تأثیر درجات حرارة التجفیف علی جهد التشرخ وقابلیة الکسر لحبوب الذرة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة - الدقی - الجیزة - مصر.

2 رئیس بحوث ورئیس قسم بحوث الذرة- معهد بحوث المحاصیل الحقلیة- الجیزة - مصر.

المستخلص

أجرى هذا البحث فى معمل مرکز میکنة الأرز بمیت الدیبة بهدف دراسة التغیر فى الجودة لحبوب الذرة نتیجة التغیر فى درجات حرارة التجفیف وکذلک درجة حرارة الحبوب بعد التجفیف مباشرة و بعد التجفیف بفترات زمنیة محددة. وتم تصنیع جهاز لقیاس طاقة التصادم اللازمة  لکسر حبوب الذرة  واختباره بنجاح مع هجینی الذرة: الأبیض (هجین فردی 10) ، و الأصفر (هجین فردى 162) وهذا الجهاز یمکن أن یستخدم لقیاس طاقة التصادم اللازمة  لکسر الحبوب للمحاصیل الأخرى.  وتم الحصول على العینات من قسم بحوث الذرة بمحطة بحوث سخا بعد موسم حصاد صیفی 2008م.  تم تجفیف حبوب الذرة  من محتوی رطوبی متوسط  مقداره  21.2 الى 13 % (على أساس رطب) فى فرن قیاسی عند خمس درجات حرارة للتجفیف ( 35 ،  50  ، 60 ، 75 ، 100 5م). وتم دراسة تأثیر درجات حرارة الحبوب لهجیتی الذرة على نسبة التشرخ بعد 24 ساعة تبرید فى هواء الغرفة بعد التجفیف والقابلیة للکسر للحبوب بعد التجفیف مباشرة وکذلک بعد التجفیف أثناء التبرید فى هواء الغرفة بفترات زمنیة (صفر  ، 3  ، 6  ، 10  ، 20  ، 30 دقیقة) بغرض معرفة بعض الخواص والأسس العلمیة التى یتم على أساسها تصمیم وتشغیل نظم التجفیف والتداول لحبوب الذرة . وتم  إجراء التحلیل الإحصائی واستنباط النماذج الریاضیة التی توصف التغیر التراکمی فى سلوکیات الحبوب مثل العلاقة بین قابلیة الکسر لحبوب الذرة (کعامل متغیر) مع التغیر فى الزمن عند درجات حرارة الحبوب المختلفة  بعد التجفیف (کعامل مستقل) لهجیتی الذرة  تحت الدراسة.
ومن أهم النتائج ما یلى:

أوضحت النتائج من التجارب أن کل من هجینی الذرة ودرجات الحرارة لها تأثیر عالی المعنویة على جودة حبوب الذرة.  فزادت نسبة التشرخ فى هجینی  الذرة بزیادة درجة الحرارة التجفیف من 35 الى 100 5م وکانت نسبة التشرخ  أعلی فی  الهجین فردی 162 عند درجات الحرارة المنخفضة للتجفیف عنه فی الهجین فردی 10 ولکن عند درجة الحرارة المرتفعة (100 5م) انخفضت نسبة التشرخ مع هجین فردی 162.
أظهرت نتائج المعادلات المتنبأ بها وملاحظات التجارب أن نسبة القابلیة للکسر لهجیتی الذرة تحت الدراسة انخفضت بزیادة درجة حرارة الحبوب بنفس الدرجة  عند درجات حرارة التجفیف المرتفعة (75 – 100 5م)   بسبب زیادة مرونة الحبوب وتحملها لقوى التصادم ولکن عند درجات الحرارة المنخفضة (أقل من 50 5م) زادت نسبة القابلیة للکسر وکانت للهجین فردى 162 أعلی من  الهجین فردى 10.

 زادت القابلیة للکسر لحبوب الذرة زیادة سریعة لکلا الهجینین تحت الدراسة بعد انتهاء عملیة التجفیف أثناء التبرید فى هواء الغرفة ولکن قیمتها ثبتت بعد 10 دقائق تقریبا بعد انتهاء التجفیف. 

تم استنباط نمازج ریاضیة توصف التغیر فى القابلیة للکسر نتیجة التغیر فى درجات الحرارة بعد التجفیف مباشرة وکذلک أثناء التبرید فى هواء الغرفة  بعد التجفیف یمکن أن تستخدم فى وصف التغیر فى الصفات الطبیعیة لهجینی  الذرة  تحت الدراسة أثناء تداولهما علی النطاق الاقتصادی.
عند نفس درجة حرارة التجفیف (75 5م) زادت قابلیة  الکسر فى حبوب الذرة بنسبة 37.4%  مع هجین فردى 10 و بنسبة  51.5  % مع هجین فردى 162 مع متوسط نسبة تشرخ فى الحبوب لکلا الهجینین فى حدود 20.2%  .

من هذه الدراسة یتضح أهمیة دراسة خواص الحبوب عند التغیر فى درجات الحرارة أثناء و بعد عملیة التجفیف  مثل التغیر فى نسبة التشرخ  وبالتالی  قابلیة الکسر فى الحبوب مع الزمن أثناء التبرید عند درجة حرارة الغرفة للهجن المختلفة  بهدف تقلیل الفواقد عند تصمیم وتشغیل نظم التجفیف والنقل والتفریط والطحن لحبوب الذرة للحصول على جودة عالیة  للمنتج  وبالتالی زیادة الدخل القومی من الإنتاج  الزراعی.

الموضوعات الرئيسية


AACC method 55-20, (1983). American Association of Cereal Chemists. Corn breakage susceptibility. In: Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists (8th Edn.). St. Paul, MN. USA.
Booker, D. B.; F. W. Bakker-Arkema and C. W. Hall (1992). Drying and storage of grains and oilseeds. AVI Book, Published by Van Nostrand Reinhold 115 Fifth Avenue, New York, USA.
Davidson, V. J; S. D. Noble and R. B. Brown (2000). Effect of drying air temperature and humidity on stress cracks and breakage of maize kernels. J. Agric. Eng. Res., 77(3): 303-308.
Kim, T. H.; L. U. Opara; J. G. Hampton, A. K. Hardacre and B. R. Mackay (2002). The effects of grain temperature on breakage susceptibility in maize. J. of Agric. Eng, Res., 82(4): 415-421.
Kirleis A. W. and R. L. Stroshine (1990). Effects of hardness And drying air temperature on breakage susceptibility and dry milling characteristics of yellow dent corn. Cereal Chem., 67(6): 523-528.
Matouk, A. M.; A. M. Khourshid; Y. M. El-Hadidi and K. S. Hegazy (1999). Mix-milling of wheat and maize grain mixture and its effects on energy requirement. Misr J. of Agric. Eng., 16(1): 83-99.
Paulsen M. R. (1983). Corn breakage susceptibility as a function of moisture content. ASAE Paper No. 82-3078, St. Joseph, MI.
Peplinski, A. J.; J. W. Paulis; J. A. Biets and R. C. Part (194). Drying of high-moisture corn: Changes in properties and physical quality. Cereal Chem., 71(2): 129-133.
Snedecor, G. W. and W.G. Cochran (1978). Curvilinear Regression. In; Statistical Methods. International Standard Book. Published by IowaStateUniversity Press, Ames, Iowa, USA.
Vyn, T. J. and J. Moes (1988). Relation to crop management under long growing season conditions. Published in Agron. J., 80(2):915-920.   
Watkins, A. E. and D. E. Maier (2001). Thin-layer drying rates, stress cracking, and digestibility of selected high-oil corn hybrids. Transactions of the ASAE,  44(3): 617- 622.