مقاله پژوهشی
کشاورزی دقیق
مجتبی نادری بلداجی؛ مجتبی توحیدی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی
چکیده
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت‌های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول می‌باشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و به‌کارگیری به شکل قابل‌حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب ...
بیشتر
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت‌های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول می‌باشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و به‌کارگیری به شکل قابل‌حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب درجه بریکس) و محتوای رطوبت روی نمونه‌های ساقه از هفت رقم نیشکر در بازه فرکانسی MHz 150-0 مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین به‌منظور مقایسه و بهبود دقت اندازه‌گیری غلظت قند، توانایی روش طیف‌سنجی مرئی- فروسرخ نزدیک موج کوتاه (Vis-SWNIR) در محدوده طول موج 1100-400 نانومتر بررسی شد. از مدل‌های رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLS) و شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) برای پیش‌بینی درجه بریکس و محتوای رطوبت نمونه‌ها استفاده شد. علاوه‌بر ارزیابی مستقل عملکرد هر دو روش در بهترین حالت با 1.14= RMSEP و 1.88= RMSEP برای اندازه‌گیری بریکس به‌ترتیب با روش‌های طیف‌سنجی Vis-SWNIR و دی‌الکتریک، روش‌های تلفیق داده (سطح پایین و سطح متوسط) برای استفاده از اثر هم‌افزایی اطلاعات به‌دست‌آمده از دو روش به‌کار گرفته شد. در پیش‌بینی بریکس، بهترین نتیجه مربوط به روش تلفیق داده سطح پایین با 0.94 = R2p و 0.74=RMSEP بود. همچنین روش تلفیق داده سطح متوسط با 0.89 = R2p و 0.93= RMSEP بهترین نتیجه را در پیش‌گویی مقادیر محتوای رطوبت داشت. بنابراین، رویکرد تلفیق داده به‌طور موثر دقت پیش‌بینی مدل‌های توصیف‌کننده را بهبود بخشید و می‌تواند به‌عنوان روش و ابزاری قابل‌اعتماد در اندازه‌گیری خصوصیات کیفی نیشکر مورد استفاده قرار گیرد.
مقاله پژوهشی
مدل‌سازی
محسن المعی؛ سیدمهدی نصیری؛ محمد امین نعمت اللهی؛ داریوش زارع؛ محمد خرم
چکیده
روند خشک‌کردن میگوی پرورشی (Litopenaeus vannamei) پوست‌گیری‌شده در یک خشک‌کن هوای گرم همرفتی برای تعیین فراسنجه‌های چروکیدگی، سینتیک خشک‌شدن، جرم حجمی و ضریب انتشار مؤثر رطوبت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونه‌های میگو به شکل ورقه در سه سطح دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس با سرعت ثابت هوای 1.5 متر بر ثانیه در دستگاه خشک‌کن ساخته‌شده، خشک ...
بیشتر
روند خشک‌کردن میگوی پرورشی (Litopenaeus vannamei) پوست‌گیری‌شده در یک خشک‌کن هوای گرم همرفتی برای تعیین فراسنجه‌های چروکیدگی، سینتیک خشک‌شدن، جرم حجمی و ضریب انتشار مؤثر رطوبت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونه‌های میگو به شکل ورقه در سه سطح دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس با سرعت ثابت هوای 1.5 متر بر ثانیه در دستگاه خشک‌کن ساخته‌شده، خشک شدند و وزن و حجم نمونه‌ها طی فرآیند خشک‌شدن، برای مدل‌سازی مورد استفاده قرار گرفتند. از بین مدل‌های تجربی در نظر گرفته‌شده برای چروکیدگی و سینتیک خشک‌کردن، مدل خطی بهترین مدل برای بیان تغییرات چروکیدگی در مقابل تغییرات نسبت رطوبت و مدل توزیع ویبال به‌عنوان بهترین مدل برای بیان تغییرات نسبت رطوبت-زمان انتخاب شد. از یک مدل تجربی وابسته به رطوبت برای بیان تغییرات جرم حجمی ظاهری میگو استفاده شد که با تخمین ضرایب آن، دامنه 3-kg m 1117-1050 به‌دست آمد. افزون بر آن برای بیان اثر محتوای رطوبت و دما بر ضریب انتشار مؤثر رطوبت میگو یک رابطه آرنیوسی استخراج شد. بر اساس نتایج، تغییرات ضریب انتشار مؤثر رطوبت میگو در دامنهm2 s-1 9-10×0.08 تا m2 s-1 9-10×7.39 به‌دست آمد. اثر بسط تعداد جملات قانون دوم فیک بر تغییرات نسبت رطوبت برای معادله ضریب انتشار مؤثر، مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد افزایش تعداد جملات بیشتر از 100 جمله اثر قابل‌ملاحظه‌ای در دقت خروجی مدل ندارد و بر همین اساس تعداد صد جمله برای تخمین ضریب انتشار رطوبت توصیه می‌شود. همچنین برای تعیین این ضریب، اثر چروکیدگی به‌عنوان عامل تاثیرگذار باید لحاظ گردد.
مقاله پژوهشی
مدیریت ضایعات کشاورزی
فاطمه مرتضوی؛ رسول خدابخشیان؛ مرضیه معین فرد
چکیده
گروهی از ترکیب‌های فنلی به نام تانن‌ها به لحاظ فعالیت بیولوژیکی و واکنش‌پذیری شیمیایی، قابل‌تشخیص هستند که در صنایع چرم‌سازی، چسب‌سازی، رنگ‌سازی، داروسازی و سایر صنایع کاربرد دارند. روش‌های استخراج این ترکیب‌ها بسیار متنوع هستند. استخراج به روش فراصوت روشی مؤثر برای استخراج ترکیب‌های شیمیایی است که در مقایسه با سایر روش‌ها ...
بیشتر
گروهی از ترکیب‌های فنلی به نام تانن‌ها به لحاظ فعالیت بیولوژیکی و واکنش‌پذیری شیمیایی، قابل‌تشخیص هستند که در صنایع چرم‌سازی، چسب‌سازی، رنگ‌سازی، داروسازی و سایر صنایع کاربرد دارند. روش‌های استخراج این ترکیب‌ها بسیار متنوع هستند. استخراج به روش فراصوت روشی مؤثر برای استخراج ترکیب‌های شیمیایی است که در مقایسه با سایر روش‌ها در مدت‌زمان کوتاه‌تری انجام می‌گیرد و قابلیت استفاده برای ترکیب‌های حساس به حرارت را دارد. در این پژوهش استخراج ترکیب‌های فنلی، تانن و تانن متراکم به روش فراصوت از پوست سیب‌زمینی بررسی شد و اثر مدت‌زمان استخراج و نوع حلال روی میزان استخراج این ترکیب‌ها مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پوست سیب‌زمینی پس از شستشو، خشک و آسیاب گردید سپس با چهار حلال متانول، اتانول، استون و آب و در دو زمان 10 و 15 دقیقه عصاره‌گیری انجام شد. با افزایش زمان استخراج میزان ترکیب‌های فنلی و تانن کل استخراج‌شده افزایش می‌یابد؛ اما میزان تانن متراکم استخراج‌شده وابسته به زمان استخراج نمی‌باشد. کم‌ترین استخراج مربوط به حلال اتانول ((میلی‌گرم در هر صد گرم پوست)6.22±13.3) در مدت‌زمان 10 دقیقه و بیشترین استخراج را حلال آب ((میلی‌گرم در هر صد گرم پوست)9.50±142.8) در مدت‌زمان استخراج 15 دقیقه به خود اختصاص داد. حلال آب به دلیل دارابودن قطبیت و راندمان بالا برای استخراج تانن از پوست سیب‌زمینی مناسب است. به‌علاوه حلال آب به دلیل سازگاری با محیط‌زیست حلال مناسبی برای استخراج تانن است. پوست سیب‌زمینی حاوی مقادیر قابل‌توجهی تانن و مقدار کمتری تانن متراکم نسبت به تانن قابل هیدرولیز می‌باشد.
مقاله پژوهشی
نانوتکنولوژی (فیلم های بسته‌بندی، بیوکامپوزیت‌ها، سلول‌های خورشید)
ندا تجری؛ حسن صدرنیا؛ فرشته حسینی
چکیده
پلی‌لاکتیک‌اسید پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر است که خواص مکانیکی آن می‌تواند تحت تاثیر زمان تغییر کند. در این تحقیق ویژگی‌های مکانیکی شش نوع فیلم تولیدشده بر پایه پلی‌لاکتیک‌اسید با ترکیبات مختلف (پلی‌اتیلن‌گلیکول 400، تویین 80 و نانو ذرات اکسید روی) در بازه زمانی 14 ماهه (ماه‌های اول، دوم، سوم، چهارم و چهاردهم) مورد بررسی قرار گرفت ...
بیشتر
پلی‌لاکتیک‌اسید پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر است که خواص مکانیکی آن می‌تواند تحت تاثیر زمان تغییر کند. در این تحقیق ویژگی‌های مکانیکی شش نوع فیلم تولیدشده بر پایه پلی‌لاکتیک‌اسید با ترکیبات مختلف (پلی‌اتیلن‌گلیکول 400، تویین 80 و نانو ذرات اکسید روی) در بازه زمانی 14 ماهه (ماه‌های اول، دوم، سوم، چهارم و چهاردهم) مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با مقادیر استاندارد گزارش‌شده برای پلی‌اتیلن با چگالی کم مقایسه شدند. به‌منظور بررسی ساختار اولیه فیلم‌ها جذب نور و زاویه تماس اندازه‌گیری شد و ریزساختارها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که تاثیر زمان نگهداری و نوع فیلم بر استحکام کششی و کرنش نقطه شکست معنادار بود. بیشترین استحکام کششی، مدول الاستیسیته و کرنش نقطه شکست به‌ترتیب برای فیلم‌های پلی‌لاکتیک‌اسید خالص در ماه چهارم (94.08 مگاپاسکال)، پلی‌لاکتیک‌اسید خالص در ماه چهارم (2855.79 مگاپاسکال) و پلی‌لاکتیک‌اسید/پلی‌اتیلن‌گلیکول 400/نانو ذرات اکسید روی در ماه اول (76.82 درصد) به‌دست‌آمد. مقادیر کرنش نقطه شکست بسیار کمتر از استاندارد بود. با توجه به استحکام کششی و مدول الاستیسیته بسیار بالا پلی‌لاکتیک‌اسید می‌توان با استفاده از نرم‌کننده‌های مختلف با درصد بیشتر یا ترکیب کردن پلی‌لاکتیک‌اسید با سایر پلیمرها شکنندگی را کاهش داد.
مقاله پژوهشی
مهندسی سامانه‌های کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
مرتضی زنگنه؛ نرگس بنائیان
چکیده
مکانیزاسیون کشاورزی موتور پیشران توسعه کشاورزی و یکی از سرمایه‌برترین نهاده‌های بخش کشاورزی است که توسعه آن مستلزم صرف هزینه زیاد و اختصاص اعتبارات کلان است. مدیریت صحیح زنجیره تأمین مکانیزاسیون کشاورزی در راستای کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش کیفیت ماشین‌های کشاورزی یکی از الزامات توسعه مکانیزاسیون کشاورزی است. پژوهش حاضر ...
بیشتر
مکانیزاسیون کشاورزی موتور پیشران توسعه کشاورزی و یکی از سرمایه‌برترین نهاده‌های بخش کشاورزی است که توسعه آن مستلزم صرف هزینه زیاد و اختصاص اعتبارات کلان است. مدیریت صحیح زنجیره تأمین مکانیزاسیون کشاورزی در راستای کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش کیفیت ماشین‌های کشاورزی یکی از الزامات توسعه مکانیزاسیون کشاورزی است. پژوهش حاضر به سنجش عملکرد زنجیره تأمین مکانیزاسیون برنج با استفاده از پنج بعد هزینه، پاسخگویی، انعطاف‌پذیری، دارایی و قابلیت اطمینان پرداخته است. علاوه بر این در هر یک از سطوح زنجیره، متغیرهای مکنون دیگری با استفاده از متغیرهای مدل مرجع عملیات زنجیره تأمین (اسکور) ساخته شد. نرمال بودن متغیرهای مکنون توسط آزمون کولموگروف سمیرنوف آزمون شد. متغیرهای نرمال با استفاده از آزمون t تک نمونه‌ای و متغیرهای غیرنرمال با استفاده از آزمون ویلکاکسون تک نمونه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمون ویلکاکسون نشان می‌دهد که متغیرهای تعهد، مدیریت هزینه و ارتباط در خرده‌فروشی تفاوت معنی‌داری با مقدار متوسط آزمون دارند. در مورد متغیرهای دارای توزیع نرمال، مدیریت منابع انسانی، مدیریت کیفیت، داشتن راهبرد و سازمان‌دهی، انعطاف‌پذیری، پاسخگویی، عملکرد و قابلیت اطمینان در فروشگاه‌ها دارای تفاوت معنی‌داری با مقدار متوسط هستند. همچنین انتظارات و محدودیت‌های سازندگان و واردکنندگان ماشین‌های برنج نیز به‌صورت توصیفی تحلیل شد. در مورد متغیرهای دارای توزیع نرمال، مدیریت منابع انسانی، مدیریت کیفیت، داشتن راهبرد و سازمان‌دهی، انعطاف‌پذیری، پاسخگویی، عملکرد و قابلیت اطمینان در فروشگاه‌ها دارای تفاوت معنی‌دار با مقدار متوسط هستند. همچنین انتظارات و محدودیت‌های سازندگان و واردکنندگان ماشین‌های برنج نیز به‌صورت توصیفی مورد تحلیل قرار گرفت.
مقاله پژوهشی
مدل‌سازی
مهران صادقی دلوئی؛ رضا علیمردانی؛ حسین موسی زاده
چکیده
توربینهای آبیجنبشی با قرارگیری درون رودخانه و بدون نیاز به ساخت سد یا بند آبگیر قادر به استحصال انرژی جنبشی آب و تولید برق هستند. یکی از موضوعاتی که در به‌کارگیری این فناوری بسیار حائز اهمیت است موضوع پتانسیلسنجی و تخمین توان و انرژی نظری به‌منظور انتخاب مناطق مستعد نصب چنین تجهیزاتی است. از بین روش‌های متنوع پتانسیلسنجی، ...
بیشتر
توربینهای آبیجنبشی با قرارگیری درون رودخانه و بدون نیاز به ساخت سد یا بند آبگیر قادر به استحصال انرژی جنبشی آب و تولید برق هستند. یکی از موضوعاتی که در به‌کارگیری این فناوری بسیار حائز اهمیت است موضوع پتانسیلسنجی و تخمین توان و انرژی نظری به‌منظور انتخاب مناطق مستعد نصب چنین تجهیزاتی است. از بین روش‌های متنوع پتانسیلسنجی، در این پژوهش استفاده از هندسه هیدرولیک و محاسبه سرعت جریان از معادله مانینگ انتخاب شد. به‌منظور پیادهسازی این روش یک کد کامپیوتری توسعه یافت که طی 4 مرحله سرعت، چگالی توان و انرژی نظری سایتهای موردنظر را محاسبه و در اختیار کاربر قرار می‌دهد. برای پیادهسازی این روش دو ایستگاه هیدرومتری گچسر و سیرا در حوضه آبخیز سد کرج در استان البرز انتخاب شدند. ابتدا منحنی تداوم جریان هر ایستگاه با توابع توزیع احتمال برازش شد و سپس با استفاده از هندسه هیدرولیک و معادله مانینگ، سرعت، چگالی توان و انرژی جریان محاسبه شد. منحنی تداوم جریان هر دو ایستگاه مورد ارزیابی با توزیع لوگ نرمال و ضریب تعیین 0.99 برازش شدند. چگالی توان نظری برای ایستگاههای گچسر و سیرا با احتمال 90% و بیشتر به‌ترتیب برابر 1.2 و 1.67 کیلووات بر مترمربع برآورد شد. با توجه به عمق کم جریان، استفاده از توربینهای ساونیوس برای این دو سایت پیشنهاد می‌شود. بیشینه انرژی ماهانه تولیدی توسط یک دستگاه توربین با مساحت جاروب واحد در گچسر و سیرا نیز به‌ترتیب برابر 940 و 1142 کیلووات ساعت برآورد شد.
مقاله پژوهشی
تکنولوژی‌های پس از برداشت
علی خلج؛ ابراهیم احمدی؛ سهیلا میرزائی؛ فهیمه قائمی زاده؛ روزبه عباس زاده
چکیده
کپک سیاه حاصل از قارچ آسپرژیلوس نایجر یکی از زیان‌بارترین بیماری‌های پس از برداشت انگور است. پلاسمای سرد در فشار اتمسفر، یک روش نوین به‌منظور میکروب‌زدایی از محصولات کشاورزی طی دوران پس از برداشت محصول می‌باشد. از این رو هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر سطوح مختلف پلاسمای سرد در فشار اتمسفر (با مدت زمان صفر، 10، 20 و 40 ثانیه) بر نرخ ...
بیشتر
کپک سیاه حاصل از قارچ آسپرژیلوس نایجر یکی از زیان‌بارترین بیماری‌های پس از برداشت انگور است. پلاسمای سرد در فشار اتمسفر، یک روش نوین به‌منظور میکروب‌زدایی از محصولات کشاورزی طی دوران پس از برداشت محصول می‌باشد. از این رو هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر سطوح مختلف پلاسمای سرد در فشار اتمسفر (با مدت زمان صفر، 10، 20 و 40 ثانیه) بر نرخ پوسیدگی کپک سیاه و بار میکروبی همراه با برخی از پارامترهای کیفی انگور (Vitic vinifera) تلقیح‌شده با قارچ آسپرژیلوس نایجر طی انبارداری در دمای 4 درجه سانتی‌گراد بود. نتایج نشان داد پلاسما به‌طور موثری باعث کاهش بار میکروبی و درصد پوسیدگی کپک سیاه طی دوران انبارداری می‌شود. بالاترین میزان میکروب‌زدایی در پلاسما 40 ثانیه صورت گرفت. برای پارامترهای کیفی پس از برداشت، پلاسمای کمتر از 40 ثانیه (10 و 20 ثانیه) حداقل تاثیر را در شاخص‌های شیمیایی (pH،TSS و TA)، دمای محصول، شاخص‌های رنگ‌سنجی، تغییر رنگ، افت وزن، شاخص‌های مکانیکی و در نهایت سفتی بافت در انتهای دوره انبارداری داشت. بالاترین تغییرات در خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی انگور در انتهای انبارداری و در پلاسما 40 ثانیه به دلیل آسیب به بافت به‌ویژه در محل دم میوه صورت گرفت. در کل به نظر می‌رسد تیمارهای کوتاه‌مدت پلاسما بتواند راهکار مناسبی هم‌زمان برای کاهش پوسیدگی‌های قارچی همراه با حفظ پارامترهای کیفی انگور و طی دوره نگهداری باشد.
