
Zdunek, A., Cybulsk, J., Konopacka, D. and Rutkowski, K, 2010. New contact acoustic emission detector for texture evaluation of apples. Journal of Food Engineering. 99(1): 83–91.
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
دوره 18، شماره 2 - شماره پیاپی 67
اسفند 1398
صفحه 43-58
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار