• 제목/요약/키워드: Miscellaneous cereal crops

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Prototype Development of a Small Combine for Harvesting Miscellaneous Cereal Crops and its Basic Performance

  • Lee, Beom Seob;Yoo, Soonam;Lee, Changhoon;Yun, Young Tae
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권4호
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    • pp.311-319
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    • 2018
  • Purpose: The aim of this study is to develop a small combine for harvesting miscellaneous cereal crops. Methods: A prototype small combine was designed and constructed. Its specifications and basic performance were investigated. Results: The prototype small combine for harvesting miscellaneous cereal crops was designed and constructed to reflect similar specifications as those of the conventional combine. The prototype small combine comprises a diesel engine with the rated power/speed of 22.0 kW/2,600 rpm, three-stage primary and two-stage speed range transmission shifts, and a double acting threshing part. The maximum travel speeds of the prototype combine are approximately 0.72 m/s, 2.50 m/s, 0.30 m/s at the low, high speed range shifts in the forward direction, and while traversing in the reverse direction, respectively. The minimum radius of turning was approximately 1.50 m. In a static lateral overturning test, the prototype combine overturned neither to the right nor to left on a $30^{\circ}$ slope. The results of an oilseed rape harvesting test included the maximum operating speed of 0.32 m/s, the grain loss ratio of approximately 9.0%, and the effective field capacity of approximately 10.3 a/h. Additionally, among the outputs in grain outlet, the whole grains, damage grains, and materials other than grain (MOG) ratios accounted for 97.4%, 0.0%, and 2.6%, respectively. Conclusions: The prototype small combine for harvesting miscellaneous cereal crops indicates good driving ability and stability. The results of the oilseed rape harvesting test reveal that the harvesting performance must be enhanced such that the separating and cleaning parts are more suitable for each type of crop, thus reducing grain loss and foreign substances among the outputs in grain outlet. An improved small prototype combine could be used effectively to mechanize the harvesting of miscellaneous cereal crops in small family farms or semi-mountainous areas.

잡곡 선별을 위한 물성 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Physical Properties for Miscellaneous Cereal Crops Sorting)

  • 김훈;이효재;한재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.354-360
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    • 2020
  • 본 연구는 잡곡(조, 기장, 수수)의 물리적 특징 중 기하학적 특성, 산물밀도 및 종말속도를 함수율별로 분석하여 미곡가공시설의 선별 장치를 이용하여 잡곡의 선별의 가능성을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 연구를 수행하였다. 조, 기장 및 수수의 초기함수율은 16.3, 19.8, 16.5 %(w.b.)로 나타났다. 잡곡은 5수준으로 건조하여 실험에 사용하였다. 잡곡의 기하학적 특성 중 원형율을 제외하고 단축, 장축 및 면적은 함수율이 높을수록 증가하는 것으로 나타났으며, 1차식 실험모델로 모두 표현이 가능하였다. 산물밀도는 조 및 기장은 함수율이 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나 수수의 경우는 함수율과 무관하였다. 종말속도는 함수율이 높을수록 종말속도가 증가하는 것으로 나타났으며, 1차식 실험모델로 표현이 가능하였다. 잡곡별 측정한 물리적 특성은 함수율의 변화에 따른 1차식 실험모델로 표현이 가능하였으며, 기존 미곡선별장치를 이용할 경우 종말속도를 이용하는 장치는 사용이 가능하지만 기하하적 특성 및 산물밀도를 이용하는 공정은 잡곡에 따라 전용 공정의 설계가 별도로 필요하였다.

곡류 및 잡곡류를 이용한 팽화과자의 생리 활성 비교연구 (A Comparative Study on the Physiological Activities of Puffed Snack using Miscellaneous Cereals and Grain Crops)

  • 윤향식;유리;노재관;김이기;김상희;최송이;한남수;엄현주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.962-970
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    • 2014
  • This study was performed to compare the physiological effects of puffed snack on diabetic and geriatric diseases using miscellaneous cereals and grain crops. The puffed snacks were prepared with different amounts of miscellaneous cereals and grain crops (in ratios of 10%, 20%, and 30% of brown rice). Changes in the water soluble index, water absorption index, color, antioxidant activity, total polyphenol content acidity, ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity, and sensory evaluation were also determined. As the cereal and crop contents increased, the value of the water soluble index increased while the water absorption index decreased, with the exception of glutinous foxtail and barnyard millets. With respect to color, lightness and yellowness decreased in concert with increases in the cereal and crop contents, whereas redness increased. Furthermore, the antioxidant activity and total polyphenol content as well as ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity increased remarkably with increasing concentrations of sorghum. There was no significant difference in the physiological activities depending on the addition of millet, barley and barnyard millets. In sensory evaluation, the puffed snacks containing sorghum, millet, and glutinous foxtail millet received higher values than other samples. Altogether, our results indicate that puffed snacks containing 10~20% sorghum could be suitable as ingredients for improving sensory and physiological activities in diabetic and geriatric diseases.

Harvesting Performance of the Prototype Small Combine for Buckwheat and Adlay

  • Yoo, Soonam;Lee, Changhoon;Lee, Beom Seob;Yun, Young Tae
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권4호
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    • pp.320-330
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    • 2018
  • Purpose: The aim of this study was to investigate the harvesting performance of a prototype small combine for buckwheat and adlay. Methods: The prototype small combine was designed and constructed. Its ratio of grain loss, ratio of output components in the grain outlet, and field capacity for harvesting buckwheat and adlay were analyzed through field tests. Results: The prototype small combine required a working width of about 0.6 to 0.7 m to harvest buckwheat. The maximum travel speed was about 0.36 m/. The total ratio of grain loss was about 21.6%, which consisted of 8.8% at the header and 12.8% at the dust outlet. The grain and the material other than grain (MOG) ratios at the grain outlet were 94.1% and 5.9% respectively. In the case of adlay harvest, the maximum working width was about 1.2 m, that is, two rows. The range of maximum travel speed was about 0.45 to 0.46 m/s. When adlay was harvested in one row, the total ratio of grain loss ranged from 36.3 to 42.8% according to the cutting height. The cutting height of 30 cm resulted in a higher total ratio of grain loss than 60 cm and 90 cm. When the cutting height was 60 cm, there was no significant change in the total ratio of grain loss according to the number of working rows and the stage of the primary transmission shift. The total ratio of grain loss ranged from 35.2 to 37.7%. The grain and the MOG ratios at the grain outlet ranged from 93.1 to 95.8% and from 4.2 to 6.9%, respectively. No significant difference was observed in relation to cutting height, number of working rows, and the stage of the primary transmission shift. Conclusions: The prototype small combine for harvesting miscellaneous cereal crops showed good potential for the efficient harvesting of buckwheat and adlay. However, to improve the harvesting performance, there seems to be a need to develop new crop varieties suitable for machine-based harvesting and improve the transmissions, reels, separation/cleaning systems.

유기농 잡곡의 몇몇 기능성 물질 비교 (Comparison of Functional Materials in Organic Cultivated Minor Cereal Crops)

  • 윤성탁;김태호;남중창;김태윤;김혜림;조성훈;이승우;이명철;김민정;김성민
    • 한국유기농업학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.619-630
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    • 2012
  • 최근 잡곡은 웰빙식품으로서 각광을 받고 있어 앞으로 수요가 늘어날 것으로 전망되고 있어 잡곡에 대한 연구가 매우 절실하지만 국내 조, 기장, 수수의 잡곡종자에 대한 기능성물질에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 우리의 주식작물인 벼와 국내에서 유기농으로 재배 생산된 수종의 잡곡종자에 대한 지방산조성, 총 안토시아닌과 총 페놀 함량 및 항산화활성을 조사하여 잡곡을 이용한 기능성 제품 개발을 위한 기초자료로서 제공하고자 하였다. 1. 총 지방산 함량은 조, 기장, 수수, 벼의 순으로 각각 0.649% > 0.33% > 0.172% > 0.111%이었고, 불포화지방산 함량도 조, 기장, 수수, 벼의 순으로 각각 0.511% > 0.269% > 0.122% > 0.069%로 높았다. 2. 벼, 조, 기장 수수의 안토시아닌의 함량은 벼, 조, 기장에서는 안토시아닌이 검출되지 않았으나, 수수에서는 다량이 검출되었으며, 품종간에는 몽당수수에서 $137.5mg{\cdot}g^{-1}$으로 가장 많았으며, 메수수에서 $65.8mg{\cdot}g^{-1}$으로 가장 적었다. 3. 총 페놀 함량은 벼에서는 추청벼가 $13.70{\mu}g{\cdot}g^{-1}$으로 가장 많았으며 대안벼가 $10.07{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 가장 적었다. 조에서는 흰차조가 $25.8{\mu}g{\cdot}g^{-1}$으로 가장 많았으며, 다음은 강화조가 $22.3{\mu}g{\cdot}g^{-1}$으로 많았다. 기장의 경우는 벼룩기장이 $69.4{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 가장 함량이 많았으며, 검은기장이 $33.6{\mu}g{\cdot}g^{-1}$으로 가장 적었다. 수수는 찰수수가 $682.2{\mu}g{\cdot}g^{-1}$을 나타내어 가장 함량이 많았으며, 가장 적은 품종은 재래찰수수로서 $237.9{\mu}g{\cdot}g^{-1}$을 나타내었다. 작물별 평균 총 페놀 함량을 보면 벼는 $12.25{\mu}g{\cdot}g^{-1}$, 조는 $16.95{\mu}g{\cdot}g^{-1}$, 기장은 $51.01{\mu}g{\cdot}g^{-1}$, 수수의 경우에서는 $447.4{\mu}g{\cdot}g^{-1}$을 나타내어 3작물의 총 페놀 함량은 수수가 평균 $447.4{\mu}g{\cdot}g^{-1}$으로 가장 많았으며 이 양은 조의 평균치의 26.3배, 기장의 평균치에 대해서는 8.8배나 많은 함량이었다. 4. 벼, 조, 수수, 기장의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 자유라디칼(free radical) 소거활성효과는 벼에서는 추청벼가 3.6%로 가장 높았다. 조에서는 강화조가 4.78%로 항산화 효과가 가장 높았으며, 올황차조가 0.08%로 가장 낮았다. 기장의 경우는 검은 기장이 13.4%로 특히 가장 높았다. 수수는 본 시험에 공시된 7품종의 범위가 88.47~90.11%로 품종간 차이가 크지 않았다. 벼 3품종, 조 9품종, 기장 6품종, 수수 7품종의 평균항산화 활성을 보면 수수 > 기장 > 조 > 벼 순으로 각각 1.60% > 2.43% > 6.13% > 89.50%로 나타났다. 수수의 평균 항산화 활성은 조의 37배, 기장의 15배나 높았다.

잡곡 수확용 25 kW급 소형 콤바인 시작기 설계 제작 (Design and Construction of the Prototype of 25 kW Small Combine for Harvesting Miscellaneous Cereal Crops)

  • 이범섭;지금배;김성찬;유수남
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.78-78
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    • 2017
  • 현재 국내에 공급되고 있는 잡곡류 수확기는 보행형 예취기, 탈곡기 위주의 저능률 기계화 수준으로 고능률의 콤바인 수확기 개발이 필요하며, 특히 잡곡류가 소규모 경작지의 영세농가 위주로 재배되어 저가격의 소형 콤바인 수확기 개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 소규모 밭의 두류 및 잡곡 수확작업에 적응성이 뛰어나며, 농기계 임대사업소의 활용도를 높일 수 있고, 여성과 고령자도 쉽게 운전할 수 있어 수확작업의 노동력을 크게 절감할 수 있는 저가격의 25kW급 자주식 소형 콤바인을 개발하고자 시작기를 설계 제작하였다. 시작기의 주요부로 엔진은 25kW/2600rpm 3기통 디젤엔진을 탑재하였으며, 동력전달부는 주변속 3단, 부변속 2단의 선택맞물림 기어식의 변속장치를 이용하였다. 주행부는 궤도형으로 조향클러치와 습식 원판식 제동장치를 채용하였다. 전처리부는 선단거리 1700 mm의 디바이더와 상하좌우 수동 조절되는 회전속도 약 42 rpm의 정오각형 릴로 구성하였으며, 전처리부의 최대 승강높이는 740 mm이었다. 작물이송부는 돌기부착 오거와 체인컨베이어로 구성되어 있으며, 탈곡부는 단동형 축류식의 직경 440 mm, 길이 1180 mm의 급동과 높이 65 mm, 지름 10 mm의 46개 강봉형 급치, 격자형 수망으로 구성하였으며, 회전속도는 약 325 rpm으로 작동하도록 하였다. 선별 정선부는 요동 송풍선별식으로 곡립판, 볏짚체, 곡립체, 송풍팬으로 구성하였고 송풍팬의 회전속도는 약 850 rpm, 요동진동수는 약 5.8 Hz로 작동하도록 하였다. 곡물이송부와 재처리부는 수평이송 외경 103 mm, 수직이송 외경 110 mm의 피치가 모두 82 mm인 스크류컨베이어를 이용하였으며, 곡물탱크는 용량이 250 로 2개의 배출구로 곡물을 포대에 담도록 하였다. 그 외 시작기는 운전조작부, 유압장치부, 전기장치부 등을 갖도록 설계 제작하였다. 전체적인 기체의 크기는 길이${\times}$${\times}$높이 $3935{\times}1900{\times}2440mm$이었으며, 기체 중량은 약 1753 kg이었다. 콩 대상 기초 성능시험 결과 시작기의 작업속도는 약 0.5 m/s, 작업능률은 약 11 a/h로 나타났다.

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