بخشی از مقاله
چکیده
امروزه عمل فراوري آن قسمت از محصولات که در صنعت بدون استفاده میباشد راهکاري در زمینه افزایش بازدهی محصولات و استفاده از تمام پتانسیل محصولات غذایی میباشد. یکی از عملهاي فراوري هسته خرما، خرد کردن آن میباشد. از مواد خرد شده حاصل میتوان در فرآیندهاي صنعتی و سایر صنایع تبدیلی استفاده نمود. در این تحقیق اقدام به ساخت دستگاه خردکن هسته خرما، و ارزیابی آن گردید. اندازهگیري رطوبت اولیه هسته خرما که در ابتداي عمل خرد کردن هسته خرما مهم میباشد صورت گرفت. رطوبت اولیه هسته خرما براي سه نمونه انتخاب شده 4/6 درصد گزارش گردید. پس از ساخت دستگاه اندازهگیري خردکردن هسته خرما در سه تکرار براي سه تیمار تعداد تیغه 6 - ، 12 و 24 عدد - براي سرعتهاي 900، 1200 و 1450 دور در دقیقه صورت گرفت که براي آنالیز دادههاي دریافتی از طرح آماري فاکتوریل اسپلیت پلات استفاده گردید که آنالیز آماري نشان داد اختلاف سرعت و تیغه در تکرارهاي مختلف اختلاف معنیداري باهم دارند. با اجرا نمودن آزمون LSD بهترین عملکرد خردکردن مربوط به سرعت 1450 دور در دقیقه با تعداد 24 تیغه میباشد.
واژههاي کلیدي: ارزیابی، ساخت، خردکردن، هسته خرما، آنالیز آماري.
مقدمه
خرما - .Phoenix dactylifera L - در مناطق نیمه گرمسیري و گرمسیري جهان گسترش داشته و بیشتر محققین منشا اولیه این محصول را کشورهاي ایران و عراق میدانند. این محصول به لحاظ ارزش و امنیت غذایی، اشتغال، حفظ محیط زیست و توسعه پایدار کشاورزي، یک محصول راهبردي در ایران و کشورهاي عربی محسوب میگردد . رقابت براي دستیابی به بازارهاي بینالمللی و توسعه صادرات سبب شده است تا کشورهاي مهم خرماخیز جهان در جهت افزایش میزان تولید، عملکرد و صادرات این محصول گامهاي اساسی بردارند. ایران یکی از مهمترین خواستگاههاي خرما در جهان محسوب میگردد و طبق بسیاري از منابع خرما از ایران و عراق به سایر کشورها انتقال داده شده است.
با توجه به ارزش غذایی خرما و نتایج تحقیقات ارائه شده در مورد آن، می توان با عمل فرآوري، جهت مصارف صنعتی، غذایی و غیره استفاده نمود. همچنین یکی از فواید خرما که شاید کمتر کسی در مورد آن شنیده باشد ارزش هسته خرما است. درخت خرما از طریق پا جوش تکثیر میشود و هسته آن براي کاشت چندان مناسب نیست بنابراین میتوان بدون اینکه به چرخه کاشت آن آسیب وارد شود، به طور کامل از هسته آن استفاده کرد. هسته خرما بسته به واریتههاي آن حدود %15 -6 و بطور متوسط %10 کل وزن میوه خرما را به خود اختصاص داده است و به مقدار زیادي در کارگاههاي فرآوري خرما به شکل ضایعات تولید میشود. هسته به عنوان ضایعات پس از آسیاب کردن میتواند براي تغذیه دام بکار رود و در بسیار از کارگاههاي فرآوري خرما در صنایع تبدیلی و شیرینی سازي استفاده میگردد. هسته هاي جدا شده از میوه داراي ارزش غذایی و روغن بالاتري نسبت به میوه خود میباشند.
دستگاه خردکن از قسمتهاي مختلفی تشکیل شده است. قسمت اصلی دستگاه کوبنده و ضد کوبنده میباشد که کوبنده از تیغههاي شلاقی که روي یک محور نصب شده، تشکیل یافته است. ضد کوبنده متشکل از سرندهایی با قطرهاي متفاوت براي پودر کردن هسته خرما با اندازههاي مختلف است. نیروي مورد نیاز براي گرداندن کوبنده از یک موتور الکتریکی گرفته میشود و سرعتهاي متفاوت کوبنده توسط یک جعبه دنده که از پولیهایی با قطرهاي متفاوت تشکیل یافته بدست میآید. پارامترهاي مختلفی روي کیفیت پودر شدن هسته خرما موثر است که طراحی دستگاه را تحت تاثیر قرار میدهد. از این پارامترها می توان به تعداد تیغههاي کوبنده، سرعت دورانی کوبنده و میزان رطوبت هسته خرما نام برد.
ارزیابی ماشین خردکن هسته میوهجات در رطوبتهاي مختلف هسته موضوع تحقیقی است که توسط آنییی در سال 2006صورت گرفته است. نتایج حاکی است که درصد خرد شدن هسته در رطوبت هاي بالا بهتر از رطوبتهاي پایین میباشد. با توجه به پودر شدن هسته خرما امکان خرد کردن آن در رطوبتهاي بالا مقدور نبوده و بر کیفیت خرد کردن تأثیر خواهد داشت. پایین بودن رطوبت بر کیفیت مواد خرد شده موثر بوده و از طرف دیگر باعث افزایش مقدار نیروي شکست هسته خرما میگردد. با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و نیاز اصلی مردم به مواد غذایی استفاده از تمام پتانسیل غذایی موجود در میوهجات ضروري میباشد. همانطور که اشاره شد کشور ما یکی از تولید کنندگان خرما در خاورمیانه می باشد که این مهم باعث رویکرد صحیح نسبت به این محصول می باشد .
با توجه به تحقیقات صورت گرفته در زمینه ارزش غذایی هسته خرما فرآوري آن مهم به نظر می رسد ، از سیستمهاي که براي فرآوري مورد استفاده قرار میگردد خردکردن آن میباشد که با خرد کردن آن و استفاده در صنایع تبدیل میتوان به ارزش غذایی این محصول دست یافت . باتوجه به اینکه هسته خرما در کشور بدون هیچ استفاده دور ریخته می شود و حتی در کاشت محصول بدلیل تکثیر آن از تنه نیز از این قسمت از میوه خرما استفاده بعمل نمیآورند اقدام به ساخت یک دستگاه خردکن جهت فرآوري آن خواهد گردید. نظر به اینکه انواع خردکنها در صنعت فرآوري موجود می باشد که اغلب این خرد کنها وارداتی بوده و از کشورهاي دیگر وارد ایران میشوند بنابراین جاي آن رسیده که بتوان گامی در این زمینه برداشت و اقدام به ساخت یک دستگاه خرد کن هسته خرما نمود تا در زمینه فرآوري کامل هسته خرما و نهایت استفاده از ارزش غذایی آن گامی موثر برداشت. هدف از این تحقیق، ساخت دستگاه خردکن هسته خرما و ارزیابی عملکرد آن جهت استفاده در کارگاههاي فراوري میباشد.
مواد و روشها
در این تحقیق اقدام به ساخت و ارزیابی عملکرد یک دستگاه خردکن هسته خرما جهت پرداخته شده است. هدف اصلی از ساخت این دستگاه اعمال سهولت در خردکردن و فرآوري هسته خرما جهت مصارف صنعتی میباشد. ساخت یک سیستم نیازمند طراحی صحیح و مهندسی میباشد.عملاً بدون در نظر گرفتن طراحی، ساخت یک سیستم با مشکل روبرو خواهد شد. در ساخت دستگاه خردکن هسته خرما کلیه مبانی طراحی مهندسی - شبیهسازي، محاسبات و... - صورت گرفته است . با توجه به اینکه هدف این تحقیق ارزیابی عملکرد سیستم مذکور میباشد بنابراین از آوردن مبانی طراحی با توجه به حجم گستردهي آن خودداري شده است. به این ترتیب، مواد و تجهیزات مورد استفاده در ساخت سیستم به صورت زیر میباشد:
1. الکتروموتور: براي تأمین نیروي دورانی در پولی کهنهایتاً منجر به حرکت قسمت خردکن دستگاه میشود نیاز به الکتروموتور با قدرت و سرعت کافی میباشد. با در نظر گرفتن هزینهها، ماکزیمم سرعت دورانی مورد نیاز و حداکثر توانی الکتروموتور در زمان بیش باري الکتروموتوري با مشخصات مناسب انتخاب گردید.
2. سیستم تسمه – پولی براي انتقال توان: براي انتقال توان از الکتروموتور به واحد خردکن براي سرعتهاي مدنظر از پولیهاي با ابعاد مناسب که سرعت موردنظر را در اختیار قرار میدهد استفاده گردید.
3. یاتاقان: براي تأمین نشیمنگاه حرکت دورانی در دو سمت محور خردکن از یاتاقانهاي بلبرینگدار استفاده مینمایند. همه بلبرینگهاي استاندارد داراي یک شماره فنی اصلی میباشند کهمعمولاً شامل سه تا پنج رقم و یا ترکیبی از حروف و ارقام است. بنابراین یاتاقان حلزونی با توجه به کاربرد آن و نصب راحت آن استفاده گردیده است.
4. الک - ضد کوبنده واحد خردکن - : انتخاب الک مناسب براي عمل خرد کردن هسته خرما حائز اهمیت باشد. نیرو از طرف تیغه به هسته خرما وارد شده و از طرف هسته خرما به الک وارد خواهد شد. انتخاب جنس مناسب براي الک در جهت جلوگیري از گسیخته شده توسط این نیرو مهم میباشد. از طرف دیگر انتخاب سوراخهاي مناسب الک مواد خرد شده را آنقدر در محفظه خردکن نگه داشته تا قطعات با ابعاد ریزتر در دسترس باشند. همچنین سوراخهاي الک نیز باید به نحوي انتخاب شوند که سوراخها زود گرفته نشوند. با توجه به اندازهگیري ابعاد اولیه هسته خرما الکی با سوراخ مناسب انتخاب گردید.
5. ساخت تیغه به همراه محور آن: با اندازهگیري نیروي وارد بر تیغه این نیرو محاسبه گردید. ورقی از جنس فولاد با ضخامت 7 میلیمتر از بازار تهیه و به قطعات 17 در 5 سانتیمتري برش داده شد. پس از اتمام تیغهها با مته 15 میلی متر از قسمت پایین با فاصله 3/5 سانتیمتر سوراخکاري گردیدند. تیغهها بر روي محور موردنظر سوار گردیدند. با توجه به اینکه تیغهها باید بصورت شلاقی کار نمایند بنابراین آزادانه بر روي محور مورد نظر دوران مینمایند. براي اینکه تیغهها در هنگام کار بهم نزدیک نگردند از بوشهاي در بین تیغهها استفاده شد.
6. ساخت دستگاه خردکردن هسته خرما: پس از محاسبات مورد نیاز و در نظر گرفتن شرایط موجود با آماده شدن تجهیزات ذکر شده اقدام به ساخت سیستم موردنظر گردید. شکل1 نماي سیستم ساخته شده را نشان میدهد.
