Design and Development of a Soaking and Germination of Paddy

Abstract

The research has an objective to design and development machine for soaking and germination of paddy. The study purposes to study about the factors that effect to the percentage of germination within 24 hours, the amount of GABA in GBR, the percentage of head rice yield, and yellowness. The soaking and germination of paddy machine was designed under the principle of spraying water through the paddy. The pumps are the important component of this machine, which was installed to pump water from the storage tank and transport the water to the spraying nozzle that were installed inside the tube of the paddy tank and spray water through to the paddy. It was flowed back to the water storage tank. The process is complete. The pump was used to control system automatically. It as used for adjusting the spray time and the amount of water. Spray timing can be programmed to control by the pump. Solenoid valve will be used to control the water distribution in pipelines and nozzles. The spraying on will be studied in 3 levels, which are 20 minutes, 40 minutes and 60 minutes. The spraying off will be studied, which are 60 minutes, 90 minutes and 120 minutes. Therefore, we have to study in 9 treatments. The study will start with spraying water on through paddy continuously for 4 hours. Therefore, the details of the duration of the water spray on and spray off for 20 hours. The period of study is totally to 24 hours. The researcher will compare the result with the factory method that were designed by soaking the paddy for 17 hours and then germination for 24 hours . The researcher found that the spraying on and spraying off period effected to the germination percentage significantly (p <0.05). The longer of spraying on period, the higher of germination percentage. The spraying off period is longer than 90 minutes. It effects to the paddy. The longer spray off period will cause the seeds get insufficient oxygen and water. That effects to the percentage of germination to be lower. The amount of GABA in germinated brown rice, the longer of spraying on period, the lower amount of GABA (p<0.05) in the GBR due to the paddy too much oxygen from the water. The amount of GABA will increase when paddy is stressful which means it get low oxygen. The head rice yield, the researcher found that when the spray off period increased, the head rice will decrease (p<0.05). It is inverse variation. The yellowness will increase if the spray off period is longer. (p<0.05). The researcher compared the study with the method that the production is in the factory, the study found that there is no any germination after 30 hours. The amount of GABA is lower than compare with the GBR of machine for soaking and germinating of paddy. The paddy that were sprayed on for 60 minutes, the head rice yield is low. The yellowness of germinated brown rice, found that the factory medthod is more than the experimented.

From the research, the optimum conditions for soaking and germinating with paddy soaking and germinating machine, if we consider on the GABA which is the essential nutrient, the amount of GABA will be high if we spray water on for 20 and 40 minutes. The GABA will be in the range of 63-83 percent. The head rice yield is higher while the yellowness is lower compare to the GBR that was processed in the factory. The researcher found that the cost of germinated brown rice production can be reduced 2.8 times by using of a soaking and germination of paddy machine.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาเครื่องแช่และเพาะงอกข้าวเปลือก โดยศึกษาอิทธิพลของปัจจัยที่มีผลต่อร้อยละการงอกของข้าวเปลือกภายในเวลา 24 ชั่วโมง ปริมาณสาร GABA ในข้าวกล้องงอก คุณภาพการสีข้าว และค่าสีของข้าวกล้องงอก เครื่องแช่และเพาะงอกข้าวเปลือกออกแบบโดยใช้หลักการน้ำไหลผ่านข้าวเปลือกด้วยการสเปรย์น้ำ โดยมีส่วนประกอบหลัก และการทำงานของเครื่อง คือ ปั๊มหอยโข่งทำหน้าที่ดูดน้ำจากถังกักเก็บน้ำส่งไปยังหัวฉีดน้ำที่ติดตั้งอยู่ด้านในฝาถังบรรจุข้าวเปลือกเพื่อฉีดสเปรย์น้ำให้แทรกผ่านเมล็ดข้าวเปลือก น้ำที่ผ่านการสเปรย์นี้จะไหลลงสู่รางรับน้ำเพื่อลำเลียงน้ำที่ผ่านการสเปรย์กลับสู่ถังกักเก็บน้ำเพื่อใช่ในการสเปรย์ผ่านข้าวจนครบกระบวนการเป็นการใช้น้ำแบบเวียนซ้ำ ปรับค่าการทำงานของปั๊มโดยระบบควบคุมอัตโนมัติ ซึ่งปรับค่าเวลาการสเปรย์น้ำ และพักสเปรยฺน้ำ ด้วยชุดสวิตซ์ตั้งค่าเวลาเพื่อควบคุมเวลาการทำงานของปั๊ม โซลีนอยด์วาล์วควบคุมการส่งจ่ายน้ำในท่อทางและหัวฉีด ทำการทดสอบโดยแปรค่าระยะเวลาการสเปรย์น้ำ 3 ระดับคือ 20 40 และ 60 นาที ร่วมกับระยะเวลาการพักสเปรย์ 60 90 และ 120 นาที รวมเป็น 9 การทดสอบ เริ่มการทดสอบด้วยการสเปรย์น้ำผ่านข้าวเปลือกอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 4 ชั่วโมง ทุกการทดสอบ แล้วจึงแปรค่าระยะเวลาการสเปรย์น้ำ และพักสเปรย์น้ำ เป็นเวลา 20 ชั่วโมง รวมระยะเวลาการทดสอบทั้งสิ้น 24 ชั่วโมง เปรียบเทียบกับวิธีการผลิตจากสถานประกอบการที่แช่ข้าวเปลือกเป็นเวลา 17 ชั่วโมง แล้วเพาะงอก 24 ชั่วโมง ผลการศึกษาพบว่า ระยะเวลาการสเปรย์น้ำ และพักสเปรย์น้ำมีผลต่อร้อยละการงอก (p<0.05) โดยเมื่อระยะเวลาการสเปรย์น้ำสูงขึ้นจะส่งผลให้แนวโน้มของร้อยละการงอกเพิ่มมากขึ้น เช่นเดียวกันกับระยะเวลาการพักสเปรย์น้ำแต่พบว่าไม่ควรพักสเปรย์น้ำเกิน 90 นาที เนื่องจากการพักสเปรย์นานทำให้เมล็ดข้าวได้รับออกซิเจน และน้ำไม่เพียงพอต่อการงอกทำให้ร้อยละการงอกลดลง ปริมาณสาร GABA ที่พบในข้าวกล้องงอกที่ผ่านการทดสอบพบว่า ระยะเวลาการสเปรย์น้ำ และพักสเปรย์น้ำมีผลต่อปริมาณสาร GABA (p<0.05) โดยเมื่อระยะเวลาสเปรย์น้ำเพิ่มขึ้นส่งผลให้ปริมาณสาร GABA ลดลง เนื่องจากได้รับออกซิเจนจากการได้รับน้ำมากเกินไปซึ่งสาร GABA จะเพิ่มขึ้นเมื่อข้าวเกิดความเครียดในสภาวะที่มีออกซิเจนน้อย เมื่อพิจารณาคุณภาพการสี พบว่า เมื่อระยะเวลาการพักสเปรย์เพิ่มมากขึ้นส่งผลให้ร้อยละต้นข้าวลดลง (p<0.05) ตรงกันข้ามกับความเหลืองของข้าวกล้องงอกเนื่องจากเมื่อระยะเวลาพักสเปรย์เพิ่มมากขึ้นส่งผลให้ข้าวกล้องงอกเหลืองมากขึ้น (p<0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีผลิตจากสถานประกอบการพบว่า ภายในระยะเวลา 24 ชั่วโมง ไม่พบการงอกแต่จะพบเมื่อระยะเวลาผ่านไป 30 ชั่วโมง ปริมาณสาร GABA มีค่าต่ำกว่าข้าวกล้องงอกจากการทดสอบ ยกเว้นที่ระยะเวลาการสเปรย์น้ำ 60 นาที ปริมาณร้อยละต้นข้าวมีค่าต่ำ ในขณะที่ค่าความเหลืองของข้าวกล้องงอกมีค่าสูงกว่าข้าวกล้องงอกจากการทดสอบ

จากผลการศึกษาสามารถสรุปได้ว่าเงื่อนไขที่เหมาะสมในการแช่และเพาะงอกด้วยเครื่องแช่และเพาะงอกข้าวเปลือก เมื่อพิจารณาปริมาณสาร GABA ซึ่งเป็นสารสำคัญในข้าวกล้องงอก พบว่าระยะเวลาการสเปรย์น้ำ 20 และ 40 นาที พบปริมาณสาร GABA สูง ซึ่งพบในข้าวที่ผ่านการงอกในช่วงร้อยละ 63-83 จากเงื่อนไขดังกล่าว พบค่าร้อยละต้นข้าวสูงกว่า และความเหลืองของข้าวกล้องงอกต่ำกว่าวิธีการผลิตจากสถานประกอบการ เมื่อเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตข้าวกล้องงอกด้วยเครื่องแช่และเพาะงอกข้าวเปลือกกับเครื่องจักรของสถานประกอบการพบว่า สามารถลดต้นทุนการผลิตได้ 2.8 เท่า