Optimización de parámetros y estudio experimental de un dispositivo transportador para reducir daños en la poscosecha de manzanas basado en tecnología de amortiguación de flujo de aire
Autores: Li, Yang; Zhang, Kuo; Li, Jianping; Yang, Xin; Wang, Pengfei; Liu, Hongjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de parámetros y estudio experimental de un dispositivo transportador para reducir daños en la poscosecha de manzanas basado en tecnología de amortiguación de flujo de aire
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Estudio
Transportador con amortiguación de flujo de aire
Pérdidas postcosecha
Factores de daño
Modelo de superficie de respuesta
Ajustes óptimos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio aborda las ineficiencias en la cosecha manual de manzanas y las altas tasas de daño en los métodos mecánicos al desarrollar un transportador con cojín de aire para minimizar las pérdidas postcosecha. Analizando la dinámica de las manzanas en las tuberías y la mecánica de colisión, se identificaron tres factores clave de daño: tamaño de la fruta, velocidad lineal del transportador y velocidad del flujo de aire. Un modelo de superficie de respuesta diseñado por Box-Behnken vinculó estos parámetros con el área de daño y la fuerza de colisión. Los resultados mostraron ajustes óptimos para manzanas pequeñas (grado III: 11 m/min, 18,2 m/s; 34,24 mm, 8,7 N), medianas (grado II: 11 m/min, 19,01 m/s; 48,62 mm, 9,52 N) y grandes (grado I: 11 m/min, 19,3 m/s; 67,01 mm, 10,34 N). Bajo los parámetros óptimos, la tasa de daño para las manzanas de grado I fue solo del 12%, mientras que las manzanas de grado II tuvieron una tasa de daño del 0%, cumpliendo completamente con los estándares de grado II. Esta tasa de daño fue significativamente menor que la tasa de daño de más del 50% observada en la cosecha por vibración. Además, la velocidad de cosecha utilizando el dispositivo optimizado aumentó más del doble en comparación con la cosecha manual tradicional. Los hallazgos proporcionan un caso de ingeniería para equilibrar el mantenimiento de la calidad de la fruta y la mejora de la velocidad de cosecha.
Descripción
Este estudio aborda las ineficiencias en la cosecha manual de manzanas y las altas tasas de daño en los métodos mecánicos al desarrollar un transportador con cojín de aire para minimizar las pérdidas postcosecha. Analizando la dinámica de las manzanas en las tuberías y la mecánica de colisión, se identificaron tres factores clave de daño: tamaño de la fruta, velocidad lineal del transportador y velocidad del flujo de aire. Un modelo de superficie de respuesta diseñado por Box-Behnken vinculó estos parámetros con el área de daño y la fuerza de colisión. Los resultados mostraron ajustes óptimos para manzanas pequeñas (grado III: 11 m/min, 18,2 m/s; 34,24 mm, 8,7 N), medianas (grado II: 11 m/min, 19,01 m/s; 48,62 mm, 9,52 N) y grandes (grado I: 11 m/min, 19,3 m/s; 67,01 mm, 10,34 N). Bajo los parámetros óptimos, la tasa de daño para las manzanas de grado I fue solo del 12%, mientras que las manzanas de grado II tuvieron una tasa de daño del 0%, cumpliendo completamente con los estándares de grado II. Esta tasa de daño fue significativamente menor que la tasa de daño de más del 50% observada en la cosecha por vibración. Además, la velocidad de cosecha utilizando el dispositivo optimizado aumentó más del doble en comparación con la cosecha manual tradicional. Los hallazgos proporcionan un caso de ingeniería para equilibrar el mantenimiento de la calidad de la fruta y la mejora de la velocidad de cosecha.