ارزیابی عملکرد یک پوست‌کن گردو مجهز به صفحه برشی گردان

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هادی صمیمی اخیجهانی ¹
• محمد صالح برقی جهرمی ²

¹ گروه مهندسی بیوسیستم دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، کردستان، ایران

² گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

10.22067/jam.2025.90199.1294

چکیده

در این تحقیق یک دستگاه پوست‌گیر گردو با قابلیت جابه‌جابی و مجهز به یک الکتروموتور معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور تأثیر تغییر سرعت دورانی و عمق شیار صفحه برش بر عملکرد سامانه شامل پوست‌گیری و تأثیر آن بر ترک و شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت دورانی صفحه دوار، مدت زمان پوست‌کنی گردو کاهش یافته و کیفیت پوست‌گیری بهبود پیدا می‌کند. تأثیر سرعت دورانی صفحه برش (از 218 تا 322 دور بر دقیقه) بر میزان آسیب به محصول معنی‌دار بود. در سرعت دورانی 322 دور بر دقیقه به‌طور میانگین بیش از 6.24 درصد گردوهای ریخته‌شده در سامانه آسیب دیده بودند. هرچند میزان پوست‌کنی بهبود پیدا کرده بود. این امر به دلیل افزایش مقدار حرکت خطی وارد شده به محصول و ایجاد ترک و شکستگی پوست محصول بود. همچنین افزایش عمق شیار باعث می‌گردید که سرعت برش پوسته‌ها افزایش یابد. در این حالت نیز تأثیر عمق شیار بر آسیب به محصول در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. حداکثر ظرفیت مؤثر کارایی پوست‌کندن برای گردو در سرعت دورانی 280 دور بر دقیقه و عمق شیار صفحه 3 میلی‌متر، 1200 کیلوگرم در ساعت با 18 کیلوگرم محصول آسیب‌دیده به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• آسیب‌دیدگی
• ارزیابی چرخه زیست
• بهره‌وری مؤثر
• صفحه برش گردان
• کیفیت گردو

موضوعات

• طراحی و ساخت

©2025 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).

مراجع

1. Barton, R. P. (1956). Nut Hulling Machine. United States patent, 2,747.632.
2. Cacho, M. (1978). Nut Huller or Sheller. United States patent, Pp, 868-320.
3. Ebrahimi, A., Sharifi, M., Rafiei, Sh., & Fatahi, M. (2009) Determination of Physical and Morphological Properties in Four Genotypes of Walnut. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 40(1). 63-70.
4. FAO. (2022). Statistics of Quantity of walnut Production in Iran. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL
5. Ghafari, A., Chegini, G. R., Khazaei, J., & Vahdati, K. (2011) Design, Construction and Performance Evaluation of the Walnut Cracking Machine. Internetional. Journal of Nuts and Related Science, 2(1), 11-16. https//doi.org/10.22034/jon.2011.515757
6. Gachpazian, A., Azadmard Damirchi, S., Hesari, J., Peighambardoust, S. H., Nemati, M., Alijani, S., & Ahmadi, E. (2013). Production of Yoghurt Fordified with Walnut Powder. Iranian Food Science and Technology Research Journal,9(4), 66-73. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v9i4.3136
7. Ghasemi, M., Arzani, K., & Hassani, D. (2012). Evaluation and identification of walnut (Juglans regia) genotypes in Markazi province of Iran. Crop Breeding Journal,2(2), 119-124. https://doi.org/10.22092/cbj.2012.100429
8. Güner, M. E. T. İ. N., Dursun, E. R. G. İ. N., & Dursun, I. G. (2003). Mechanical behavior of hazelnut under compression loading. Biosystems Engineering, 85(4), 485-491. https://doi.org/10.1016/S1537-5110(03)00089-8
9. Guinee, J. B. (2002). Handbook on life cycle assessment operational guide to the ISO standards. International Journal of Life Cycle Assessment, 7(5), 311-313.
10. Karimi, N., Minaei, S., Hasani, D., & Eyvani, A. (2008). Parameters involved in walnut peeling process. Journal of Agricultural Machinery Science, 4(4), 389-393.
11. Hussain, S. Z., Ahad, T., Rather, A. H., & Naik, H. R. (2016). Development of walnut dehulling machine and assessment of its performance using Ethephon and Tween-80 as pre-treatments for hull loosening. Journal of Food Science Technology,53, 2835-2843. https://doi.org/10.1007/s13197-016-2261-5
12. Khazaei, J., Rasekh, M., & Borghei, A. M. (2002). Physical and Mechanical Properties of Almond and its Kernel related to cracking and peeling. In 2002 ASAE Annual Meeting(p. 1). American Society of Agricultural and Biological Engineers. https://doi.org/10.13031/2013.10847
13. Koyuncu, M. A., Ekinci, K. A. M. İ. L., & Savran, E. (2004). Cracking characteristics of walnut. Biosystems Engineering, 87(3), 305-311. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2003.11.001
14. Latifi, Y., Chaharlang, M., Daneshniya, M., Khaki Arani, S., Barzanooni, M., & Boghori, P. (2021). Antioxidant and antimicrobial properties of methanolic extract of green walnut skin. FSCT, 17(108), 127-136.https://doi.org/52547/fsct.17.108.127
15. Jingtao, Z., Pengxu, S., Xiaoxue, W., & Ye, F. (2016). Design of the mechanism principle of the new green walnut peeling machine. Food and Machinery, 32(8), 20. https://doi.org/10.13652/j.issn.1003-5788.2016.08.020
16. Mao, X., & Hua, Y. (2012). Composition, Structure and Functional Properties of Protein Concentrates and Isolates Produced from Walnut (Juglans regia). International Journal of Molecular Science, 13, 1561-1581. https://doi.org/10.3390/ijms13021561
17. Meriam, J. L., Kraige, L. G., & Bolton, J. N. (2018). Engineering Mechanics: Dynamic. Published by Wiley, New York. 9th edition.
18. Mirzaei, P., Salami, P., Samimi-Akhijahani, H., & Zareei, S. (2023). Life cycle assessment, energy and exergy analysis in an indirect cabinet solar dryer equipped with phase change materials, Journal of Energy Storage, 61, 106760. https://doi-org.access.semantak.com/10.1016/j.est.2023.106760
19. Montero, C. R. S., Schwarz, L. L., Dos, L. C., Santos, C. S., Andreazza, C. P., & Kechinski, R. J. (2009). Postharvest mechanical damage affects fruit quality of ‘Montenegrina’ and ‘Rainha’ tangerines. Brazilian Agricultural Research, 44, 1636-1640. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2009001200011
20. Rastegar, S., Shojaee, A., & Tajeddin, B. (2019). The effect of packaging method on the physical, chemical, and organoleptic characteristics of walnut kernel during its storage. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 14(5), 699-713. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v14i5.68814
21. Makarichian, A., & Chegini, G.R. (2013). Design and Construction a Walnut peeler. International Journal of Nuts and Related Science, 5, 19-29. https://doi.org/10.22034/JON.2014.515692
22. McFarland, J., & Saunders, E. (1977). Pistachio huller. United States patent. 587, 918.
23. Rebufa, C., Artaud, J., & Dréau, Y. L. (2022). Walnut (Juglans regia) oil chemical composition depending on variety, locality, extraction process and storage conditions: A comprehensive review. Journal of Food Composition and Analysis, 110, 104534. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.1045341111
24. Ramos, D. (1998). Walnut Production Manual. University of California. 328 pp.
25. Sharifian, F., Rahmani Didar, A., & Haddad Derafshi, M. (2008). Design of a walnut cracking machine based on acquired mechanical properties. In V: 10^th International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture. Antalya, Turkey.(pp. 826-831).
26. Trujillo, G. (2003). Nut Hulling tub Agitating fingers. United States patent, 10, 424, 241.
27. Wei, L., Fu, H., Lin, M., Dang, H., Zhao, Y., & Y. Xu, B. (2020). Zhang, Identification of dominant fungal contamination of walnut in Northwestern China and effects of storage conditions on walnut kernels. Scientia Horticulture, 264, 109141. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.109141
28. Younesi Alamooti, Y., & Mahmoodi, S. (2015). Evaluation of a new multipurpose centrifugal mechanism for nut process. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 32, 186-192. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2015.09.002
29. Zhou, J., He, L., Karkee, M., & Zhang, Q. (2014). Effect of excitation position of a handheld shaker on fruit removal efficiency and damage in mechanical harvesting of sweet cherry. Biosystems Engineering, 125, 36-44. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2014.06.016
30. Zhong-qiang, Y., Kuan-bo, C., Sheng-kun, Y., Li-na, S., Ba-siti, A., Zhong-xin, L., & Qing-hui, W. (2018). Design and experiment of centrifugal-mesh green walnut peeling machine. Science and Technology of Food Industry, 39(8), 195-198. https://doi.org/10.13386/j.issn1002-0306.2018.08.035
31. Ziaolhagh, S. H., & Zare, S. (2022). Effect of ultrasound on the extraction of phenolic compounds and antioxidant activity of different parts of walnut fruit. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 18(3), 85-98. https//doi.org/10.22067/IFSTRJ.2021.72602.1114