کمی سازی تغییرات رطوبت نسبی و محتوی رطوبت بذر ارقام کلزا در دماهای مختلف با استفاده از منحنی تعادل هیگروسکوپی

مقدمه: بذرها نیز همانند سایر مواد دارای خاصیت هیگروسکوپی بوده و با محیط اطراف خود تبادل رطوبتی دارند. تغییرات رطوبتی بذرها طی انبارداری به ماهیت هیگروسکوپی آن‌ها وابسته است و این ویژگی نقش مهمی در تعیین کیفیت و طول عمر بذرها دارد. ازطرفی مطالعه خصوصیات هیگروسکوپی بذرها می‌تواند علاوه بر مطالعات انبارداری در مباحث تجاری مانند خشک‌کردن و فراوری بذر نیز مورد استفاده قرار بگیرد. از این رو در این پژوهش رابطه رطوبت بذر و رطوبت نسبی در بذر ارقام کلزا مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در این مطالعه به بررسی رابطه رطوبت نسبی محیط و محتوی رطوبت بذر سه رقم کلزا در دماهای 10، 20 و 30 درجه سلسیوس با استفاده از منحنی‌های تعادل هیگروسکوپی پرداخته شد. به‌این‌منظور منحنی‌های دفع و جذب آب به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند. منحنی‌های جذب و دفع آب به ترتیب با خشک کردن بذرها در رطوبت نسبی یک درصد و آبگیری بذرها در رطوبت نسبی 100 درصد و پس از آن با انتقال به رطوبت‌های نسبی و دماهای مختلف و در نهایت تعیین محتوی رطوبت تعادلی بذرها به‌دست آمدند. لازم به ذکر است به‌منظور ایجاد رطوبت‌های نسبی مختلف از محلول‌های وزنی گلیسرول و اسید سولفوریک استفاده شد. در نهایت نیز کمی سازی رابطه محتوی رطوبت بذرها و رطوبت نسبی با کمک مدل دی‌آرکیوات انجام گرفت.یافته‌ها: نتایج حاکی از آن بود که محتوی رطوبت بذرها بسته به رقم و دما در رطوبت‌های نسبی مختلف متفاوت بود. همچنین در تمامی ارقام و دماها بین منحنی‌های دفع و جذب آب اختلاف وجود داشت؛ و بطور کلی منحنی‌های دفع بالاتر از منحنی‌های جذب آب قرار گرفتند. بین ارقام مختلف از لحاظ محتوی رطوبت بذر در دماهای مختلف بیشترین اختلافات در رطوبت نسبی 100 درصد مشاهده شد و در رطوبت‌های نسبی پایین‌تر این اختلاف کمتر بود. همچنین در مجموع بیش‌ترین مقدار رطوبت بذر ارقام کلزا در دمای 20 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 100 درصد و کمترین مقدار رطوبت بذر نیز در دمای 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 1 درصد مشاهده شد.نتیجه‌گیری: با توجه به یافته‌های این آزمایش مشخص شد رابطه محتوی رطوبت بذرها و رطوبت نسبی از یک تابع سیگموئیدی تبعیت می‌کند و همچنین این رابطه بسته به رقم و دما می‌تواند دارای تفاوت‌هایی باشد. بین منحنی‌های جذب و دفع آب اختلاف وجود داشت. این اختلاف یا فاصله بین منحنی جذب و دفع آب که هیستریس نام دارد، نشان داد معمولا رطوبت بذرها در یک رطوبت نسبی ثابت در حالتی که بذرها درحال آبگیری هستند نسبت به حالتی که درحال کاهش رطوبت هستند کم‌تر است که همین امر سبب بالاتر قرار گرفتن منحنی دفع نسبت به منحنی جذب می‌باشد.

Quantification of Changes in Relative Humidity and Seed Moisture Contents of Canola Cultivars under Different Temperatures Using Hygroscopic Equilibrium Curve

DOR: 98.1000/23831251.1399.7.39.13.1.1603.1610Extended AbstractIntroduction: Seeds, like other materials, are hygroscopic and exchange moisture with their surroundings. The changes in the moisture of seeds during storage depend on their hygroscopic nature and this feature plays an important role in determining the seed quality and longevity. Furthermore, studying the hygroscopic characteristics if seeds can be useful in seed storage studies as well as in commercial applications such as drying and seeds processing. Therefore, in this study, the relationship between seed moisture content and relative humidity in seed of rapeseed cultivars was studied.Material and Methods: In this study, the relationship between the ambient relative humidity and seed moisture content of three rapeseed cultivars at 10, 20 and 30 °C was investigated using hygroscopic equilibrium curves. Therefore, water desorption and absorption curves were studied separately. Water absorption and desorption curves were obtained by drying the seeds at 1% relative humidity and seed hydration at 100% relative humidity, respectively, followed by transferring the seeds to different relative humidities at different temperatures and finally determining the equilibrium moisture content of the seeds. It should be noted that glycerol and sulfuric acid solutions were used to creation different relative humidity. Finally, the relationship between seeds moisture content against the relative humidity was quantified by fitting the D rsquo;ArcyWatt equation.Results: The results indicated that the seeds moisture content varied in cultivars and temperatures at different relative humidities. Also, there was a difference between water desorption and absorption curves in all cultivars and temperatures; desorption curves were generally higher than water absorption curves. The greatest difference among the cultivars regarding seed moisture content was observed at 100% relative humidity, and this difference was less severe at lower relative humidities. Also, the highest seed moisture content of rapeseed cultivars was observed at 20 °C and 100% relative humidity, and the lowest seed moisture content was recorded at 30 °C and 1% relative humidity.Conclusions: According to the results, it was found that the relationship between seed moisture content and relative humidity followed a sigmoidal function, and this relationship would also vary depending on cultivar and temperature. There was also a difference between the adsorption and desorption curves, which is called hysteresis , and showed that the seed moisture content at a constant relative humidity was generally higher in the state of dehydration compared with that in the state of hydration. Due to this event, desorption curve is situated higher than the absorption curve.Highlights:Response to hygroscopic equilibrium curves in seeds of different rapeseed cultivars was compared.Sulfuric acid and glycerol solutions were used to create different relative humidity.