بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و محدودیت در افزایش اراضی زیر کشت برنج، کاهش ضایعات در عملیات تولید برنج از اهمیت خاصی برخوردار است. این تحقیق به مطالعه اثر نوع رقم برنج - چهار رقم طارم، دمسیاه، فجر و شیرودي - و نوع سیستم فرآوري - دو کارخانه سنتی و کارخانه مدرن - بر شکستگی و ترك خوردگی دانه برنج میپردازد. آزمایشها در قالب طرح تجزیه مرکب در سه تکرار انجام شدند تا تأثیر رقم و روش فرآوري در هر کارخانه بر کیفیت برنج مطالعه شود. پس از انجام مراحل تبدیل برنج در دو کارخانه سنتی و مدرن، درصد برنج ترك خورده و درصد شکستگی برنج براي هر تیمار اندازه گیري شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر کارخانه بر مقدار سالم بودن برنج در سطح یک درصد معنیدار است و درصد برنج سالم در کارخانه مدرن بیشتر از کارخانه سنتی است. همچنین اثر نوع رقم بر مقدار سالم بودن برنج در سطح پنج درصد معنیدار است و به ترتیب ارقام فجر، دمسیاه، شیرودي و طارم داراي بیشترین درصد برنج سالم هستند.
واژههاي کلیدي: کارخانه سنتی، کارخانه مدرن، شکستگی، تركخوردگی، تجزیه مرکب
مقدمه
برنج به عنوان دومین ماده غذایی ارزشمند، نقش حساسی را در تغذیه جهان کنونی به عهده دارد. ایران با داشتن 0/41درصد سطح زیر کشت برنج دنیا، رتبه 22 جهان و از نظر تولید و با داشتن 0/5 درصد کل تولید برنج جهان رتبه 18 را در اختیار دارد - کتتل 1A1,حقAً - . در ایران هزاران خانوار به ویژه در مناطق شمالی کشور، از طریق کشت این محصول، امرار معاش میکنند. با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و محدودیت در افزایش اراضی زیر کشت برنج، کاهش ضایعات در عملیات تولید برنج از اهمیت خاصی برخوردار است. شکستگی برنج تابع عوامل زیادي نظیر رقم، مدیریت زراعی، رطوبت هنگام برداشت و تبدیل، روش خشک کردن و وسایل به کار گرفته شده در مراحل تولید به ویژه سیستم تبدیل است - هاشمی نسب و همکاران، . - 1386
آنچه در روند تولید برنج نقش اساسی دارد و از نظر کاهش ضایعات نیز حائز اهمیت است، فرآیند تبدیل شلتوك به برنج سفید است. این فرآیند شامل کلیه عملیاتی است که روي برنج از مرحله خشک کردن تا درجهبندي آن صورت میگیرد. در هر یک از مراحل ذکر شده، آسیبهایی بر برنج وارد میشود، که البته بیشتر از جنبه کیفی داراي اهمیت است. نوع دستگاه تبدیل یکی از عوامل مؤثر بر خرد شدن برنج است و از آنجا که عملیات پوستکنی و سفیدکنی برنج در فرآیند تبدیل، مکانیکی و پیچیدهتر است، بخش اعظم ضایعات در این مرحله مشاهده میشود. در بررسی کیفیت کار ماشینهاي سفیدکن، توجه به این نکته بسیار مهم است که محصول خروجی ماشین باید کمترین مقدار برنج شکسته شده را داشته باشد که در این حالت، ماشین سفیدکن بهترین شرایط کاري خود را دارد. علاوه بر نوع دستگاه، رقم شلتوك نیز بر مقدار ضایعات موثر است به گونهاي که با یکسان بودن سایر شرایط میتوان ضایعات متفاوتی براي ارقام مختلف پیشبینی کرد - قوامی و همکاران، . - 1384
در کشورهاي در حال توسعه، ضایعات پس از برداشت محصولات کشاورزي شامل کوبیدن محصول، خشک کردن، نگهداري، حمل و نقل و تبدیل آن، حدود 30 تا 40 درصد از کل محصول تولیدي است - فیروزي و همکاران، . - 1383 متأسفانه فناوري کارگاههاي شالیکوبی ایران به بیش از 50 سال قبل بر می گردد و براي ارقام دانه کوتاه به عنوان رقم غالب آن زمان، فناوري مناسبی محسوب میشده است. ولی با تغییر ارقام برنج در سالهاي بعد و غالب شدن کشت ارقام دانه بلند در سطح کشور، تحول در صنعت شالیکوبی ضروري بوده که این امر تاکنون اتفاق نیفتاده است. قیمت برنج شکسته 30 تا 50 درصد قیمت برنج سالم است و به نقل از وزارت صنایع و معادن، ضایعات کارخانهجات شالیکوبی سنتی کشور سالانه 600 میلیون دلار است - بینام،. - 1391
تحقیقات فراوانی در زمینه اثر سیستم تبدیل بر شکستگی برنج در ایران انجام گرفته است. هاشمینسب و همکاران - 1387 -
با بررسی اثر نوع دستگاه سفیدکن، رقم و مدت زمان سفیدکنی بر درصد شکست، درجه سفید شدگی و شاخص سفیدشدگی برنج، به این نتیجه رسیدند که اثر نوع دستگاه سفیدکن بر درجه سفیدشدگی معنیدار بوده و درجه سفیدشدگی در سفیدکن سایشی به طور معنیداري از سفید کن اصطکاکی بیشتر است. همچنین مقدار شکست برنج در سفیدکن سایشی کمتر است که می تواند به علت تولید گرما و فشار بالاي ایجاد شده در سفیدکن اصطکاکی باشد. حیدري سلطانآبادي و همت - 1386 - ابتدا با طراحی و ساخت یک توپی مجهز به مارپیچ انتقال براي سفیدکن تیغهاي، به بررسی اثر فاصله تیغه از همزن و نیز اثر دبی خروجی بر کیفیت برنج در سفیدکن تیغهاي بهینهشده پرداختند. قاسمی ورنامخواستی و همکاران - 1387 - از توپی مجهز به مارپیچ انتقال در سفیدکن تیغهاي براي بررسی درصد شکستگی و سفیدشدگی برنج رقم سرخه استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند که اثر پارامترهاي دور توپی و دبی خروجی بر درصد شکستگی برنج رقم سرخه در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد. چابرا و همکاران - 2006 - قدرت فرآوري، مصرف انرژي و زمان لازم در شالیکوبیهاي مختلف اعم از روش سنتی و مدرن را مورد بررسی قرار داده و همچنین جداول و ارقام مربوط به درصد بازده و مقدار ضایعات را ارایه دادهاند. آنها به این نتیجه رسیدند که افزایش بازده تولید محصول نهایی و کاهش میزان ضایعات در کارخانهجات شالیکوبی مدرن با ظرفیت بالا کاملا قابل توجه است.
هدف از انجام این تحقیق مطالعه اثر نوع رقم برنج - چهار رقم طارم، دمسیاه، فجر و شیرودي - و سیستم فرآوري در دو کارخانه سنتی و مدرن بر شکستگی و ترك خوردگی دانه میباشد.
مواد و روشها
در این تحقیق از چهار رقم معروف برنج به نامهاي طارم، دم سیاه، فجر و شیرودي که جزء ارقام رایج در استان مازندران هستند، استفاده شد. نمونههاي ارقام مذکور پس از تهیه، براي فرآوري به دو کارخانه سنتی و مدرن موجود در استان مازندران ارسال گردیدند. به منظور یکسان در نظر گرفتن شرایط نمونههاي برنج قبل از انجام آزمایشات و به حداقل رساندن سایر عوامل مؤثر در شکستگی و ترك برنج، کلیه نمونهها از یک کشاورز خریداري شده و در حداقل زمان ممکن به دو کارخانه سنتی و مدرن انتقال داده شدند. کارخانه مدرن واقع در روستاي بهزادکلا در شهرستان بهشهر استان مازندران میباشد که داراي قابلیت فرآوري روزانه 70 تن برنج است، اما به دلیل محدودیت در سیستم خشککن، روزانه 30 تن برنج را فرآوري میکند. کارخانه مزبور به ترتیب داراي واحدهاي خشککن، پوستکن، سفیدکن 1، سفیدکن 2 و درجهبندي میباشد. کارخانه سنتی انتخاب شده در این تحقیق نیز واقع در روستاي زاغمرز در شهرستان بهشهر استان مازندران میباشد. این کارخانه به طور متوسط قابلیت فرآوري روزانه 6 تن برنج را دارد. کارخانه مزبور به ترتیب داراي واحدهاي خشککن، تمیزکن، پوستکن، سفیدکن و درجهبندي میباشد.
آزمایشها براي هر رقم و هر کارخانه در سه تکرار انجام شد تا تأثیر تیمارها و اثر متقابل آنها بر کیفیت برنج تبدیل شده بررسی شود. پس از انجام مراحل تبدیل برنج در دو کارخانه سنتی و مدرن، نمونهها در کمترین زمان ممکن به آزمایشگاه خواص فیزیکی گروه ماشینهاي کشاورزي دانشگاه صنعتی اصفهان منتقل شدند. نمونهها ابتدا در دستههاي 25 تا 50 گرمی جدا و سپس دانههاي ترك خورده و شکستهي هر دسته تفکیک شدند.
براي تشخیص دانههاي ترك خورده از ذرهبین استفاده شد. بدین منظور، کلیه نمونههاي موجود در هر دسته به دقت بررسی شده و هرگونه ترك احتمالی در دانهها شناسایی و آن نمونه به عنوان نمونه تركدار جدا شد. سپس دانههاي ترك خورده و سالم موجود در هر بسته با استفاده از یک ترازوي دیجیتال با دقت 0/001 گرم اندازهگیري شدند. براي محاسبه درصد ترك خوردگی در هر دسته از رابطه 1 استفاده شد.
وزن برنج تركخورده = ×100 - 1 - درصد برنج تركخورده
وزن کل نمونه سفید شده
براي تشخیص دانههاي شکسته نیز از تعریف ارائه شده توسط هاشمینسب و همکاران - 1387 - استفاده شد. طبق تعریف، برنج بلند تر از 0/75 طول یک برنج سفید سالم، به عنوان برنج سالم و برنج کوتاهتر از 0/75 طول یک برنج سفید سالم، به عنوان برنج شکسته محسوب میشود. بدین منظور، براي هر دسته نمونه، 50 تا 100 دانه برنج سالم انتخاب شدند و طول آنها با یک کولیس دیجیتال با دقت 0/01 میلیمتر اندازهگیري شد. سپس با میانگینگیري از مقادیر بدست آمده و ضرب آن در 0/75، حداقل طول برنج سالم محاسبه شد. در میان دانههاي موجود در هر دسته نمونه، برخی دانهها کاملاً با چشم و بدون نیاز به اندازهگیري
