Effect of Species, Chemical Composition and Measurement Frequency on Conductance Properties of Cereal Grains

• Autorzy: Joanna K. Banach , Katarzyna Majewska , Aleksandra Ejsmont , Ryszard Żywica , Ewelina Grabowska

Warianty tytułu

Właściwości przewodnościowe ziarna zbóż w zależności od gatunku, składu chemicznego i częstotliwości pomiarowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

Celem było określenie właściwości elektrycznych i podstawowego składu chemicznego ziarna różnych gatunków zbóż, a następnie na podstawie uzyskanych korelacji między tymi parametrami wskazanie na możliwość wykorzystania parametrów przewodnościowych ziarna. Badania wpływu składu chemicznego ziaren zbóż na ich przewodnictwo elektryczne wykazały, że największymi wartościami impedancji i zawartością lipidów ogółem charakteryzował się owies Zuch, natomiast najmniejszą wartością Z i zawartością lipidów ogółem odznaczała się pszenica Muszelka. Odwrotne relacje zaobserwowano między wartościami admitancji i zawartością lipidów w ziarnie tych gatunków zbóż. Z kolei największymi wartościami admitancji i zawartości skrobi charakteryzowała się pszenica Muszelka, natomiast najmniejszą wartością admitancji i zawartości skrobi odznaczał się owies Zuch. Oznacza to, że zawartość lipidów i skrobi ma decydujący wpływ na przewodnictwo elektryczne ziaren zbóż. Ponadto uzyskane istotne korelacje między parametrami impedancji i admitancji ziaren zbóż a ich składem chemicznym (zwłaszcza lipidów i skrobi) wskazują na możliwości wykorzystania właściwości przewodnościowych do rozróżniania gatunków i odmian zbóż w zakresie częstotliwości od 100 kHz do 2 MHz. (abstrakt oryginalny)

EN

This manuscript presents results of a study aimed at determining the conductance properties and proximate chemical composition of the grain of selected cereal species, and to find correlations between these parameters. Analyses of the effect of the chemical composition of cereal grains on their electric conductivity demonstrated the highest values of impedance and total lipids content in oat Zuch, and the lowest Z value and total lipids content in wheat Muszelka. Opposite relations were observed between admittance values and lipids content in the grain of these cereal species. In turn, the highest values of admittance and starch content were found in wheat Muszelka, and the lowest values of admittance and starch content - in oat Zuch. It indicates that contents of lipids and starch have a key effect upon the electric conductivity of cereal grains. The significant correlations demonstrated between impedance and admittance parameters of cereal grains and their chemical composition (contents of lipids and starch in particular) point to the feasibility of applying the conductance properties for discriminating cereal species and cultivars of the same cereal species, in a frequency range from 100 kHz to 2 MHz. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Produkty rolne; Zboża; Badania towaroznawcze; Właściwości fizykochemiczne

EN

Agricultural products; Corn; Commodity research; Physicochemical property

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2017
• Numer: nr 3
• Strony: 49-58

Twórcy

autor

Joanna K. Banach

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Katarzyna Majewska

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Aleksandra Ejsmont

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Ryszard Żywica

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Ewelina Grabowska

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

Bibliografia

• [1] Banach J.K., Żywica R., Zadroga I., Staniewska K. (2014) Predicting sunflower oil content in mixed fat spreads based on electrical properties. Polish Journal of Commodity Science, 1 (38), 73-83.
• [2] Banach, J.K., Żywica R., Nieradko I., Staniewski B. (2012) Studies on determination of mathematical relationships between rapeseed oil content and electrical properties of butter and fat mixes. Journal of Food Engineering, 112, 346-351.
• [3] Boros D., Fraś A. (red.) (2015) Wartość odżywcza i właściwości prozdrowotne ziarna odmian zbóż i nasion rzepaku zalecanych do uprawy w Polsce. Monografie i Rozprawy Naukowe IHAR-PIB, Radzików, 49, 1-119.
• [4] Ceglińska A., Cichy H., Haber T., Sadecka M. (2003) Ocena wartości technologicznej ziarna pszenżyta jarego. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 230, 177-185.
• [5] Gąsiorowski H. (red.) (2004) Pszenica. Chemia i technologia. PWRiL, Poznań.
• [6] Horyński M. (2001) Wpływ pola elektrycznego na właściwości elektryczne zbóż (monografia); Acta Agrophysica, 40, 1-147.
• [7] Horyński M. (2005) Wykorzystanie właściwości elektrycznych do weryfikacji stopnia przemiału ziarna zbóż. MOTROL Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa, (7), 92-96.
• [8] Jankowski T. (2004) Właściwości fizyczne ziarna pszenicy - właściwości elektryczne ziarna pszenicy. [in:] Pszenica - chemia i technologia. Gąsiorowski H. (red.). Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Poznań, 274-276.
• [9] Knapowski T., Kozera W., Majcherczak E., Barczuk B. (2010) Wpływ nawożenia azotem i cynkiem na skład chemiczny i plon białka ziarna pszenżyta jarego. Fragmenta Agronomica, 24 (7), 45-55.
• [10] Krełowska-Kułas M. (1993) Badanie jakości produktów spożywczych. PWE, Warszawa, 61-62, 64-65.
• [11] Liszewski M. (2008) Reakcja dwóch form jęczmienia jarego pastewnego na zróżnicowane technologie uprawy. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Rozprawy CCLIV, 565, 7-108.
• [12] Łuczycka D. (2009) Cechy elektryczne ziaren pszenicy, Monografie LXXIII, Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 1-90.
• [13] Łuczycka D. (2007) Wpływ stopnia rozdrobnienia ziarna pszenicy na cechy dielektryczne badanego materiału. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu- Inżynieria Rolnicza, 552, 137-144.
• [14] Łuczycka D. (1998) Właściwości dielektryczne wybranych odmian pszenicy. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 454, 237-242.
• [15] Majewska K.M., Banach J.K., Żywica R., Białobrzewski I. (2008) Influence of variety, moisture content, kernel size and applied current frequency on the electric properties of wheat grain. International Journal of Food Properties, 11, 392-406.
• [16] Mudgett R.E. (1995) Electrical properties of foods. Ch. 8, [in:] Engineering properties of foods. Rao M.A., Rizvi S.S.H. (eds.) Marcel Dekker Inc., New York, 389-455.
• [17] Piątkowska E., Witkowicz R., Pisulewska E. (2010) Podstawowy skład chemiczny wybranych odmian owsa siewnego. Żywność: Nauka, Technologia, Jakość, 3 (70), 88-99.
• [18] Pietrzyk W. (1996) Electric field influence on grain. Acta Agrophysica, 5, 1-119.
• [19] PN-EN ISO 20483: 2014-02. Ziarno zbóż i nasiona roślin strączkowych. Oznaczanie zawartości azotu i przeliczanie na zawartość białka. Metoda Kjeldahla.
• [20] PN-EN ISO 712: 2012 Ziarno zbóż i przetwory zbożowe. Oznaczanie wilgotności. Metoda odwoławcza.
• [21] Zieliński H., Achremowicz B., Przygodzka M. (2012) Przeciwutleniacze ziarniaków zbóż. Żywność: Nauka, Technologia, Jakość, 1 (80), 5-26.
• [22] Żywica R. (2010) Zjawiska elektryczne w produkcji i towaroznawczej ocenie jakości mięsa. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, 1-258.
• [23] Żywica R., Banach J.K., Kiełczewska K. (2012) An attempt of applying the electrical properties for the evaluation of milk fat content of raw milk. Journal of Food Engineering, 111, 420-424.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2017.03.05