SZEMESTERMÉNYEK BELSŐ STRUKTÚRÁJÁNAK ÉS ÖSSZEFÜGGÉS RENDSZERÉNEK FELTÉRKÉPEZÉSE AGROFIZIKAI VIZSGÁLATOKKAL.
Title in English
MAPING OF THE INNER STRUCTURE AND RELATIONS SYSTEM OF CEREAL KERNELS WITH AGROPHYSICAL INVESTIGATION
Keywords in Hungarian
szemtermés, belső szerkezet, agrofizikai jellemzők,
Keywords in English
grain kernel, inner structure, agrophysical features
Discipline
Agricultural engineering (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Department of Food Engineering (University of Szeged)
Starting date
2007-07-01
Closing date
2010-07-31
Funding (in million HUF)
4.542
FTE (full time equivalent)
0.93
state
closed project
Summary in Hungarian
A szemestermények, mint komplex biológiai rendszerek belső szerkezete bonyolult kölcsönhatások eredményeként jön létre, amely alapvetően meghatározza a szemtermés és az őrlemények tulajdonságait. Különös nehézség, hogy a szem önmagában is heterodiszperz rendszer, a legfontosabb részei (magbelső, csíra, héj) sem tekinthető homogénnek. A vizsgálatokból levonható következtetések ezért csak nagyszámú vizsgálatok mellett tekinthető érvényesnek. A kutatás célja a szerkezeti sajátosságok megismerése agrofizikai vizsgálatok eredményein keresztül. Az általánosíthatóság érdekében kiemelten kezeljük a fajta stabilitást, vagyis azonos fajtáknak több termőhelyről és évjáratból származó mintáival végezzük el a kísérleteket. A kutatás fő iránya elsősorban búza és rizs geometria, morfológiai, térfogat, tömeg, sűrűség és keménységi (szilárdsági) vizsgálata, az aprítás után keletkező őrlemények méret, eloszlás, valamint alaktani vizsgálata mikroszkópikus vizsgálatokkal, ezt követően az őrlemények termoanalítikai (TG, DSC), közeli infravörös spektroszkópiai, valamint beltartalmi vizsgálata. A jellemzők nagy száma miatt lehetőség van az eredmények újragondolására, hogy pontosabb képet kaphassunk a szemek belső szerkezetéről, a kialakulás sajátosságairól, végső soron a szemtermés minőségéről. Ezek jelentik azokat az új ismereteket, amelyek feltárására a kutatói munka irányul. A kutatóhelyekkel való együttműködést mérési feladatok végrehajtása, közös kutatási feladatok végrehajtása formájában képzeljük. A kutatás legfontosabb eredményeiről, részeredményeiről konferenciákon és szakfolyóiratokban, monográfiában számolunk be. Az eredményes megvalósulás valószínűségét jónak tartjuk.
Summary
Cereal kernels are complex biological system, difficult interactions result in inner structure, which determine the property of kernel. The kernels are hetero-dispersal system and their prime parts (endosperm, germ, scale) are not homogeneous. The aim of this research is the investigation of the speciality of the structure. We use same types from several agricultural land and different year. We disintegrate the kernel and we examine the size, the distribution and the structure. We use microscope and thermo analysis (TG, DSC) and NIR instrument to determine the inner property. The major direction is the investigation of the kernel (wheat, rice), the examination extends: geometrical, morphology, volume, mass, consistence and kernel hardness. Mapping of the inner structure and the quality of the kernel. Co-operation with domestic and foreign searching place and publication the results.
Final report
Results in Hungarian
A szemestermények belső szerkezete bonyolult kölcsönhatások eredményeként jön létre, amely meghatározza a szemtermés és az őrlemények tulajdonságait. A kutatás célja a szerkezeti sajátosságok megismerése agrofizikai vizsgálatok eredményein keresztül. 13 különböző őszi búza fajtával végeztünk kísérleteket, különböző mintaszámmal dolgozva.
A tárolás hatására a geometriai méretek szignifikánsan nem változtak. Ugyanakkor jelentősen csökkent a búzák liszt kihozatala, a kb. 4 %- kal.
A Hardness Index és a liszt kihozatallal között közvetlen kapcsolat van. A kutatás egyik legfontosabb célja az aprítási sajátosságok megállapítása volt. Ennek során két különböző évjáratú és eltérő szemkeménységű búzafajtát vizsgáltuk. Az aprózódási sajátosságok jellemzésére kétféle elv szerint aprító gépet (tárcsás darálót és ütköztetéses aprítót) használtunk. Tárcsás darálóval végzett kísérleteknél - kis és közepes résbeállításnál - a puha fajták kétmóduszú eloszlás képet mutatnak. A kísérleti eredmények igazolták, hogy nem írható fel egyértelmű összefüggés a búzaszemek nedvességtartalma és őrlési energiaszükséglete közt.
A D 50% értékhez tartozó reziduumok a teljes szemcseméret tartományban igazolták, hogy a résméret jelentős hatást gyakorol a szemcseméretre, a nedvességtartalom növelésével az átlagos szemcseméret durvul a puha búzafajta aprításakor. Kemény fajtánál a 13 %-os értéknél mérhető volt kismértékű méretcsökkenés, amely a 15 % értéknél ismét jelentősen durvult.
Results in English
Cereal kernels are complex biological system, difficult interactions result in inner structure, which determine the property of kernel and the feature of the grist. The aim of this research is the investigation of the speciality of the structure by the results of the agro-physical. Registered and widely used 13 Hungarian wheat varieties were tested in the study.
There wasn’t a significant changing in the geometric size by effect of the short term storage. But the flour yield is decreased – it was 4 %-, it shows that the effect of the storage changed the inner structure. There is a connection between the kernel hardness (HI: Hardness Index) and the flour yield. It is important to operate the milling technology economic. In the last years our results were medium and close correlation with the kernel hardness.
The main aim was to determine the comminution feature of hard and soft wheat varieties. The samples were two different kernel hardness of wheat from two different years.
The soft sample has two modus on grinder type, especially in small positions between the discs.
The distance of the discs determine the particle size especially under the 800μm range. The D 50 % proved that the gap size determines the particle size, and if the moisture content increased the average particle size of the soft wheat become crude. On the hard wheat, there was a particle size decline, when there was 13 % value, but when there was 15 %, it become crude.
Véha Antal – Szabó P. Balázs – Gyimes Ernő: Étkezési búzák fizikomechanikai és beltartalmi paramétereinek kapcsolata,, MTA AMB K+F Tanácskozás, ISBN 978-963-611-449-7, 13. o., 2008
Gyimes Ernő: Különféle típusú búzák aprózódási tulajdonságai, MTA AMB K+F Tanácskozás, ISBN 978-963-611-449-7, 51., 2008
Markovics, Erzsébet - Gyimes, Ernő - Szabó P., Balázs - Véha, Antal: Wheat flour quality: an agrophysical approach, ICoSTAF2008 Conference proceeding pp. 177-182, 2008
Véha, Antal – Gyimes, Ernő – Szabó P., Balázs – Markovics, Erzsébet: Impact of wheat kernel hardness on flour end-use quality parameters, IGQ Conference, Chicago, 2008
Véha, A. – Gyimes, E. – Szabó, P. B. – Győri, Z.: Correlation between the flour quality and the kernel hardness in Hungarian winter wheat varieties, Bosphorus, Proceeding book, 2008
Gyimes, Ernö: Analyse the particle size distribution of different wheat flour using two mill machines, Cereal Research Communications, Volume 36, Suppl.2, p. 1835-1838, 2008
Véha, A. – Gyimes, E. – Szabó, P. B.: Flour quality and wheat hardness connection, Analecta Technica Szegeiensia (Review of Faculty of Engineering) ISSN 1788-6392 Vol.I pp.107-111., 2008
Gyimes Ernő: WHEAT KERNEL SIZE AND PHYSICAL FEATURES: A POSSIBLE CONSEQUENCE OF ABIOTIC STRESS, Cereal Research Communication, Vol 37. S 09, 2009
Gyimes, E. - Véha, A. – Szabó, P. B.: Effect of Short Term Storage for the Wheat Quality Parameters, IWQC-IV Saskatoon, Canada, 2009
