Wlasciwosci agrofizyczne amarantusa [Amaranthus cruentus L.]

• Autorzy: Szot B

Warianty tytułu

EN

Agrophysical properties of amaranth ( Amaranthus cruentus L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Biometrical features of plants and physical properties of amaranth seeds (Amaranihus cruentus) of a population variety originating from South America and a new Polish variety Rawa have been studied. New research methods were worked out or old methods were adapted to suit specific features of this plant. Studies were carried out in the period 1995-96 (population variety) and in 1997 (variety Rawa). Alongside field experiments plot experiments with varying sowing density were conducted in order to evaluate the influence of the number of plants per 1 mL plant on the variability of biometrical features and yields. Plant and wisp height, stalk thickness, wisp mass, number of plants per 1 mL and biological yield as well as seed self-shedding were determined. Geometrical properties (thickness, width, and length) were determined for individual seeds together with their aerodynamic features, surface roughness, resistance to static loading and microstructure. Whereas seed mass was characterised by such parameters as: density, porosity, outer and inner friction, angle of repose and chute, rehological properties and qualitative features. It has been found out that Rawa variety was more uniform than population variety and gave yields that were 50% higher. Seed sowing density differentiated plant biometrical features. Seed self-shedding in different weather conditions ranged from 0,3 to 2.1% of the biological yield. Physical properties of seeds changed according to moisture levels which was described by the regression lines and curves. It was found that with moisture decrease seed thickness, and the mean values ranged from 0,58 to 0,93 mm. Seeds of Rawa variety were developed better. The weight of 1000 seeds was from 0,60 g (very dry seeds) to 0,95 g (very moist seeds). Density was increasing with the decrease in moisture from 653,3 to 842,0 kg/m3. Whereas, porosity of the seed mass decreased from 53,5 to 40,0 %. Both the angle of repose and chute were decreasing with the decrease in the coefficient of inner and outer friction while the roughness of the seed surface was increasing. Amaranth seeds appeared to be more resistant to mechanical loading. The force ranging from 10.7N (very moist seeds) to 70,6N (dry seeds) was sufficient to damage the structure of an individual seed. Aerodynamic seed features depended on such parameters as seed load bearing surface, width, length and weight. With the increase in these parameters critical velocity increased linearly, and the coefficient of volatility decreased according to the same formula.A generalised Maxwell model with three branches was used to describe the phenomena of stress relaxation in the seed mass. It led to the conclusion that amaranth seeds en mass show strong viscoelastic properties. Seed qualitative features show high nutritive value, and evaluation of their microstructure showed that they contain unique starch with kernels thet are very uniform in size (1-1,5(m). Learning about biometrical plant features and their physical properties allowed for working out agrophysical basic for the harvest technology of this plant.

Słowa kluczowe

PL

uprawa roslin; Amaranthaceae; Amaranthus; szarlat; nasiona; zbior; plony; wlasciwosci agrofizyczne; wlasciwosci fizyczne; cechy aerodynamiczne; wlasciwosci reologiczne; cechy geometryczne; cechy biometryczne; grubosc lodyg; wysokosc roslin; masa wiechy; wysokosc wiechy; szerokosc wiechy; chropowatosc; cechy jakosciowe; sklad chemiczny

EN

plant cultivation; Amaranthaceae; Amaranthus; amaranth; seed; harvest; yield; agrophysical property; physical property; aerodynamic property; rheological property; geometrical feature; biometric feature; stem thickness; plant height; panicle mass; panicle height; panicle width; roughness; qualitative trait; chemical composition

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 1999
• Tom: 18
• Opis fizyczny: s.1-73,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Szot B

• Instytut Agrofizyki PAN, Lublin

Bibliografia

• 1. Ambroziak Z,, Piesiewicz H., Węgielek K., Krasnowska B., Węgielek K., Barański M.: 1995. Amaranthus - nowy surowiec piekarski. Dodatek do "Przeglądu piekarskiego i cukierniczego" nr 6/95, 9-12.
• 2. Aufhammer W.: 1998. Getreide - und andere Kûrnerfruchtarten. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
• 3. Becker R., Wheeler E. L., Lorenz K., Stafford A.E., Grosjen O. K., Betschart A. A., Saunders R. M.: 1981, A compositional study of amaranth grain J. Food Sci. 46; 1175.
• 4. Betschart A. A., Irwing D. W., Shepart A. D., Saunders R.M.: 1981. Amaranthus cruentus. Miling characteristics, distribution of nutrien swithin seed components, and the effects of temperature on nutritional quality. J. Food Sci. t. 46, 4; 1181-1187.
• 5. Breene W. M,: 1991. Food uses of grain amaranth. Cereal Foods World 36; 426-430,
• 6. Bressani R„ Gonzales J. M., Zuniga J., Breuner M„ Elias L. G.: 1987, Yield, Selected Chemical Composition and Nutritive Value of 14 Selections of Amaranth Grain Representing Four Species. J. Sci, Food Agric. 38; 347-356.AC
• 7. Cacak-Pietrzak G., Dojczew D., Haber T., Lewczuk J,, Szczypaczewska M,: 1995. Wykorzystanie nasion amaranthusa jako dodatku do wybranych wyrobów cukierniczych. Dodatek do "Przeglądu piekarskiego i cukierniczego" nr 6/95, 8.
• 8. Cheeke P. R., Carlsson R„ Kohler G. O.: 1981. Nutritive value of leaf protein concentrates prepared from Amaranthus species. Can. J. Anim. Sci. 61; 199-204.
• 9. Corke H.t Wu H. X.: 1994. Pasting properties of amaranthus starch and flour. International Symposium. Beijing. China. 603-606.
• 10. Dobrzeniecka A., Haberowa H., Sobczak E.: 1996. Wpływ dodatku amarantusa na przebieg fermentacji zacierów gorzelniczych. Przemyśl Fermentacyjny i Owocowo - Warzywny. Nr.2.
• 11. Domańska H.; 1990. Chwasty i ich zwalczanie. PWR i L. Warszawa.
• 12. Edwards A. D.: 1980. Grain Amaranth characteristics and culture. New crops. Dep. Organ.and Farm. Res. Cent. Rodal. INC. USA.
• 13. Espitia E.: 1992, Amaranth germoplasm development and agronomic in Mexico. Food Reviews International. 8, (1), 71-86,
• 14. Feine L. B.: 1980. A provisional key to some edible species of the family Amaranthaceae. Proc. Amaranth Conf., 2 nd, 165-169.
• 15. Flora Europaea.: 1964, V.l. Lycopodiaceae to plantanaceae, Cambridge.
• 16. Flora polska.: 1949. Warszawa - Kraków.
• 17. Fornal J., Szot B.: 1997. Mikrostruktura nasion amarantusa (Amaranthus cruentus). I Zjazd Naukowy PTA, Referaty i doniesienia, 40-42.
• 18. Fuller M. J,: 1949. Photoperiodic responses of Chenopodium quinoa willd and Amaranthus caudatus L. American J, of Bot. 36; 176-180.
• 19. Goering K. J.: 1967. New starches, II. The properties of the starch chunks from Amaranthus retro flexus. Cereal Chem. 44; 245-252.
• 20. Gontarczyk M.: 1996. Szarłat uprawny - Amaranthus spp. Nowe rośliny uprawne: SGGW Warszawa. 21-43.
• 21. Grajeta H.: 1997. Wartość odżywcza i wykorzystanie szarłatu (Rodzaj Amaranthus) Bromatologia i Chemia Toksykologiczna. XXX 1; 17-23.
• 22. Grajeta H.: 1997. Wpływ nasion szarłatu (Amaranthus cruentus) na gospodarkę lipidową u szczurów doświadczalnych. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna. XXX. 1 ; 25-30,
• 23.Grubben G. J. H.: 1976. The cultivation of Amaranth as a tropical leaf vegetable with special reference to South - Dahomey. Dep. of Agrie. Res. R. Trop, Inst. Amsterdam, 207 pp.
• 24.Haber T., Haberowa H., Karpińska J., Lewczuk J., Sobczyk M., Cacak-Pietrzak G.: 1995. Wpływ dodatku mąki z nasion amaranthusa na wybrane cechy ciasta i pieczywa pszennego i żytniego. Dodatek do "Przeglądu piekarskiego i cukierniczego" nr 6/95, 6-7.
• 25.Haber T., Haberowa H., Lewczuk J.: 1995. Wykorzystanie nasion amaranthusa w piekarnictwie. Roczniki Nauk Rolniczych. Seria A. t. 111, z. 1-2, 31-43.
• 26.Iturbide G. A., Lorence F.G.: 1986. Cultivo del Amaranto en México. Universidad Autonoma Chapingo, México.
• 27. Ivanova O,, Salakhova G., Tchernov I.: 1992. Biossoming peculiarities of Am aran thus cruentus and A, mantegazzianus in Tatarstan region climatic conditions. Am. as a food, forage and medicinal culture. Olomouc-Nitra.
• 28. Jarnicki W.: 1993. Badania porównawcze nad plonowaniem szarłatu (Amaranth us cruentus) w zróżnicowanych warunkach uprawy polowej. SGGW Warszawa, praca magisterska pod kierunkiem E. Nalborczyka, maszynopis. 1-54.
• 29. Kietz R.: 1992. Compendio del Amaranto. Instituto Latinoamericano de Investigaciones Sociales, Ildis, La Paz - Solivia
• 30. Kram B., Szot B.: 1999. Acrodynamic and geometrie properties, of amaranth seeds (Amaranthus cruentus). International Agrophysics, Vol.13,No 2,227-232
• 31. Kulpa W.: 1988. Nasionoznawstwo chwastów. Wyd. III.
• 32. Magomiedow H. M.: 1989. Pierwyje rezultaty ispytanija amaranta w rozlicznych zonach strany.
• 33. Matveeva 1. V., Puchkova L, 1., Neznanova N.A.: 1994. Theoretical and practical aspects of amaranth flour usage at the breadmaking. International Symposium, lieijing. China.
• 34. Myers D, J,, Fox S. R.i 1994. Alkali wet-milling characteristics of pearled and unpearled amaranth seed. Cereal Chemistry. Vol. 71, No. 1, 96-99.
• 35. Nalborczyk E., Wróblewska E., Marcinkowska B.: 1994. Amaranthus-nowa roślina uprawna. Amaranthus perspektywy uprawy i wykorzystania. Wydawnictwo SGGW, 3-25.
• 36. Nalborczyk E.: 1991. Rośliny z przyszłością. Nauka i Przyszłość. 4; 3-4.
• 37. Nalborczyk E.: 1992. Cultivation and usage of Amaranth in Poland. Am. as a food, forage and med. cult. Olomouc-Nitra.
• 38. Nalborczyk E.: 1995. Amaranthus roœlina uprawna ponownie odkryta. Dodatek do "Przeglądu piekarskiego i cukierniczego" nr 6/95, 4-5,
• 39. Nalborczyk E.: 1995. Biologia amarantusa oraz perspektywy jego uprawy i wykorzystania w Polsce, Nowe rośliny uprawne - Amaranthus. Wyd. SGGW, Warszawa. 8-28,
• 40. Nalborczyk E.: 1996. Nowe rośliny uprawne i perspektywy ich wykorzystania. Nowe rośliny uprawne na cele spożywcze i jako odnawialne źródło energii. SGGW. Warszawa 5- 20.
• 41. Oke O. L.: 1979. Amaranth in Nigeria. Proceeding of the Second Amaranth Conference, Emmaus, USA. 22-30.
• 42. Pant K.C.: 1983. Studies on the nutritional quality of grain amaranth. Nutritional Reports International, t. 28, nr 60, 1445-1456.
• 43. Roszewski R.: 1994. Uprawa szarłatu (Amaranthus spp.) na nasiona. Amaranthus perspektywy uprawy i wykorzystania. SGGW Warszawa. 26-34.
• 44. Saunders R. M-, Becker R.: 1984. Amaranthus: A potential food and teed resource. Advances in Cereal Science and Technology VI; 357-396, Department of Agriculture, Albany, California,
• 45.Schmidt D. Ł.: 1977. Grain Amaranth, A look at some potentials, Procedings of the Frist Amaranth Seminar, Emmaus USA, p. 121-132.
• 46.Schnetzler K.A., Brenne W. M.: 1994. Food uses and amaranth product re search e; a comprehensive review w; Amaranth, biology, Chemistry and technology. Paredes - Lope/ O, CRC Int. Press, Boca Raton; 155-184.
• 47.Singhal R.S., Kulkami P. R.: 1988. Review: Amaranthus - an underutilized resource. International Journal ofFood Science and Technology. No. 23.
• 48.Szafer W„ Kulczyński S„ Pawłowski B.: 1986. Rośliny polskie. PWN Warszawa,
• 49.Szafer W., Zarzycki K.: 1977. Szata roślinna Polski, PWN Warszawa.
• 50.Szot B., Gołacki K.: 1997. Wpływ zawartości wilgoci na przebieg relaksacji naprężeń w masie nasion amarantusa. Mechaniczne właściwości materiałów rolniczych. Mat. Konf. Nauk. LTN- IAPAN. 75-77.
• 51.Szot B,, Gołacki K.: 1999. The influence of moisture content on stress relaxation response of amaranth seeds. International Agrophysics. (w druku),
• 52.Szot B,, Grochowicz M., Szpryngiel M.: 1997. Jednoetapowy zbiór nasion amarantusa. Wstępna instrukcja wdrożeniowa. Inst. Agrof. PAN, 1-4.
• 53.Szot B,, Stępniewski A.: 1997. Wpływ wilgotności i chropowatości na sypkość nasion amarantusa 1 Zjazd Naukowy PTA, Referaty i doniesienia, 98-100.
• 54. Szot B., Stępniewski A.: 1997. Wpływ wilgotności na charakterystyczne parametry masy nasion amarantusa I Zjazd Naukowy PTA, Referaty i doniesienia, 96-98.
• 55. Teutonico R. A. Knorr D.: 1985. Amaranth,: Composition, properties and applications of a rediscovered food crop. Food Technol. 39; 49-61.
• 56. Turchi F.: 1987. L'amaranto: una cultura poco nota ricca di interessanti prospettive. Litografia. Firenze,
• 57. Walkowski A,, Fornal J., Lewandowicz G., Sadowska J.: 1997. Structure physico- chemical properties and potential uses of amaranth starch. Pol. J, Food Nutr. Sci. 6/47, 2; 11-22,
• 58. Waszkiewicz Cz., Nowakowski T.: 1996, Wstępne badania wybranych cech fizycznych nasion amarantusa. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z, 425, t. II, 281-286.
• 59. Weber E. L., Rei (i er C.: 1988. Rodale Amaranth Germplasm Catalog, Rodale Press, Inc.
• 60. Weber E. L.: 1990. Amaranth - Grain Production Guide, Rodale Research Center and American Amaranth Institute.