بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسی برخی از خواص فیزیکی دانه ذرت
چکیده
ذرت یکی از مهترین گیاهان زراعی دنیاست که از نظر تولید و ارزش اقتصادی سومین مقام را در بین محصولات کشاورزی دارد و بطور گسترده برای تغذیه دام، طیور و تغذیه انسان و همچنین برای استحصال اتانول و تولید سوخت زیستی استفاده می شود که باعث گردیده توجه یشتری به آن معطوف گردد.
در این تحقیق، برخی از ویژگی های فیزیکی دانه ذرت رقم کراسینگ704 در رطوبت مشخص مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر میانگین خواص هندسی شامل طول و قطر بلال ذرت که به ترتیب160/2 ، 37/7 میلی متر، طول، عرض، ضخامت ، قطر متوسط حسابی، قطر متوسط هندسی، جرم، حجم، ضریب کرویت، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل و و وزن هزار دانه آن در رطوبت %8 درصد به ترتیب 10/41 سانتی متر ، 7/03 سانتی متر ، 3/97سانتی متر ،7/44 سانتی متر ، 7/1 سانتی متر و 0/24گرم برای هر دانه، 0/22 سانتی متر مکعب (میلی لیتر)، ضریب کرویت 68/10، چگالی ظاهری0/7353 گرم بر میلی لیتر(سانتی متر مکعب)، چگالی حقیقی 1/1676 گرم بر میلی لیتر(سانتی متر مکعب)، تخلخل 36/36 درصد و وزن هزار دانه 245/91 گرم برای هزار دانه بدست آمد0 مشخصات فیزیکی محصولات کشاورزی به منظور طراحی بهینه ماشین های فرآوری، کاشت و برداشت و همچنین به منظور کاهش تلفات و حفظ کیفیت محصولات طی عملیات برداشت از اهمیت فراوانی بر خوردار می باشد . که نتایج این اندازه گیری ها در انتخاب و طراحی ماشین های تبدیل مفید می باشد.
کلیدوازه: خواص فیزیکی، خواص فیزیکی ذرت، کراسینگ704، ذرت
-1مقدمه
ذرت یکی از مهمترین گیاهان زراعی دنیا است و یکی از غلات گرمسیری و از خانواده گندویان (گرامینه) است و گیاه علفی یک ساله به حساب می آید. گیاه ذرت، تنها غله ایست که در کشور مکزیک و گواتمالا تکامل یافته است.در اوایل رشد گیاه، بعضی از یاخته های موجود در بخش بالایی ساقه های فرعی متمایز می شود . در انتهای این شاخه ها، عضوی به نام بلال به وجود می آید که در واقع، گل ماده گیاه ذرت است. ذرت پرمحصول ترین غله دنیا به حساب می آید و از نظر تولید و ارزش اقتصادی سومین مقام رادر بین محصولات کشاورزی دارد و بطور گسترده در سرتاسر جهان برای تغذیه دام ، طیور و تغذیه انسان کشت می گردد. بعلاوه استحصال اتانول از ذرت به عنوان مناسب ترین گیاه برای تولید سوخت زیستی در سالهای اخیر باعث گردیده که توجه بیشتری به آن معطوف گردد . [1]
شکل :(1) ذرت
محصولات کشاورزی معمولا جهت آماده شدن به عنوان ماده غذایی تحت تاثیر یک یا چند فرآیند قرار می گیرند. این فرآیند ها خواه ساده باشند مثل تمیز کردن، جدا کردن، جابه جایی و خواه تکمیلی یا تبدیلی باشند به نوعی ویژگی های محصول را دستخوش تغییر می کنند. بنابراین، شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی محصول و نحوه حفظ یا تغییر آنها در جهت اهداف مورد نظر فرآیند می تواند در حفظ کمی و کیفی محصول نهایی تاثیر بسزایی داشته باشد. از طرفی، طراحی و ساخت ماشین ها و تجهیزات مورد نیاز برای برداشت، حمل و نقل، انبارداری، بسته بندی محصولات کشاورزی بدون داشتن پارمترهای مختلف آن امکان پذیر نیست. لذا خواص مختلف محصولات کشاورزی در کشور در راستای کاهش ضایعات، افزایش کیفیت تولید، برداشت و فراوری های پس از برداشت لازم و ضروری است. . [4]
دسترسی به اطلاعات علمی در رابطه با ویژگی های فیزیکی دانه ذرت جهت طراحی بهینه ی تجهیزات انبارداری، حمل ونقل، بوجاری، فرآوری وبسته بندی ضروری به نظر می رسد. شکل، اندازه، حجم، سطح رویه، چگالی،تخلخل، رنگ و ظاهر از جمله مشخصه های فیزیکی هستند که در بسیاری از مسائل مربوط به طراحی ماشین های فرآوری یا تحلیل رفتار محصول در جریان انتقال دارای اهمیت است اهمیت میزان تخلخل دانه ها در بحث ذخیره سازی، بسته بندی و تعیین پایداری توده دانه ها در برابر جریان هوا نمود پیدا می کند. شکل و ابعاد فیزیکی دانه برای اندازه گیری ، طبقه بندی، غربال کردن و سایر فرآیند های جدا سازی مهم است.[9]
چگالی برای طراحی دستگاههای مربوط به فرآوری و انبارداری از جمله خشک کنها و سیلو ها مورد نیاز است. تخلخل نیز بر روی جریان هوای بین دانه ها در توده پسته تاءثیر می گذارد. طراحی دستگاه های مربوطه بدونه توجه به این خواص با نتایج ضعیفی همراه خواهد بود. بنابراین تعیین و توجه به این خواص یک اصل مهم است..[14]
تا کنون مطالعات گسترده ای در خصوص اندازه گیری خواص فیزیکی مواد کشاورزی و غذایی صورت گرفته است که از جمله آن می توان به اثر رطوبت بر خواص فیزیکی و لوبیا چیتی[7]، دانه ارزن [15]، شاهدانه [16]، بذر تاج خروس[17]، کنجد[18]، دانه خشک انار[19]، برنج[8] اشاره کرد.
اگر چه بررسی منابع نشان می دهد که تحقیقات قابل توجهی درباره خواص فیزیکی محصولات کشاورزی و غذایی به انجام رسیده است، اما تحقیقات کمی درباره خواص فیزیکی ذرت کار شده است. که در این پزوهش خصوصیات فیزیکی این دانه ها شامل وزن واحد، وزن هزار دانه، اندازه (ابعاد محوری)،قطر میانگین حسابی و هندسی،ضریب کرویت،حجم واقعی،چگالی ظاهری، چگالی واقعی، تخلخل در یک دامنه رطوبتی مورد برسی قرار گرفت.
-2مواد و روش انجام تحقیق:
-1-2انتخاب نمونه
به منظور انجام آزمایش در این تحقیق، تعدادی معدودی بلال ذرت (رقم دیر رس کراسینگ (704از مزرعه ای در شهرستان کامیاران به طور تصادفی در سطح مزرعه تهیه و به آزمایشگاه پس از برداشت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری منتقل شد. که ابتدا بلال های کوچک و ناسالم را جدا کرده و بقیه بلال ها به صورت دستی تمیز شدند و از هر گونه مواد خارجی پاک گردید.
-2-2اندازهگیریرطوبت.
به منظور تعیین رطوبت دانه ها، از روش درصد رطوبت وزنی استفاده گردید. که ابتدا محصول وزن شد و سپس برای خشک کردن آن از دستگاه آون مدل فن ازما مجهز به سنسور pid-gxtroller atbin-600 با دقت 5. درجه سلسیوس استفاده گردیده شد هوای داغ به مدت 24 ساعت با دمای 105+3 درجه سلسیوس استفاده گردید .طبق استاندارد ASAE رطوبت دانه ها از روش درصد وزنی اندازه گیری شد .[13]
در این رابطه،
= M1 وزن اولیه دانه های ذرت
= M2وزن دانه های ذرت بعد از گذاشتن تو آون
=W درصد وزنی رطوبت دانه های ذرت
-3-2 خواص فیزیکی
-1-3-2 اندازه گیری ابعاد و جرم
به منظور اندازه گیری ابعاد بلال ها و همچنین ابعاد 100 عدد دانه ذرت و جرم 125 عدد دانه ذرت به صورت تصادفی انتخاب شده و برای هر بلال اندازه بلال و قطر آن اندازه گیری شد، که در اندازه گیری طول بلال، اندازه بلال را از ابتدای آن تا انتهای آن و برای اندازه گیری قطر برای هر بلال، قطر را در 5 قسمت مختلف هر بلال اندازه گیری گردید. برای هر دانه،اندازه سه بعد اصلی هر دانه (طول اسمی، عرض و ارتفاع) توسط کولیس دیجیتالی (مدل digital caliper با دقت اندازه گیری(0/ 01 mmاندازه گیری، برای جرم نیز از ترازوی دیچیتالی SHINKO الکتونیکی (ساخت ژاپن مدل: ( Ser ;2007 1896 GS 220 A استفاده گردید. برای اندازه گیری وزن هزار دانه،وزن صد دانه را بدست آورده و در 10 ضرب گردید که این آزمایش را در 5بار تکرار شد.
-2-3-2برسی ابعاد دانه
ابعاد محوری دانه با تعریف سه بعد اصلی و عمود بر هم طول((a، عرض (b) و ضخامت (c) برای هر دانه مطابق شکل مورد بررسی قرار گرفتند.در این آزمون این ابعاد برای 120 دانه بر حسب میلی متر و با کولیس دیجیتالی مدل digital caliper با دقت اندازه گیری0/01 mm اندازه گیری شده اند.((3 سپس با استفاده از داده های مربوط به اندازه ابعاد دانه ذرت ،قطر متوسط هندسی، قطر متوسط حسابی و درجه کرویت دانه ها توسط روابط زیر در یک سطح رطوبتی محاسبه می شود11]و:[12
2) Dg=(abc)1/3 3) b (a+b+c)/3 g/a)×100
در این روابط،
-Dg قطر متوسط هندسی
(mm) -Da قطر متوسط حسابی
(mm) -a طول دانه (mm)
-b عرض دانه (mm)
