تأثیر التخزین المبرد بإستخدام الطاقة الشمسیة على جودة ثمار الرمان

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 کلیة الزراعة - جامعة القاهرة - قسم الهندسة الزراعیة، مصر.

2 کلیة الهندسة - جامعة القاهرة - قسم هندسة القوی المیکانیکیة، مصر.

المستخلص

یعتبر محصول الرمان من احد أهم محاصیل الفاکهة  فى مصر لما لها من استخدمات عدیدة وتدخل فى کثیر من الصناعات الغذائیة والطبیة. وتعتبر عملیة التخزین المبرد من العملیات الهامة لتداول المحاصیل البستانیة  والتى تتم بعد عملیة الحصاد مباشرة وذلک بهدف خفض درجة الحرارة وخفض النشاط المیکروبى وإبطاء نشاط الکائنات الحیة الدقیقة والإنزیمات وإبطاء عملیة التنفس وتقلیل فقد الماء ، الامر الذی یترتب علیه زیادة فترة تخزین المحصول وتحسین مواصفاته التسویقیة، والمحافظة على جودة المنتج النهائی. وتعانی مصر من  مشاکل کثیرة فی إمدادات الطاقة  ، نظراً لمحدودیة الموارد المحلیة من النفط وعجزها عن تلبیة الطلب المحلی المتزاید من الکهرباء. ، لذا اتجهت الابحاث الى  إحلال مصادر الطاقة المتجددة  وخاصة الطاقة الشمسیة کمصدر آمن و متجدد صدیق للبیئة نظراً لتمتع مصر بقدر عالی من الاشعاع الشمسی ، وبالتالی فإن هذا البحث یهدف الى إستخدام نظام شمسى لإنتاج قدرة کهربائیة لتشغیل  وحدات تبرید للمنتجات الزراعیة مع تقییم اداء هذا النظام للتشغیل تحت ظروف الأجواء المصریة و تطبیق هذا النظام على احدى محاصیل الفاکهة (الرمان  صنف ویندرفیل) ومقارنتة بالنظام المتواجد فى ثلاجات التبرید المتداولة والتی تعمل بالقدرة الکهربائیة.
یتناول هذا البحث دراسة تأثیر طول فترة التخزین المبرد على نسبة الفقد فى الوزن والصلابة والمواد الصلبة الذائبة  الکلیة للرمان وذلک باجراء التخزین بطریقتین مختلفتین باستخدام التخزین المبرد بالطاقة الشمسیة - واستخدام التخزین المبرد بالطاقة الکهربائیة لمدة 50 یوم   على درجات حرارة 5 ºم  ورطوبة نسبیة 90-95 % .
وکانت أهم النتائج المستخلصة من هذا البحث ما یلی :
-        استخدام التخزین المبرد بالطاقة الشمسیة لمحصول الرمان ادى الى تقلیل نسبة الفقد فى الوزن  8.46 % وزیادة نسبة الصلابة 11.15 کجم ف  وزیادة نسبة المواد الصلبة الکلیة الذائبة 15.80% فى نهایة فترة التخزین  مقارنةً بنتائج التخزین المبرد باستخدام الطاقة الکهربائیة حیث کانت نسبة الفقد فى الوزن وصلابة ثمار الرمان و نسبة المواد الصلبة الکلیة الذائبة کما یلى 8.76 % ، 10.41 کجم ف ، 15.71 % على الترتیب.
 -        نظام التبرید بالطاقة الشمسیة یحافظ على درجة الحرارة داخل ثلاجة التبرید وذلک لثبات فرق الجهد المتولد من الخلایا والداخل للثلاجة ، على عکس قیمة  فرق الجهد المتغیرة  طوال الیوم  الخارج من الطاقة الکهربائیة .
-        تکالیف تشغیل الساعة للتخزین المبرد باستخدام الطاقة الشمسیة (0.1209)  جنیة / ساعة، والطاقة الکهربائیة کانت  (0.1478) جنیة / ساعة .
-        لذا یوصى البحث بامکانیة الاعتماد  على نظام التخزین المبرد  بإستخدام الطاقة الشمسیة کبدیل للطاقة الکهربائیة تحت الظروف المصریة لکونه أمن بیئیا ویحافظ على جودة المنتج  وقلة تکالیف تشغیله.

 A.O.A.C. (1995). Official Method of Analysis of Association of      Official Agricultural Chemists. 15 th ed.
El Awady, M.N.; Abd El-Salam, M.F., Farrag, A.E. and Aboelghait, K.M. (2015). Low quality water treatment and deselimation abased on solar energy technologies. Misr J.Ag. Eng., 32 (2): 909-926 p.
Al-Said, F.A.; Opara, L.U. and Al-Yahyai, R.A. (2009). Physico-chemical and textural quality attributes of pomegranate cultivars (Punica granatum L.) grown in the Sultanate of Oman. J. Food Eng. (90):129-134 p.
Arendse, E.; Fawole, O.A. and Opara, U. L. (2014). Influence of storage temperature and duration on postharvest physico-chemical and mechanical properties of pomegranate fruit and arils, Journal of Food, 1-10 p.
Basediya, A.L.; Samuel, D. v. k. and Beera, V. (2013). Evaporative cooling system for storage of fruits and vegetables - a review. J. Food Sci Technol 50(3):429–442 p.
Caleb, O. J.; Mahajan, P. V.; Manley, M. and Opara, U. L. (2013). Evaluation of parameters affecting modified atmosphere packaging engineering design for pomegranate arils. International Journal of Food Science and Technology, (48): 2315- 2323 p.
Darwesh, M. A.; Elmetwalli. H.; Derbala, A.; Fouda, T. and Morad, M. (2010). Manufacture and performance evaluation of solar absorption refrigeration unit for potato storage. Annual conference of the Misr society of Agric. Eng. (28):1907-1921 p. 
Ekrami-Rad, N.; Khazaei, J. and Khoshtaghaza, M. H. (2011). Selected Mechanical properties of pomegranate peel and fruit. International                  Journal of Food Properties, (14 :( 570–582 p.
Elyatem, S. M. and Kader, A. A. (1984). Post-harvest physiology and storage behaviour of pomegranate fruits. Scientia Horticulturae, (24): 287–298 p.
Fawole, O.A.; Opara, U.L. and Theron, K.I., (2012). Chemical and phytochemical properties and antioxidant activities of three pomegranate cultivars grown in South Africa. Food Bioprocess Technol. (5): 2934–2940 p.
Fawole, O. A. and Opara, U. L. (2013). Changes in physical properties, chemical and elemental composition and antioxidant capacity of pomegranate (cv. Ruby) fruit at five maturity stages. Scientia Horticulturae, (150):37- 46 p.
Hamed, A.H.E. (2013). Prospects of using solar double – effect absorption air conditioning in Egypt. Master of Science in mechanical power engineering. Faculty of Engineering at Cairo University, 142 p.
Holt, C. B. (1970). Measurement of tomato firmness with a universal testing machine. Journal of Texture Studies, (1): 491–501 p.
Horticultural Res. Inst. (2014). Data on pomegranate statistics, Citrus Div., Hort.Res. Inst., A.R.C.
Hussein, Z.; Caleb, O.J.; Jacobs, K.; Manley, M. and Opara, U. L. (2015). Effect of perforation-mediated modified atmosphere packaging and storage duration on physicochemical properties and microbial quality of fresh minimally processed ‘Acco’ pomegranate arils, LWT - Food Science and Technology 64: 911- 918 p.
Khalil, A. Mubarak, A. Kaseb, S. (2010).  Road map for renewable energy research and development In Egypt. University of Cairo, Journal of Advanced Research (1): 29–38 p.
Mphahlele, R. R.; Fawole, O.A. and Stander, M.A. (2014). Preharvest and postharvest factors influencing bioactive compounds in pomegranate (Punica granatum L.)-A review. Scientia Horticulturae 178: 114–123 p.
Miguel, M.G.; Neves, M.A. and Antunes, M.D., (2010). Pomegranate (Punica granatum L.): a medicinal plant with myriad biological properties. A short review. J. Med. Plants Res. (4):2836–2847 p.
Ngcobo. M. E.K.; Delele. M. A.; Opara. U.L. and Meyer C. J. b. (2013). Performance of multi-packaging for table grapes based on airflow, cooling rates and fruit quality. Journal of Food Engineering (116): 613–621 p.
Opara, L.U.; Al-Ani, M.R. and Al-Shuaibi, Y. (2009). Physico-chemical properties, vitamin C content, and antimicrobial properties of pomegranate fruit (Punica granatum L.). Food Bioprocess Tech. (2): 315–321p.
Qenawy. A. M.; El-Dib. A. F. and Ghoraba .M. M.; (2004). Evaluation and Performance Study of Solar-Powred Einstein Refrigeration Cycle. Canadian Solar Buildings Conference Montreal, August 20-24 p.