WYNIKI ZMIANY TWARDOŚCI ZIARNA PSZENICY W TRAKCIE PROCESU NAWILŻANIA

Prezentacja na temat: "WYNIKI ZMIANY TWARDOŚCI ZIARNA PSZENICY W TRAKCIE PROCESU NAWILŻANIA"— Zapis prezentacji:

1 WYNIKI ZMIANY TWARDOŚCI ZIARNA PSZENICY W TRAKCIE PROCESU NAWILŻANIA
Alicja Faron Katedra Przetwórstwa i Chemii Surowców Roślinnych Wydział Nauki o Żywności Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie WSTĘP Na skuteczność procesu przemiału zbóż, obok cech anatomicznych ziarna, istotnie wpływa twardość surowca poddawanego obróbce. Cecha ta, jak i inne właściwości mechaniczne ziarna, zależy przede wszystkim od jego wilgotności. Pojedyncze ziarna pszenicy mogą jednak wykazywać odmienne właściwości mechaniczne, nawet w obrębie tej samej odmiany, ze względu na różnice w składzie chemicznym. Szczególne znaczenie ma tu struktura bielma. Ziarniaki twarde, odznaczają się bielmem szklistym, wytrzymałym na zgniatanie i trudnym w przemiale. Proces przemiału ziaren miękkich, jest łatwiejszy, ich bielmo jest mączyste. Zróżnicowanie struktury bielma powoduje, że ziarna twarde (szkliste) i miękkie (mączyste) w różnym stopniu i z różną szybkością zdolne są chłonąć wodę, a zmiany twardości mogą przebiegać w odmienny sposób. Celem pracy było zatem określenie zmian twardości bielma ziaren szklistych i mączystych pszenicy jednolitej odmianowo podczas procesu ich nawilżania. MATERIAŁ I METODY Obiektem badań było ziarno pszenicy odmiany Tonacja jednolite odmianowo o wilgotności początkowej 10,1%. Z partii ziarna wydzielono próbkę ziaren o bielmie szklistym i próbkę ziaren o bielmie mączystym (inspekcja wizualna). Ziarniaki przycięto do postaci baryłek o wysokości 3 mm i nawilżano w atmosferze nasyconego roztworu KNO3 w szczelnie zamkniętym eksykatorze. Temperatura otoczenia wynosiła ok. 20°C, a wilgotność względna 93,5%. Twardość ziarniaków mierzono po 4, 16, 24, 48, 72 i 96 h nawilżania w teście jednoosiowego ściskania przy użyciu maszyny testującej UMT Instron 4301 wyposażonej w głowicę o maksymalnej sile 1 kN. Prędkość elementu obciążającego wynosiła 10 mm/min. Każdorazowo analizowano 40 ziarniaków szklistych i 40 mączystych. Ziarniaki układano w pozycji pionowej, tak aby oś ziarniaka pokrywała się z osią elementu obciążającego. W trakcie testu rejestrowano wartości: maksymalnej siły ściskającej (Fs), przy której następuje pęknięcie ziarniaka, energii ściskania (Es), obciążeń przy maksymalnej sile (Ob) oraz odkształceń (Od). Równolegle oznaczano wilgotność ziarna. Wyniki przedstawiono w formie graficznej oraz analizowano statystycznie przy użyciu programu STATISTICA v. 10 (StatSoft, Inc.):analiza wariancji zmiennych zależnych dla układów czynnikowych, test Duncana, poziom istotności p = 0,05. WNIOSKI W trakcie nawilżania ziarna pszenicy odmiany Tonacja następowały zmiany jego twardości, skutkujące spadkiem wartości siły ściskającej Fs i obciążeń Ob oraz wzrostem wartości odkształceń Od. Wartości energii ściskania Es rosły do ok. 24 h nawilżania, po czym następował spadek jej wartości. Ziarna szkliste charakteryzowały się wyższymi wartościami tych cech w porównaniu do ziaren mączystych. W czasie nawilżania dłuższym niż 24 h (przy wilgotności powyżej 20%) nie stwierdzono istotnych zmian Fs, Ob i Es. Po tym czasie badane wielkości nie różniły się istotnie między ziarniakami szklistymi i mączystymi. Wielkości odkształceń Od były statystycznie różne dla ziarniaków o bielmie szklistym i mączystym po 72 i 96 h nawilżania. Przy wilgotności optymalnej do procesu przemiału (ok. 15%), ziarno o bielmie szklistym wymaga istotnie wyższych nakładów energii. Wartości siły ściskania istotnie maleją przy wzroście wilgotności od 12 do 20%. Oddzielanie ziarna szklistego od mączystego przed przemiałem wydaje się być zatem uzasadnione w celu optymalizacji zużycia energii w tym procesie. Rys. 1. Zmiany wilgotności ziarna pszenicy w trakcie procesu nawilżania WYNIKI Rys. 1. Zmiany wartości odkształceń (Od) w trakcie procesu nawilżania ziarna pszenicy Rys. 1. Zmiany wartości siły ściskania (Fs) w trakcie procesu nawilżania ziarna pszenicy Rys. 4. Zmiany wartości energii ściskania (Es) w trakcie procesu nawilżania ziarna pszenicy Rys. 5. Zmiany wartości obciążeń przy maksymalnej sile (Ob) w trakcie procesu nawilżania ziarna pszenicy