Modeling Respiration Characteristics of Cucumber To Design A Proper Modified Atmosphere Packaging

Having a short post harvest life, cucumber undergoes rapid loss of quality. in this research, the effects of temperature, oxygen, and post harvest storage time on the respiration rate of royal cucumbers were investigated. to design a modified atmosphere packaging (map) for cucumber in order to extend its shelf-life, a mathematical model using michaelis–menten’s equation, with the model constants described by means of an arrhenius-type relationship, was applied to predict respiration rate at various temperatures (4, 10, and 20ºc) and o_2 concentrations. results revealed that all three factors affected respiration rate of the cucumbers, but the influence of temperature was most pronounced. the model was validated in a commercial passive and active map. the model could well predict the o_2 change in the package but the modeling of co_2 change, mainly at 20ºc, was not satisfactory, which might be due to occurrence of anaerobic condition. the mathematical model was verified as long as the o_2 concentration did not reach anaerobic levels at 20°c. applying the corresponding respiration, the model will also be applicable for other variety of cucumbers with similar metabolic and respiratory behavior to design the optimal map conditions.

مدل سازی خصوصیات تنفسی خیار رقم رویال جهت طراحی بسته بندی اتمسفر اصلاح شده بهینه

به دلیل کوتاه بودن عمر پس از برداشت خیار، این میوه به زودی در معرض افت کیفیت قرار می گیرد. در این تحقیق اثر دما، اکسیژن و زمان پس از برداشت روی نرخ تنفس خیار رقم رویال مورد بررسی قرار گرفته و مدل ریاضی با استفاده از معادله میکائیلز منتن اعمال شد. نرخ تنفس در دماهای مختلف (4، 10 و 20 درجه سانتیگراد) و غلظت های متفاوت اکسیژن پیش بینی شده و در طراحی بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده برای نگهداری و افزایش ماندگاری خیار مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر سه فاکتور نرخ تنفس خیار را تحت تاثیر قرار دادند ولی تاثیر دما چشمگیرتر بود. مدل حاصله در بسته های با تمسفر اصلاح شده فعال و غیر فعال اعتبارسنجی شد. مدل تغییرات اکسیژن درون بسته را به خوبی پیش بینی کرد ولی پیشگویی تغییرات دی اکسیدکربن در دمای 20 درجه سانتیگراد رضایت بخش نبود که ممکن است به دلیل ایجاد شرایز بی هوازی باشد. مدل ریاضی تا زمانی که غلظت اکسیژن در دمای 20 درجه سانتیگراد به سطح بی هوازی نرسیده بود اعتبار داشت. با اعمال کردن نرخ تنفس متناظر، مدل برای دیگر واریته های خیار با رفتار متابولیکی و تنفسی مشابه در طراحی بسته بندی اتمسفر اصلاح شده بهینه قابل استفاده می باشد.