Ebegümeci Bitkisinin Bazı Fiziko-Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi

advertisement
Ebegümeci Bitkisinin Bazı Fiziko-Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi
FERAY KESKİNa, CİHANNUR CİHANALPa, RECEP KÜLCÜa, DENIZ YILMAZa,
Suleyman Demirel Universitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği
Bölümü, 32260, Cunur, Isparta, Turkiye
a
feray-keskin@hotmail.com
ÖZET
Tarihte besin kaynağı olarak farklı kültürlerde kullanılmış olan ebegümecinin kökü, yaprakları ve çiçekleri çeşitli
rahatsızlıkların tedavisinde kullanılmakladır.Ebegümecinin faydaları hakkında araştırmaların sayısı az olmakla
birlikte yapılan bazı araştırmalar solunum yolu, sindirim sistemi ve cilt için bir anti-enflamatuar olarak
kullanılabileceği yönünde sonuçlara sahiptir.
Türkiye’de ebegümeci üretimi ile ilgili yapılan çalışmalarda işgücü ihtiyacının en fazla olduğu işlem hasattır. Ayrıca
toplam üretim maliyetin %30-60’ını hasat oluşturmaktadır. Hasat işlemi üretim maliyetini belirleyici en önemli
faktör olarak öne çıkmıştır.Bu yüzden ebegümeci mekanik hasat çalışmalarında ve sistemlerinde kullanılmak üzere
temel araştırmaların yapılması gerekmektedir. Ayrıca ebegümeci hasadında bitkinin yaprak ve sap kesme kayıpları
ürün verimini ve kalitesini düşürmektedir. Makineli ebegümeci hasadı için ürün kaybını, yaprak zedelenmesini ve
maliyeti en aza indirerek verimliliğini arttırmak için ürüne ait biyolojik özelliklerin yanı sıra fiziko-mekanik
özelliklerin de bilinmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada ebegümeci bitkisinin farklı hasat zamanlarında biyolojik özellikleri, sap ve yaprak boyutu, ağırlık,
geometrik çap, izdüşüm alanı gibi fiziksel özellikleri ve ebegümeci bitkisinin yaprağının daldan kopma kuvveti ve
bitkinin kesilmesi için gereken kuvvet gibi mekanik özellikleri belirlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Ebegümeci, Diyarbakır,
Determinationof Some Physico-MechanicalPropertiesof TheHibiscusPlant
ABSTRACT
Hibiscusroot,leaves and flowers have been used in different cultures as a food sourceis used for the treatment of
various disordersin history. Although number of studies conducted about the benefits of hibiscus is too few, some
studies conducted have the result that it could be used as an anti-inflammatory for the respiratory tract, digestive
system and skin.
Process that most of the needs of the labor in studies related to hibiscus production is harvest in Turkey. In
addition, it forms 30-60% of the total production costs. Harvesting process has emerged as the most important
determinants of the cost of production factors.Therefore, it must be made of the basic researchfor use in
mechanical harvesting and systems.Moreover, leaves and stems cutting losses has been reduce the yield and
quality of the product for the harvest of hibiscus.The biological properties of the product have to be knownto
increase the efficiency as well as the physico-mechanical properties by minimizing damage of the leaves and the
cost.
In this study, the biological properties of the hibiscus plant in different harvest time is determined such as stem
and leaf size,weight, geometric diameter,projection area and determined the mechanical properties such as the
picking force of the leaf of the hibiscus plant and the force required to cut the plant.
Keywords:Hibiscus, Diyarbakır,
GİRİŞ
Ebegümecigiller
cinsten
1500
familyasında
kadar
tür
yer
bitkinin
alan
aynı
genel
adı
depolama ve öğütme makinelerinin tasarımında
kullanılan temel parametrelerdir.
ebegümecidir. İki ya da çok yıllık otsu bitkilerdir.
Ülkemizde
8
Bunlardan
en
ebegümeci
önemlisi
türü
büyük
yetişmektedir.
ebegümeci
(M.
Ebegümeci hasadı esnasında oluşan kayıpları,
maliyeti ve verim kayıplarını azaltmaya yönelik
çalışmaların
yapılması
gerekmektedir.Makineli
sylvestris) türüdür (Şekil 1). 20-30 cm arasında
ebegümeci hasadı için ürün kaybını ve yaprak
boylanabilen bu türün yaprakları yuvarlakbiçimli,
zedelenmesini en aza indirmek için ürüne ait
kenarları dişli, uzun saplı, tüylü, almaşık dizili, 3-7
biyolojik
parçalı ve palmiye gibi damarlıdır. Yaz boyu ve
özelliklerin de bilinmesi gerekmektedir.
sonbahar başlarında açan pembe renkli, eflatuni
özelliklerin
yanı
sıra
fiziko-mekanik
Biyolojik malzemelerin mekanik özellikleri ürüne
çizgili çiçekleri, yaprakların koltuklarından çıkar.
ait
Meyveleri
özellikler ürüne ait kuvvet deformasyon eğrisinin
10
parçaya
bölünen,
olgunlaştığında
dayanım
parametrelerini
açılmayan kuru tohumlar halindedir. Bitki döktüğü
analiz
tohumlarıyla çoğalır.
belirlenmektedir (Şekil 2).
değerlendirilmesi
Kuvvet, N
edilerek
içermektedir.
Bu
ile
İş
Deformasyon, mm
Şekil 1: Ebegümeci (M. Sylvestris)
Ebegümecinin (Şekil1) yapraklan büyük çiçekleri
olan
bir
bitkidir.
Çeşitli
hastalık
tedavisinde
kullanılmaktadır.
Ebegümeci
protein
ve
C
vitaminince
zengindir. İçeriğindekimalvin ve malvidin dolayısı ile
diş etleri için plak önleyici ve ağızdaki bakterilere
karşı
mükemmel
bir
prooksidan
özelliğe
sahiptir. Ağız gargaraları, faranjit ve kronikleşmiş
bademcik iltihaplanmasına iyi gelir. Bileşiminde %
10
- 15
müshil
yapıcı
yumuşaklık verir.Taze
lapası
çıban
ve
ve
olduğundan
yapraklarından
yaraların
kullanılır.Akciğerlerde
öksürük
maddeler
ağrısını
balgam
bronşitte,
ses
hazırlanan
dindirmede
toplanmasında,
kısıklıklarında,
anfizemdefaydalıdır.Göz kuruluğu çekenlerde çayı ile
pansuman iyi gelir.
Hasat ve hasat sonrası ürün işlemede biyolojik
materyalin
fiziko-mekanik
özeliklerinin
bilinmesi
oldukça önemlidir. Bu özellikler hasat, taşıma,
Şekil
2.
Biyolojik
malzemeler
için
kuvvet-
deformasyon eğrisi
(x; Biyolojik akma noktası, y; Maksimum kuvvet
z; Kopma noktası) (Sitkei 1986).
Bu çalışmada ebegümeci bitkisinin 3 farklı hasat
zamanlarında biyolojik özellikleri,sap ve yaprak
boyutu, ağırlık,geometrik çap, izdüşümalanı gibi
fiziksel özellikleri ve ebegümeci bitkisinin yaprağının
daldan kopma kuvveti ve bitkinin kesilmesi için
gereken
kuvvet
gibi
mekanik
özellikleri
belirlenmiştir.
MATERYAL VE YÖNTEM
Ebegümeci
bitkisi
olgunlaşma
zamanı
hasat
edilmektedir. Denemelerde kullanılmak üzere 3 farklı
hasat zamanında hasat edilen ürünlerin ilk hasat
zamanında
(H1)nem
değişmektedir.
düzeyi
%84-86
arası
Bir hafta arayla hasat edilen
ürünlerin hasat zamanları sırasıyla %74-78 (H2) ve
%62-64 (H3)olarak belirlenmiştir.
Farklı hasat zamanlarında dalları ile birlikte hasat
edilen
ebegümeci,
uzunluk,
genişlik,
kalınlık,
yardımıyla yaprak sap ekseni doğrultusunda çekme
testi uygulanarak belirlenmiştir.
geometrik çap, ağırlık, izdüşüm alanı gibi fiziksel
özellikleri belirlenmiştir. Uzunluk, genişlik, kalınlık
boyut değerleri Şekil 3’ de gösterilen yönlerde,
0.01 mm
hassasiyetli
dijital
kumpas
yardımıyla
ölçülmüştür. Ebegümeci bitkisinin ağırlık değerlerinin
ölçülmesinde 0.01 g hassasiyetli hassas terazi
kullanılmıştır.
Z
X
Y
W
T
L
Şekil5. Ebegümeci bitkisinin yaprağının koparılması
Ebegümeci nin mekanik özellikleri de çekme basma
Şekil 3.Genişlik (mm), T: Kalınlık (mm), L: Uzunluk
(mm),
yönünde çalışan biyolojik malzeme test cihazı
Ebegümeci izdüşüm alanı, dijital fotoğraf makinası
konulduğu
ile resimleri çekildikten sonra, globalimage programı
yardımıyla belirlenmiştir (Şekil 4).
kullanılarak
belirlenmiştir.
bir
platform
Cihaza,
eklenerek
örneğin
çenepropları
yardımıyla denemeler yapılmıştır (Şekil 6).
Veri işleme
ünitesi
Sürücü ünite
Yük hücresi
Çene
Bitki tutucu
aparat
Şekil 4. İzdüşüm alanların belirlenmesi
kullanılan programın görünümü.
için
Ebegümeci bitkisinin saptan kopma kuvveti yaprağın
bulunduğu dal sapını tutacak şekilde tasarlanan
çeneler yardımı ile yaprak sap ekseni doğrultusunda
LLoyd Marka (Lloyd Instrument LRX Plus, Lloyd
Instruments Ltd, An AMATEK Company) biyolojik
malzeme test cihazı kullanılarak belirlenmiştir (Şekil
5). Ayrıca cihaz ile yaprağın saptan ayırmak için
gereken
kuvvetlerde
yaprakların
boyutsal
özelliklerine uygun olarak hazırlanmış bir aparat
Şekil 6. Yaprak kopma kuvvetinin belirlenmesinde
kullanılan sistem.
ARAŞTIRMA
BULGULARI
TARTIŞMA
VE
SONUÇ
Farklı hasat zamanlarında hasat edilen ebegümeci
bitkilerinin
verilmiştir.
bazı
fiziksel
Hasat
özellikleri
Tablo 1 ‘de
edilen
ebegümeci
bitkilerininortalama yaprak uzunluk değerleri 13.16
ve27.37 mm, yaprakgenişlik değerleri 10.14 ve
46.40 mm, yaprak kalınlık değerleri 0.79 ve 1.83
Farklı
hasat
zamanlarında
hasat
edilen
mm, bitki boyu değerleri 11.85 ve 14.96 mm,
ebegümeci bitkisinin dalından yaprağın kopması ile
sap/yaprak oranı değerleri 0.61 ve 1.95 mm, yaprak
ilgili bazı mekanik özellikleri Tablo 2’de verilmiştir.
ağırlık değeri 0.12 ve 0.37 gram, sap ağırlık değeri
Araştırma
sonucunda;
izdüşüm alanları ise 8.35 mm2 ile 14.09 mm2
denemelerde
arasında değişmektedir.
1. hasat zamanında ortalama 4.84 N, 2. hasat
Yaprak
Uzunluk(mm)
Yaprak
Genişlik(mm)
Yaprak
Kalınlık(mm)
Bitki Boyu(mm)
Sap/Yaprak Oranı
Yaprak Ağırlık(g)
Sap Ağırlık(g)
maksimum
ile
yükteki
ilgili
yük
yapılan
değerleri
zamanında ortalama5.27N ve 3. hasat zamanında
ortalama
5.99
N
olarak
belirlenmiştir.
Hasat
zamanlarına bağlı olarak en yüksek 1. hasat
zamanında, en
EBEGÜMECİ
ayrılması
bitkisinin
dalından
Tablo 1. Farklı hasat zamanlarında ebegümecinin
fiziko-mekanik özellikleri.
yaprağın
ebegümeci
0.10 ve 0.35 mm arasında değişmektedir. Ortalama
düşük ise 3. hasat zamanında
görülmüştür.
Farklı hasat zamanlarında ki maksimum yükteki
H1
H2
H3
27.37
23.34
13.16
46.40
36.57
10.14
1.83
0.79
0.21
zamanıdır.
14.96
14.08
11.85
1.hasat zamanı 7.62 N, 2.hasat zamanı ortalama
1.95
1.01
0.61
0.37
0.15
0.12
değer 2.hasat zamanı olarak belirlenmiştir.
0.35
0.15
0.10
farklı hasat zamanlarında ki ortalama değerleri 2.ve
gerilme ortalama değerleri 1.hasat zamanı 0.53 N,
2.hasat zamanı ortalama değeri 0.58 N ve 3.hasat
zamanı ortalama değeri 0.66 N olarak belirlenmiştir.
En yüksek maksimum yükteki gerilme değeri 3.hasat
Maksimum yükteki uzama ortalama değerleri
değeri 11.98 N ve 3.hasat zamanı ortalama değeri
11.71 N olarak belirlenmiştir. En yüksek ortalama
Maksimum yüke kadar olan enerji ebegümecinin
3.hasat zamanlarında aynı olarak belirlenmiştir.
Tablo 2. Ebegümeci bitkisinin farklı hasat
zamanlarına
göre
bitkinin
kopma
mekanik
özellikleri
EBEGÜMECİ
H1
H2
H3
4,84
5,27
5,99
Maksimum Yükteki
gerilme (MPa)
0,53
0,58
0,66
7,62
11,98
1.hasat zamanı değeri 0.02 J, 2.ve 3. Hasat zamanı
değeri 0.03 J olarak belirlenmiştir.
Kopma anında yük değerleri 1.hasat zamanı
Maksimum Yükteki
Yük (N)
Maksimum Yükteki
uzama (mm)
Farklı hasat zamanlarına göre ortalama değerleri
11,71
Maksimum yüke
kadar olan enerji (J)
0,02
0,03
0,03
Kopmadaki yük (N)
1,71
0,82
1,38
Kopmadaki gerilme
(MPa)
0,19
0,09
0,15
Kopmadaki Uzama
(mm)
9,75
13,69
12,95
Kopmaya kadar olan
enerji (J)
0,04
0,04
0,04
Akma Kuvveti (N)
0.78
9,71
1,03
ortalama değeri 1.71 N, 2.hasat zamanı ortalama
değeri 0.82 N ve 3.hasat zamanı ortalama değeri
1.38 N olarak belirlenmiştir. En yüksek kopma
anında yük 1.hasat zamanı olarak belirlendi.
Kopmadaki gerilme değerleri 1.hasat zamanı
0.19
Mpa,
0.09Mpave
2.hasat
3.hasat
zamanı
ortalama
değeri
zamanı
0.15Mpa
olarak
belirlenmiştir. En yüksek değer 1.hasat zamanında
belirlenmiştir.
Kopmadaki anında ki uzama değerleri 1.hasat
zamanı ortalama değeri 9.75 mm, 2.hasat zamanı
ortalama
değeri
13.69
mm
ve3.hasat
zamanı
ortalama değeri 12.95 mm olarak belirlenmiştir.
Ebegümeci bitkisinin daldan yaprağın kopma
anında ki kopmaya kadar olan enerji ortalama
değerleri üç farklı hasat zamanında da aynı değer
0.04 J belirlenmiştir.
Akma
kuvveti
değerleri,
üç
farklı
hasat
zamanında yapılan denemelerde her bir ebegümeci
bitkisi için elde edilen maksimum kuvvet değerlerine
bağlı olarak değişmiştir. Buna göre en yüksek
ortalama akma kuvveti değerleri 1.hasat zamanı
Mpa olarak belirlenmiştir. En yüksek maksimum
ortalama değeri 0.78 N, 2.hasat zamanı ortalama
yükteki
değeri N 9.71ve 3.hasat zamanı ortalama değeri
belirlenmiştir.
1.03 N olarak bulunmuştur.
gerilme
değeri 3.hasat
zamanı
olarak
Maksimum yükteki uzama ardıç bitkisi için
Farklı hasat zamanlarında hasat edilen ebegümeci
1. hasat zamanı ortalama değeri 24.44 mm, 2.hasat
bitkisinin kesme işlemi ilgili bazı mekanik özellikleri
zamanı ortalama değeri 38.39 mm ve 3.hasat
Tablo 3’te verilmiştir.
zaman ortalama değeri ise 28.02 mm olarak
belirlenmiştir.
Tablo 3. Ebegümeci bitkisinin farklı hasat
zamanlarına
göre
bitkinin
kesme
mekanik
özellikleri.
J, 2.hasat zamanı ortalama değeri 0.02 J ve 3.hasat
zamanı ortalama değeri 0.02 J olarak belirlenmiştir.
EBEGÜMECİ
H1
Maksimum Yükteki
Yük (N)
4.33
H2
5.44
Ebegümecideneme sonuçlarına göre ebegümeci
bitkisinin yaprağın daldan ayrılması ile ilgili mekanik
H3
özellikleri
6.86
Maksimum Yükteki
gerilme (MPa)
0.48
0.69
0.76
Maksimum Yükteki
uzama (mm)
24.44
38.39
28.02
Maksimum yüke
kadar olan enerji(J)
0.01
Araştırma
Maksimum yüke kadar olan enerji farklı hasat
zamanına göre 1.hasat zamanı ortalama değeri 0.01
sonucunda;
hasat
değişmektedir.
zamanında
zamanlarına
Ebegümeci
yapılan
bağlı
bitkisiiçin
hasadın
yaprağın
olarak
1.hasat
daldan
ayrılmasına bağlı olan mekanik özellikleri diğer
hasatzamanlarında yapılan hasada göre daha iyi
durumda olduğu görülmektedir.
Araştırma sonuçlarına göre; ebegümeci bitkisinin
0.02
maksimum
0.02
yükteki
yük
değerleri Ardıç bitkisi için 1. hasat zamanında
ortalama 4.33 N, 2. hasat zamanında ortalama 5.44
N ve 3. hasat zamanında ortalama 6.86N olarak
belirlenmiştir.
Maksimum yükteki gerilme ortalama değerleri üç
farklı hasat zamanına göre 1.hasat zamanı ortalama
değeri 0.48 Mpa, 2.hasat zamanına göre ortalama
değeri 0.69 Mpa ve 3.hasat zamanına göre 0.76
LİTERATÜR LİSTESİ
Sitkei, G., 1986. Mechanics of agriculturalmaterials.
AkademiaiKiado, 487 p.,Budapest, Hungary.
kesme
kuvvetiile
ilgili
yapılan
denemelerde
maksimum kuvvet, maksimum gerilme, maksimum
uzama, maksimum enerji değerleri bulunmuştur. Bu
sonuçlara göre ebegümeci bitkisinin dal kesme
kuvveti ile ilgili mekanik özellikleri hasat zamanlarına
bağlı olarak değişmektedir. Ebegümeci bitkisiiçin
1. hasat zamanında yapılan hasadın sapın daldan
ayrılmasına bağlı olan mekanik özellikleri diğer
hasatzamanlarında yapılan hasada göre daha iyi
durumda olduğu görülmektedir.
Download