بخشی از مقاله
چکیده:
گیاه جو پس از گندم، ذرت و برنج چهارمین گیاه مهم در خانواده غلات به شمار می رود. هدف از این تحقیق تعیین اثر رطوبت بر روي برخی خواص فیزیکی دانه جو می باشد. این آزمایشات در 4 سطح رطوبتی %10/5، %12/5، %14/5 و %16/5 انجام شد. خواص ابعادي شامل طول، عرض، ضخامت، حجم، سطح تصویر شده، کرویت، میانگین قطر حسابی و هندسی در 150 تکرار و همچنین خواص ثقلی شامل چگالی حقیقی و چگالی توده، تخلخل، زاویه ریپوز پر کردن و زاویه ریپوز تخلیه در 10 تکرار و خواص استاتیکی شامل اثر رطوبت و سطح تماسی - ورق آلومینیومی، ورق گالوانیزه و آهن - بر ضریب اصطکاك استاتیکی در 10 تکرار اندازه گیري شد. با توجه به نتایج حاصله، خواص ابعاد دانه جو ، به غیر از کرویت در اثر افزایش رطوبت در سطح احتمالی %1، افزایش می یابند درحالیکه کرویت دانه ها با افزایش رطوبت کاهش می یابد. همچنین چگالی توده نیز با افزایش رطوبت در سطح احتمالی %0/05 کاهش می یابد و دیگر خواص ثقلی و همچنین ضریب اصطکاك استاتیکی در اثر افزایش رطوبت در سطح احتمالی %0/05 افزایش می یابند. اثر تغییر سطح تماسی بر ضریب اصطکاك استاتیکی نیز در سطح احتمالی 0/05 معنی دار بود.
واژگان کلیدي: خواص فیزیکی، رطوبت، دانه جو
مقدمه:
جو - hordeum vulgare - گیاهی از خانواده Poaceae می باشد. این گیاه از راسته غلات با برگهاي باریک و به رنگ سبز روشن و داراي انتهاي گرد است. این گیاه، یکساله با گل آذین سنبله اي مرکب است. جو - barley - ، همانند یولاف، برنج، گندم و ذرت از دسته غلات بوده و از قدیم براي تغذیه حیوانات استفاده می شود. گیاه جو پس از گندم، ذرت و برنج چهارمین گیاه مهم در خانواده غلات به شمار می رود. این گیاه در اصل، به عنوان منبع غذایی بشر در زمان هاي بسیار قدیم کشت می شد، اما امروزه عمدتاً به عنوان خوراك دام و صنایع مالت سازي کشت می شود و حتی در درمان تعدادي از بیماریها نیز مؤثر شناخته شده است.
جو به عنوان غذاي دامی به اندازه 80- 90 درصد ذرت دانه اي ارزش دارد. انواعی از جو که براي صنایع تخمیري به کار می روند گرانتر از نوعی است که به مصرف دام می رسند زیرا نوع تخمیري دانه باید کیفیت بالاتر، درصد پروتئین کم و نشاسته زیادتري داشته باشد و رنگ آن روشن باشد. - کلهري، .1 - 1381 بنابر آمار فائو بیشترین تولید جو در ایران مربوط به سال 2011 با 3918980 تن می باشد که سطح زیر کشت در همین سال 16705020 هکتار بوده است و در سال 2011، کشورهاي ترکیه و ایران به ترتیب مقام اول و دوم سطح زیر کشت و همچنین میزان تولید محصول جو را به خود اختصاص داده اند که همین امر نشانگر ظرفیت بالاي کشور ایران در کنترل وضعیت بازار منطقه می باشد
انبارداري، یکی از عملیات میانی در مسیر رساندن محصول از تولید کننده به واحدهاي فرآوري و همچنین رساندن کالاهاي غذایی از واحدهاي فرآوري به دست مصرف کننده می باشد. در کشورهاي توسعه یافته ضایعات انبارداري سالانه کمتر از %1 می باشد، این در حالیست که در کشورهاي در حال توسعه این مقدار در حدود %10-15 تخمین زده شده است. همچنین در طی عملیات کشاورزي برداشت، پس از برداشت، کاشت و ... دانه هاي جو در معرض برخورد با یکدیگر و با قسمتهاي مختلف ماشین هاي کشاورزي و فرآوري قرار میگیرند و این امر باعث بروز صدمات و ایجاد ضایعات در دانه هاي جو خواهد شد و همچنین مقدار رطوبت دانه در مقدار ضایعات و بروز صدمات وارد بر دانه تأثیر گذار است. علاوه بر این از خواص فیزیکی دانه هاي جو می توان در سیستم هاي انتقال، ذخیره سازي، بوجاري و درجه بندي محصول استفاده کرد. بنابراین شناخت خواص فیزیکی محصولات کشاورزي و مواد غذایی، همواره مورد توجه و علاقه متخصصین بوده است.
این موضوع به ویژه در رابطه با ماشین هاي کشاورزي، از لحاظ تأثیري که بر دانه در مراحل کاشت، برداشت، حمل و نقل، ذخیره سازي و فرآوري بر محصول ایجاد می کند، حائز اهمیت است - راسخ و کاشی، . - 1391 از چگالی توده براي محاسبه حجم انبار لازم براي نگهداري دانه ها استفاده می شود. از چگالی حقیقی براي محاسبه توان مورد نیاز سیستم هاي انتقال استفاده می شود. لذا طراحی سیستمهاي نگهداري و انتقال دانه به دانش جامع در مورد خواص فیزیکی و مکانیکی دانه نیاز دارد. اطلاعات دقیق از خواص فیزیکی مواد سیلویی از قبیل ضریب اصطکاك داخلی و خارجی، براي طراحی سیستم برداشت و جابجایی مواد سیلویی مورد نیاز می باشد. همچنین مدلسازي فرآیند بسته بندي به برخی خواص فیزیکی و مکانیکی موادي که بسته بندي می شوند، نیاز دارد - افضل نیا، رابرگ، .2 - 2007 علاوه بر جلوگیري از مصرف توان اضافی مانع از بروز ضایعات و در نتیجه کاهش قوه نامیه و ارزش تجاري آن می شود. هدف از این تحقیق تعیین اثر رطوبت بر روي برخی خواص فیزیکی دانه جو می باشد.
پیش از این تحقیقات متعددي در زمینه خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی غلات در ایران و سایر نقاط دنیا انجام گرفته است. رضوي و همکاران - 1385 - ، زاویه ریپوز تخلیه را بیش از زاویه ریپوز پرکردن بدست آوردند. همچنین راسخ و همکاران - 1386 - ، خواص فیزیکی و مکانیکی گندم سن زده و سالم رقم سرداري مورد مطالعه قرار گرفته است. آنها نتیجه گرفته اند که جداسازي گندم هاي سن زده و سالم بر اساس فاکتورهاي مکانیکی امکان پذیر می باشد درحالیکه این امکان از طریق اندازه و شکل دانه میسر نیست. راسخ و کاشی - 1391 - نتیجه گرفتند که سطح آلومینیوم بیشترین و فولاد کمترین ضریب اصطکاك استاتیکی را داشتند. همچنین ضریب اصطکاکی و سرعت حد با افزایش رطوبت به طور خطی افزایش نشان داد. در تحقیقی که افضل نیا و رابرگ - 2007 - انجام داده اند، خواص فیزیکی و مکانیکی علوفه سیلویی مورد بررسی قرار گرفته اند. در این تحقیق مشاهده شد که ضریب اصطکاك ساقه جو بر یک سطح استیل صیقلی، با افزایش رطوبت ماده از 0/14 به 0/27، افزایش می یابد.
در مطالعه ازترك اسن - 2008 - مشاهده شد که با افزایش محتواي رطوبتی، چگالی توده و چگالی حقیقی به ترتیب به صورت خطی کاهش و افزایش می یابند و چگالی حقیقی در تمام میزان رطوبت هاي مورد مطالعه بیش از چگالی حجمی مشاهده شد. . همچنین تخلل و زاویه اصطکاك داخلی نیز با افزایش رطوبت افزایش می یابند. . در تحقیقی دیگر توسط توکلی و همکاران - 2009 - خواص فیزیکی جو در محتواي رطوبتی 7/34 درصد تا 21/58 درصد بر پایه وزن خشک اندازه گیري شده است. نتایج نشان داد با افزایش محتواي رطوبت در این محدوده، طول متوسط، عرض، ضخامت، میانگین حسابی و هندسی ابعاد دانه، وزن هزار دانه، کرویت، مساحت سطح زاویه ریپوز نیز افزایش می یابد در حالیکه چگالی حجمی، چگالی حقیقی، و تخلخل کاهش می یابد. ضریب اصطکاك ایستایی بسته به سطوح مختلف، به صورت خطی با افزایش رطوبت، کاهش می یابد. آقاجانی و همکاران 3 - 2012 - نیز تحقیق دیگري بر روي خواص فیزیکی جو انجام داده اند که تفاوت فاحشی بین خواص فیزیکی جو رقم صحرا و رقم والفجر بدست آورده اند.
مواد و روش ها:
انجام آزمایش:
نمونه مورد آزمایش یک رقم دانه جو میباشد که به طور عمده در کشور کشت میشود. بعد از تهیه حدود 20 کیلوگرم دانه جو، توده تهیه شده به آزمایشگاه خواص بیوفیزیک دانشکده فناوري کشاورزي و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی منتقل میشود. رطوبت اولیه نمونه با استفاده از اجاق آزمایشگاهی تعیین میشود. بعد از تعیین رطوبت اولیه نمونه ها، مقدار آب لازم براي اضافه کردن به نمونه ها براي رساندن رطوبت نمونهها به 3 سطح رطوبتی دیگر از رابطه زیر محاسبه میشود - راسخ و همکاران، . - 1386
