تطویر طریقة غیر کیمیائیة لتعقیم أرز المخزن بالأشعة تحت الحمراء

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس بقسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

المستخلص

الهدف من هذه الدراسة هو تطویر طریقة غیر کیمیائیة سریعة وآمنة لتعقیم أرز المخزن ضد الحشرات وذالک باستخدام الأشعة تحت الحمراء مع المحافظة علی خصائص الجودة لأرز المخزن.
أجری هذا البحث بمعمل هندسة التصنیع الزراعی بقسم الهندسة الزراعیة والحیویة بجامعة کالیفورنیا دیفز بالولایات المتحدة الأمریکیة. تم استخدام عینة من أرز المخزن صنف (M202) ذات محتوی رطوبی11±0.3 % علی أساس رطب. قسمت العینة الرئیسة باستخدام موزع عینات قیاسی إلی مجموعتین. المجموعة الأولی استخدمت فی اختبارات التعقیم والمجموعة الثانیة استخدمت فی تقییم خصائص الجودة تحت ظروف الدراسة.
تم معاملة العیناتبالأشعة تحت الحمراء بشده إشعاع 5300 وات⁄ م2 لفترات زمنیة مختلفة (10،15،20 ،25،30 ثانیة). بعد المعاملة بالأشعة تحت الحمراء تم إجراء معالجات التلطیف بحفظ العینات عند درجات حرارة مساویة لدرجات حرارة العینات المعاملة بالأشعة تحت الحمراء وذالک لفترات زمنیه تراوحت من صفر إلى ثلاث ساعات.
دلت نتائج الدراسة على إمکانیة استخدام الأشعة الحمراء لتسخین أرز المخزن إلى درجات حرارة عالیه فی زمن قصیر جدا. حیث انه بتعرض العینات للأشعة تحت الحمراء لفترات زمنیه من 10- 30 ثانیه تم الوصول إلى درجات حرارة لکتلة الأرز تراوحت من 46 - 67 درجه مئویة .ونتیجة لان زمن المعاملة باستخدام الأشعة تحت الحمراء کان قصیر جدا ولانخفاض المحتوى الرطوبى الابتدائی لأرز المخزن فان الفقد الرطوبى أثناء المعاملة کان اقل من 0.7 % وکان ذلک هام للمحافظة على خصائص الجودة لأرز المخزن. کما دلت نتائج الدراسة علی أن تسخین أرز المخزن إلى درجات حرارة 60 درجة مئویة متبوعا بمعالجة التلطیف لزمن 20 دقیقة کان کافیا للحصول على التعقیم الفعال إلا أن تسخین الأرز إلى 60 درجة مئویة متبوعا بمعالجة التلطیف لمدة 3 ساعات ثم التبرید الطبیعی إلى درجة حرارة الغرفة کانت کافیة للحصول على تعقیم فعال وجودة عالیة لأرز المخزن.

الموضوعات الرئيسية


Afzal, T. M., and Abe, T. (1997). Combined convection and far-infrared radiation drying of rough rice. ASAE Paper No. 9760972. St. Joseph MI.
Anonymous, (1998). United Nations Programme (UNEP) Methyl Bromide Technical Options Committee (MBTOC). 1998. Assessment of the Alternatives to Methyl Bromide. United Nations Programme, Nairobi, Kenya, 374pp.
ASAE Standards, (1995). S352.2: 1 Moisture measurements-Ungrounded grain seeds Moisture relationships of grains (42nd ed.). St. Joseph, MI: ASAE.
Banks, H. J. and Fields, P. G. (1995). Physical methods for insect control in stored grain ecosystems. In Stored grain ecosystems (pp. 353–409). New York, NY: Marcel Dekker, Inc.
Cogburn, R. R. (1977). Susceptibility of varieties of stored rough rice to losses caused by storage insects. J. stored Prod. Res., 13, pp. 29-34.
Evans, D. E. and Dermott T. (1981) Dosage-mortality relationships for Rhyzopertha dominica(F.) (Coleoptera, Bostrychidae) exposed to heat in a fluidized bed. J. stored Prod. Res. 17, 53-64.
Fernando, M. D.; Palipane, K. B. and Adhikaranaike, T. B. (1988). Improvement of farm level grain storage methods in Sri Lanka, Tropical Post Harvest Technologist, 1(1):47-67.
Fields, P. G. (1992). The control of stored-product insects and mites with extreme temperatures. J. of Stored Prod. Res. 28, 89–118.
Fields, P. G. and Muir, W. E. (1996). Physical control. In Integrated management of insects in stored products. New York, NY: Marcel Dekker, Inc.
Flinn, P. W.; Hagstrum, D. W.; Reed, C. and Phillips, T. W. (2004). Simulation model of Rhyzopertha dominica population dynamics in concrete grain bins. J. Stored Prod. Res. 40: 39Ð45.
Hill, D. S. (1990). Pests of Stored Products and their Control. Boca Raton, FL: CRC Press.
Jones, V. M. and Waddell, B. C. (1997). Effect of hot water on mortality of Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae). J. of Econ. Entomology 90, 1357–1359.
Khir, R.; Pan, Z.; Salim, A.; Hartsough, B. R. and Mohamed, S. (2011). Moisture diffusivity of rough rice under infrared radiation drying. LWT- Food Science and Technology, 44, 1126-1132.
Khir, R.; Pan, Z.; Thompson, J. F.; Salim, A.; Hartsough, B. R. and Mohamed, S. A. (2012). Moisture removal characteristics of thin layer rough rice under sequenced infrared radiation heating and cooling. Journal of Food Processing and Preservation. In press.
Kirkpatrick, R. L. (1975). Infrared radiation for control of lesser grain borers and rice weevils in bulk wheat. Journal of Kansas Entomological Society, 48(1), 100–104.
Kshirod, R. B. (2011). Rice quality: a guide to rice properties and analysis. Woodhead Publishing, PA, USA.
Lurie, S. (1998). Postharvest heat treatments. Postharvest Bio. and Technol. 14, 257–269.
Mangan, R. L.; Shellie, K.C. and Ingle, S. J. (1998). High temperature forced-air treatments with fixed time and temperature for ‘Danc’ tangerines, ‘Valencia’ oranges, and ‘Rio Star’ grapefruit. J. of con. Entomology 91, 934–939.
 Mourier, H. and Poulsen, K. P. (2000). Control of insects and mites in grain using a high temperature/short time (HTST) technique, J. Stored Prod. Res. 36, 309–318.
Nelson, S. O. (1972). Possibilities for controlling stored-grain insects with RF energy. J. Microwave Power 7, 231-239.
Nelson, S. O. (1973). Insect-control studies with microwave and other radio-frequency energy. Bull. ent. Sot.Am. 19, 157-163.
Nelson, S. O. (1996). Review and assessment of radio-frequency and microwave energy for stored-grain insect control. Trans. ASAE 39, 1475–1484.
Pan, Z.; Khir, R.; Bett-Garber, K. L.; Champagne, E.T.; Thompson, J. F.; Salim, A.; Hartsough, B. R. and Mohamed, S. (2011). Drying characteristics and quality of rough rice under infrared radiation heating. Trans. ASABE, 54(1), 203-210.
Pan, Z.; Khir, R.; Godfrey, L. D.; Lewis, R.; Thompson, J. F. and Salim, A. (2008). Feasibility of simultaneous rough rice drying and disinfestations by infrared radiation heating and rice milling quality. J. of Food Eng. 48, 469-479.
Rizana, M.; Bhadriraju, S.; James, E. T. and Anil, M. (2003). Time-Mortality Relationships for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) Life Stages Exposed to Elevated Temperatures. J. Econ. Entomol. 96(4), 1345-1351.
Robert, L. K.; John, H. B.; and Elvin, W.T. (1973). Gamma, infra-red and microwave radiation combinations for control of Rayzopertha Dominica in wheat. J. stored Prod. Res., 9, pp. 19-23.
Tang, J.; Ikediala, J. N.; Wang, S.; Hansen, J. D.; and Cavalieri, R. P. (2000). High-temperature–short-time thermal quarantine methods. Postharvest Biology and Technology, 21, 129–145.
UNEP (United Nations Environment Programme). (1997). Report of the Ninth Meeting of the Parties to the Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, UNEP/OzL.Pro.9/12, Montreal, September, 1997.
USDA-FGIS. (1994). Rice Inspection Handbook. Washington, D.C., USDA Agricultural Marketing Service.
Wang, S.; Tang, J. and Cavalieri, R. P. (2001). Modeling fruit internal heating rates for hot air and hot water treatments. Postharvest Bio. and Technol., 22, 257–270.
Wang, S.; Tang, J.; Johnson, J. A.; Mitcham, E.; Hansen, J. D.; Cavalieri, R. P.; Bower, J. and Biasi, B. (2002c). Process protocols based on radio frequency energy to control field and storage pests in in-shell walnuts. Postharvest Bio. and Technol. 26, 265–273.