ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕЛОСТИ ЯГОД

Рассмотрен вариант аппаратурной реализации экспресс-метода биоимпедансной спектрометрии для оценки степени спелости ягод. Метод основан на измерении электрофизических параметров биологических тканей ягод при изменении проницаемости клеточных мембран в процессе созревания. При создании портативного прибора для экспресс-оценки степени спелости ягод использованы следующие результаты исследований. После начала созревания, когда происходит рост содержания сухих растворимых веществ, наблюдается рост информативного показателя - коэффициента дисперсии поляризации ткани, определяемого как отношение модулей электрических импедансов, измеренных на двух частотах. При достижении ягодами съемной спелости его рост существенно замедляется и стабилизируется. Прибор позволяет оператору фиксировать этот процесс и определять оптимальные сроки уборки. Принцип действия прибора заключается в следующем. Ягода помещается в датчик импеданса, выполненного в виде прищепки, и контактирует с его электродами. Под управлением микроконтроллера в ягоде между электродами поочередно задается ток от двух источников синусоидального тока с разными частотами. При протекании тока напряжение на электродах пропорционально модулю импеданса ткани ягоды. Далее напряжения каждой частоты преобразуются в коды и поочередно поступают в микроконтроллер, где вычисляется их отношение - коэффициент дисперсии поляризации ткани ягоды. Результат вычисления отображается на экране буквенно-цифрового индикатора. Перед началом созревания оператор с помощью прибора с периодичностью 2-3 дня осуществляет наблюдения за изменением коэффициента дисперсии поляризации ткани ягоды. Когда его рост прекратится, ягода считается достигшей съемной спелости.

спелость ягод, средства контроля, биологическая ткань, биоимпеданс

1. Короткий И.А. Сибирская ягода. Физикохимические основы технологий низкотемпературного консервирования: монография. Кемерово: КемТИПП, 2007. 146 с.

2. Методическое и аналитическое обеспечение исследований по садоводству: монография / под общ. ред. Е.А. Егорова. Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2010. 299 с.

3. Родиков С.А. Методы и устройства анализа зрелости яблок: монография. М.: ФИЗМАТЛИТ,2009.216с.

4. Гордеев А. С, Дроздов Д.В. Прибор для прогнозирования качества // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2006. № 2. С. 79-83.

5. Acdcio Figueiredo Neto, Nelson Cardenas Olivier, Erlon Rabelo Cordeiro et al. Determination of mango ripening degree by electrical impedance spectroscopy // Computers and Electronics in Agriculture. 2017. N 143. P. 222-226.

6. Chowdhury A., Bera Т.К., Ghoshal, D. Chakraborty B. Studying the electrical impedance variations in banana ripening using electrical impedance spectroscopy // Proc. IEEE Adv. Biol. Med. Soc. 2015. N 1. P. 97-99.

7. АлейниковА.Ф., МинеевВ.В. Метод оценки зрелости ягод без их разрушения // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2018. Т. 48. № 2. С. 72-80. DOI: 10.26898/0370-8799-2018-11

8. Родите С.А. Применение переменного электрического тока для контроля качества яблок // Достижения науки и техники АПК. 2009. № 2. С. 68-70.

9. Алейников А.Ф., ГридчинВА., ЦапенкоМ.П. Датчики (перспективные направления развития); 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. М.П. Цапенко: монография. Новосибирск: НГТУ, 2003. 286 с.

10. Арутюнов ПА. Теория и применение алгоритмических измерений: монография. М.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.

11. Грачев А.Ю., Карпанин О.В., Печерская ЕА. Аппаратно-программный комплекс для автоматизированных измерений биоимпеданса // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2017. Т. 21. № 1.С. 96-108.

12. Jerzy Hoja, Grzegorz Lentka. A family of new generation miniaturized impedance analizers for technical object diagnostics // Metrol. Meas. Syst. 2013. Vol. 20. N 1. P. 43-52.