بخشی از مقاله
چکیده:
گلرنگ یکی از انواع دانه های روغنی است. دانه های روغنی پس از غلات، دومین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می دهند. روغن ها و چربی ها از زمان های بسیار دور نقش مهمی در تغذیه انسان ایفا می کنند. هدف از این پژوهش بررسی و تعیین ویژگی های فیزیکی نه رقم دانه گلرنگ شامل طول، عرض، ضخامت، میانگین قطر هندسی، میانگین قطر حسابی، ضریب کرویت، مساحت رویه، حجم، وزن هزار دانه، دانسیته واقعی، دانسیته تودهای و تخلخل بود.
به منظور مقایسه خصوصیات فیزیکی تیمارها با هم و ارتباط این ها با چند ویژگی مؤثر بر کمیت و کیفیت روغن های استحصالی از آن ها، نتایج آزمایشات تحت تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. علاوه بر این، شناخت ابعاد محوری در تعیین و طراحی اندازه حفرههای ماشینهای انتقال دهنده دانه ها، مانند ماشین های دقیقکار لازم است. نتایج نشان داد رقم اثر معنیداری - در سطح احتمال - %1 بر خواص فیزیکی دانه گلرنگ دارد.
ارقام مورد بررسی با توجه به جدول تجزیه واریانس از نظر میزان طول، عرض، ضخامت و مساحت سطح اختلاف معنی دار - - p<0/01 داشتند. مساحت رویه دانه که از تیمارهای مورد آزمایش بود، نشان دهنده الگوی رفتاری دانه در یک سیال در حال حرکت مانند هوا می باشد و در بعضی فرآیند ها نظیر جداسازی مواد اضافی از دانه ها در خلال عملیات تمیزسازی توسط وسایل نیوماتیکی استفاده می شود.
مقدمه:
گلرنگ یا کافشه از دانهای روغنی است که پس از غلات، دوّمین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می دهند. روغن ها و چربی ها از زمان های دور نقش مهمی را در تغذیه انسان داشتهاند و یکی از اجزای مهم تشکیل دهنده غذای انسان میباشند. به گزارش سازمان خواروبار جهانی - FAO - ، ایران در سال 2010 با تولید حدود 470 تن مقام سیزدهم را در بین کشورهای تولید کننده به خود اختصاص داده است و در بین کشورهای منطقه مقام ششم را از آن خود کرده است. کل تولید جهانی گلرنگ حدود 600 هزار تن است
گلرنگ Carthamus Tinctorius.L گیاهی از تیره مرکبه و از خانواده Asteraceae بوده و به صورت یک یا دو ساله رویش می نماید. مقدار روغن دانه گلرنگ در شرایط مساعد تا 45 درصد میرسد. کشورهای هند، آمریکا و مکزیک مهمترین تولید کنندگان گلرنگ در جهان بشمار میروند
ترکیبات دانه گلرنگ به طور متوسط عبارتند از : پوسته %33-60، مغز %40-67 و روغن .%19-45 هدف از اصلاح گلرنگ تولید ارقام پوست نازک با درصد روغن بالا میباشد. هر چند وجود پوسته نازک باعث افزایش روغن میشود ولی دانه را در برابر آسیبهای مکانیکی طی حمل و نقل و خرمنکوبی حساس میسازداساساً. اندازه دانه یک خصوصیت مطلوب برای انتخاب ارقام جدید گلرنگ محسوب نمیشود
شکل-1 تصویر دانه گلرنگ
استفاده از ویژگیهای فیزیکی محصولات دانهای برای تشخیص کیفی و طبقهبندی دانه میتواند بسیار مفید باشد. امروزه به استفاده هم زمان از دو روش مکانیکی و نوری - همچون - NIR برای بررسی ویژگیهای فیزیکی محصول توجه خاصی شده است
ویژگیهای ظاهری دانه شامل میانگین ابعاد هندسی دانهها، وزن هزار دانه، وزن واحد حجم، رطوبت، شکل دانه و... میباشد. با توجه به اهمیت خصوصیات درونی دانه می-توان با استفاده از خواص ظاهری به قضاوت در مورد کیفیت محصول نهایی پرداخت
وزن دانه بر حسب وزن هزار دانه بیان میشود و تابعی از اندازه و دانسیته است. هر قدر دانهها بزرگتر و دارای دانسیته بیشتری باشند مقدار آندوسپرم آنها بیشتر از سایر قسمتها است. به همین دلیل تصور میشود که وزن هزار دانه نسبت به وزن هکتولیتر معیار با ارزشتری برای بازدهی محصول است . - Paulsen, 1978 - دلی1 و همکاران در سال 2011 اثر پارامترهای فیزیکی بر روغنگیری را مورد بررسی قرار دادند.
در این تحقیق از سه نازل 6، 10 و 12 میلیمتری و در سرعتهای 21، 54، 65 و 98 دور بر دقیقه و همچنین از هلیسهایی با قطر 8 و 11 میلیمتر استفاده شد. با استفاده از هلیس 8 میلیمتری درصد بازدهی روغنکشی کاهش یافت، با استفاده از هلیس 11 میلیمتری و دور 65rpm بیشترین بازدهی را داشت. در دورهای بالاتر مواد سریعتر از نازل خارج میشد و وقت کافی برای استخراج در اختیار دانه قرار نمیگرفت.
پرادهان1 و همکاران در سال 2011 به بررسی استخراج روغن از دانه جاتروفا با پرس هلیسی پرداختند. این آزمایش به منظور تعیین اثر رطوبت انجام شد. اثر دما و زمان پخت بر عملکرد روغن خارج شده در زمان استخراج بررسی گردید. حداکثر بازده روغن %73/14 در رطوبت %9/69 و دمای پخت 110 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه بود. در شرایط دانه پخته نشده نسبت به پخته شده، بازدهی %7 افزایش یافت.
با وجود مطالعات گسترده در زمینه خواص مکانیکی محصولات کشاورزی، اغلب این مطالعات با هدف استخراج خواص مهندسی انجام شده و کمتر با بررسی ویژگیهای کیفی مرتبط بوده است. منظور از خواص مهندسی، ویژگیهایی از محصول است که در طراحی ماشینآلات تولید یا فرآوری کاربرد دارد. در حالی که خواص کیفی ویژگیهایی میباشندکه در کیفیت محصول نهایی حاصل از فرآوری مؤثرند - افکاری سیاح و همکاران، . - 1384 به طورکلی، اهداف تحقیق حاضر را می توان به صورت زیر بیان نمود:
· مقایسه ویژگیهای فیزیکی نه رقم مختلف از دانههای گلرنگ.
· بررسی وجود ارتباط میان خصوصیات فیزیکی دانههای گلرنگ با برخی ویژگیهای مؤثر بر کیفیت روغن
مواد و روش ها:
در این پژوهش 9 رقم گلرنگ از مراکز تحقیقات داراب، استان اصفهان و مرکز اصلاح نهال و بذر کرج به میزان یک کیلوگرم از هر رقم تهیه شد و پس از تمیز کردن دانهها در کیسههای پلاستیکی نگهداری گردیدند. ارقام تهیه شده شامل آسنتریا، اصفهان 14،پدیده، سینا411، فرامال، گلدشت، گلدشت پاییز، محلی اصفهان و ورامین بود. همچنین برای جلوگیری از کاهش رطوبت نمونههای گلرنگ، پلاستیکهای کاملاً مسدود حاوی نمونهها، در دمای 4 درجه یخچال نگهداری گردیدند. رطوبت اولیه هر رقم گلرنگ با استفاده از کوره آزمایشگاهی اندازهگیری شد. به این منظور از هر نمونه حدود 10 گرم به مدت 24 ساعت در دمای 105 درجه سانتیگراد قرار داده شد و رطوبت آن به روش وزنی از رابطه زیر تعیین شد:
در این رابطه M.C. درصد رطوبت نمونهها بر پایه خشکm1 و m2 به ترتیب جرم اولیه و نهایی نمونه بر حسب گرم است. برای توزین نمونهها از ترازوی دیجیتالی مدل GF-600 ساخت ژاپن با دقت 0/001 گرم استفاده شد. کوره مورد استفاده مدل BF-55 ساخت ایران با دقت 1 C بود.
تعیین برخی خواص فیزیکی دانه گلرنگ
خواص فیزیکی تعیین شده شامل ابعاد هندسی، ضریب کرویت، سطح مقطع، مساحت رویه و وزن هزار دانه بود. حدود 12 ساعت قبل از آزمایش-ها، نمونههای گلرنگ به منظور هم دما شدن با محیط از یخچال خارج شدند. ابعاد دانه به منظور مقایسه تیمارها و همچنین محاسبه سطح مقطع دانه برای محاسبه انرژی شکست ویژهی دانهها اندازهگیری شدند. اندازه دانه را میتوان توسط ابعاد سه گانه طول، عرض و ضخامت بیان کرد شکل - . - 2 برای اندازهگیری این ابعاد از کولیس دیجیتال مدل LG 9001 ساخت چین با دقت 0/01 میلیمتر استفاده شد. از هر رقم 50 عدد گلرنگ به صورت تصادفی انتخاب شدند، سپس ابعاد سه گانه آنها اندازهگیری گردید. میانگین قطر هندسی - GMD - 2 با استفاده از رابطه 2 محاسبه شد
همچنین میانگین قطر حسایی3 بر حسب میلیمتر با توجه به شکل دانه گلرنگ از رابطه 3 حساب گردید
