Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(4), 63-72 | DOI: 10.11118/actaun200957040063

Odezva bramborových hlíz na rázové zatěžování

Šárka Nedomová
Ústav technologie potravin, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

V dané práci jsou uvedeny pravděpodobně prvé výsledky studia odezvy devíti odrůd bramborových hlíz na rázové zatěžování dopadající tyče. Toto zatěžování je realizováno pomocí nově navržené experimentální metody, která umožňuje jak stanovení časového průběhu zatěžující síly, tak záznam časového průběhu posunutí, resp. i rychlosti posunutí povrchu hlízy. Jsou vyhodnoceny časové průběhy kontaktní síly. Ukazuje se. že parametry popisující tvar silového pulsu - tzn. maximální hodnota, doba jejího dosažení a celková doba trvání, jsou závislé jak na druhu bramborové hlízy, tak na rychlosti dopadu tyče. Je ukázán postup, který umožňuje stanovit sílu v momentě vzniku mechanického poškození bramborové hlízy. Odezva je popsána časovou závislostí výchylky povrchu bramborové hlízy, která byla získána pomocí laserového vibrometru. Výchylka povrchu vykazuje oscilační charakter a odpovídá šíření povrchové vlny napětí. Parametry těchto odezvových funkcí jsou rovněž závislé na rychlosti dopadu tyče a na odrůdě testované brambory. Byla rovněž provedena úvodní analýza odezvy ve frekvenční oblasti. Ukazuje se, že tato odezva je charakterizována určitým maximem, stejně jak v případě jiných produktů jako např. u různých druhů ovoce, u vaječných skořápek apod. U těchto materiálů je frekvence, při které dochází k maximu odezvové funkce, použitelná pro stanovení mechanické pevnosti. To naznačuje možnost použití dané metody pro nedestruktivní hodnocení mechanických vlastností bramborových hlíz. Ověření této možnosti vyžaduje další experimenty, což bude obsahem následujících prací. Byly stanoveny přenosové funkce, které popisují frekvenční odezvu. Jejich průměrné hodnoty opět závisí jak na rychlosti dopadu tyče, tak na odrůdě zkoumaných brambor. Celkově se ukazuje, že navržená experimentální metoda umožňuje detekovat vznik poškození bramborové hlízy a rozlišit jednotlivé druhy brambor z hlediska jejich mechanických vlastností.

bramborová hlíza, rázové zatěžování, frekvenční analýza, poškození hlízy

Response of the potato tubers to impact loading

The response of tubers of nine varieties of potatoes to the bar impact have been evaluated. The proposed method enables to obtain force - time record. The response function is represented by the time history of the surface displacement. This function has been recorded using laser vibrometer technique. The main features of the force and displacement function have been found both in the time and frequency domain. It has been found that given method can be used for the detection of the potato tubers damage origin as well as for the differentiation among different varieties of the potatoes. There is also a chance to evaluate the main mechanical characteristics of the potato tubers by non - destructive way.

Keywords: potato tuber, impact loading, frequency analysis, tuber damage
Grants and funding:

The research has been supported by the Grant Agency of the Czech Academy of Sciences under Contract No. IAA201990701.

Received: February 27, 2009; Published: October 11, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Nedomová, Š. (2009). Response of the potato tubers to impact loading. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 57(4), 63-72. doi: 10.11118/actaun200957040063
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. ANZALDÚA-MORALES, A., BOURNE, M. C., SHOMER, I., 1992: Cultivar, specific gravity and location in tuber affect puncture force of raw potatoes. Journal of Food Science, 57, 6: 1353-1356. ISSN 0022-1147. DOI: 10.1111/j.1365-2621.1992.tb06855.x Go to original source...
    2. BLAHOVEC, J. and ESMIR, A. A. S., 2001: Precise study of cooked potato texture. Journal of Texture Studies, 32, 3: 165-184. ISSN 0022-4901. DOI: 10.1111/j.1745-4603.2001.tb01042.x Go to original source...
    3. BURNS, S.P., HOLMES, H. C., CHALMERS, R. A., JOHNSON, A., ILES, R. A., RANGANNA, B., RAGHAVAN, G. S. V., KUSHALAPPA, A. C., 1998: Hot water dipping to enhance storability of potatoes. Postharvest Biology and Technology, 13, 3: 215-223. ISSN 0925-5214. Go to original source...
    4. CHO, H. K., CHOI, W. K., PAEK, J. H., 2000: Detection of surface cracks in shell eggs by acoustic impulse method. Transactions of the ASAE, 43, 6: 1921-1926. ISSN 0001-2351. DOI: 10.13031/2013.3097 Go to original source...
    5. COUCKE, P., DE KETELAERE, B., DE BAERDEMAEKER, J., 2003: Experimental analysis of the dynamic, mechanical behaviour of a chicken egg. Journal of Sound and Vibration, 266, 3: 711-721. ISSN 0022-460X. DOI: 10.1016/S0022-460X(03)00596-0 Go to original source...
    6. DE BELIE, N., SCHOTTE, S., COUCKE, P., DE BAERDEMAEKER, J., 2000a: Development of an automated monitoring device to quantify changes in firmness of apples during storage. Postharvest Biology and Technology, 18, 1: 1-8. ISSN 0925-5214. DOI: 10.1016/S0925-5214(99)00063-0 Go to original source...
    7. DE BELIE, N., SCHOTTE, S., LAMMERTYN, J., NICOLAI, B., DE BAERDEMAEKER, J., 2000b: Firmness changes of pear fruit before and after harvest with the acoustic impulse response technique. Journal of Agricultural Engineering Research, 77, 2: 183-191. ISSN 0021-8634. DOI: 10.1006/jaer.2000.0592 Go to original source...
    8. DIEZMA-IGLESIAS, B., RUIZ-ALTISENT, M., BARREIRO, P., 2004: Detection of internal quality in seedless watermelon by acoustic impulse response. Biosystems Engineering, 88, 2: 221-230. ISSN 1537-5110. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2004.03.007 Go to original source...
    9. DIEZMA-IGLESIAS, B., VALERO, C., GARCIA-RAMOS, F. J., RUIZ-ALTISENT, M., 2006: Monitoring of firmness evolution of peaches during storage by combining acoustic and impact methods. Journal of Food Engineering, 77, 4: 926-935. ISSN 0260-8774. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2005.08.021 Go to original source...
    10. GARCIA, C., RUIZ-ALTISENT, M., CHEN, P., 1988: Impact parameters related to bruising in selected fruits. ASAE, Paper No. 886027.
    11. LAZA, M., SCANLON, M. G., MAZZA, G., 2001: The effect of tuber pre-heating temperature and storage time on the mechanical properties of potatoes. Food Research International, 34, 8: 659-667. ISSN 0963-9969. DOI: 10.1016/S0963-9969(01)00086-2 Go to original source...
    12. STEIN, E. M., SHAKARCHI, R., 2003: Fourier Analysis: An Introduction. Princeton University Press, 311 p. ISBN 0-691-11384-X.
    13. THYBO, A. K., VAN DEN BERG, F., 2002: Full uniaxial compression curves for predicting sensory texture quality of cooked potatoes. Journal of Texture Studies, 33, 2: 119-134. ISSN 0022-4901. DOI: 10.1111/j.1745-4603.2002.tb01339.x Go to original source...
    14. VERLINDEN, B. E., YUKSEL, D., BAHERI, M., DE BAERDEMAEKER, J., VAN DIJK, C., 2000: Low temperature blanching effect on the changes in mechanical properties during subsequent cooking of three potato cultivars. International Journal of Food Science & Technology, 35, 3: 331-340. ISSN 0950-5423. DOI: 10.1046/j.1365-2621.2000.00391.x Go to original source...
    15. ZUDE, M., HEROLD, B., ROGER, J. M., BELLON-MAUREL, V., LANDAHL, S., 2006: Non-destructive tests on the prediction of apple fruit flesh firmness and soluble solids content on tree and in shelf life. Journal of Food Engineering, 77, 2: 254-260. ISSN 0260-8774. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2005.06.027 Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content