بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش اثر فرآیند خشککردن در آون آزمایشگاهی بر ترک خوردگی برنج رقم هاشمی بررسی شد. ترک خوردگی دانهها بر مبنای شاخص ترک تنشی ارزیابی شد. نمونه ها در دو سطح رطوبتی 12 و 16 درصد با دمای 60 درجه سانتی گراد و به مدت 15 ساعت در آون گذاشته شدند، همچنین نمونه ها بلافاصله پس از انجام مرحله خشککردن در دو حالت آون خاموش و در یخچال با دمای 4 درجه سانتی گراد به مدت12 ساعت برای مراحل استراحت دهی قرار داده شدند. مقدار شاخص ترکتنشی در عملیات خشککردن در رطوبت 16 درصد به مراتب بیشتر از رطوبت 12 درصد بود همچنین در مرحله استراحت دهی نیز شاخص ترکتنشی در شرایط یخچال بیشتر از آون خاموش بود. بنابراین هرچه دمای استراحتدهی - دمای بعد خشککن - بالاتر باشد و برنج آهستهتر خنک شود، رطوبت آرامتر جابجا شده و ترک کمتری ایجاد میشود و برنج سالم بیشتری خواهیم داشت.
کلمات کلیدی: خشککردن، برنج، شاخص ترکتنشی، گرادیان رطوبتی، رقم هاشمی
.1 مقدمه
برنج یکی از مهمترین محصولات زراعی ایران و جهان است و دوسوم غذای مردم جهان را تشکیل میدهد. تفاوت برنج با سایر غلات که معمولا به صورت آرد مصرف میشوند، این است که عمدتا به صورت دانه مصرف میشود. بنابراین ارزش اقتصادی محصول برنج به میزان زیادی به وسیله برنج سالم تولید شده تعیین میگردد .[2] به همین دلیل مطالعه در مورد جنبههای مختلف برنج دارای اهمیت زیادی میباشد تا مطمئن شویم که محصول تولید شده کیفیت لازم را دارا میباشد و میتواند رضایت مشتری را جلب کند. یکی از عواملی که باعث کاهش کیفیت برنج و در نتیجه کاهش رضایت مشتری میشود، وجود خورده برنج که ناشی از شکسته شدن در اثر عوامل مختلفی همچون شالیکوبی، خشککردن، حملونقل، دانههای ترک خورده ایجاد میشوند، میباشد. تحقیقات نشان میدهد که در بازارهای جهانی در صورت وجود خرده برنج در محصول عرضه شده برای فروش، قیمت آن با توجه به شرایط تا یک دهم برنج مرغوب کاهش مییابد.[8] برنج ترجحاًی به صورت دانه کامل مصرف میشود و قیمت دانه های شکسته حدود یکسوم تا یکدوم قیمت برنج سالم است. از اینرو، تولید برنج سالم همواره با صرف انرژی و زمان فرآوری کمتر، هدف جهانی صنعت برنج میباشد.[1] مهمترین مشکل در صنعت برنج، ترک خوردن دانه یا خوردشدگی آن میباشد. دانههای ترک خورده ممکن است در فرآیند تبدیل دچار شکستگی شوند و درنتیجه میزان شاخص کیفی کاهش یابد. در بین مراحل فرآوری برنج، فرآیند خشک کردن یکی از مهمترین مراحل فرآوری است که درصد وسیعی از ضایعات را به خود اختصاص میدهد. پارامترهای زیادی بر کیفیت دانه برنج طی مرحله خشک کردن تاثیر میگذارد که دما و رطوبت مهمترین آنها میباشند. طی عملیت خشک کردن، دانه به صورت غیر یکنواخت خشک میشود و بنابراین از سطح دانه به طرف داخل آن گرادیان رطوبتی به وجود خواهدآمد .[12] این گرادیان رطوبتی سبب ایجاد تنشهای کششی و فشاری در سطح و داخل دانه شده که منجر به ترک خوردگی و شکست دانه میگردد .[4] بهطورکلی ترک در دانه برنج باعث ایجاد شکستگی آن میشود که درنهایت از کیفیت برنج کاسته میشود. برای تشخیص دانههای ترکدار روشهای مختلف وجود دارد که تاحدی زمانبر میباشند. در حالی که توسعه روش های ابزاری تشخیص کیفیت توده دانه، مانند تشخیص ترک در دانه های برنج، از اهدافی است که میتواند ضمن ارتقای کیفیت مواد غذایی حاصل از غلات، سبب تسهیل بیشتر در تجارت و کنترل کیفی غلات گردد. بنابراین، در این تحقیق هدف بررسی تاثیر دو عامل دما و رطوبت بر ایجاد ترک در دانههای برنج، در یکی از ارقام متداول، میباشد.
.2 مواد و روشها
رقم مورد آزمایش جزو ارقام متداول کشتشده در استان مازندران به نام هاشمی بود. آزمایشات در آزمایشگاه خواص مکانیکی محصولات کشاورزی، دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام گرفت. در این پژوهش پساز اماده سازی نمونه اولیه رطوبت اولیه دانهها تعیین شد. روش خشککردن با آون رایجترین روش تعیین رطوبت است. در این روش وزن کم شده در اثر خشککردن، همان وزن آب میباشد که با قرار گیری در معادله فوق میزان رطوبت محصول را میدهد. برای این منظور وزن مشخصی از محصول مورد نظر در دما و مدت زمان معینی در ظروف آلمینیومی شمارهگذاری شدهای داخل آون قرار داده میشود. بسیاری از انجمنهای حرفهای چون ASAE ,ٌ AOAC ٍو AACC َ استانداردی را برای تعیین رطوبت به روش آون منتشر کردهاند که دما و مدت زمان قرارگیری در آون و همچنین اندازهی نمونه را برای محصولات مختلف ارائه میدهند. بعد از مدتزمان تعیینشده، نمونهها از آون درآورده شده و سپس آنها را وزن کرده و وزن آب از دسترفته محاسبه میگردد. بعد از انجام آزمایش صورت گرفته رطوبت اولیه نمونه 7درصد بر پایه تر ذکر شد. محتوای رطوبت دانه برنج در موقع برداشت تا تبدیل آن از23درصد الی 8درصد بر پایه تر متغیر میباشد .[7] از اینرو در این تحقیق برای بررسی تاثیر محتوای رطوبت دانه دو رقم برنج بر خواص فیزیکی آن، از سطوح رطوبتی 12 و 16 درصد بر پایه تر استفاده شد. از روابط زیر مقدار آب مقطر مورد نیاز برای اضافه کردن به نمونهها بدست آمد.
دانههای شلتوک بعد از مخلوط شدن با آب مقطر در کیسههای پلاستیکی ریخته شدند و در دمای 10 درجه سانتیگراد به مدت دو روز در یخچال نگهداری شدند.[11] برای تعیین میزان محتوای رطوبتی برنج، نمونههای به صورت تصادفی و در شرایط یکسان تهیه شد. نمونه 50 گرمی به مدت 24 ساعت در داخل آون آزمایشگاهی با دمای 10 درجه سانتی گراد قرار داده شد و رطوبت اولیه نمونه به روش وزنی بر اساس استاندارد ASAE تعیین گردید.[4]
مدتی قبل از شروع آزمایش و خشک کردن، نمونهها از یخچال بیرون آورده شدند تا با محیط آزمایشگاه هم دما شوند. خشککردن یکی از مهمترین روشهای نگهداری محصولات کشاورزی است که دوره انبارداری این محصولات را افزایش میدهد. اکثر خشککن های صنعتی از جریان هوای داغ جهت خشک کردن استفاده میکنند. از سوی دیگر، خشککردن محصولات کشاورزی جزء فرآیندهایی به شمار میرود که انرژی زیادی مصرف میکند.
در این تحقیق برای تأثیر اثر رطوبت بر ایجاد ترک در دانه ها از خشککن آون آزمایشگاهی استفاده شد. شرکت های سازنده ی این دستگاه آزمایشگاهی، برای انجام فعالیت های گوناگون، این وسیله را در شکل های مختلفی طراحی کرده اند. در بعضی از آنها، انتقال گرما به شکل خودکار و طبیعی انجام میشود، در صورتی که در بعضی از مدلهای دیگر این وسیله، انتقال گرما با کمک پنکه و یا از ویژگی سبک بودن هوای گرم و سنگین بودن هوای سرد، برای جابجایی هوای داخل آون استفاده میشود. معمولا، عملکرد آون ها در طیف گرمایی بین دمای اتاق تا 350 درجه سانتیگراد قرار میگیرد. با آن که انواعی از فورها هستند که تا دمای 600 درجه سانتیگراد را نیز فراهم میسازند.[6]
شکل شماره -1 آون فن دار، 53 لیتری، مدل .UF55
ضریب رعنایی نمونهها
قبل از انجام آزمایشهای خشککردن به منظور تعیین ضزیب رعنایی دو رقم مورد آزمون و مطالعه تاثیر آن بر ترک خوردگی شلتوک طی خشک شدن، از هر رقم صد دانه به صورت تصادفی جدا و ابعاد آنها شامل طول و قطر با استفاده از یک کولیس دیجیتال با دقت 0/01 میلیمتر اندازهگیری شد. سپس محاسبه نسبت طول به قطر نمونهها ضریب رعنایی هر رقم طبق استاندارد 127 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین گردید.[9]
