Golden Delicious, Stark Krimson ve Granny Smith Elma Çeşitlerinin

269
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
Golden Delicious, Stark Krimson ve Granny Smith Elma Çeşitlerinin
Çarpma Zedelenme Hassasiyetinin Belirlenmesi
Kubilay K. VURSAVUŞ1, Faruk ÖZGÜVEN2
1
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, Kahramanmaraş
2
Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, 01330 Balcalı-Adana
e-posta: [email protected]
Özet: Bu çalışmada, Golden Delicious, Stark Krimson ve Granny Smith elma çeşitlerinin çarpma koşulundaki
zedelenme hassasiyetlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çarpma denemelerinde ahşap küre kullanılmış ve çarpma
işlemi elmaların çiçek-sap ekseni boyunca gerçekleştirilmiştir. Denemeler süresince, 5 farklı (0.2, 0.3, 0.4, 0.5 ve
0.6 J) çarpma enerjisi kullanılmıştır. Elmaların çarpma sonrası zedelenme hacimleri zedelenme çapı ve zedelenme
derinliği parametreleri kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca, çarpma enerjisi, absorbe edilen enerji ve temas alanın
zedelenme hacmi üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Elmaların çarpma zedelenme hassasiyetleri zedelenme direnç
katsayısı ve zedelenme indeksi tanımlamaları kullanılarak ifade edilmiştir. Yapılan ölçümler sonucunda, çarpma
enerjisi, elma yüzeyi tarafından absorbe edilen enerji ve temas alanındaki artışın zedelenme hacmini arttırdığı
belirlenmiştir. Denemeler, zedelenme indeksi ve elma zedelenme hacmi arasındaki ilişkinin doğrusal olduğunu ve
zedelenme hassasiyeti ifadesinde kullanılabileceğini göstermiştir. Çeşitler arasındaki farka ilişkin yapılan varyans
analizi ve Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçlarına göre, çarpma zedelenmesine karşı en hassas elma çeşidinin
Granny Smith olduğu belirlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Çarpma enerjisi, absorbe edilen enerji, mekanik zedelenme, zedelenme
hassasiyeti
Determining the Impact Bruise Susceptibility of Golden Delicious, Stark Krimson and
Granny Smith Apple Varieties
Abstract: In this study, determining the impact bruise susceptibility of Golden Delicious, Stark
Krimson and Granny Smith apple varieties was aimed. In impact tests, wooden sphere which is non
absorbing material was used and impact procedure was performed along the stem-calyx axis. During
the tests, five impact energies (0.2, 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 J) were used. Bruise volumes of apples after
impact were calculated by using bruise diameter and bruise depth parameters. Furthermore, the effect
of impact energy, absorbed energy and contact area on bruise volume was also investigated. Impact
bruise susceptibility of apples was expressed by using bruise resistance coefficient and bruise index.
As a result of the measurements, bruise volume increased with an increase in the impact energy,
absorbed energy by apple surface and contact area. Test results showed that relationship between
bruise index and bruise volume was linear, and bruise index could be used to express the bruise
susceptibility of apples. According to results of analysis of variance and Duncan’s multiple range test,
Granny Smith apple was found to be most sensitive apple to impact bruising.
Key words: Impact energy, absorbed energy, mechanical damage, bruise susceptibility
270
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
GİRİŞ
Elma zedelenmeleri hasat, sınıflandırma, ve
Bilindiği gibi, meyveler hasat edildikten sonrada
canlılıklarını
korumakta
yaşamsal
sınırlayan en önemli faktörlerden biridir. Bu işlemler
faaliyetlerine devam etmektedir. Ağaçtan koparılan
sırasında oluşan statik ve dinamik kuvvetlerin etkisi ile
meyvelerde bir yandan metabolizma faaliyeti devam
meyve yüzeylerinde renk koyulaşmaları (siyah lekeler)
ederek bunların içermiş olduğu nişasta, şeker v.b.
oluşmaktadır. Özellikle, paketleme evlerindeki çok fazla
maddeler
parçalanmakta,
öte yandan
su
sayıda olan transfer noktaları ve bant hızındaki uygun
kaybına
uğramaktadır.
Bu
hayatsal
çabaların
olmayan seçimler meyvelerin kinetik ve potansiyel
meyvenin
içerisinde
enerjilerinin artmasına ve buna bağlı olarak ta oluşan
bulunduğu ortamın sıcaklığına, oransal nemine, hatta
bu enerjilerin çoğu zaman zedelenmede harcanmasına
havanın bileşimine bağlıdır. Diğer bazı faktörlerde
neden
önemli olmakla beraber, esas itibarıyla meyvedeki
zedelenme hacmi terimi kullanılarak tanımlanmaktadır
solunumu ve su kaybını ne kadar azaltabilirsek,
(Blahovec, 1999). Statik ve dinamik dış kuvvetlerin
meyvenin muhafaza süresini o derece uzatmış oluruz.
etkisi ile oluşan en önemli zedelenme faktörü kuvvet
Söz konusu kayıpların en aza indirilebilmesi için her
büyüklüğü
meyve tür ve çeşidi için en uygun hasat zamanının
edilmektedir (Holt ve Schoorl, 1977). Bu araştırmacılar
saptanarak meyvenin bu dönemde toplanması kadar
elmalarda enerji dağılımı ve zedelenme
bu
olan
araştırmalarında statik yükleme sonucunda oluşan
paketleme yerlerine naklin, paketleme öncesi işlemlerin
zedelenme hacminin dinamik yükleme sonucunda
ve paketlemenin modern tekniklerle uygulanması ve
oluşan zedelenme hacminden daha fazla olduğunu
taşımacılıkta
uygun
belirlemişlerdir. Schoorl ve Holt (1977) Jonathan,
koşulların sağlanması gerekmektedir (Özbek, 1996;
Delicious ve Granny Smith elma çeşitlerinin çarpma
Vursavuş, 2004).
zedelenmesi üzerine depolama süresi ve sıcaklığın
hızlanması
veya
ürünlerin
ve
yavaşlaması
hasat
söz
sonrası
konusu
hücreler
taşımacılıktaki otomasyon ve mekanizsayon işlemlerini
meyve
işlemlerinden
meyve
için
en
Meyvelerdeki mekanik zedelenmeler; çarpma,
olmaktadır.
veya
Zedelenme
absorbe
boyutu
edilen
enerji
genellikle
ile
ifade
başlıklı
etkisini araştırmışlardır. Yapılan araştırma sonucunda
sıkıştırma ve titreşim gibi statik ve dinamik dış
depolama
kuvvetlerin etkisiyle oluşmaktadır. Zedelenme, ani bir
üzerinde etkili olduğu ve arttırdığı, sıcaklık etkisinin ise
kuvvet uygulaması, bir diğer meyve, ağaç, zemin veya
önemli bir etkiye sahip olmadığı belirlenmiştir. Holt ve
sert yüzeye çarpma ve taşımacılık sırasındaki titreşime
Schoorl (1980) adlı araştırmacılar elmaların çarpma
bağlı olarak meydana gelmektedir (Holt ve ark., 1981;
zedelenmelerine
Brusewitz ve ark., 1991). Zedelenmeye ilişkin en
“Zedelenme Direnç Katsayısı” terimini kullanmışlardır.
önemli
dokuların
Bu terim, meyve yüzeyinde oluşan zedelenmiş bölgenin
kahverengi bölge oluşturması şeklinde tanımlanabilir.
hacmi ile meyve tarafından absorbe edilen enerji
Bu durum, biyolojik akma noktasında dokulardaki
arasındaki ilişkiye dayanmaktadır. Bu iki parametre
patlama sonucu meyve sularının kabuk ile meyve eti
arasındaki oran zedelenme direnç katsayı (ml/J) olarak
arasında birikmesi ve zamanla kabuğun solunumu ve
tanımlanmıştır. Zedelenme direnç katsayısı zedelenme
meyve sularının oksidasyonu ile renk koyulaşması
direnci (hassasiyeti) azaldığında artan yada zedelenme
şeklinde de açıklanabilmektedir (Vursavuş ve Özgüven,
hacmi arttığında yükselen bir parametredir. Kısacası,
2001).
belirti,
meyve
yüzeyi
altındaki
süresindeki
karşı
artışın
zedelenme
hassasiyetinin
oluşumu
ifadesinde
271
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
zedelenme
direnç
katsayısı
arttıkça
meyvenin
zedelenmeye karşı hassasiyeti azalmaktadır.
Çarpma
ve
sıkıştırma
Vursavuş ve Özgüven (1999) yaptıkları çalışmada
Golden delicious, Red Delicious, Granny Smith ve
zedelenme
miktarı
Braeburn
elma
genellikle dış (çap ve alan) yada iç (derinlik ve hacim)
hassasiyetlerini
zedelenme
zedelenme
boyutları
kullanılarak
tanımlanmaktadır
çeşitlerinin
ve
meyve
direnç
çarpma
elastisite
katsayısı
modülü
ile
arasındaki
ilişkiyi
sonuçlarına
göre,
(Schoorl ve Holt, 1986; Bollen, 2002). Diğer yandan,
araştırmışlardır.
son
meyvenin
zedelenmenin elastisite modülündeki azalma ile arttığı
zedelenmeye karşı hassasiyeti; zedelenme sınır eşiği
belirlenmiştir. Ayrıca, Granny Smith elma çeşidinin
(zedelenmenin oluşmaya başladığı noktadaki düşme
Braeburn
yüksekliği) ve birim zedelenme miktarı başına düşen
zedelenmeye karşı daha duyarlı olduğunu yapmış
enerji girdisi (absorbe edilen enerji)
tanımlamaları
oldukları araştırma sonucunda bulmuşlardır. Yurtlu ve
kullanılarak ta ifade edilmiştir (Bejame ve Hyde, 1998).
Erdoğan (2005) adlı araştırmacılar elma ve armut
Opara
olduğu
meyvelerinin çarpma zedelenme hassasiyetleri üzerine
zedelenme
depolama süresi etkilerini araştırmışlardır. Williams ve
hassasiyeti üzerine bahçe uygulamaları ve hasat
Ankara armut çeşitleri ile Starkspur Golden Delicious ve
zamanının
araştırmacı
Starking elma çeşitlerinin kullanıldığı denemelerde
çalışmasında zedelenme hassasiyeti parametresi olarak
depolama süresindeki artış ile Williams ve iki elma
“spesifik
zamanlarda
(2007)
çalışmasında
çarpma
adlı
araştırmacı
Gala
elma
etkisini
indeksi
yapmış
çeşidinin
araştırmıştır.
zedelenme
zedelenme
sırasında
Bu
Araştırma
zedelenme
elma
çeşidi
ile
karşılaştırıldığında
hassasiyeti”
adlı
yeni
bir
çeşidinde zedelenme hassasiyetini azaltma eğilimi
tanımlaması
yapmıştır.
Bu
gösterdiği
Ankara
armudunda
ise
zedelenme
tanımlamaya göre zedelenme direnç katsayısı ile
hassasiyetin de artış olduğu denemeleri sonucunda
meyve kütlesi arasındaki oran spesifik zedelenme
belirlenmiştir. Pang ve ark (1992) elmalara arası
3 -1 -1
hassasiyetini (mm J g ) vermektedir. Blahovec ve ark.
çarpma
(2004), armudun zedelenme hassasiyeti üzerine statik
çalışmalarında
ve dinamik yüklerin etkisini araştırmışlardır. 9 çeşit
kullanmışlardır. Yapılan ölçümler sonucunda, çarpma
üzerinde
enerjisi, absorbe edilen enerji ve meyve temas alanı
yapılan
bu
denemelerde,
zedelenme
zedelenmelerine
hassasiyetinin ifadesi için özellikle statik yükleme
artışı
koşullarında
(elastiklik)
mekanik
histerezis
kaybı
(MHL)
ve
ile
ilişkin
Granny
zedelenme
Smith
hacminin
katsayısındaki
artış
oldukları
çeşidi
arttığını
ile
dönüşüm
de
meyve
yüzeyindeki
parametre arasındaki oranında zedelenme indeksi
belirlemişlerdir. Ayrıca bu araştırma sonuçlarına göre,
olarak
çarpma
edilebileceğini
belirtmişlerdir.
enerjisindeki
artış
hacminin
elma
elastiklik derecesinin (DE) kullanılabileceğini ve bu iki
ifade
zedelenme
yapmış
dönüşüm
azaldığını
(elastiklik)
Araştırmacıların yapmış oldukları ölçümler sonucunda,
katsayısında ve dönüşüm katsayısındaki azalma da
zedelenme
meyve temas alanında bir azalmaya neden olmuştur.
indeksinin
(MHL/DE)
armut
yüzeyinin
zedelenmeye karşı hassasiyetinin azalması ile arttığı
Bu çalışmada, Golden Delicious, Stark Krimson
belirlenmiştir. Blahovec ve ark. (2002) yapmış oldukları
ve Granny Smith elma çeşitlerinin çarpma zedelenme
statik
hassasiyetleri üzerinde etkili olan parametrelerin ve
yükleme
denemelerinde,
armut
meyvesi
yüzeyinde mekanik histerezis kaybında meydana gelen
çeşitler
artışa bağlı olarak zedelenme hacminin arttığı ve
farklılıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
elastiklik derecesinde meydana gelen artışa bağlı
olarak ta zedelenme hacminin azaldığı belirlenmiştir.
arasındaki
çarpma
zedelenme
hassasiyet
272
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
MATERYAL VE YÖNTEM
Yöntem
Materyal
Elmaların
çarpma
zedelenme
hassasiyetlerinin
Denemelerde 2001-2002 meyve hasat döneminde
belirlenmesi amacıyla Vursavuş ve Özgüven (2001) adlı
hasadı elle gerçekleştirilen üç elma çeşidi kullanılmıştır.
araştırmacılar tarafından ayrıntılı olarak açıklanmış
Golden Delicious, Stark Krimson ve Granny Smith adlı
çarpma test düzeneğinden yararlanılmıştır (Şekil 1).
elma çeşitleri Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Denemelerde, elma yüzeyinde farklı çarpma enerji
Poazantı
seviyelerine
Araştırma
İstasyonundan
sağlanmıştır.
bağlı
olarak
zedelenme
oluşumunu
Denemelerde kullanılan meyvelere ilişkin bazı fiziksel
sağlamak için 100 cm çapında sarkaç test düzeneği
özellikleri
boyutsal
kullanılmıştır. Meyve yüzeyinde farklı çarpma enerji
ölçümlerde %1 hassasiyetle ölçüm yapabilen digital
seviyeleri yaratabilmek için, 150 g kütleye sahip bir
kumpas kullanılmıştır. Renk ölçümlerinde Minolta CR-
ahşap küreden yararlanılmıştır. Ahşap malzemeden
100 marka renkölçerle uluslararası L*a*b*-sistemine
yapılmış kürenin kullanım amacı çarpma sonucu
göre, cihazın C (6774 K) aydınlatma konumunda,
yüzeyinde
standart beyaz yansıtıcı plakaya göre kalibrasyonu
olmamamsından
yapılarak, 20 tekrarlı olarak yapılmıştır.
Mohsenin, 1966). Elmalara, çiçek-sap ekseni boyunca
Çizelge
1’de
verilmiştir.
Tüm
enerji
absorbe
edebilme
kaynaklanmaktadır
özelliğinin
(Hammerle
karın bölgesinden çarptırma işlemi uygulanmıştır.
Çizelge 1. Denemelerde Kullanılan Elmalara Ait Bazı Fiziksel Özellikler
Özellikler
Golden Delicious
Stark Krimson
Granny Smith
Meyve çapı (mm)
73.232.31
68.854.86
78.973.35
Kütle (g)
160.2014.85
156.2528.77
207.5724.37
Geometrik ortalama çap (mm)
70.422.96
67.316.47
74.853.01
Küresellik (-)
0.960.02
0.980.07
0.950.03
Yüzey alanı (cm )
155.9512.99
143.5225.33
176.2014.11
Meyve hacmi (cm3)
183.6322.79
163.6140.61
220.4926.35
Yoğunluk (g/cm )
0.890.15
1.030.48
0.950.14
Meyve eti sertliği (N)
33.596.69
41.405.76
39.866.69
L*
72.441.61
45.937.23
61.832.46
a*
-15.031.91
24.136.09
-20.241.33
b*
39.631.71
19.633.63
37.801.96
2
3
Renk Özellikleri
ve
273
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
4 ve 5 nolu eşitlik 3 nolu eşitlikte yerine
konduğunda çarpma sonrası elma yüzeyi tarafından
absorbe edien enerji miktarı 6 nolu eşitlik kullanılarak
hesaplanabilmektedir.
E
absorbe elma
= mk.g(hd-hs) ……….…………………………..(6)
Burada: Eabsorbe
elma
elma tarafından absorbe edilen
enerji (J); mk ahşap kürenin kütlesi (kg); hd ahşap
kürenin düşme yüksekliği (m); hs ahşap kürenin
sıçrama yüksekliği (m)
Şekil 1. Çarpma test düzeneğinin genel görünüşü
Denemelerde 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 ve 0.6 J olmak
üzere 5 farklı çarpma enerji seviyesi kullanılmıştır.
Ahşap kürenin meyve yüzeyine uygulamış olduğu
çarpma enerji seviyelerinin belirlenmesinde meyve
kütlesinden ve düşme yüksekliğinden yararlanılmıştır.
Potansiyel
enerji
eşitliği
kullanılarak
hesaplanan
çarpma enerji seviyeleri için ahşap küre elma üzerine
sırasıyla,
13.5,
20.4,
27.2,
34
ve
40.8
cm
yüksekliklerden çarptırılmıştır. Ahşap kürenin çarpma
sonrası sıçrama yükseklikleri video kamera kaydı ile
Denemelerde çarpma sırasında meydana gelen
çarpma yüzey alanın belirlenmesi için ahşap küre
yüzeyine tebeşir sürülmüştür. Çarpma durumunda
elmada genellikle meyve yüzeyinde oluşan zedelenmiş
bölgelerde zedelenme şeklinin yaklaşık olarak temas
düzleminin
1977; Mohsenin, 1980). Bu nedenle zedelenme hacmi;
zedelenme derinliği ve zedelenme çapı ölçülerek ve
aşağıda yer alan eşitlik kullanılarak hesaplanmıştır
(Schoorl ve Holt, 1980; Sober ve ark., 1990).
Vz 
sonrası meyve yüzeyi tarafından absorbe edilen enerji
küre
= 0 olarak alındığında
eşitlik aşağıdaki şekli almaktadır.
E
çarpma
= Eabsorbe elma + Esıçrama küre …………………………(2)
2 nolu eşitlikten elma tarafından absorbe edilen
enerji
aşağıdaki
eşitlik
kullanılarak
hesaplanabilmektedir.
E
absorbe elma
=E
Kürenin
sıçrama
çarpma küre
çarpma
enerjisi
- Esıçrama küre ………….…………(3)
enerjisi
aşağıdaki
ve
çarpma
eşitlikler
sonrası
kullanılarak
hesaplanabilmektedir.
E
çarpma küre
= mk.g.hd ……………….……..……………….…(4)
E
sıçrama küre
= mk.g.hs …………...…………………………… (5)
 .h
24
(3d 2  4h 2 ) 
Burada:
ilişkisi şu şekilde verilebilir.
1 nolu eşitlikte Eabsorbe
küresel olduğu
araştırıcılar tarafından belirtilmiştir (Holt ve Schoorl,
tespit edilmiştir. Kürenin çarpma enerjisi ve çarpma
Eçarpma = Eabsorbe elma + Eabsorbe küre + Esıçrama küre ……….(1)
altında veya üstünde
x  R
R2 
. x
24
(3d 2  4 x 2 ) …(7)
hacmi
(mm3);
Vz
zedelenme
d2
4
(mm); R meyvenin yarıçapı
(mm); d zedelenme derinliği (mm) ve h temas
düzleminin altındaki zedelenme yüksekliği (mm)’dir.
Elmaların çarpma zedelenme hassasiyetlerinin
bir
ifadesi
olarak
zedelenme
direnç
katsayısı
tanımlaması kullanılabilmektedir. Zedelenme direnç
katsayısının hesaplanmasında aşağıda yer alan eşitlik
kullanılmıştır.
ZDK = (Vz/Eab) …………………..…………………….………..(8)
Ayrıca, yapılan ölçümler sonucunda elmaların
zedelenme
hassasiyetinin
belirlenmesinde
274
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
kullanılabilecek zedelenme indeksi tanımı yapılmış ve
zedelenme
kullanılabileceği
hasiyetlerinin
belirlenmiştir.
ölçülmesinde
Zedelenme
indeksi,
meyve yüzeyinde oluşan zedelenmiş bölgenin hacmi
(Vz) meyve çapına (2R) bölünerek hesaplanmıştır.
Çarpma
sırasında
oluşan
temas
alnının
hesaplanmasında Şekil 2’de yer alan boyutlardan
yararlanılmış ve şeklin elipsoidal olduğu varsayılmıştır
(Temas Alanı: ab) (Lewis ve ark. 2007).
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
0.5
Absorbe edilen enerji (J)
meyvelerin
0.6
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Çarpma enerjisi (J)
Şekil 3. Çarpma enerjisi ile absorbe edilen enerji
arasındaki ilişki
Şekil 2. Temas alanı ölçüleri
Çarpma enerjisi ile elma yüzeyi tarafından absorbe
edilen
enerji
arasındaki
ilişki
doğrusal
olarak
Denemelerde her çarpma enerjsi seviyesinde 30
belirlenmiştir. Çarpma enerjisi ve absorbe edilen enerji
ölçüm yapılmış ve tüm çarpma enerjisi seviyeleri için
arasındaki doğrusal ilişki Schoorl ve Holt (1977) ve Holt
toplam 150 ölçüm gerçekleştirilmiştir. Üç çeşit dikkate
ve Schoorl (1977) adlı araştırmacılar tarafından da
alındığında yapılan ölçüm sayısı 450 adet olarak
belirlenmiştir. Üç çeşit için, çarpma enerjisi (ÇE) ve
gerçekleşmiştir. Ölçülen ve hesaplanan değerlerin
absorbe edilen enerji (AE) arasındaki ilişkiyi veren
istatistiksek analizinde her çeşit için, tek faktörlü
matematiksel eşitlikler aşağıda verilmiştir.
faktöriyel
deneme
deseni
kullanılmıştır.
Ayrıca,
ortalamalar arasındaki fark olup olmadığı, DUNCAN
çoklu karşılaştırma testi kullanılarak belirlenmiştir.
BULGULARI VE TARTIŞMA
Golden: ÇE  0.8437 AE  0.0217 (R2 = 0.99)….….(9)
Stark: ÇE  0.8279 AE  0.0189
(R2 = 0.99)….…(10)
Granny: ÇE  0.8412 AE  0.0161 (R2 = 0.99)…. (11)
Beş farklı çarpma enerjisi seviyesi kullanılarak
yapılan denemelerde çarpma enerjisindeki artışa bağlı
Şekil 4’de çarpma enerjisi ile elma yüzeyindeki
olarak elma yüzeyi tarafından absorbe edilen enerji
zedelenmiş bölgenin hacmi arasındaki ilişki verilmiştir.
miktarının da arttığı belirlenmiştir. Yapılan ölçümlerde
Şekilden
tüm çarpma enerji seviyelerinde meyve yüzeyine
seviyesindeki
uygulanan çarpma enerjilerinin yaklaşık %60’ının elma
hacminde de bir artışa neden olmuştur. Yapılan
yüzeyi tarafından absorbe edildiği belirlenmiştir. Üç
varyans analizi sonuçlarına göre 0.2 J çarpma enerjisi
çeşit için çarpma enerjisi ile absorbe edilen enerji
seviyesinde Golden, Stark ve Granny elma çeşitleri için
arasındaki ilişki Şekil 3’de verilmiştir.
ölçülen zedelenme hacmi değerleri sırasıyla 0.45ml,
de
görüldüğü
artış
gibi
otomatik
çarpma
olarak
enerjisi
zedelenme
0.40 ml ve 0.54 ml iken bu değerler 0.6 J çarpma
enerjisi seviyesinde her üç çeşit için 1.62 ml, 1.68 ml
ve 1.81 ml olarak hesaplanmıştır.
275
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
3.0
3.0
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
2.0
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
2.5
Zedelenme hacmi (ml)
Zedelenme hacmi (ml)
2.5
1.5
1.0
2.0
1.5
1.0
0.5
0.5
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Absorbe edilen enerji (J)
Çarpma enerjisi (J)
Şekil 4. Çarpma enerjisi ile zedelenme hacmi
Şekil 5. Absorbe edilen enerji ile zedelenme hacmi
arasındaki ilişki
arasındaki ilişki
Çarpma enerjisi ile zedelenme hacmi arasındaki
Absorbe
edilen
enerji
ile
zedelenme
hacmi
ilişki üs şeklinde gerçekleşmiş olup üç çeşit için çarpma
arasındaki ilişki üs şeklinde gerçekleşmiş olup üç çeşit
enerjisi (ÇE) ve zedelenme hacmi (ZH) arasındaki
için absorbe edilen enerji (AE) ile zedelenme hacmi
ilişkiyi veren matematiksel eşitlikler aşağıda verilmiştir.
(ZH) arasındaki ilişkiyi veren matematiksel eşitlikler
aşağıda verilmiştir.
Golden: ÇE  2.9767ZH 1.1886 (R2 = 0.82)…………(12)
Stark: ÇE  3.2082ZH 1.2995
Granny: ÇE  3.2474ZH
1.1574
(R2 = 0.78) ….…(13)
2
(R = 0.87) …….(14)
Daha öncede belirtildiği gibi, çarpma sonrası elma
yüzeyi tarafından absorbe edilen enerjilerin çoğu
zedelenmede harcanmaktadır. Elma yüzeyinde oluşan
zedelenmiş bölge absorbe edilen enerji miktarına göre
farklılıklar
göstermekle
birlikte
çarpma
yüzeyinin
sertliği, eğrilik yarıçapı, meyve eti dokusu gerilim
değerleri gibi faktörlerde zedelenme oluşumu üzerinde
etkili faktörlerdir. Çarpma enerjilerinin %60 a yakın
kısmının meyve yüzeyi tarafından absorbe edilmiş
olması
da
bu
enerji
girdilerinin
zedelenmede
kullanıldığının bir kanıtıdır. Şekil 5 de absorbe edilen
enerji ile zedelenme hacmi arasındaki ilişki verilmiştir.
Şekilden de görüldüğü gibi elma yüzeyi tarafından
absorbe edilen enerji miktarı arttıkça zedelenme hacmi
de artış göstermektedir.
Golden: AE  3.5206ZH 1.086 (R2 = 0.80)…………..(15)
Stark: AE  4.0438ZH 1.2176 (R2 = 0.81) .….………(16)
Granny: AE  3.8993ZH 1.0889 (R2 = 0.87) …….….(17)
Çarpma
enerjisindeki
artış
çarpma
kuvvetini
arttırdığı için bu durum elma yüzeyindeki zedelenmiş
bölgenin hacminde de bir artışa yol açmaktadır. Aynı
şekilde, elma yüzeyi tarafından absorbe edilen enerji
miktarındaki artışta zedelenme hacminin artmasına
neden olmaktadır. Zedelenme hacmi hesaplamalarında
zedelenmiş bölgedeki zedelenme çapı ve zedelenme
derinliği kullanılmaktadır. Ayrıca, zedelenmiş bölge
alanı da yaklaşık olarak temas alanına eşit olmaktadır.
Bu durumda, çarpma sonrası elma yüzeyinde oluşan
temas alanı da zedelenme hacmi üzerinde etkili bir
parametre olarak karşımıza çıkmaktadır (Şekil 3-5).
Denemeler
süresince yapılan
ölçümlerde,
çarpma
enerjisi ve absorbe edilen enerjideki artışın temas
alanında da bir artışa yol açtığını göstermektedir. Şekil
276
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
6 ve 7 de çarpma enerjisi ve absorbe edilen enerji
3.0
miktarı ile temas alanı arasındaki ilişki verilmiştir. Her
artış görülmüştür.
14
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
12
Temas alanı (cm2)
10
Zedelenme hacmi (ml)
iki durumda da elma yüzeyindeki temas alanlarında
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
8
0.0
6
0
2
4
6
8
10
12
14
Temas alanı (cm2)
4
Şekil 8. Temas alanı ile zedelenme hacmi arasındaki
ilişki
2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Çarpma enerjisi (J)
Temas alanı ile zedelenme hacmi arasındaki ilişki
Şekil 6. Çarpma enerjisi ile temas alanı arasındaki
polinomial olarak gerçekleşmiş olup üç çeşit için temas
ilişki
alanı (TA) ile zedelenme hacmi (ZH) arasındaki ilişkiyi
veren matematiksel eşitlikler aşağıda verilmiştir.
14
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
12
Temas alanı (cm2)
10
Golden: TA  0.0117ZH 2  0.0589ZH  0.0329
(R2 = 0.99) ………………………………………………….….(18)
8
Stark: TA  0.0073ZH  0.109ZH  0.108
6
(R2 = 0.99) ……………………………………………….…….(19)
4
Granny: TA  0.0074ZH  0.1069ZH  0.1052
2
2
(R2 = 0.99) ………………………………………………….….(20)
2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Absorbe edilen enerji (J)
alanı ile zedelenme hacmi arasındaki ilişki Pang ve ark
Şekil 7. Absorbe edilen enerji ile temas alanı
arasındaki ilişki
bölge hacmindeki değişime ilişkin durum Şekil 8’de
Şekilden
de
görüldüğü
gibi,
temas
alanındaki artış elma yüzeyinde oluşan zedelenmiş
bölgenin hacminde de bir artışa neden olmuştur. Bu
durum her üç çeşit elma içinde benzer durum
sergilemiştir.
(1992) adlı araştırmacıların sonuçları ile benzerlik
göstermekte
Temas alanındaki artışa bağlı olarak zedelenmiş
verilmiştir.
Çarpma enerjisi, absorbe edilen enerji ve temas
olup
çalışma
sonuçlarını
destekler
niteliktedir.
Yapılan denemeler süresince çarpma enerjisi,
absorbe edilen enerji ve temas alanı parametrelerinin
zedelenme
durumun
hacmi
üç
üzerinde
çeşit
etkili
içinde
olduğu
benzer
ve
bu
özelliklerde
gerçekleştiği belirlenmiştir. Yapılan varyans analizi
sonuçlarına göre, zedelenme hacmi, zedelenme direnç
katsayısı
ve
geliştirilmiş
olan
zedelenme
indeksi
değerleri açısından çeşitler arasında istatistiksel olarak
%5 (P<0.05) önem seviyesinde farklılıkların olduğu
277
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
Ayrıca,
yapılan
Duncan
çoklu
Zedelenme direnç katsayısı (ml/J)
belirlenmiştir.
karşılaştırma testi sonuçlarına göre de Golden Delicious
ve Stark Krimson elma çeşitleri arasındaki farkın
istatistiksel olarak önemsiz olduğu ve aynı grupl
içerisinde yer aldığı belirlenmiştir. Buna karşın, Granny
Smith elma çeşitleri ise istatistiksel olarak diğer iki
çeşitten farklılıklar göstermiştir. Şekil 9’da zedelenme
hacminin çeşitlere bağlı olarak değişimi verilmiştir. Tüm
çarpma
enerji
seviyeleri
kullanılarak
1.04,
1.02,
1.16
ml
3
2
1
0
Granny
arasındaki ilişki
olarak
Zedelenme hacmi tek başına meyvelerin çarpma
1.8
1.6
Zedelenme hacmi (ml)
Stark
Şekil 10. Zedelenme direnç katsayısı ve çeşitler
belirlenmiştir.
1.4
1.2
a
Golden
Granny Smith elma çeşitlerinin zedelenme hacmi
sırasıyla
b
a
yapılan
hesaplamalarda Golden Delicious, Stark Krimson ve
değerleri
4
a
b
a
zedelenme
hassasiyetlerinin
kullanılabildiği
gibi
yapmış
belirlenmesinde
olduğumuz
sonucunda
zedelenme
indeksi
elmaların
zedelenme
hassasiyeti
ölçümler
parametresinin
de
belirlemesinde
1
kullanılabileceği belirlenmiştir. Zedelenme indeksi ile
0.8
zedelenme hacmi arasındaki ilişki incelendiğinde bu
0.6
ilişkinin doğrusal olduğu ve zedelenme indeksi arttıkça
0.4
elma yüzeyinde oluşan zedelenmiş bölgenin hacminin
0.2
de arttığı belirlenmiştir (Şekil 11).
0
Golden
Stark
Granny
3.0
Şekil 9. Zedelenme hacmi ve çeşitler arasındaki ilişki
Golden
Stark
Granny
Golden
Stark
Granny
Çarpma
durumunda
elma
yüzeyinde
oluşan
zedelenmiş bölgenin hacmi ve elma yüzeyi tarafından
absorbe edilen enerji değerleri kullanılarak hesaplanan
zedelenme direnç katsayısı değerleri incelendiğinde en
yüksek katsayı değerine sahip çeşidin Granny Smith
olduğu görülebilmektedir (Şekil 10). Tüm çarpma
enerjisi seviyeleri kullanılarak yapılan hesaplamalarda
Zedelenme hacmi (ml)
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
10
Golden Delicious, Stark Krimson ve Granny Smith elma
çeşitlerinin
zedelenme
direnç
katsayısı
değerleri
20
30
40
50
Zedelenme indeksi (mm3/mm)
Şekil 11. Zedelenme indeksi ile zedelenme hacmi
sırasıyla 3.25, 3.18 ve 3.56 ml/J olarak belirlenmiştir.
arasındaki ilişki
Zedelenme
indeksi
ile
zedelenme
hacmi
arasındaki ilişki doğrusal olarak gerçekleşmiş olup üç
çeşit için zedelenme indeksi (Zİ) ile zedelenme hacmi
278
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
(ZH) arasındaki ilişkiyi veren matematiksel eşitlikler
Blahovec, J., Mares, V., Paprstein, F., 2004. Static and
aşağıda verilmiştir.
Dynamic Tests of Pear Bruise Sensitivity. Res. Agr. Eng.
50(2): 54-60.
Golden: ZH  0.064Zİ  0.05 (R2 = 0.97) …………(21)
2
Stark: ZH  0.0672Zİ  0.0274 (R = 0.96) ………(22)
Blahovec, J., Vickova, M., Paprstein, F., 2002. Static LowLevel Bruising in Pears. Res. Agr. Eng. 48(2): 41-46.
2
Granny: ZH  0.0696Zİ  0.0465 (R = 0.97) …..(23)
Bollen, A.F., 2002. Techniques for Predicting Damage During
Tüm çarpma enerjisi seviyeleri kullanılarak elde
edilen
ortalama
zedelenme
indeksi
değerlerine
Postharvest Handling of Perishable Products. Ph.D Thesis in
natural Resources Engineering. Lincolh University, New
Zelland.
bakıldığında Golden, Stark ve Granny çeşitleri için bu
değerlerin sırasıyla 15.4, 14.81 ve 15.91 mm3/mm
Brusewitz, G.H., Mccollum, T.G., Zhang, X., 1991. Impact
olduğu belirlenmiştir (Şekil 12). Zedelenme indeksi
Bruise Resistance of Peaches. Transactions of the ASAE. Vol
değeri elma çapı başına düşen toplam zedelenme
34(3): 962-965.
hacmi olarak tanımlanabilmektedir. Bu değerdeki artış
elmaların zedelenmelere karşı hassasiyetinin arttığını
göstermektedir. Şekil 11’de verilen ilişkide bu durumu
destekler niteliktedir.
Zedelenme indeksi (mm 3/mm)
Aspects
of Fruit Impacting
Hard and Soft Materials.
Transactions of the ASAE, 484-488.
Holt, J.E., Schoorl, D., 1977. Bruising and Energy Dissipation
20
16
Hammerle, J.R., Mohsenin, N.N., 1966. Some Dynamic
a
a
b
in Apples. Journal of Texture Studies, 7:421-432.
Holt, J.E., Schoorl, D., 1980. Bruise Resistance Measurements
12
in apples. Journal of Texture Studies. 11: 389-394.
8
Holt, J.E, Schoorl, D.., 1981. Prediction of Bruising in
4
Impacted Multilayered Apple Packs. Transactions of the ASAE.
Vol 24(1): 242-247.
0
Golden
Stark
Granny
Lewis, R., Yoxall, A., Canty, L.A., Reina Romo, E., 2007.
Şekil 12. Zedelenme indeksi ve çeşitler arasındaki
ilişki
Development of Engineering Design Tools to Help Reduce
Apple
Bruising.
Journal
of
Food
Engineering.
KAYNAKLAR
10.1016/j.jfoodeng.2007.03.005 (Basım aşamasında).
Bejame, R.W., Hyde, G.M., 1998. Instrumented Pendulum for
Mohsenin, N.N. Physical Properties of Plant and Animal
Impact Characterization of whole Fruit and Vegetable
Materials (Third Printing). Gordon and Breach Publ., New
Specimens. Transactions of the ASAE. 41: 1399-1405.
York, 1980.
Blahovec, J., 1999. Bruise resistance coefficient and bruise
Opara, L.V., 2007. Bruise Susceptibilities of “Gala” apples as
sensitivity of apples and cherries. Int. Agrophys. 13: 315-321.
affected by Orchard management Practices and Harvest Date.
Postharvest Biology and Technology. 43(1): 47-54.
279
Tarımsal Mekanizasyon 24. Ulusal Kongresi, 5-6 Eylül 2007, Kahramanmaraş
Özbek, S., 1996. Genel Meyvecilik. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi
Vursavuş, K., Özgüven, F., 1999. Determination of the Some
Yayınları Ders Kitabı. Yayın no. 31, Adana.
Mechanical Properties and Susceptibility to Bruising Damage
of
Pang, W., Studman, C.J., Ward, G.T., 1992. Bruising Damage
Apples.
7th International Congress on Agricultural
Mechanisation and Energy: 570-575, Adana-TURKEY
in Apple to Apple Impact. Journal of Agricultural Engineering
Research, 52: 229-240.
Vursavuş, K., Özgüven, F., 2001. Elmaların Hasat Sonrası
Zedelenmelerine
İlişkin
Çarpma
Parametrelerinin
ve
Schoorl, D., Holt, J.E., 1977. The effects of Storage Time and
Zedelenme Hacmi Belirleme Yöntemlerinin Karşılaştırılması.
Temperature on the bruising of Jonathan, Delicious and
Tarımsal Mekanizasyon 20. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı: 535-
Granny Smith apples. Journal of Texture Studies, 8: 409-416.
542, Şanlıurfa.
Schoorl,
Energy
Yurtlu, Y.B., Erdoğan, D., 2005. Effect of Storage Time on
Agricultural
Some Mechanical Properties and Bruise Susceptibility of Pears
D.,
Transformations
Holt,
in
J.E.,
1986.
Horticultural
Postharvest
Produce.
Systems, 19: 127-140.
and Apples. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 29:
469-482.
Vursavuş, K., 2004. Elma Taşımacılığı Sırasında Oluşan
Mekanik
Zedelenme
Üzerine
Etkili
Bazı
Faktörlerin
Belirlenmesi. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi
(Yayınlanmamış), Adana.