Domatesin hasat sonrası işlemlerine yönelik bazı fiziko-mekanik özelliklerinin saptanması için prototip ölçüm setinin geliştirilmesi
Development of a prototype measurement aparatus for determining some physical-mechanical properties of tomatoes to process them after harvest
Yazar: İBRAHİM SAVAŞ DALMIŞ
Danışman: PROF.DR. BİROL KAYİŞOĞLU
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, domates meyvelerinin hasat sonrası işlemlerine yönelik bazıfiziko-mekanik özelliklerinin saptanması için çok amaçlı bir ölçüm seti tasarımıamaçlanmıştır.Yalnızca domates değil, tüm meyve türleri ambalajlanarak taşınmaları esnasındaeksenel kuvvetlerin etkisi altında kalmaktadır. Prototip ölçüm setinin bu eksenelkuvvetleri ve farklı meyvelerin fiziko-mekanik özelliklerini saptayabilmek için dekullanılması amaçlanmıştır.Ölçüm seti üç kısımdan oluşmaktadır. Bu kısımlar, 70 mm çapındaki ve X, Y, Z,eksenlerindeki maruz kalınan mekanik kuvvetleri algılayan ölçüm topu, ölçümtopundan gelen verileri gösteren indikatör kısmı, indikatörlerden iletilen verilerihafızaya alarak saklayan ve bilgisayara aktaran veri toplama kısmıdır.Çalışmada bölgemizde (Trakya) yaygın olarak yetiştirilen H 2274 açık tarlayetiştiriciliğine uygun, oturak standart domates çeşidi ve May Tohumculuğun Dora F1orta erkenci, hibrit domates çeşidi kullanılmıştır. Tasarlanan çok amaçlı ölçüm topu ilebu iki domates çeşidinin ilk olarak kabuk delinme kuvveti, kabuk kopma kuvveti veyarılma kuvvetleri saptanmıştır. Bu iki domates çeşidinin saptanan fiziko-mekaniközellikleri H 2274 için ortalama kabuk delinme kuvveti sap bölgesi için 5.97 N,ekvatoral çap bölgesi için 5.30 N, çiçeklenme bölgesi için 4.96 N ve kabuk kopmakuvveti 2.25 N olarak ölçülmüştür. Dora F1 domates çeşidinin kabuk delinme kuvvetisap bölgesi için 8.08 N, ekvatoral çap bölgesi için 6.76 N, çiçeklenme bölgesi için 6.26N ve kabuk kopma kuvveti 2.87 N olarak ölçülmüştür. Yine denemelerde Dora Fı inyarılma kuvveti 46.36 N ve H 2274' ün yarılma kuvveti 30.91 N olarak ölçülmüştür. Budeğerlerden de anlaşılacağı üzere Dora F1 hibrit domates çeşidi H 2274 domatesçeşidine göre taşınma ve hasat esnasındaki dış mekanik etkilere karşı daha dayanıklı birçeşittir.Çalışmanın bir sonraki aşamasında domates taşımacılığında en yaygın olarakkullanılan 20 kg kapasiteli çift sıra domates kasası ve tek sıra domates kasası içerisindeoluşan eksenel kuvvetler ölçülmüştür. Ölçümler için özel olarak tasarlanmış bir sarsıcıdüzenek üzerine yerleştirilen domates kasalarına üç farklı genlikte (20mm, 40mm,60mm) salınım uygulanmıştır. Bu salınımlara bağlı olarak geliştirilen prototip ölçümtopu ile X, Y, Z eksenlerinde oluşan kuvvetler ölçülmüştür. Bu ölçümlerde H 2274domates çeşidi için X ekseninde üç genlik için ölçülen ortalama değerler sırası ile X20 =2.25 N, X40 = 3.33 N, X60= 5.10 N, Y ekseninde Y20 = 2.25 N, Y40 = 3.33 N, Y60 = 5.20N ve Z ekseninde Z20 = 4.12 N, Z40 = 5.10 N, Z60 = 7.06 N ölçülmüştür. Dora F1domates çeşidi için ise X ekseninde üç genlik için ölçülen ortalama değerler sırası ileIIIX20 = 2.94 N, X40 = 4.51 N, X60 = 8.73 N, Y ekseninde Y20 = 2.94 N, Y40 = 4.12 N, Y60 =5.49 N ve Z ekseninde Z20 = 5.30 N, Z40 = 6.18 N, Z60 = 7.06 N olarak ölçülmüştür.Bu ölçümler sonucunda domateslerin taşınması esnasında en büyük kayıplarındomates saplarından kaynaklandığı belirlenmiştir. Bu kayıplar meyvelerin birbirineteması esnasındaki meyve-sap çarpışması ile sapların diğer meyve kabuğunu delmesişeklinde ortaya çıkmaktadır. Sapların diğer meyve gövdesinde oluşturduğu budeliklerde, 25 Co sıcaklıkta 24 saat bekletilme sonucunda meyve çürümelerinin ortayaçıktığı gözlenmiştir. Ayrıca domates saplarında da hasattan sonra 25 Co oda sıcaklığında24 saat bekleme sonucunda, ortalama 1 mm nem kaybından kaynaklanan, çapküçülmesi oluştuğu saptanmıştır. Bu çap küçülmeleri ile beraber sapların sertliği deartmakta ve saplardan kaynaklanan kabuk delinme deformasyonları da arttışgöstermektedir.Denemelerde saptanan bir diğer kayıp çift sıralı kasalarda kasa yan tahtalarıarasındaki boşlukların büyük olması durumunda, alt ve üst tahtaların keskin kenarlarıarasına sıkışan domateslerde ezilme ve yarılmaların oluşmasıdır. Bu kayıplarınoluşmasında etkili olan kuvvetlerin ölçümünde de prototip ölçüm seti kullanılmış vekasa malzemeleri keskin kenarları üzerinde ortalama 8.04 N' luk bir kuvvetölçülmüştür.Anahtar kelimeler: Domates, eksenel kuvvetler, fiziko-mekanik özellik, kabukkopma kuvveti, kabuk delinme kuvveti, yarılma kuvveti.

Abstract:
In this study, it was aimed that designing a multipurpose measurement aparatusto determine some physical-mechanical properties of tomatoes for postharvestprocessing of them.It was anticipated by this measurement aparatus to help for obtaining axialimpact pressures (forces) occured during packaging and transporting on tomatoes firstlyand the other fruits. It was aimed by this measurement aparatus to use for determiningphysical-mechanical properties of fruits also.The measurement aparatus designed and implemented consists of three parts.First part is a measurement ball whose diameter is 70 mm and sensing mechanicalpressures over tomatoes at the X, Y, Z axis. Second parts are indicators that make datacome from sensing ball it observable. And the final part is a computer. Computer isusing for data acquisition and storing via a software.In this search, standard H 2274 tomato type commonly used for field growing inour region (Trakya) and middle early hibrit type Dora F1 from May Tohumculuk wasused. For two tomato types by using the measurement ball designed for multi-purpose,firstly skin puncture force, skin pull-of force and then split force were found. Physical-mechanical features of these two types tomatoes are found that for H 2274, avarage skinpuncture force for stalk region was 5.97 N, for equatorial diameter region was 5.30N,for blooming region was 6.26 N and skin pull-of force was found 2.25 N. Foundedfeatures for Dora F1 type are that, skin puncture force for stalk region was 8.08 N, forequatorial diameter region was 6.76 N, for blooming region was 6.26 N and skin pull-of force was found 2.87 N. At the measurement process, split force for Dora F1 was46.36 N and for H 2274 was 30.91 N was found. According to these values, Dora F1hibrit tomato type are more resistant to environmental effects during transportation andharvest then H 2274 tomato type.At the following stage of this study, axial forces occured in the 20kg capacitydouble row and single row tomato crates commonly used tomato transportation weremeasured. Tree oscillations with the different amplitude (20mm, 40mm, 60mm) wereapplyed to the tomato cases placed on the vibration machines desingned for thesemeasurements. Forces occured on the X, Y, Z axis were measured with the prototypemeasurement ball which was dependent to these oscillations. At these measurements,for H 2274 tomato type, the avarage measurement values with tree amplitude at the Xaxis were respectively X20 = 2.25 N, X40 = 3.33 N, X60= 5.10 N, at the Y axis Y20 =2.25 N, Y40 = 3.33 N, Y60 = 5.20 and at the N and Z axis Z20 = 4.12 N, Z40 = 5.10 N, Z60= 7.06 N were measured. Results for Dora F1 tomato type were that the avarageVImeasurement values with tree amplitudes at the X axis were respectively X20 = 2.94 N,X40 = 4.51 N, X60 = 8.73 N, at the Y axis Y20 = 2.94 N, Y40 = 4.12 N, Y60 = 5.49, and atthe N and Z axis Z20 = 5.30 N, Z40 = 6.18 N, Z60 = 7.06 N were found.According to the measurement results, the most important damages duringtransportation are derived from the stalk of fruit. These damages are derived from thefruit-stalk contact. One stalk of a fruit punctures the body of the other. Because of theholes on the fruit body, spoils are appeared within the 24 hour at the 25 Co . After theharvest, size shrinking is determined in tomatoes stalks, because of 1 mm moisture lossas a result of waiting 24 hours at 25 Co room temparature. During the tests it is observedthat size shrinking increased the damage given the other fruits by the stalks.The other loss determined during the tests is; in the double-row wooden caseswhen the space is too large between the case sides, the tomatoes are jammed betweenthe lower and upper sharp edges of woods and as a result of this, smashing and slittingare seen on tomatoes. The prototype measuring aparatus is used in order to measure theforces of losses and 8.04 N is measured on the case materials sharp adges.Key Words: Tomato, axial force, physical-mechanical properties, punctureinjury force, skin pull-of force, skin split force