Modeling Static Bruising in Apple Fruits: A Comparative Study, Part I: Analytical Approach

Document Type: Full Article

Authors

College of Agriculture, Shiraz University

Abstract

ABSTRACT- Bruising degrades the quality of fresh apple fruits. Reducing bruise damage is of utmost importance in designing and developing processing equipments. The main objective of the present study was to introduce an analytical method to predict the allowable static load applicable to apple fruits. To predict the strain energy absorbed by the fruit, a point load was applied on the solid spherical object. The strain energy of the spherical element was extended to the whole body using a triple integral in the spherical domain. In order to verify the results, a series of compression tests were carried out using a universal testing machine on an apple kept at two different storage and initial fruit temperatures (zero and 25oC). The results showed a strong polynomial relation with a coefficient of determination of 0.990 between the value of the theoretical stored strain energy and the experimental one. Also, it was found that the size of the bruised area can be determined by its corresponding theoretical stored strain energy with an error less than 3.6 percent.

Keywords


Article Title [Persian]

مدل سازی قهوه ای شدن میوه های سیب تحت بارهای استاتیکی، مطالعه مقایسه ای، بخش اول: روش تحلیلی

Authors [Persian]

  • سید مهدی نصیری
  • رامین جعفری
دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز
Abstract [Persian]

چکیده- قهوه ای شدن سیب کیفیت میوه را کاهش می دهد. تلاش برای کاهش صدمه در اثر قهوه ای شدن اهمیت ویژه ای در طراحی و توسعه فرآیند ها و تجهیزات پس از برداشت دارد. هدف اصلی این پژوهش معرفی روش تحلیلی برای پیش بینی مقدار مجاز بارهای استاتیکی وارد بر میوه سیب بود. برای این منظور یک نیروی متمرکز بر روی یک کره شبیه سازی شده از میوه وارد شد. مقدار انرژی کرنشی کل جسم با استفاده از انتگرال سه گانه تعیین گردید. برای واسنجی نتایج تعدادی آزمون های فشاری با استفاده از دستگاه تست فشاری صورت پذیرفت. آزمون ها در دو دمای مختلف صفر و 25 درجه سانتی گراد صورت پذیرفت و سپس نمونه های بارگذاری شده در دمای مشابه نگهداری شدند. طبق نتایج بین مقدار انرژی کرنشی ذخیره شده از روش تحلیلی و مقادیر متناظر حاصل از روش آزمایشگاهی رابطه ای چند جمله ای با ضریب تبیین 990/0 برقرار است. همچنین مشخص شد که گسترش سطح قهوه ای شدن با مقدار انرژی ذخیره شده با خطایی کمتر از 6/3 درصد قابل پیش بینی است.

Keywords [Persian]

  • واژه های کلیدی: قهوه ای شدن سیب
  • مدل سازی ریاضی