پديد آورنده :
پورخاك خسروشاهي، بهنام
عنوان :
مقايسه روش هاي غير مخرب ضربه اجباري، سقوط آزاد و صوت در برآور پارامترهاي كيفيت كيوي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك بيوسيستم
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
سيزده، 70ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
احمد ميره اي، مرتضي صادقي
توصيفگر ها :
حداقل مربعات نسبي , شبكه هاي عصبي مصنوعي , رگرسيون بردار پشتيبان
تاريخ نمايه سازي :
94/2/5
استاد داور :
جليل رضوي، ميلاد فتحي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/26
چكيده فارسي :
چكيده ايران هفتمين كشور توليد كننده كيوي در جهان ميباشد كه ساالنه بالغ بر 33321 تن كيوي توليد ميكند بنابراين ارزيابي كيفيت اين ميوه به منظور عرضه مناسب به بازار از اهميت بااليي برخوردار است كيوي يك محصول فرازگرا محسوب ميشود كه ميتواند پس از برداشت به فرآيند رسيدگي خود ادامه دهد در اين گونه محصوالت تعيين درجه رسيدگي به منظور مصرف در بهترين زمان مهم ميباشد يكي از مهمترين روشها براي تعيين درجه رسيدگي در اين گونه محصوالت ارزيابي بافت آنها توسط شاخصهايي است كه محققين مختلف ارائه دادهاند اما روشهاي ارزيابي بافت غالبا مخرب و زمانبر ميباشند كه اين امر بازرسي تمام محصول در خط توليد را امكانپذير نميكند امروزه روشهاي جديد و متفاوتي براي ارزيابي غيرمخرب بافت محصوالت كشاورزي وجود دارند كه در اين ميان روشهاي مكانيكي منجر به نتايج خوب و قابل قبولي شدهاند به نحوي كه در بسياري از موارد به حد كاربرد عملي نيز رسيدهاند در اين تحقيق از سه روش مختلف مكانيكي شامل ضربه اجباري سقوط آزاد و صوت استفاده شد و توانايي هركدام در تخمين شاخصهاي بافت و همچنين مقدار مواد جامد محلول SSC كيوي مورد ارزيابي قرار گرفت در روش ضربه اجباري ميوه بر روي بارسنج ثابت بوده و در اثر برخورد يك ضربهزن سلونوئيدي به يك طرف آن تحريك ميشد ضربهزن سلونوئيدي خود متصل به يك مدار راهانداز بود كه با استفاده از يك ميكروكنترلر قادر بود سيگنالهاي كنترل شده را به ضربهزن بفرستد تا ضربهزن هر بار ضربههاي يكسان و كنترل شدهاي را به ميوه وارد كند ضربه منتقل شده به ميوه سپس توسط لودسل مجهز به سامانه ثبت سيگنال لودسل دريافت و بر روي رايانه نمايش داده ميشد در روش سقوط آزاد ميوه توسط يك ونتوري متصل به پمپ باد در يك ارتفاع ثابت از صفحه آلومينيومي لودسل نگهداري و سپس بر روي آن رها و سيگنال به دست آمده ذخيره ميشد در روش صوت نيز از يك ميكروفون حساس كه درست در زير نمونه و در درون صفحه آلومينيومي لودسل تعبيه شده بود براي ثبت صداي ساطع شده در نمونه در اثر برخورد ضربهزن استفاده ميشد بالفاصله پس از جمعآوري سيگنالهاي مكانيكي شاخصهاي ارزيابي بافت محصول شامل مقادير مدول االستيسيته E و سفتي F و همچنين يك مؤلفه شيميايي كيفيت شامل مواد جامد محلول SSC با استفاده از روشهاي مرجع اندازهگيري شدند براي اندازهگيري E و F به ترتيب از آزمونهاي فشار صفحات موازي و نفوذ مگنس تيلور استفاده شد در آزمون صفحات موازي ميوه به اندازهي 4 ميليمتر توسط دو صفحه موازي فشرده شده و سپس به نقطه صفر برميگشت و پس از ثبت مقدار نيرو در نقطه فشرده شده و با استفاده از رابطه ارائه شده در استاندارد ASAE مدول االستيسيته محاسبه ميشد در آزمون مگنس تيلور نيز از يك پروب به قطر 9 2 ميليمتر استفاده شد به نحوي كه به دو طرف مقابل ميوه كه پوستكني شده بود نفوذ ميكرد و ميانگين نيروي بيشينه در دو طرف به عنوان سفتي در نظر گرفته ميشد در نهايت اندازهگيري SSC با عصارهگيري از نمونه و استفاده از يك رفركتومتر ديجيتال انجام شد براي تحليل سيگنالهاي به دست آمده از سه روش ضربه اجباري سقوط آزاد و صوت و به منظور ارائه مدلهاي پيشگو براي پارامترهاي اندازهگيري شده كيفيت از سه روش مختلف تحليل رگرسيوني شامل روشهاي حداقل مربعات نسبي PLS تركيب تحليل مؤلفههاي اصلي و شبكههاي عصبي مصنوعي PCA ANN و رگرسيون بردار پشتيبان SVR استفاده و نتايج آنها با هم مقايسه گرديد در بررسي اوليه سيگنالهاي به دست آمده نتايج نشان داد كه در هر سه روش ضربه اجباري سقوط آزاد و صوت نمونههايي كه داراي E و F بيشتري بودند به دليل آنكه بافت سفتتري داشتند سيگنالهاي با قلههاي بلندتري را ايجاد ميكردند همچنين زمان وقوع پيك در سيگنالهاي با E و F باالتر كمتر بود همچنين در بين پارامترهاي مختلف كيفيت مدلهاي مبتني بر تخمين E منجر به بهترين نتايج در هر سه روش مختلف جمعآوري سيگنال و مدلسازي شدند پس از E نتايج مدلهاي تخمين F نتايج خوب و نزديكي به E در هر سه روش مختلف جمعآوري سيگنال و مدلسازي به همراه داشت اما مدلهاي تخمين SSC منجر به نتايج قابل قبولي در هيچ يك از مدلهاي ارائه شده نشدند در بين روشهاي مختلف جمعآوري سيگنال نيز روش ضربه اجباري منجر به بهترين نتايج در پيشبيني مؤلفههاي كيفيت شد به نحوي كه اين روش توانست مقادير E و F را به ترتيب با يك R2p برابر با 23 3 RMSEP برابر با 223 3 مگاپاسكال و SDR برابر با 26 2 و R2p برابر با 53 3 RMSEP برابر با 36 4 نيوتن و SDR برابر با 21 2 با استفاده از الگوريتم PCA ANN تخمين بزند پس از روش ضربه اجباري روش سقوط آزاد منجر به نتايج خوب در تخمين E و F شد به نحوي كه اين مقادير به ترتيب با يك R2p برابر با 43 3 RMSEP برابر با 393 3 مگاپاسكال و SDR برابر با 14 2 و R2p برابر با 12 3 RMSEP برابر
چكيده انگليسي :
Comprasion of Forced Impact Falling Impact and Acoustic Methods in Non destructive Prediction of Kiwifruit Texture Parameters Behnam Pourkhak Khosrowshahi b pourkhak@ag iut ac ir December 2014 Department of Biosystems Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors S A Mireei samireei@cc iut ac ir M Sadeghi sadeghimor@cc iut ac ir AbstractWith production of 32000 tons in 2012 Iran is the seventh producer of kiwifruit in the world The quality evaluation ofkiwifruit seems to be important and necessary since it is the basis of consumer choices Generally for climacteric fruitssuch as kiwifruit the degree of ripeness is an important factor for determination of optimum time of consumption Texture analysis using the well known indices is one of the main methods in determination of ripeness degree But themost of these methods have a destructive and time consuming nature and are not applicable for on line inspection Nowadays there are various methods for non destructive quality evaluation of agricultural products Among thesemethods mechanical based techniques are useful especially for texture or ripeness evaluation In this study threedifferent mechanical based methods including forced impact falling impact and acoustic were used in non destructiveestimation of texture indices and soluble solids content SSC of kiwifruit In the forced impact technique the sampleswere placed on an aluminum plate over the load cell and excited from the opposite side by the impulse delivered from asolenoid driven probe with spherical head The solenoid beater was connected to an actuating circuit controlled by amicrocontroller The impact force was then measured by a load cell located under the fruit The load cell was equippedwith a data acquisition unit in order to collect and illustrate the received signal In the falling impact technique the fruitwas held by a vacuum valve and released to fall freely from an adjustable height onto the load cell Finally in theacoustic method the emitted sound by the sample due to the impactor was sensed by a microphone located beneath thefruit in a hole that had been drilled in the aluminum plate over the load cell Immediately after data acquisition thecompression and penetration Magness Taylor tests were performed on each sample respectively in order to obtain themodule of elasticity E and firmness F using the universal tension compression testing machine Moreover the SSCof the samples were determined using a digital refractometer The compression test was carried out and the sampleswere loaded and unloaded to max deformation of 4 mm using flat parallel plates The maximum required force in thecompression test was used in calculating E In Magness Taylor test the machine was equipped with a 7 9 mm diameterstainless steel probe in order to penetrate at two opposite sides of each fruit after skin removal Data analysis includedthree different regression methods Partial Least Squares PLS combination of Principle Components Analysis withArtificial Neural Network PCA ANN and Support Vector Regression SVR The primary results obtained from thevisual inception of the signals showed that the samples with the higher values of E and F produced the signals withsharper peaks i e the lower values of peak duration in all different data acquisition methods The modeling resultsindicated that among different quality parameters the models for predicting E resulted in the best prediction power forall data acquisition and modeling procedures After the E the models for predicting the F led to suitable results close tothose for the E But the SSC estimation models did not resulted in the satisfactory prediction powers In comparison ofdifferent data acquisition methods the forced impact along with PCA ANN algorithm led to the best prediction intexture indices estimation with R2p 0 87 RMSEP 0 072 MPa and SDR 2 67 and R2p 0 81 RMSEP 4 60 N andSDR 2 37 in the E and F estimations respectively Af
استاد راهنما :
احمد ميره اي، مرتضي صادقي
استاد داور :
جليل رضوي، ميلاد فتحي
