Effect of Moisture Content and Loading Positions on the Mechanical Properties of New Rice for Africa (NERICA)

Abstract

The mechanical properties of New Rice for Africa, (NERICA) were determined on different moisture content levels of 12.5, 17 and 21.5% (db), and loading positions of major, minor, and intermediate diameters using the Instron Universal Testing Machine (UTM). The mechanical properties studied were the maximum load at rupture, compressive extension at maximum load, load at bioyield point, toughness, stiffness, compressive strength, energy at maximum load, and the maximum slope. Results obtained indicated that, the loading pattern and moisture content affected the mechanical properties determined (p < 0.05). Results showed that, maximum load at rupture, compressive extension, load at bio yield point, ranged from 363.73 to 50.92 N; 0.50 to 2.79 mm; and 11.58 to 6.78 N/mm2; respectively for NERICA Raw-Paddy major diameter loading; and from 18.46 to 5.44 N; 0.92 to 2.52 mm; 9.01 to 4.08 N/mm2 respectively for NERICA Raw-Paddy minor diameter loading. For the NERICA Parboiled-Milled, results at both major diameter and minor diameter loading positions ranged as follows; maximum load at rupture (156.08 to 44.94 N; 94.90 to 22.05 N); compressive extension (0.59 to 1.61 mm; 0.46 to 2.67 mm). Regression analysis were carried out on the mechanical properties with moisture content, and there was positive correlation between the parameters. There were significant effects of moisture content (p < 0.05) on all parameters studied.

Mehaničke osobine nove sorte pirinča za Afriku (NERICA) određene su kod različitih sadržaja vlage od 12,5, 17 i 21,5 % (db), i položaja punjenja glavnih, malih i srednjih prečnika otvora test uređaja Instron Universal Testing Machine (UTM). Ispitane mehaničke osobine zrna su: vrednost maksimalnog opterećenja i oštećenja kod pucanja i smicanja; vrednosti ekstenzije (istezanja) i pritiska zrna kao biološkog materijala; najveća energija opterećenja zrna, krutost i najveće klizanje zrna na nagibu. Dobijeni rezultati pokazuju da opterećenje i sadržaj vlage utiču na ispitivana mehanička svojstva determinisana sa (p <0,05). Rezultati ispitivanja su pokazali da je najveće opterećenje od 363,73 N do 50,92 N i oštećenje kod pucanja, kompresija u rasponu 0,50 mm do 2,79 mm; a opterećenje na preseku biološke izdržljivosti od 11,58 do 6,78 N/mm2; respektivno za opterećenje najvećeg prečnika zrna NERICA Rav-Paddi; od 18.46 do 5.44 N; 0,92 do 2,52 mm; 9.01 do 4.08 N/mm2 za NERICA Rav-Paddi opterećenje manjeg prečnika zrna. Za NERICA Parboiled-Milled zrno pirinča rezultati na pozicijama punjenja glavnog prečnika i malog prečnika test uređaja su raspoređeni na sledeći način: maksimalno opterećenje pri pucanju (156,08 do 44,94 N; 94,90 do 22,05 N); kompresija zrna (0,59 do 1,61 mm; 0,46 do 2,67 mm). Regresijska analiza mehaničkih svojstava i sadržaja vlage u zrnu pokazuje pozitivna korelacija između ispitivanih parametara. Bilo je značajnih efekata uticaja sadržaja vlage (pozitivna korelacija p <0,05) na sve ispitivane parametre.