خواص نوری محصولات کشاورزی

خواص نوری محصولات کشاورزی

اسلاید 1: دانشگاه کردستاندانشکده کشاورزیگروه مهندسی بیوسیستمخواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزیPhysical and Mechanical Properties of Agricultural Productsفصل هفتم: خواص نوریمدرس: دکتر کاوه ملازاده

اسلاید 2: مقدمه1کاربرد خواص نوریبررسی کیفیت محصولتشخیص عیوب محصول مزیت اصلی استفاده از روش های نوری به منظور کیفیت سنجی و تشخیص عیوب محصولات کشاورزی و غذایی، غیر مخرب بودن آن است. به این نوع آزمون ها، آزمون های غیرمخرب (Non-Destructive Test (NDT)) گویند.

اسلاید 3: مقدمه2ویژگی های بیرونیاندازهوزن، حجم، ابعادویژگی های بیرونیشکلنسبت قطر به عمقویژگی های بیرونیرنگیکنواختی، شدت رنگویژگی های بیرونیعیوبلهیدگی، لکه ها، بریدگیویژگی های درونیطعم و مزهشیرینی، ترشی، گسی، بوویژگی های درونیبافتسفتی، تردی، آبداریویژگی های درونیارزش غذاییکربوهیدرات، پروتئین، ویتامینویژگی های درونیعیوبسرمازدگی، حفره های آب، پوسیدگی، حفره های داخلیویژگی های محصول به منظور بررسی کیفیت یا تشخیص عیوب

اسلاید 4: 3مقدمهمبنای علمیروش استفاده شدهویژگی های قابل اندازه گیرینوریپردازش تصویراندازه، شكل، رنگ، عيوب بیرونی (ظاهری)نوریطیف سنجی بازتابی، عبوري و جذبی؛ طیف سنجی لیزریقند، اسیدیته، محتوای جامد محلول، رنگ، عيوب درونی و بیرونی، سفتیاشعه Xتصويربرداري اشعه X و CTحفره های دروني، ساختار، درجه رسيدگيمكانيكيتحريك ارتعاشيسفتي، ويسكوالاستيسيته، درجه رسيدگيمكانيكيصوتي و فراصوتیسفتي، ويسكوالاستيسيته، حفره های درونی، چگالي، قندالكترومغناطيسيMRI و NMRقند، محتواي رطوبتی، حفره های درونی [1] . Magnetic Resonance Imaging (MRI)[2] . Nuclear Magnetic Resonance (NMR)روش های غیر مخرب ارزیابی ویژگی های کیفی محصولات کشاورزی

اسلاید 5: 4طیف الکترومغناطیس λ: طول موجv: فرکانسC: سرعت نور در خلاء (3×108 m/s)

اسلاید 6: 5برهم کنش با نور مرئی، پرتوهای مادون قرمز و ماوراء بنفشعبوربازتابشجذب

اسلاید 7: 6برهم کنش با نور مرئی، پرتوهای مادون قرمز و ماوراء بنفشI0IrefI1I2Iout: مقدار عبوردهی: مقدار بازتابش: مقدار جذب

اسلاید 8: 7برهم کنش با نور مرئی، پرتوهای مادون قرمز و ماوراء بنفش دانسیته نوری (Optical density): معیاری از مقدار انرژی برخوردی است که بطور حتم از ماده گذشته است. خاصیت فلورسانسی (Fluorescence): این خاصیت زمانی پدید می آید که یک ماده بوسیله انرژی با طول موج مشخص برانگیخته شود و انرژی را با طول موج دیگری منتشر نماید. کاربرد: تشخیص سم آفلاتوکسین در پسته تاخیر در بازتابش (Delayed-light emission): در پدیده تاخیر در بازتابش، از سطح ماده پرتوهایی در طول مدتی پس از اتمام بازتابش پرتوهای محرک ساطع می شود. این پدیده در موادی که دارای کلروفیل هستند اتفاق می افتد و با افزایش محتوای کلروفیل، طول دوره زمانی تابش تاخیری افزایش می یابد.

اسلاید 9: 8رنگ و طیف رنگی بسیاری از منابع نور (خورشید، لامپ های حبابی) پرتوهای الکترومغناطیسی با ترکیبی متعادل از کلیه طول موج های قابل مشاهده منتشر می کنند. بنابراین نور در چشم انسان سفید به نظر می رسد. نور در برخورد با محصولات کشاورزی و مواد غذایی رنگ خاصی را موجب خواهد شد. این رنگ ممکن است با کیفیت محصول در ارتباط باشد.

اسلاید 10: 9پیکسل Pixel کوچکترین جزء ساختاری یک تصویر را پیکسل می گویند.

اسلاید 11: 10فضای رنگ RGBهر رنگ با ترکيب مقاديري از هر کدام از سه رنگ پایه قرمز، سبز و آبی ايجاد مي شود.مزایا:سادگي استفادهدرک آسانپشتيباني سخت افزاريمدل پایه

اسلاید 12: 11فضای رنگ RGB

اسلاید 13: 12فضای رنگ HSVابعاد تشکيل دهنده اين فضا:طیف رنگH در فاصله [0,2π]درجه اشباع رنگS در فاصله [0,1]درجه روشنايي آن Vدر فاصله [0,1]مزیت:دارای خاصيت يکنواختي ادراکي

اسلاید 14: 13فضاي رنگL*a*b* یا CIELABدارای خاصيت يکنواختي ادراکي (بر پایه ساختار بینایی انسان)مؤلفه ها L* معرف روشنايي است، بين سیاه(L*=0) تا سفید (L*=100). a* که بین رنگهای قرمز و سبز قرار می گیرد.b* که محل قرارگیری آن بین رنگ های زرد و آبي است.

اسلاید 15: 14تشدید مغناطیسی هسته Nuclear Magnetic Resonance (NMR) اتم های هیدروژن در مواد بیولوژیک همانند یک دو قطبی مغناطیسی رفتار می نمایند. در یک دو قطبی مغناطیسی الکترون به دور پرتون در حال چرخش می باشد. حس کردن تشدید مغناطیسی بر اساس پاسخ هسته اتم ها به میدان های مغناطیسی خارجی پایه گذاری شده است.

اسلاید 16: 15تشدید مغناطیسی هسته Nuclear Magnetic Resonance (NMR) در شرایط عادی، دو قطبی های مغناطیسی جهت گیری تصادفی دارند.

اسلاید 17: 16تشدید مغناطیسی هسته Nuclear Magnetic Resonance (NMR) هنگامی که ماده بیولوژیک درون یک میدان مغناطیسی قوی قرار گیرد، دو قطبی های مغناطیسی با میدان مغناطیسی همجهت می گردند.

اسلاید 18: 17تشدید مغناطیسی هسته Nuclear Magnetic Resonance (NMR) از یک پالس فرکانس رادیویی به منظور انحراف دو قطبی های مغناطیسی از راستای میدان مغناطیسی استفاده می شود.

اسلاید 19: 18تشدید مغناطیسی هسته Nuclear Magnetic Resonance (NMR) با قطع شدن فرکانس رادیویی، دو قطبی های مغناطیسی تمایل دارند که به حالت اولیه خود بر گردند (یعنی دوباره با راستای میدان مغناطیسی همجهت گردند). در اثر برگشت دو قطبی ها به موقعیت اولیه، یک فرکانس رادیویی ایجاد می شود. این فرکانس توسط گیرنده های بخصوصی ضبط می گردد. میزان فرکانس رادیویی دریافتی با ساختار درونی ماده در ارتباط است.

اسلاید 20: 19تعیین کیفیت میوه آووکادو با روش NMR

اسلاید 21: 20تعیین کیفیت میوه آووکادو با روش NMR

اسلاید 22: 21تعیین کیفیت میوه آووکادو با روش NMR

اسلاید 23: 22تعیین کیفیت میوه آووکادو با روش NMR

اسلاید 24: 23نمونه ای از کاربردهای روش NMR

اسلاید 25: Thank You !