تعیین خواص مکانیکی خیار گلخانه ای تحت شرایط تغذیه ای متفاوت و مدل سازی رفتار آن تحت بارگذاری شبه استاتیکی

خیار از جمله پرمصرف ترین محصولات گلخانه ای به شمار می رود و سرانه مصرف آن در ایران به دلیل تازه خوری به عنوان یک میوه رومیزی چند برابر متوسط سرانه مصرف دنیاست. هم اکنون ایران با تولید سالانه بیش از 2 میلیون تن خیار پس از چین و ترکیه در رتبه سوم تولید این محصول در جهان قرار دارد. بنابراین لازم است با افزایش کمیت و کیفیت میوه خیار، جایگاه خود را بین کشورهای تولید کننده این محصول حفظ نموده و ارتقا دهد. بافت یک ویژگی مهم برای خیار است و معمولاٌ مصرف کننده ها یک خیار سفت، ترد و با صدا خرد شونده را ترجیح می دهند. از جمله مسائلی که باعث کاهش کیفیت و بازارپسندی خیار می شود و از لحاظ تجاری بسیار مهم است، پدیده خیار با وسط نرم مخصوصاٌ در میوه های با اندازه بزرگ می باشد. بنابراین بیان تغییرات بافت (texture) در بخش های مختلف میوه خیار و تلاش برای رفع این مشکل از اهمیت فراوان برخوردار است. هدف اصلی این پژوهش عبارت است از تعیین خواص مکانیکی خیار گلخانه ای، به ویژه سفتی میوه تحت تاثیر تیمارهای مختلف تغذیه ای و هم چنین دستیابی به روشی که بتوان با آزمایش میوه کامل، سفتی بخش های درونی میوه را ارزیابی کرد. در این پژوهش 4 تیمار تغذیه ای نیترات کلسیم، نیترات پتاسیم، آمینوکلات کلسیم و آمینوکلات پتاسیم به صورت محلول پاشی روی بوته ها اعمال شد و اثرات آن ها بر کیفیت میوه مورد بررسی قرارگرفت. به منظور بررسی اثر تیمارها بر ویژگی های مکانیکی میوه، آزمایشات پانچ در بخش های مختلف میوه )به عنوان استانداردی برای اعتبارسنجی سایر آزمایشات(، فشردگی شعاعی نمونه های بریده شده و نمونه های کامل و فشردگی محوری نمونه بریده شده انجام شد. در هر آزمایش، متغیرهای نمودار نیرو کرنش و یا نمودار تنش کرنش - - مانند نیروی شکست، کرنش متناظر با نیروی شکست، شیب نمودار در ناحیه الاستیک و مدول الاستیسیته تعیین شد، و برای هر 4 تیمار اعمال شده و تیمار شاهد مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. علاوه برا ین، به منظور دست یابی به روشی که توانایی توصیف ویژگی بخش های درونی میوه از طریق آزمودن میوه کامل را داشته باشد، پارامترهای حاصل از آزمایشات مختلف انجام شده بر روی میوه کامل و نمونه های بریده شده با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند و ارتباط بین آن ها بررسی شد.کلیه تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار sas و برنامه mstatc انجام شد. نتایج آزمایشها نشان داد که هر 4 تیمار تغذیه ای اعمال شده سبب بهبود ویژگی های مکانیکی مرتبط با خواص مکانیکی میوه نسبت به تیمار شاهد شده اند. تیمار آمینوکلات کلسیم بیش ترین اثر و تیمار نیترات پتاسیم کم ترین اثر را در افزایش سفتی میوه داشتند. غالباٌ، بین ویژگیهای مکانیکی خیارهای تیمار شده با آمینوکلات کلسیم و آمینوکلات پتاسیم تفاوت معنی داری وجود نداشت، اما اثر آن ها از تیمارهای نیتراتی به طور معنی داری بیشتر بود.همچنین در این تحقیق، تغییرات ویژگی های مکانیکی بخش های 4/ مختلف طولی و عرضی میوه با استفاده از آزمون پانچ ورقه های خیار تعیین شد. نیروی بیشینه پانچ در بخش گوشت 6 برابر این نیرو برای بخش محفظه دانه بود. همچنین نیروی بیشینه پانچ در قسمت ساقه گاه به صورت معنی داری بیش تر از نیروی بیشینه قسمت میانی و گل گاه بود. نتایج مقایسات نشان دادند که هرچند مکانیسم های شکست در هر آزمایش متفاوت بود اما بین نتایج حاصل از آن ها ارتباط معنی دار وجود داشت. بین نیروی شکست آزمون فشردگی شعاعی در هر دو حالت نمونه بریده شده و کامل با نتایج آزمون پانچ همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد که بیان گر قابلیت آزمون فشردگی شعاعی در پیش بینی ویژگی بخش های درونی میوه است. به منظور بررسی اثر بخش پوست بر ویژگیهای مکانیکی میوه، آزمایشات در دو حالت باپوست و بی پوست انجام شدند. نتایج آزمایشات نشان دادند که حذف بخش پوست سبب کاهش نیروی شکست، کرنش شکست، مدول الاستیسیته و شیب ناحیه الاستیک می گردد. هم چنین رفتار میوه در آزمایش فشردگی محوری نمونه استوانه ای در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مطابقت داشتند