بررسی خصوصیات فیزیکی دانه‌ی آفتابگردان ارقام روغنی استان گلستان 11 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

بررسی خصوصیات فیزیکی دانه‌ی آفتابگردان ارقام روغنی استان گلستان (کد مقاله 306)

علیرضا قدس‌ولی ، نازنین وفایی

چکیده

از جمله مهمترین محصولات استراتژیک مورد نظر بخش کشاورزی کشور دانه‌های روغنی مانند دانه آفتابگردان با سطح زیر کشتی حدود 100 و 10 هزار هکتار به ترتیب در ایران و استان گلستان و با میانگین عملکرد یک تن در هکتار می‌باشد. شناخت خصوصیات فیزیکی فندقه آفتابگردان می‌تواند در اعمال فرآیندهای مناسب در مرحله برداشت، انتقال، خشک کردن، جداسازی، پوست‌گیری، ذخیره سازی (انبارداری) و فرآورش نقش اساسی ایفا کند. در این تحقیق ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دانه‌های آفتابگردان روغنی سه واریته پروگرس، هایسان33 و یوروفلور نمونه‌برداری شده از چهار مکان علی‌آباد، گلیداغ، کلاله و کالپوش واقع در استان گلستان شامل ابعاد محوری، میانگین حسابی قطر، میانگین هندسی ابعاد (قطر معادل)، ضریب کرویت، مساحت سطح، دانسیته واقعی، دانسیته ظاهری، تخلخل، وزن هزاردانه، حجم، رطوبت، میزان روغن دانه کامل، مغز دانه و پوسته آن بررسی شد. ویژگی‌های هندسی، ثقلی و شیمیایی دانه با استفاده از طرح کاملاً تصادفی و در چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌های مورد بررسی از نظر میزان طول، عرض، ضخامت، ضریب کرویت، مساحت سطح، میانگین هندسی ابعاد، میانگین حسابی قطر، حجم دانه، رطوبت، میزان روغن دانه کامل، مغز دانه و پوسته آن اختلاف معنی‌دار (01/0 P<) داشتند. نتایج نشان دادکه طول دانه‌های آفتابگردان از 800/8 تا 987/10، عرض از 35/4 تا 63/5، ضخامت از 695/2 تا 51/3، میانگین هندسی ابعاد (قطر معادل) از 65/4 تا 98/5 میلی‌متر، حجم دانه‌های آفتابگردان مورد آزمایش از 14/183 تا 59/364 میلی‌متر مکعب و مقدار رطوبت از4/5 تا 2/6 درصد متغیر می‌باشند. نتایج تجزیه واریانس مربوط به ویژگی‌های ثقلی دانه شامل وزن هزار دانه، دانسیته ظاهری (حجمی)، دانسیته واقعی و تخلخل همگی در سطح 1درصد معنی‌دار بودند. تأثیر تیمار نمونه روی تمامی خصوصیات شیمیایی آن معنی‌دار (01/0 P<) بود. میزان روغن نمونه یوروفلور گلیداغ (7/52 درصد) بیشینه و از آن نمونه‌ی پروگرس کالپوش (9/40 درصد) کمینه بود که افزایشی معادل 4/22 درصد نشان داد. نتایج نشان داد که بین وزن هزار دانه و ضریب کرویت دانه رابطه‌ای منفی و معنی دار در سطح 5 درصد (462/0- r =) وجود دارد.

کلیدواژه: دانه آفتابگردان، ویژگی‌های هندسی و ثقلی، خصوصیات شیمیایی

مقدمه

دانه‌های روغنی پس از غلات، دومین ذخایر غذایی جهان را تشکیل می‌دهند. بر اساس گزارشات FAO میزان تولید روغن جهانی در طول سالهای 06- 2005 حدود 2 درصد افزایش یافته است که بیشترین میزان افزایش روغن نیز مربوط به روغن آفتابگردان می‌باشد. در ایران علیرغم وجود اراضی وسیع قابل کشت و زمینه‌های نسبتاٌ زیادی که برای تولید دانه‌های روغنی وجود دارد، هنوز هم بیش از 85 درصد از روغن مورد نیاز ازخارج (به ارزش تقریبی 647میلیون دلار در سال 1385) وارد می‌شود [1]. رویکرد به واردات در واکنش به عدم تعادل در عرضـه و تقاضای مواد غذایی به دلیل نوسانات درآمدهای ارزی نمی‌تواند یک سیاست پایــدار تلــقی گردد بنابراین باتوجه به اهمیت تامین امنیت غذایی در استراتژی بلند مدت 20ساله کشور، مسئولان دولتی درتلاشند تا با اجرای برنامه‌های توسعه‌ای و اعمال سیاست‌های حمایتی کشت دانه‌های روغنی و هم زمان با آن ظرفیت فرآوری را توسعه داده و از این نظر به مرز خودکفایی برسند. محور این برنامه‌ها در زمینه توسعه کشت آفتابگردان، کلزا، سویا و زیتون می‌باشد. دانه‌ی روغنی آفتابگردان (Helianthus annuus L.) از خانوادة Astraceae است که سطح زیر کشت آن در ایران و استان گلستان به ترتیب 100 و 10 هزار هکتار با عملکرد یک تن در هکتار می‌باشد. استان گلستان با تولید 45 درصد دانه‌های روغنی کشور، برای چهارمین سال متوالی مقام نخست تولید این محصولات را در سال 1385 در بین استان‌های کشور به دست آورد. کسب این مقام با تولید 235 هزار تن محصول دانه‌های روغنی از سطح 130 هزار هکتار از مزارع استان به دست آمده است که از این میان از کشت آفتابگردان در سطح 6 هزار هکتار، حدود 8 هزار تن محصول برداشت شده است. بر اساس آخرین اطلاعات سرویس تحقیقاتی دپارتمان کشاورزی ایالات متحده در سال 06-2005 میزان مصرف دانه آفتابگردان از 52/7 به 84/9 میلیون تن افزایش یافته است و میزان مصرف جهانی روغن آن نیز از 23/13 به 67/16 میلیونه تن افزایش داشته است [24].

دانه آفتابگردان به عبارت صحیح‌تر تراکن نوع ویژه‌ای از میوه نا شکوفا تعریف شده است. دانه شامل پوست دانه، اندوسپرم و جنین است (شکل 1). پوسته نازک دانه سه لایه دارد که لایه داخلی و خارجی پارانشیمی و لایه میانی پارانشیم اسفنجی است. اندوسپرم غالبا شامل یک لایه سلول‌های آلرون است که به پوسته بذر چسبیده‌اند قسمت عمده جنین کوتیلدون است. کوتیلدون‌ها عمدتاً دارای پارانشیم نرده‌ای با سلول‌های حاوی روغن و اجزا درشت آلرون و کریستال‌های پروتئین می‌باشند. قاعده دانه گرد ون وک آن کشیده است و تقریبا 10 تا 15 میلی متر طول دارد در مقطع عرضی چهار وجهی به نظر می‌رسد. جزء خارجی پری کارپ یا پوسته‌ی مرکب دارای سلول‌های کشیده و رنگی می‌باشد و قسمت درونی از چندین لایه‌ی فیبری یا دیواره‌های به شدت مشبک تشکیل شده است. پوسته دیواره‌ی دانه یا تستا سفید است. اندوسپرم آفتابگردان تقریبا در موقع تشکیل جنین مصرف می‌گردد. به طور میانگین مغز آفتابگردان 70 درصد از کل وزن آن را تشکیل می‌دهد [2].

شکل 1- دانه آفتابگردان و پوسته آن.

روغن دانه آفتابگردان دارای کیفیت بسیار عالی برای نیازهای تغذیه‌ای می‌باشد به طوریکه در سال‌های اخیر ارقام زراعی با درصد روغن بالا و خصوصاً دارای اسید اولئیک بالا نقش مهمی در زراعت این محصول داشته است. حدود 25 درصد وزن فندقة آفتابگردان را پوسته تشکیل می‌دهد وخصوصیات فیزیکی دانه می‌تواند راهنمایی برای بازاریابی، تسهیل در استخراج روغن و تعیین شرایط بهینة عملیات واحد کاهش اندازه در کارخانجات روغن‌کشی از آفتابگردان روغنی باشد. حمل و نقل دانه‌های روغنی به لحاظ پراکندگی مناطق تولید در سطح کشور از موارد مهم و تاثیر گذار بر هزینه های تولید روغن نباتی می‌باشد. مسلماٌ ارائه راهکارهای اساسی از جمله مسائل فنی و اقتصادی جهت بهبود حمل و نقل دانه‌های روغنی، علاوه بر کاهش هزینه حمل ونقل بر قیمت تمام شده روغن نباتی تاثیر گذاشته و نهایتاٌ منجر به کاهش بار مالی از دوش تولید کنندگان و مصرف کنندگان این کالای ضروری می‌شود. بررسی بعضی از خواص فیزیکی دانه آفتابگردان و مغز آن و مقایسه آنها با دیگر دانه‌ها برای طراحی بهتر تجهیزاتی برای جابجا کردن، انتقال، حمل و نقل، جداسازی، پوست گیری، خشک کردن و استخراج مکانیکی روغن، انبار کردن و دیگر فرآیندها به نظر لازم می‌ رسد [13،14]. هدف از این پروژه تعیین خصوصیات هندسی، ثقلی و شیمیایی ارقام آفتابگردان روغنی استان گلستان می‌باشد. نتایج این تحقیق در پروژه های اصلاح نژاد ارقام آفتابگردان نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. داده‌های جمع‌آوری شده شامل ویژگی‌های هندسی، ثقلی و شیمیایی دانه با استفاده از طرح کاملاً تصادفی با هشت نمونه و در چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. در آنالیز واریانس و مقایسه میانگین ها از نرم افزار SAS و از روش آزمون آماری ANOVA استفاده شد. نمودارها به وسیله نرم افزار EXCEL رسم شد. مقایسه‌ی میانگین اثرات اصلی و متقابل از طریق آزمون چند دامنه‌ای دانکن مورد بررسی قرار گرفت.

3- مواد و روش‌ها

3-1- مواد

واریته‌های آفتابگردان مورد بررسی شامل هیبرید هایسان33 با وزن هزار دانه 80-70 گرم، میزان روغن 47 درصد و عملکرد دانه 0/4-7/3 تن در هکتار،رقم پروگرس با وزن هزار دانه 70-65 گرم، میزان روغن 47درصد و عملکرد دانه 5/3-5/2 تن در هکتار و رقم یوروفلور با وزن هزار دانه 80-70 گرم، میزان روغن 46درصد و عملکرد دانه 6/3-4/3 تن در هکتار.

3-2- روش‌ها

3-2-1- نمونه‌برداری

نمونه برداری از 4 محل کاشت دشت کالپوش، گنبد و گلی‌داغ، کلاله و مینودشت ، علی آباد و گرگان و به روش طبقه‌بندی (تعیین مراکز عمدة کشت آفتابگردان) و سپس اخذ نمونه‌های تصادفی از مناطق عمدة کشت آفتابگردان انجام شد به طوریکه از هر یک از 4 محل کاشت بر حسب سطح زیر کشت حداقل 30 نمونه از مزارع با مدیریت یکسان زراعی (بدون وجود عوامل محدود کنندة تولید) مربوط به هر یک از ارقام نمونه‌بردای انجام گرفت. نمونه‌های مربوط به هر منطقه با هم مخلوط و نهایتاً یک نمونة مرکب به وزن 100 کیلوگرم (از هر واریته مورد آزمایش) اخذ ‌گردید. نمونه‌ها طبق جدول 2 نامگذاری شدند.

جدول 3-1- ارقام مورد استفاده دراین تحقیق و محل تولید آنها

نوع نمونه

A

B

C

D

E

G

H

K

رقم

هایسان33

یوروفلور

هایسان33

یوروفلور

هایسان33

پروگرس

یوروفلور

پروگرس

مکان

علی آباد

گلیداغ

گلیداغ

کلاله

کلاله

کالپوش

کالپوش

کلاله

آماده سازی نمونه‌ها: مواد خارجی، دانه‌های شکسته و نارس با استفاده از غربال و گرد و غبار و مواد خارجی سبکتر به وسیله نیروی باد جداشدند [10،11]. سپس نمونه ها در 10 کیسه کتانی 10 کیلویی بسته‌بندی و در اتاقی با درجه حرارت 18 درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. از هر کیسه یک نمونه 1 کیلو‌گرمی اخذ که در مرحله اول به دو واحد 5/0 کیلوگرمی و در مرحله دوم هر 5/0 کیلوگرم به دو واحد 250 گرمی تقسیم بندی شدند. سپس از هر نمونه 250 گرمی دو نمونه 20 گرمی برداشته شد که در مجموع میزان نمونه از هرکیسه 40 گرم خواهد بود که با احتساب 10 کیسه ( نام گذاری شده بر حسب واریته و مکان) 400 گرم نمونه به دست آمد. این روش نمونه برداری با روش‌های به کارگرفته شده توسط سایر محققین هم‌خوانی دارد [7،9،13].

3-2-2 – اندازه گیری خواص هندسی دانه آفتابگردان

ابعاد محوری با تعریف سه بعد اصلی طول(L) ، عرض(W) و ضخامت (T) برای هر دانه (شکل1). در این آزمون این ابعاد برای 20 دانه آفتابگردان در 30 تکرار (جمعا 600 دانه) با استفاده از کولیس ورنیه (دقت 02/0میلی‌متر) اندازه‌‌گیری شد.

شکل 3-1- ابعاد مشخص دانه آفتابگردان.خطوط نقطه چین مغز داخل دانه را نشان می دهد; L،l ، طول; W،w ، عرض ; T،t ،ضخامت (Gupta and Das, 1997).

اندازه‌گیری و محاسبه‌ی میانگین حسابی قطر (de)، میانگین هندسی ابعاد (قطر معادل De) برحسب میلی‌متر و ضریب کرویت ( Φ) برای دانه‌ها با استفاده از روابط زیر: [9،20].

رابطه (3-1) ؛ =( L+B+T)/3 de

رابطه (3-2) ؛ D e= (LBT)1/3

رابطه (3-3) ؛ / L =(LBT)1/3 Φ

که در روابط بالا L طول، B عرض وT ضخامت می‌باشد.

سطح دانه‌ها (s) بر حسب میلی‌متر مربع با استفاده از تشابه هندسی با جسم کره کشیده توسط رابطه زیر محاسبه گردید [16].

رابطه (3-4) ؛ S = 2 a 2 +(b2 ln(1+e/1-e))/e و e = (1-(b/a)2)1/2

S = Л D2e

حجم هر دانه با استفاده از اندازه‌ های به دست آمده ابعاد محوری شامل طول، عرض و ضخامت و با فرض شکل دانه به یک کره کشیده از رابطه زیربه دست آمد [8،16].

رابطه (3-5)؛ که در این رابطهv حجم ، a نصف طول و b نصف عرض می‌باشد.

3/ ] b× 2(a) π= [ 4 v

3-2-3- اندازه گیری خواص ثقلی دانه آفتابگردان

وزن هزار دانه ازطریق محاسبه وزن500 دانه که به طور تصادفی انتخاب شده بودند به دست آمد. که این مشابه روش‌های محققین دیگر می‌باشد [17،19]. مراحل کار بدین شرح است: ابتدا نمونه وزن شده به5 قسمت مساوی تقسیم شد سپس از هر قسمت 100 عدد شمرده و وزن گردید و میانگین 5 عدد به دست آمده محاسبه شد.

رابطه (3-6)؛ (میانگین 5 قسمت 100تایی) ×10 = وزن هزاردانه

برای محاسبه دانسیته واقعی، جرم هردانه (m s )که با استفاده از ترازوی دیحیتال (با دقت 001/0 گرم) به دست آمده را بر حجم (v)که از رابطه (3-12) به دست آمده تقسیم می‌شود [9].

رابطه (3-7)؛ m s /v = ρt

برای اندازه‌گیری دانسیته ظاهری (ρb) ظرفی با حجم و جرم مشخص انتخاب و از دانه‌های آفتابگردان آنهم بیشتر از گنجایش پر شدند. دانه‌ها باید با سرعتی ثابت و از ارتفاع حدود 150 میلی‌متری ریخته شوند. ریختن دانه‌ها از ارتفاع 150 میلی‌متری با ایجاد ضربه در ظرف به هنگام پرکردن باعث اثر ته‌نشینی در حین ذخیره‌سازی می‌شود [15]. بعد از پرکردن ظرف، دانه‌های