مهندسی بیوسیستم ایران
سال:1397 | دوره:49 | شماره:4 |تعداد مقالات:17

سرخ کردن یکی از مراحل تهیه شیرینی بامیه است. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر پیش تیمار خشک کردن بر برخی ویژگی-های کیفی بامیه بود. نمونه های بامیه در آون با دمای c° 105 به مدت صفر (نمونه کنترل)، 5/2، 5 و 5/7 دقیقه خشک و سپس در روغن مخصوص سرخ کردن در دمای c° 160 به مدت 2 الی 7 دقیقه (بسته به تیمار صورت گرفته) سرخ شدند و پارامترها در روز تولید و روز 15 و 30 پس از شروع دوره نگهداری اندازه گیری شد. عدد اسیدی و پراکسید در نمونه های پیش تیمار شده نسبت به نمونه های کنترل، کاهش قابل ملاحظه ای داشت و کمترین مقدار مربوط به نمونه 5/7 دقیقه پیش تیمار شده و بیشترین مقدار مربوط به نمونه کنترل بود. طی مدت زمان نگهداری، عدد اسیدی و پراکسید افزایش می-یابد اما این افزایش در نمونه های پیش خشک شده نسبت به نمونه کنترل کمتر است. با اعمال پیش تیمار خشک کردن، حجم بامیه ها کمتر اما تردی بامیه ها بیشتر شد. طی مدت زمان نگهداری نمونه ها، حجم، تردی و خواص حسی، کاهش یافت؛ کاهش حجم و تردی نمونه های پیش تیمار شده نسبت به نمونه کنترل کمتر بود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که پیش تیمار خشک کردن روش مناسبی برای تولید نمونه های بامیه است و مزیت هایی چون کاهش زمان فرایند، تولید محصولی سالم باکالری کمتر (به دلیل جذب پایین روغن) و ماندگاری بیش تر را سبب می شود.

در این تحقیق وضعیت استفاده از منابع توان مکانیکی در بخش کشاورزی شهرستان شهریار از توابع استان تهران، مطالعه شد و راهکارهایی جهت بهبود آن، ارائه گردید. داده های محاسبات از مطالعات میدانی، کتابخانه ای و تکمیل پرسش نامه ها، با استفاده از نرم افزار آماری SPSS 21، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و روش آزمون دانکن در سطح %5 برای مقایسه ی میانگین عوامل، بررسی گردید. در منطقه 152 دستگاه تراکتور، سه دستگاه کمباین و چهار دستگاه خردکن خودگردان فعال می باشند. در سطح شهرستان به ظرفیت اجرایی 1394 هکتار در دهه اوج نیاز است ولی تراکتورهای منطقه توانایی انجام عملیات برای 4/1153 هکتار، یعنی %83 کل عملیات ها را دارند، بنابراین به 32 دستگاه تراکتور (متداول و متوسط) و 13 دستگاه کمباین مهاجر نیاز است. با توجه به کسری تراکتورها، توزیع توان، مناسب صورت نگرفته است ولی با راهکارهایی مانند انتخاب صحیح توان تراکتور و ادوات متناسب و روش های مدیریتی، می توان 14 دستگاه از کسری تراکتورها را جبران نمود. نوع تراکتور و عمر منابع توان بر روزهای لنگی آنها، اثر معنی داری دارد و بین آنها رابطه ای مستقیم برقرار می باشد. شاخص ساعت به اسب بخار تراکتور 650 U نشان دهنده استفاده بهتر است.

مهم ترین بخش در ماشین های اندازه بندی محصولات کشاورزی، واحد اندازه بندی آن ها است. هدف اصلی این تحقیق، تعیین برخی خواص مهندسی مغزبادام و طراحی و ساخت واحد اندازه بند برای استفاده در یک ماشین اندازه بندی بود. برای انتخاب بهترین مکانیزم اندازه بندی از مفهوم تابع پارامتر اندازه بندی چشمی استفاده شد. نتایج نشان داد که ابعاد ضخامت و طول با ضرایب به ترتیب 647/0 و 353/0 مهم ترین نقش را در اندازه بندی مغزبادام ها ایفا می کنند. به علاوه مطالعات آماری نشان داد که بعد ضخامت به لحاظ دارا بودن کم ترین مقدار پراکندگی و انحراف معیار داده ها نیز بهترین بعد برای طراحی دستگاه موردنظر محسوب می شود. برای تعیین پارامترهای طراحی، برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی سه رقم مغزبادام به نام های سفید، سنگی و مامایی، در سه سطح رطوبت (3، 9 و 15 درصد)، بر روی سه جنس سطح فولاد پرداخت شده، تفلون و چوب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که با افزایش سطح رطوبت، ضریب اصطکاک در هر سه رقم و روی تمام سطوح مورد آزمایش، روندی افزایشی و نیروی لازم برای شکست مغزبادام روندی کاهشی را طی می کند. بر اساس نتایج به دست آمده، واحد اندازه بندی با استفاده از یک جفت غلتک واگرا از جنس فولاد پرداخت شده، به عنوان بهترین گزینه انتخاب و پس از تعیین سایر ویژگی ها از جمله طول و قطر مناسب برای غلتک ها در یک دستگاه مخصوص برای درجه بندی مغزبادام مورد استفاده قرار گرفت.

در این پژوهش، فیلم زیست تخریب پذیر نشاسته-کفیران-اکسید روی به روش قالب گیری ساخته شد. فیلم های تولید شده، حاوی (1%-3%-5%) از نانو ذرات اکسید روی بودند که توسط هموژنایزر اولتراسونیک به صورت یکنواخت در آمده و سپس به محلول نشاسته-کفیران افزوده شد. ویژگی های سطحی، ضخامت، محتوای رطوبت، نفوذ پذیری به بخار آب و خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. در تصویر قطرات آب مشاهده شد که زاویه تماس نمونه ی نشاسته-کفیران 67/89 درجه است. با افزایش مقدار نانو اکسید روی تا 1% زاویه تماس به طور معناداری به 63/95 درجه افزایش پیدا کرد و این به معنای بهبود خواص سطحی و آبگریزی تلقی می گردد. نفوذپذیری به بخار آب برای فیلم نشاسته-کفیران (×10− 10 g m-1s− 1Pa− 1) 12/3 بوده است، که با افزایش غلظت اکسید روی تا 3% به 03/2 (×10− 10 g m-1s− 1Pa− 1 ) رسید. نتایج آزمون مکانیکی نشان داد که با افزایش مقدار نانوذره تا ٣ ٪ ، استحکام کششی و مدول یانگ نمونه ها افزایش یافته و ازدیاد طول در نقطه پاره شدن کاهش می یابد. در نهایت می توان گفت، نانوذرات اکسید روی، برخی خواص فیلم نشاسته-کفیران را بهبود بخشید.

در کشاورزی امروزی، نقش گلخانه به عنوان ابزاری برای افزایش کمیت و کیفیت محصول، دارای اهمیت فراوان می باشد. شرایط داخلی گلخانه به برخی عوامل بیرونی وابسته است که به طور معمول پیش بینی دقیق آن ها به سادگی امکان پذیر نیست. هدف از اجرای این تحقیق، تخمین دمای هوای داخل گلخانه در حالت های بدون تهویه و با استفاده از سامانه ی سرماش تبخیری با روش شبکه عصبی مصنوعی و مدل رگرسیونی است. از برخی عوامل مانند شدت تابش خورشید، دمای هوای محیط، دمای دیواره شمالی گلخانه، دبی و دمای هوای ورودی به گلخانه، به عنوان ورودی مدل رگرسیونی و شبکه عصبی استفاده گردید. برای آموزش شبکه عصبی از پرسپترون چندلایه با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا و از الگوریتم های آموزش لونبرگ مارکوارت، تنظیم به روش بیزی و اسکالت کانژوگیت گرادینت و در مدل رگرسیونی از روش پیشرو و پسرو برای تعیین معادلات رگرسیونی استفاده شد. ارزیابی مدل شبکه عصبی و رگرسیونی با شاخص های آماری میانگن مربعات خطا، ضریب تبیین و معیار متوسط قدر مطلق خطا تعیین گردید. مقایسه نتایج آماری حاکی از دقت بالاتر شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل رگرسیونی است.

بازسازی شکل یک محصول به صورت مجموعه نقاط یا یک منحنی چندجمله ای در دستگاه مختصات دکارتی، تشخیص خودکار نقاط کلیدی شکل را ممکن می کند. از این رو، مشخصه های هندسی محصول را می توان در یک مدت زمان کم و بدون نیاز به کاربر به دست آورد. در این تحقیق، یک الگوریتم جدید برای بازسازی شکل و تشخیص نقاط کلیدی گل آنتوریوم ارائه شده است. در این الگوریتم، از روش های پردازش تصویر، منحنی های بی اسپلاین و عملگرهای ریاضی به ترتیب برای استخراج لبه، بازسازی شکل و تشخیص نقاط کلیدی استفاده شده است. نتایج نشان داد که درجه تشابه منحنی بازسازی شده با تصویر اصلی برای سه رقم گل آنتوریوم، به طور میانگین، 6/97% بود. زمان پردازش الگوریتم در حالت تعداد گره بی اسپلاین بهینه، 62/0 ثانیه بود. در تمام آزمایش ها، الگوریتم هر دو نقطه کلیدی تعریف شده برای شکل گل را به درستی تشخیص داد و خطای تخمین ابعاد هندسی در هر سه رقم کمتر از 3% بود.

هدف از این تحقیق، امکان تولید پپتیدهای زیست فعال از پروتئین های ضایعات مرغ با روش هیدرولیز آنزیمی بود. عصاره پروتئینی ضایعات مرغ به وسیله عصاره آنزیمی اکتینیدین کیوی هیدرولیز شد. سپس درجه هیدرولیز، متوسط طول زنجیره پپتیدی و خاصیت آنتی اکسیدانی محصول هیدرولیز شده بررسی گردید. ارزیابی ویژگی آنتی اکسیدانی هیدرولیزات های پروتئینی حاصل از هیدرولیز نشان داد که در 4 ساعت اول در نمونه های آزمایشی خاصیت آنتی اکسیدانی تا حدود 85 درصد افزایش یافت در حالی که با افزایش میزان هیدرولیز تا 8 ساعت میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به32 درصد کاهش یافت. دلیل این کاهش را می توان هیدرولیز بیشتر و شکست در مناطقی از پپتید های زیست فعال دانست که دارای خاصیت آنتی اکسیدانی بودند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که هیدرولیز آنزیمی ضایعات مرغ راهی برای تولید ترکیبات آنتی اکسیدان طبیعی است که می تواند به عنوان دارو یا افزودنی در صنایع غذایی و دارویی مورد توجه قرار گیرد.

در جوامع امروزی اهمیت حفاظت از محیط زیست امری بدیهی است، بنابراین اقدام و اجرای هرگونه برنامه به دانش کافی و شناخت لازم از محیط زیست نیاز دارد. یکی از راه های حفظ منابع طبیعی و دست یافتن به توسعه پایدار و به ویژه کشاورزی پایدار، ارزیابی اثرات زیست محیطی فرایند تولید محصولات کشاورزی از طریق روش ارزیابی چرخه حیات یک محصول می باشد. در این مطالعه، از این روش برای ارزیابی اثرات زیست محیطی طبقات آثار بر اساس استاندارد ایزو استفاده شد. نتایج نشان داد که در تولید نیشکر، طبقه اثرهای یوتریفیکاسیون 6/4 کیلوگرم فسفات، اسیدی شدن 94/21 کیلوگرم دی اکسید گوگرد، گرمایش جهانی 76/1701 کیلوگرم دی اکسید کربن، تخلیه غیرزیستی 000087/0کیلوگرم آنتیموان و تخلیه لایه اُزون 28 میلی گرم CFC به محیط منتشر می سازند که بر این اساس، الکتریسته و سوزاندن بقایای گیاهی بیشترین سهم را به ازای یک تن شکر به خود اختصاص داده اند.

در این پژوهش، فیلم های زیست تخریب پذیر همی سلولز-ژلاتین با نسبت های متفاوت تولید و خواص فیزیکوشیمیایی و مکانیکی آنها مطالعه شد. در نسبت 25/75، همی سلولز/ ژلاتین، فیلم های ترکیبی تولید شده، در مقایسه با دیگر فیلم ها، کمترین نفوذ پذیری به بخارآب (g/msPa10-10×59/4 )، کمترین حلالیت در آب (995/29 درصد)، کمترین مقاومت کششی (83/1 مگاپاسکال) و بیشترین درصد کشش در نقطه ی پارگی (85/203 درصد) را از خود نشان دادند. همچنین در مقایسه ی فیلم های ترکیبی تهیه شده با فیلم شاهد (فیلم ژلاتینی، HGa)، مشاهده شد که با افزودن 25 درصد همی سلولز میزان حلالیت در آب و همچنین مقاومت کششی فیلم ها، کاهش و درصد کشش در نقطه ی پارگی دچار افزایش زیادی شد و پس از آن با افزایش نسبت همی سلولز، حلالیت و مقاومت کششی رو به افزایش گذاشته و از سوی دیگر درصد کشش در نقطه ی پارگی کاهش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد ترکیب همی سلولز-ژلاتین، مخلوطی مناسب با ویژگی هایی قابل توجه برای تولید فیلم های زیست تخریب پذیر باشد.

هدف اصلی این پژوهش بررسی عملکرد موزع سیلندر خلائی و تعیین نقاط بهینه عملکرد آن است. عملکرد بهینه دستگاه با استفاده از سه شاخص نکاشت، چندکاشت و میانگین فاصله بذرها برای محصول عدس بررسی گردید. در این پژوهش، با استفاده از گریس بلت ساخته شده، اثر سه پارمتر فشار خلا (30، 50 و 80 میلی بار)، قطر سوراخ ها (2، 3 و 4 میلی-متر) و سرعت نوار نقاله (2، 4 و 6 کیلومتر بر ساعت) بر عملکرد موزع مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تست ها که به روش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد، نشان داد که نقطه بهینه عملکرد موزع در قطر سوراخ 3 میلی متر، فشار خلاء 50 میلی بار و سرعت 2 کیلو متر بر ساعت حاصل می شود. در این نقطه کاری، مقدار شاخص نکاشت، شاخص چندکاشت و هم چنین میانگین فاصله دانه ها به ترتیب برابر با 55/6%، 82/8% و 18/6 سانتی متر به دست آمد. در قطر سوراخ 2 میلی متر و سرعت 6 کیلو متر بر ساعت بیش ترین انحراف میانگین بذرها از فاصله اسمی بدست آمد. در سرعت-های پایین، فشار و قطر سوراخ متوسط، شاخص های عملکردی دستگاه در محدوده مناسبی قرار دارند.

جدا سازی یکی از فرآیند های مهم در عملیات پس از برداشت محصولات کشاورزی می باشد. یافتن روش هایی برای کاهش تلفات و جدا سازی بهتر تخم کدو از چالش های مهم در این زمینه است. هدف از تحقیق حاضر مدل سازی و بهینه سازی عملکرد دستگاه جداکننده تخم کدوی آجیلی است. آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی انجام شدند. نتایج نشان داد پارامترهای قطر چرخ دنده محور در واحد جداکننده پوسته، عرض لاستیک های ساینده و سرعت دورانی محور توان دهی در سطح احتمال 1% و نرخ تغذیه در سطح احتمال 5% بر درصد افت و درصد تمیزی تخم کدو اثر معنی داری داشتند. مدل های رگرسیونی درجه دوم به منظور پیش بینی متغیر های پاسخ ارائه شد. مقادیر بهینه برای متغیر های زمان پس از برداشت، قطر چرخ دنده، عرض لاستیک های ساینده، نرخ تغذیه و سرعت محور توان دهی به ترتیب برابر با 3 روز، 184 میلی متر، 9/12 سانتی متر، 337/18 تن در ساعت و 450 دور در دقیقه به دست آمد.

این مقاله بکارگیری روش پردازش تصویر در ترکیب با روش هوشمند انفیس را برای طبقه بندی ماهی کپور بر اساس تازگی در طول دوره نگهداری در شرایط یخ پوشی پیشنهاد می دهد. پس از اکتساب تصویر، جهت پیش پردازش، تصاویر به کانال-های رنگی مختلف منتقل شدند و ویژگی های آماری بافت تصاویر استخراج گردید. به منظور افزایش سرعت و دقت طبقه-بندی از تجزیه مولفه های اصلی(PCA) برای کاهش ابعاد ویژگی استفاده شد. ارزیابی طبقه بند جهت تشخیص تازگی با استفاده از شاخص های آماری نظیر دقت، صحت، حساسیت، اختصاصی بودن و سطح زیر منحنی انجام شد. مقادیر این شاخص ها برای طبقه بندی به کمک طبقه بند استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (انفیس) به ترتیب برابر با 33/90، 01/79، 36/77، 57/92 و 97/84 درصد برای داده های آزمون بدست آمد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که روش اخیر قابلیت ارزیابی و تشخیص سریع و برخط تازگی ماهی در صنایع غذایی را به عنوان یک روش کم هزینه، ساده و غیر مخرب دارد.

نرخ تهویه سالن های پرورش مرغ گوشتی به دو روش مستقیم و غیر مستقیم قابل محاسبه است. در این پژوهش برای مقایسه ی این دو روش، از یک مرغداری با ظرفیت 18 هزار قطعه جوجه گوشتی در شهرستان سبزوار استفاده شد. ابتدا نرخ تهویه با تعیین سرعت هوای خروجی در هر یک از فن ها در 24 نقطه و محاسبه سطح عبور هوای هر فن، به روش مستقیم اندازه گیری شد، سپس نرخ تهویه به روش موازنه کربن دی اکسید نیز با محاسبه نرخ تولید گاز CO2 توسط جوجه ها و ردیابی گاز CO2 در ورودی ها و خروجی های هوای سالن و استفاده از معادلات تعادل گاز در حجم کنترل محاسبه شد. نتایج نشان داد که تفاوت دو روش اندازه گیری در شرایط مختلف سالن کمتر از 22 درصد (12500 متر مکعب در ساعت) بوده و با افزایش نرخ تهویه، تفاوت دو روش تا 2 درصد نیز کاهش می یابد.

در مطالعه حاضر دمای آب خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) و تخمین گر بردار پشتیبان (SVR) در دو حالت مدل و با نتایج تجربی مقایسه شد. نتایج نشان داد که با افزایش پارامترهای ورودی مدل ها، دقت مدل افزایش یافت. بر اساس نتایج مقادیر R2، MSE و MAPE در روش SVRبرای مدل اول به ترتیب برابر 97/0، 25/3 و 77/2 و برای پارامترهای مدل دوم به ترتیب برابر 99/0، 10/0 و 55/0 به دست آمد. در حالی که این مقادیر برای روش ANN برای مدل اول به ترتیب برابر 99/0، 02/0 و 28/0، و برای مدل دوم به ترتیب برابر 99/0، 01/0 و 19/0 به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل تخمین گر بردار پشتیبان با دقت بیشتری دمای آب خروجی از جمع کننده خورشیدی صفحه تخت را پیش بینی کرد.

در برنامه های توسعه ای بین المللی در زمینه بهبود تأمین انرژی پخت وپز مناطق دور که وابسته به هیزم هستند، اجاق های زیست توده سوز از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. اینگونه اجاقها بازده حرارتی حدوداً سه برابری نسبت به اجاقهای سنتی دارند. در این پژوهش، یک اجاق زیست توده سوز میکروگازیفایرساخته شد و ارزیابی اجاق ساخته شده با استفاده از پروتکل آزمون آلایندگی و عملکرد انجام گرفت. طی این ارزیابی ها توان حرارتی اجاق ساخته شده 4/1 کیلووات و زمان شعله دهی با 400 گرم پوست پسته 26 دقیقه بود. در ادامه، یک دریچه کنترل جریان هوای اولیه در راستای بهبود فرآیند احتراق بخارات پیرولیزی تعبیه شد و همچنین با استفاده از یک لایه سرامیکی، دیواره بیرونی میکروگازیفایر عایق بندی شد. نتایج نشان داد که بهینه سازی انجام شده باعث افزایش شاخص نسبت کنترل تا میزان سه برابر شده است. همچنین مدت زمان بهره دهی نیز به طور متوسط تا 57 درصد افزایش یافت و میزان انتشار مونواکسیدکربن نیز در محدوده ی مجاز ارزیابی شد.