فهرست مطالب

مهندسی بیوسیستم ایران - سال چهل و ششم شماره 2 (تابستان 1394)

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال چهل و ششم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/06
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مهدی خجسته پور، علیرضا طاهری راد، امین نیکخواه صفحات 95-104
    هدف از این مطالعه بررسی تاثیرات زیست محیطی تولید پنبه در استان گلستان با روش ارزیابی چرخه حیات بود. اطلاعات اولیه از پنبه کاران گلستانی از طریق پرسشنامه و به صورت حضوری در سال زراعی 91-1390 جمع آوری شد. پرسشنامه ها حاوی سوالاتی درباره میزان مصرف نهاده های گوناگون و عملکرد پنبه در منطقه بودند. تاثیرات زیست محیطی براساس سه واحد کارکردی تولید یک تن زیست توده، تولید 1000 مگاژول انرژی، و کسب ده هزار تومان درآمد خالص بررسی شدند. تاثیرات زیست محیطی در قالب هفت گروه تاثیر گرمایش جهانی، اسیدیته، اوتریفیکاسیون خشکی، تخلیه منابع فسیلی، تخلیه منابع آبی، تخلیه منابع فسفات، و تخلیه منابع پتاس بررسی شدند. نتایج نشان داد که اوتریفیکاسیون خشکی و تخلیه منابع فسیلی به ترتیب بیش ترین پتانسیل آسیب به محیط زیست را در قالب گروه های تاثیر زیست محیطی و تخلیه منابع داشتند. شاخص زیست محیطی (EcoX) برای تولید یک تن زیست توده، تولید 1000 مگاژول انرژی، و کسب ده هزار تومان درآمد خالص به ترتیب 832/ 0، 048 /0، و 036/ 0 محاسبه شد. شاخص تخلیه منابع (RDI) نیز برای تولید این سه واحد کارکردی به ترتیب 825/ 6، 396/ 0، و 296/ 0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: آلاینده، تخلیه منابع، درآمد، گرمایش جهانی و محیط زیست
  • ژاله سادات لاجوردی، محمد سعید یارمند، زهرا امام جمعه *، امیر نیاسری نسلجی صفحات 105-116

    توجه به خواص منحصربه فرد شیر شتر، این محصول می تواند به عنوان غذا دارو مصرف شود. از این رو در این تحقیق به بررسی تولید ماست فراسودمند سین بیوتیک از شیر شتر پرداخته شد. در این مطالعه متغیرهای مستقل (در سه سطح) عبارت اند از: β-گلوکان (عامل پری بیوتیک) 0-1-2درصد، میزان چربی 0-5/2-5درصد، میزان تلقیح باکتری های پروبیوتیک 5/ 0-1–5/ 1درصد، در مدت زمان نگهداری 0-7-14 روز. کم ترین میزان آب اندازی ماست تولیدی (0درصد)، با بیشترین درصد β-گلوکان (3درصد) و چربی (5درصد) به دست آمد. کمترین مقدار pH برابر 6/04 در ماست بدون چربی (چربی 0درصد) با افزایش میزان تلقیح باکتری های پروبیوتیک (5/1درصد) و β–گلوکان (2درصد) در روز چهاردهم مشاهده شد. با افزایش میزان β-گلوکان و کاهش درصد چربی در روزهای اولیه نگهداری، زنده مانی باکتری های پروبیوتیک در حد مطلوب (cfu/mL) صدو هفت در ماست تولیدی حاصل شد. بیشترین گرانروی با افزایش میزان β-گلوکان (3درصد)، درصد چربی (5/ 2درصد) در روز هفتم نگهداری در محصول مشاهده گردید. طبق نتایج به دست آمده از ارزیابی حسی محصول، با افزایش β-گلوکان در مدت زمان نگهداری، محصول تولیدی از طعم و پذیرش کلی بالاتری در بین مصرف کنندگان برخوردار بود.

    کلیدواژگان: آب اندازی، اسیدیته، پری بیوتیک، زنده مانی پروبیوتیک
  • ایمان فلاحی کوشالی، محمدحسین آق خانی، محمدرضا بیاتی صفحات 117-123
    دستگاه ساخته شده در این پژوهش، موقعیت مناسب ادوات خاک ورز را نسبت به سطح زمین در هر نقطه از زمین کشاورزی محاسبه می کند، سپس عملگر هیدرولیکی دستگاه وسیله کشاورزی را در موقعیت بهینه قرار می دهد. موقعیت بهینه ادوات با نرم افزار کنترل عمق نوشته شده برای دستگاه و با استفاده از داده های ورودی مانند عمق توسعه ریشه گیاه، نوع تراکتور و سرعت آن محاسبه می شود. دستگاه ساخته شده در عملیات خاک ورزی دقیق به وسیله زیرشکن آزمایش شد. میزان دقت دستگاه در اعمال عمق مد نظر در آزمایشگاه و زمین کشاورزی بررسی شد. فاکتورهای درنظرگرفته شده در آزمایشگاه، نوع تغییر عمق (افزایش یا کاهش)، و هفت مرحله تغییر عمق به اندازه 50 میلی متر در بازه صفر تا 350 میلی متر بود. در آزمون مزرعه ای علاوه بر دو فاکتور ذکرشده، فاکتور دنده حرکت نیز در نظر گرفته شد (دنده های 1، 2، و3 تراکتور مسی فرگوسن 399). میزان خطای دستگاه در آزمایشگاه 3/3درصد برای افزایش و 83/ 3درصد برای کاهش عمق به دست آمد. میزان خطای به دست آمده در زمین کشاورزی برای افزایش19/ 4درصد در دنده یک، 19/ 5درصد در دنده دو، و 78/ 5درصد در دنده سه محاسبه شد. خطای دستگاه در اعمال عمق مورد نظر در حالت کاهش عمق مقادیر 84/ 6درصد برای دنده یک، 67/ 4درصد برای دنده دو، و 41/ 6درصد برای دنده سه به دست آمد.
    کلیدواژگان: حسگر، خاک ورزی دقیق، عملگر هیدرولیکی، نرم افزار کنترل عمق
  • رضا اسفنجاری کناری، مهدی شعبان زاده*، پریناز جانسوز، احمد امیدی صفحات 125-134

    با افزایش روزافزون جمعیت جهان و محدودیت در اراضی قابل کشت، افزایش عملکرد در واحد سطح ازطریق احداث گلخانه یکی از راه های اساسی تامین مواد غذایی بشر به شمار می آید. اما با توجه به آن که افزایش عملکرد بدون درنظرگرفتن مصرف انرژی بی معنی است، بنابراین محدودیت انرژی از چالش های اساسی است که بشر برای رسیدن به این هدف با آن مواجه است. با این رویکرد و با توجه به مصرف زیاد انرژی در تولیدات گلخانه ای، در مطالعه حاضر میزان مصرف انرژی و شاخص های انرژی در تولیدات خیار گلخانه ای استان تهران محاسبه و سپس کارایی انرژی واحدهای بررسی شده با روش تحلیل فراگیر داده ها (DEA) تجزیه و تحلیل شده است. داده های لازم در مطالعه حاضر ازطریق مصاحبه حضوری و تکمیل160 پرسشنامه به روش نمونه گیری تصادفی ساده از گلخانه های تولید خیار استان تهران در سال1391 جمع آوری شده است. نتایج مطالعه نشان داد که کارایی انرژی، بهره وری انرژی، انرژی خالص، و انرژی ویژه در واحدهای تحت بررسی به ترتیب برابر با 52/ 0، 65 /0 کیلوگرم بر مگاژول، 73180- مگاژول در هکتار، و 52/ 1 مگاژول بر کیلوگرم است. سهم انرژی های مستقیم، غیرمستقیم، تجدیدپذیر، و تجدیدناپذیر از کل انرژی مصرفی نیز به ترتیب برابر 86، 14، 4، و 96 درصد محاسبه شد. همچنین نتایج مطالعه حاکی از آن است که گلخانه های تحت بررسی کارایی لازم را نداشتند، به طوری که در این واحدها افزایش در مصرف نهاده ها از افزایش در تولید پیشی گرفته است. بنابراین این امر سرانجام سبب کاهش کارایی مصرف انرژی در واحدهای مذکور شده است.

    کلیدواژگان: انرژی تجدیدپذیر، انرژی تجدیدناپذیر، انرژی خالص، انرژی ویژه، بهره وری انرژی
  • حسن صباغی، امان محمد ضیایی فر، علیرضا صادقی ماهونک، مهدی کاشانی نژاد، حبیب الله میرزایی صفحات 135-145
    جذب روغن طی فرایند سرخ کردن از مهمترین جنبه های کیفی محصول است. هدف این پژوهش بررسی تاثیر دما بر محتوای روغن محصول نهایی و استنباط آن توسط مدل های تجربی بود. بدین منظور خلال های سیب زمینی در اندازه مشخص پس از آنزیم بری در سرخ کن مجهز به کنترل کننده دما در سه دمای 145، 160، و °C 175 به مدت 60، 120، 180، و 240 ثانیه سرخ شدند. با ثبت تغییرات دمای سطحی و مرکزی طی فرایند با ترموکوپل و دستگاه ثبت داده، مراحل گوناگون آن از نظر زمانی تفکیک شد. روغن نمونه ها نیز با روش سوکسله استخراج و تغییرات آن با مدل های سنتیکی (مدل 1 و مدل 2) در نرم افزارMATLAB برازش شد. مدل ها با دو شاخص R2 و RMSE و معادله آرنیوس با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد مقدار محتوای روغن تعادلی (Oeq) به دست آمده از برازش مدل ها با دما رابطه معکوس دارد که تایید کننده کاهش جذب روغن با افزایش دمای سرخ کردن بود. با آنالیز آماری داده های تجربی، دمای بحرانی برای کاهش جذب روغن نیز °C160 به دست آمد. محدوده زمانی پیش از اتمام مرحله جوشش سطحی محصول، به منظور کمترین جذب روغن، حدود 180-160 ثانیه برآورد شد.
    کلیدواژگان: جذب روغن، دما، سرخ کردن، مدل، MATLAB
  • مسعود دهخدا، فرامرز خداییان، سارا موحد صفحات 147-155
    استفاده از ایزومالت و مالتیتول به جای ساکارز در غذاها نقش مهمی در سلامت انسان همچون کنترل سطح گلوکز خون و مدیریت وزن دارد. در این تحقیق از پلی ال هایی مانند ایزومالت و مالتیتول به جای ساکارز در سه سطح (100، 85، 75درصد) استفاده شد. اثر پلی ال ها بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی (اندازه حباب هوا در خمیر کیک، درصد رطوبت، فعالیت آبی، رنگ پوسته و مغز، سفتی بافت، حجم، و درصد تخلخل) و حسی کیک اسفنجی بررسی شد. نتایج نشان داد، جایگزینی کامل ساکارز با ایزومالت و مالتیتول موجب افزایش اندازه حباب های هوا در خمیر می شود (05/ 0˂P). بزرگترین حباب ها در خمیر حاوی100درصد ایزومالت مشاهده شد. بیشترین میزان رطوبت و سفتی در نمونه حاوی 100درصد مالتیتول به دست آمد (05/ 0˂P). با افزایش غلظت پلی ال ها، روشنایی (اندیس L) پوسته کیک افزایش (05/ 0˂P) و حجم و درصد تخلخل کیک کاهش یافت (05/ 0˂P). در ارزیابی حسی، بالاترین امتیاز پذیرش کلی به کیکهای حاوی 75درصد مالتیتول تعلق گرفت.
    کلیدواژگان: ایزومالت، پلی ال، کیک اسفنجی، مالتیتول
  • سامان آبدانان مهدی زاده، سعید مینایی، محمد امیر کریمی ترشریزی، عزالدین مهاجرانی صفحات 157-168
    پتانسیل روش طیف سنجی عبوری (1100-nm200) به منظور ارزیابی کیفیت داخلی (تازگی) تخم مرغ سالم و دست نخورده در طول انبارداری در دمای oC730 و رطوبت 425درصد بررسی شد. تعداد یک صد تخم مرغ برای اندازه گیری تازگی و جمع آوری طیف در طول زمان ذخیره سازی (تا 30 روز) استفاده شدند. دو مدل رگرسیونی میانHU [1] و ضریب زرده (YC[2]) نسبت به زمان ذخیره سازی به ترتیب با ضریب همبستگی 86 /0و 96/ 0 توسعه داده شد. معادلات ذکرشده حاکی از افت شدید کیفیت تخم مرغ در خلال نگهداری در این شرایط است. علاوه بر این، روشی برای به دست آوردن ویژگی های طول موج براساس الگوریتم های ژنتیکی شرح و بسط داده شد. این روش توانایی حل مشکل استخراج موثرترین اطلاعات از ماتریس داده های ابعدی بالا[3] را دارد. معادلات رگرسیونی با داده های خام و ویژگی های استخراج شده با الگوریتم ژنتیک، با پردازش های گوناگون (SNV، MSC، FFT، و همچنین مشتقات اول و دوم)، به دست آمد. نتایج نشان داد که معادلات رگرسیونی براساس الگوریتم ژنتیک و پردازش SNV و MSC می تواند طیف ها را در سه گروه طبقه بندی کند در حالی که با یکبار مشتق گیری، هر طیف روزانه می تواند در گروهی مجزا قرار گیرد.
    [1]. Haugh unit [2]. Yolk Coefficient [3]. High Dimensional Data
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، کیفیت تخم مرغ، معادلات رگرسیونی
  • محمدحسین سعیدی راد، علی اکبر حسین پور، سعید ظریف نشاط صفحات 169-174
    در این تحقیق، تاثیر رقم، زمان برداشت، و اندازه میوه روی خصوصیات مکانیکی پوست، جرم مخصوص، و مقاومت انار در برابر بارگذاری فشاری بررسی شد. نتایج نشان داد سه رقم انار مطالعه شده (اردستانی، شیشه کپ و ملس) پوسته هایی با ضخامت های متفاوت داشته اند که این امر موجب تفاوت در نیروی لازم برای نفوذ میوه کامل انار به میزان 10 درصد می شد. رقم شیشه کپ ضخیم ترین پوسته را به نسبت دو رقم دیگر داشت. رقم های اردستانی و شیشه کپ به ترتیب مقاومت های 453 و 428 نیوتن در برابر نیرو های فشاری از خود نشان دادند. رقم ملس کمترین مقاومت را در برابر بارگذاری فشاری داشت که این مقاومت با گذشت زمان و تاخیر در برداشت به میزان 15 درصد کاهش پیدا می کرد. همچنین مشخص شد که با افزایش اندازه میوه جرم مخصوص به میزان 39 درصد کاهش و مقاومت آن در برابر بارگذاری فشاری، 25درصد افزایش می یافت.
    کلیدواژگان: انار، جرم مخصوص، رقم، مقاومت مکانیکی
  • فخرالدین صالحی، مهدی کاشانی نژاد صفحات 175-184
    به منظور بهبود بافت محصولات غذایی، هیدروکلوئیدها به طور گسترده به عنوان مواد ژل دهنده در سیستم های غذایی استفاده می شوند. دانه مرو دارای مقادیر شایان توجهی صمغ (موسیلاژ) با خواص عملکردی مناسب است. این موسیلاژ باعث بهبود خصوصیات رئولوژیکی، بافتی، و کاربردی غذاها می شود. در این پژوهش اثر روش های گوناگون خشک کردن شامل هوای داغ (40، 50، 60، 70، و 80 درجه سلسیوس)، خشک کن انجمادی، و تحت خلا بر خصوصیات رئولوژیکی و بافتی صمغ دانه مرو بررسی شد. ویسکوزیته ظاهری محلول صمغ های خشک شده در سرعت برشی برابر 60 بر ثانیه در محدوده 162/ 0 تا 344 /0 پاسکال ثانیه به دست آمد. با افزایش دمای هوای داغ از 40 به 80 درجه سلسیوس، مقدار ویسکوزیته ظاهری محلول صمغ ها از 271/ 0 به 162/ 0 پاسکال ثانیه کاهش یافت. مدل هرشل بالکلی به خوبی قادر به مدل کردن رفتار جریان صمغ دانه مرو در تمامی آزمایش هاست. روش خشک کردن موسیلاژ باعث تغییر خصوصیات بافتی ژل تهیه شده از صمغ شد و بیشترین مقدار عددی مرتبط با سفتی، نیروی چسبندگی، قوام، و چسبندگی بافت ژل تهیه شده مربوط به نمونه های خشک شده با خشک کن انجمادی بود که به ترتیب برابر با 2/ 78 گرم، 0/ 17 گرم، 8/ 794، و 2/ 159 گرم در ثانیه به دست آمد.
    کلیدواژگان: خشک کردن، خلا، رئولوژی، صمغ دانه مرو، هوای داغ
  • عاکفه ضامنی، مهدی کاشانی نژاد، مهران اعلمی، فخرالدین صالحی، گیتی شیروانی صفحات 185-192
    هیدروکلوئیدها (صمغ ها) در صنایع غذایی برای کنترل و بهبود بافت، طعم و افزایش پایداری به کار می روند. اکثر فرایندهای غذایی باعث تغییر در خصوصیات رئولوژیکی و بافتی مواد غذایی می شوند. در این پژوهش، اثر دماهای گوناگون بر تغییر رنگ، خصوصیات رئولوژیکی و بافتی (سفتی، چسبندگی و قوام) صمغ دانه بالنگو مطالعه شد. برای این منظور صمغ دانه بالنگو استخراج شد و غلظت 2/ 0درصد (وزنی وزنی) برای بررسی خصوصیات رئولوژیکی و رنگ، و غلظت های 3 و 4درصد (وزنی وزنی) برای بررسی خصوصیات بافتی، از صمغ تهیه شد وتحت دماهای (25، 50، 75، 100، و 121 درجه سانتیگراد، 20 دقیقه) قرار گرفت. ویسکوزیته محلول های صمغ توسط ویسکومتر چرخشی بروکفیلد در دمای 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری و با مدل های قانون توان، کاسون، و بینگهام برازش شد. نتایج برازش داده ها حاکی از رفتار سودوپلاستیک صمغ دانه بالنگو است و نمونه ها با ضریب همبستگی بالایی از مدل قانون توان تبعیت می کنند. (R2 =0.99) صمغ بالنگو قابلیت مقاومت در برابر دمای بالا (121 درجه سانتیگراد) را نداشت ولی بافت ژل تهیه شده از این صمغ در برابر دماهای حرارتی مقاومت خوبی از خود نشان داد. مقادیر عددی سفتی و قوام ژل 3درصد صمغ دانه بالنگو پس از اعمال حرارت در دمای C°121 به ترتیب برابر 6/ 10 گرم و 48/ 32 گرم در ثانیه به دست آمدند. همچنین با افزایش دما میزان روشنایی نمونه ها کاهش یافت.
    کلیدواژگان: آزمون نفوذ، ژل، هیدروکلوئید، ویسکوزیته
  • علی اکبر صلح جو صفحات 193-199
    در این تحقیق تاثیر زیرشکنی خاک و فواصل گوناگون از محور زهکشی روباز در قالب طرح آماری کرت های نواری و در سه تکرار بر جرم مخصوص ظاهری، شاخص مخروط خاک، سرعت نفوذ آب به خاک، شوری عصارهاشباع خاک و عملکرد گندم بررسی شد. تیمار اصلی فاصله از محور زهکشی شامل سه فاصله50-0، 100-50، و 150-100 متری و تیمار فرعی عملیات خاک ورزی شامل سه روش فقط استفاده از گاوآهن برگردان دار و بدون زیرشکنی خاک، زیرشکنی خاک به عمق 45-40 سانتیمتر، و زیرشکنی خاک به عمق 45-40 سانتیمتر+گاوآهن برگردان دار انتخاب شدند. نتایج نشان داد که زیرشکنی خاک باعث کاهش پارامترهایی مانند شاخص مخروط خاک به میزان 25درصد، جرم مخصوص ظاهری خاک به میزان 4درصد، شوری عصارهاشباع خاک به میزان 25درصد، و افزایش پارامترهایی مانند سرعت نفوذ آب به خاک به میزان 133درصد، و عملکرد گندم به میزان 18درصد شد.
    کلیدواژگان: زیرشکن، زهکش روباز، گندم، فاصله از زهکش
  • امید تاج بخش، سید حسین کارپرورفرد صفحات 201-208
    هدف از این تحقیق پیش بینی میزان مصرف سوخت تراکتور ناشی از تغییرات عرض تیغه گاوآهن قلمی و تعیین رابطه ای بین نسبت ظاهری() و میزان مصرف سوخت است. بدین منظور از یک تراکتور 399-ITM و یک گاوآهن قلمی 9شاخه سوار با عرض تیغه های 5 و 10 سانتی متر استفاده شد. خاک لومی رسی و محتوای رطوبت 9درصد براساس وزن خشک بود. سه سطح عمق شخم زنی (10، 15، و 20 سانتی متر)، سه سطح سرعت پیش روی (3، 4، و 5 کیلومتر بر ساعت)، و سه تکرار در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از آزمون F در سطح احتمال 95درصد نشان داد که شیب نمودار بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده در مقایسه با خط 1:1 اختلاف معنی داری ندارد. نتایج حاصل از دو شاخص آماری NRMSE و MBE نشان از صحت و دقت قابل قبول معادله داشت.
    کلیدواژگان: خاک ورزی، گاوآهن قلمی، مصرف سوخت، نسبت ظاهری
|
  • Mehdi Khojastehpour, Alireza Taheri, Rad, Amin Nikkhah Pages 95-104
    The main objective of this study was to investigate the environmental impacts of cotton production in Golestan province of Iran using life cycle assessment methodology. The data used in the study were obtained from cotton farmers with face-to-face questionnaire method during 2011-2012. The questionnaires included total inputs of cotton production in the region and yield weight. Environmental impacts based on three functional units (FU) including: the production of one ton biomass, generation of 1000 MJ energy and 10000 Toman net income were investigated. Environmental impacts were evaluated into seven impact categories including global warming, acidification, terrestrial eutrophication, land use, depletion of water resources, depletion of fossil resources and depletion of phosphate and potash resources. Results showed that the terrestrial eutrophication and depletion of fossil resources in terms of environmental index (EcoX) and resource depletion index (RDI) had the highest potential environmental impacts. EcoX for one ton production of cotton, generation of 1000 MJ energy and 10000 Toman net income were calculated as 0.832, 0.048 and 0.036, respectively. RDI for these three functional units were 6.825, 0.396 and 0.296, respectively.
    Keywords: environment, Global warming, Net income, Pollution, Resource depletion
  • Zhaleh Sadata Ladjevardi, Mohammad Said Yarmand, Zahra Emam, Djome, Amir Niasari, Naslaji Pages 105-116

    Regarding the unique properties of camel milk, it can be used as a nutraceutical product. In this study, the effect of different variables on the quality characteristics of synbiotic yoghurt made from camel milk was studied. Independent variables (all in three levels) in this study were: β-glucan (prebiotic agent) 0 - 1 - 2%, fat content 0 - 2.5 - 5%, the amount of probiotic bacteria 0.5 - 1 – 1.5% and storage time 0 - 7 -14 days. The least amount of syneresis (0%) was obtained when the highest percentage of β-glucan (3%) and fat content (5%) were used. Least pH (pH=4.06) was observed in non-fat yoghurt (0% fat) when it was inoculated with an increased amount of probiotic bacteria (1.5%), β-glucan (2%) and time (fourteen day). The optimum viability of probiotic bacteria in yoghurt (107 cfu/mL) was obtained by increasing β-glucan and reducing fat contents at early days of storage. The highest viscosity was obtained at 7th days of storage when the highest content of β-glucan (3%) and fat (2.5%) were used. According to test panel analyses its overall acceptance and taste became better when the concentration of β-glucan and storage time increased.

    Keywords: Syneresis, acidity, prebiotic, viability of probiotic
  • Iman Fallahi, Mohammad Hossein Aghkhani, Mohammad Reza Bayati Pages 117-123
    The new device made in this study could calculate the proper position of tillage tools relative to the land surface at each point, and hydraulic operator set its optimum position. The optimum position of tools is calculated by depth control software developed for this device, and its input data were depth for root development. The performance of device was tested on subsoiler for precision tillage operation. The accuracy of applying the desired depth was studied in laboratory and also agricultural land. Factors considered in the laboratory were type of depth changing (increasing or decreasing) and seven steps of depth changing in the range of 0 to 350 mm with 50 mm interval. In the field test, in addition to the above mentioned factors, gear changing was also considered (gear 1, 2, 3 of Massey Ferguson Tractor). Precision deficiency for laboratory test was 3.3 percent for increasing and 3.83 percent for decreasing of depth. The precision deficiency in agricultural land was 4.19 percent for gear one, 5.19 percent for gear two and 5.78 percent for gear three. Eventually, this amount for decreasing of depth was 6.84 percent for gear one, 4.67 percent for gear two and 6.14 percent for gear three.
    Keywords: Depth Control Software, Hydraulic operator, Sensor, Precision Tillage
  • Reza Esfanjari Kenari, Mahdi Shaabanzadeh, Parinaz Jansooz, Ahmad Omidi Pages 125-134

    With the increasing world population and Limitations on arable land, increasing the yield per unit is one of alternatives human food supply. Greenhouse cultivation as one ways of increase the performance can arrive this purpose. But the energy restriction of another human challenges, So that increase the performance without considering energy consumption almost appears to be meaningless. Due to the high energy consumption in the greenhouse productions, in this study were evaluated the energy consumption and energy indices in the greenhouse cucumber productions in Tehran province. Also, the energy efficiency of firms was examined whit using Data Envelopment Analysis (DEA) method. The data for this study has been gathered through interviews from 160 cucumber producers of Tehran greenhouse in 2013. The results of this study showed that energy efficiency, energy productivity, net energy and specific energy is equal to 0.52, 0.65 kg/ MJ,-73180 MJ/ ha and 1/52 MJ /Kg, respectively. The share of direct, indirect, renewable and nonrenewable energies from total energy consumption was calculated 0.86, 0.14, 0.04 and 0.96, respectively. Also the result indicates the greenhouses are not efficiency,So that in this firms increase in input consumptions is more than production increase. Finally, this issue reduced the energy efficiency of the units.

    Keywords: Energy Productivity, Net Energy Gain, Specific Energy, Renewable Energy, Nonrenewable Energy
  • Hassan Sabbaghi, Aman Mohammad Ziaiifar, Alireza Sadeghi Mahoonak, Mahdi Kashaninejad, Habibullah Mirzaei Pages 135-145
    Oil uptake is one of the most important aspects about product quality during frying. The purpose of this study was to investigate the effect of temperature on oil content of final product and its perception using empirical models. Therefore, potato stripes in specified size, after blanching were fried using a fryer equipped with thermo controller at 145, 160 and 175 º C for 60, 120, 180 and 240 seconds. For separation of various stages of process surface and core temperatures of product was measured using thermocouple and data logger. Oil of samples also extracted by soxhlet method and its variation was fitted using kinetic models (Model 1 and Model 2) in MATLAB. Models were compared by R2, RMSE and also Arrhenius equation. The results showed that the equilibrium oil content (Oeq) obtained from fitting of models has inverse relation with temperature that confirms a reduction in oil uptake with increasing of frying temperature. Statistical analysis of experimental data indicated that critical temperature for reducing of oil uptake was 160 °C. The time limitation before end of surface boiling period was estimated about 160-180 seconds.
    Keywords: Oil uptake, Frying, Temperature, Model, MATLAB
  • Masoud Dehkhoda, Faramarz Khodaiyan, Sara Movahed Pages 147-155
    The use of isomalt and maltitol instead of sucrose in foods has an important role in human health as controlling blood glucose levels and weight management. In this study, isomalt and maltitol instead of sucrose were used at three concentration level (75, 85, and 100%). Effects of the polyols were investigated on physicochemical properties (size of bubble cake batter, moisture content, water activity, crust and crumb color, firmness, volume and porosity) and sensory of sponge cakes. Results showed complete replacement of sucrose by isomalt and maltitol increase the size of air bubbles in the batter (p<0/05). The largest bubbles were observed in the batter contains 100 % isomalt. The highest moisture content and firmness were obtained in samples containing 100% maltitol (p<0/05).Lightness of cake crust increased with addition of polyols in cakes, while volume and porosity of cakes decreased as the amount polyols increased. In sensory evaluation, the highest overall acceptance score given to cakes containing 75% maltitol.
    Keywords: sponge cake, polyol, isomalt, maltitol
  • Saman Abdanan, Saeid Minai, Ezzeddin Mohajerian, Mohammad Amir Karimi Torshizi Pages 157-168
    The potential of Vis-IR (400–1100 nm) transmittance method to assess the internal quality (freshness) of intact chicken egg during storage at a temperature of 307 oC and 25% 4 relative humidity was investigated. One hundred chicken egg samples were used for measuring its freshness and spectral collection during egg storage times (up to 30 days). Two correlation models between Haugh unit (HU) and the yolk coefficient (YC) versus the storage time were developed with the correlation coefficients of 0.86, 0.96, respectively. The latter equations showed in that aforementioned conditions egg quality decreased dramatically. Furthermore, the method has developed to acquire the wavelength features based on genetic algorithm (GA). It can solve the problem of the effective information extraction from the high-dimensional data matrix. Regression equations were developed by raw and according to the wavelength features were acquired, respectively basing on different preprocessing (SNV, MSC, FFT, as well as 1st and 2nd derivations). The result indicated that regression equations based on GA and preprocessing SNV and MSC could classify egg’s spectra in three groups while by 1st derivation preprocessing, each daily spectrum could allocate each of them into separated groups.
    Keywords: egg quality, regression equation, genetic algorithm
  • Mohammah Hossein Saeidirad, Aliakbar Hosseinpour, Saeed Zarifneshat Pages 169-174
    In this research, the effect of variety, harvesting time and fruit size were investigated on the mechanical properties of skin, density and mechanical strength. The results showed that pomegranate cultivars (Ardestani, Shisheh-Cap and Malas) had different skin thickness resulting difference in forces required for penetration of pomegranate fruit (10%). The skin of Shisheh-Cap variety was thicker than others. Mechanical strength of Shisheh-Cap and Ardestani varieties were 453 and 428 N respectively. The results revealed that Malas variety had the least strength against compression forces and it decreased (15%) with delay in harvesting of pomegranate fruit. It was shown that by increasing of fruit size, the density reduced (39%) and the mechanical strength increased (25%).
    Keywords: Pomegranate, Mechanical strength, Density, Variety
  • Fakhreddin Salehi, Mahdi Kashaninejad Pages 175-184
    In order to improve food texture, hydrocolloids are used widely as gelling material in food systems. Wild sage seed has remarkable amounts of gum (mucilage) with good functional properties. This mucilage also improves the rheological, textural and functional properties of foods. In this study the effects of different drying methods including hot air drying (40, 50, 60, 70 and 80°C), freeze drying and vacuum oven drying on rheological and textural properties of wild sage seed gum were investigated. The apparent viscosity of dried gum solutions at shear rate 60 s-1 was varied from 0.162 to 0.344 Pa.s. With increasing oven temperature from 40 to 80°C, the apparent viscosity of gums decreased from 0.271 to 0.162 (shear rate 60 s-1). The Heschel-Bulkley’s model was found the most suitable to describe the flow behavior of wild sage seed gum over the whole experiment.Drying method of mucilage has a significant effect on the change of textural characteristics of prepared gel from the dried gum and the highest value of hardness, stickiness, consistency and adhesiveness of gum texture were for freeze-dried gum, that were 78.2 g, 17.0 g, 794.8 g.s and 159.2 g.s, respectively.
    Keywords: Drying, Hot air, Rheology, Vacuum, Wild sage seed gum
  • Akefe Zameni, Mahdi Kashaninejad, Mehran Aalami, Fakhreddin Salehi, Giti Shirvani Pages 185-192
    Hydrocolloids (gums) are used in food science to control and improve texture, taste and also to increase stability. Most food processings cause changes in rheological and textural properties of the food. In this study, the effects of thermal treatments on color changes, rheological and textural (firmness, adhesiveness and consistency) properties of Balangu seed gum were investigated. Balangu seed gum was extracted and to evaluate the rheological properties and color, solutions with concentrations of 0.2 %(w.w) and to evaluate the textural properties, gum solutions (concentrations of 3 and 4% (w.w)) were prepared and treated under different Temperatures of 25, 50, 75, 100, 121°C, for 20 min. Viscosities of gum solutions were assessed at 25°C through Brookfield rotational viscometer and fitted by the power law, Casson and Bingham models. Fitted results indicate that Balangu seed gum possesses pseudoplastic behavior and Power law model is appropriate to evaluate it (R2=0.99). Balangu seed gum did not tolerate the high temperature of (121°C), but the texture of the prepared gels show adequate resistance against heat treatments. Hardness and consistency of Balangu seed gel (3%) following heat treatment of 121°C were recorded as 10.6gr and 32.48gr.s, respectively. In addition, with increase in temperature, the color of samples became darker (decrease in L).
    Keywords: Hydrocolloid, Gel, Penetration test, Viscosity
  • Aliakbar Solhjou Pages 193-199
    The split-block experimental design with three replications was used to study the effect of subsoiling in different distances from drain axison soil salinity,and wheat yield. The measurements included soil cone index, soil bulkdensity, infiltration rate and electrical conductivity of saturated extract. Each treatment was composed of two factors. The main factors consisted of 3 different distances from drain axis including 50, 100 and 150 meters from drain axis; and the sub factors consisted of 3 cultivation methods as conventional plowing, subsoiling at soil depth of 40-45cm, and subsoiling at the soil depth of 40-45 cm + plowing. The results included that subsoiling decreased the value of soil cone index (about 25%), soil bulk density (about 4%), EC- saturated extract (about 25%), and the magnitude of other parameters such as infiltration rate and wheat yield increased by 133% and 18%, respectively.
    Keywords: Subsoiler, Open drain, Distance from drain, Wheat
  • Omid Tajbakhsh, Seyed Hossein Karparvarfard Pages 201-208
    The purpose of this research was to study and predict fuel consumption rate of tractor due to different aspect ratios of chisel plow blade and to determine a general relationship equation between aspect ratio () and fuel consumption rate. An ITM-399 (81 kW) tractor and a mounted-type chisel plow with 9 shanks were used. The 5 and 10 cm width chisel blades were used. The experiments were conducted in a clay-loam soil at 9% d.b moisture content, three levels of tillage depths (10, 15, and 20 cm), and three levels of travel speeds (3, 4, and 5 km.) in three replications. Results from F-test at 95% showed that three was no significant difference between measured values and predicted values as compared to 1:1 line plot. Normalized Root Mean Square Error (NRMSE) and Mean Bias Error (MBE) indices were used to verify the accuracy of the equation. The results validated the precision of the attained equation.
    Keywords: Tillage, Chisel plow, Fuel consumption, Aspect ratio