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 [email protected] 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.
