تقدير المحتوى المائى للبطاطس باستخدام خاصية انعکاس الاشعة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث أول بمعهد بحوث الهندسة الزراعية – مرکز البحوث الزراعية – الجيزة – مصر.

2 باحث بمعهد بحوث الهندسة الزراعية – مرکز البحوث الزراعية – الجيزة – مصر.

المستخلص

تحتل البطاطس مرکزا هاما بين المحاصيل الغذائية فى کثير من دول العالم، کما انها من ناحية القيمة الغذائية تعتبر البديل الاول لمحاصيل الحبوب فى حل مشکلة الغذاء. وفى مصريعتبر محصول البطاطس من محاصيل الخضر الرئيسية لما لها من أهمية تصديرية وکذلک لما لها من استخدامات عديدة فى کثير من الصناعات الغذائية، حيث يزرع منها سنويا حوالى 200.000 فدان تعطى أنتاجية کلية تقدر بحوالى 2 مليون طن/سنة (کتاب الاحصائيات السنوية، 2005).
وفى هذة الدراسة تم محاولة التوصل للمحتوى المائى فى محصول البطاطس (صنف ديامونت) بالقشرة وبدون قشرة باستخدام طريقتى الفرن الکهربائى وخاصية انعکاس الاشعة تحت الحمراء (with NIR  (spectroscopy بطول موجى يتراوح مابين 400-1750 nm .
ومجاميع الطول الموجى الهامة هى 750-900، 1000-1150، 1350-1550 nm للاختبار الاول (درنة البطاطس بدون قشرة) و 750-900، 1000-1250، 1350-1550  nm، للاختبار الثانى (درنة البطاطس بالقشرة)، کما أختيرت هذه الاطوال الموجية لعمل نموذج معايرة للتنبؤ بالمحتوى المائى فى عينات البطاطس.
وقد وجد أن قيم R2 للمحتوى المائى المتوقع، والمحتوى المائى الحقيقى المقاس لـ Training set باستخدام مجاميع الطول الموجى الهامة 750-900، 1000-1150، 1350-1550 nm للاختبار 1 (بدون قشرة) کان 0.994 ، وللاختبار 2 (بالقشرة) ووجد ان قيم R2 للمحتوى المائى المتوقع، والمحتوى المائى الحقيقى المقاس لـ Training set باستخدام مجاميع الطول الموجى الهامة 750-900، 1000-1250، 1350-1550  nm هو 0.997.
کما وجد أيضا أن الخطأ المتوسط اقل فى حالة مجموعة المقارنة ((Validation set والتى تستعمل الطول الموجى المناسب (أوالمؤثر)، وهذا يعطى الاشارة للثقة فى نموذج المعايرة للتنبؤ بالمحتوى المائى فى عينات البطاطس الذى تم اختياره واستعمل فيه مجموعات الطول الموجى المختارة سابقا.

وقد اوضحت الدراسة انه ليس هناک فروق معنوية کبيرة واضحة فى احدى الطريقتين ولکن الفرق فقط فى وقت وطريقة ودقة قياس المحتوى المائى. حيث وجد أنه لنفس کمية البطاطس المطلوب قياس محتواها المائى باستخدام طريقة انعکاس الاشعة تحت الحمراء                     ( NIR  (spectroscopy & فانها تستغرق دقائق معدودة مقارنة بالطريقة التقليدية (الفرن الکهربائى).

الموضوعات الرئيسية


AOAC, Association of Official Analytical Chemists (2002). Official Methods of Analysis, 17th ed. Association of Official Analytical Chemists, Gaithersburg, Maryland, U.S.A.
Chen, P. and M. Ruiz-Altisent (1996). Assessment of Impact Sensor for High Speed Firmness Sensing of Fruits. Paper No. 96F-003. AgEng96, Madrid, Spain.

ElbatawiI. E. A. and M. T.  Ebaid(2006). A New Technique for Grape Inspection and Sorting Classification. Arab Univ. J. Agric. Sci., Ain Shams Univ., Cairo, 14(2) 2006: 555-573.

Elbatawi, I. E. (2008). An Acoustic Impact Method to Detect Hollow Heart of Potato Tubers. Journal of Biosystems Engineering, 100(2)206-213.
El-Raie A. E., H. E. Hassan and A. A. Abd El-Rahman (2003). Optical properties for Tomatoes maturity stages using visible lasers. The 11th Annual Conference of Misr Society of Agr. Eng. 20(4) Oct. 2003 :13-26.
Hecht, J. (1992). The laser guidebook. 2nd ed. McGraw-hill, Inc. N. Y. ISBN O-07-027737-0.:31-37.      
Kang, S., K.J. Lee, W. Choi, L. R. Son, D. S. Choi, and G. Kim (2004). A near infrared sensing technique for measuring the quality of potatoes. ASAE Paper. No: 033137. St. Joseph, Michigan, USA.
Lu, R.; D. E. Guyer and R. M. Beaudry (2000). Determination of Firmness and Sugar Content of Apples Using NIR Diffuse Reflectance. J. Texture Studies 31(6): 615-630.
Souci, S. W., W.Fachmann, and H. Kraut, (2000). Food composition and nutrition tables. Medpharm, Scientific Publishers, Stuttgart, Germany. ISBN: 3887630769. pp:639 – 640.
The annual statistics book (2005). Ministry of Agriculture, Agricultural Research Center,  Egypt. :1-4.
Yeh, R. S., R. C. Anantheswaran, J. Shenk, and V. M. Puri. (1994). Determination of moisture profiles in food during microwave heating using VIS/NIR spectroscopy. Lebensm. – Wiss. U. – Technol., 27 :358 – 362.