به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

روش سطح پاسخ

در نشریات گروه مکانیزاسیون کشاورزی
تکرار جستجوی کلیدواژه روش سطح پاسخ در نشریات گروه کشاورزی
  • مائده بنی‎طرفی‎زاده، یعقوب منصوری*، احمد مستعان
    در تحقیق حاضر، تاثیر فرآیند رطوبت دهی با آب گرم (در دمای30 ، 40، 50، 60 و 70 درجه سلسیوس) و زمان غوطه‎وری (40، 50، 70، 85 و 100 دقیقه) به کمک امواج فراصوت (در دو سطح با فراصوت و بدون فراصوت) بر نرم کردن و کیفیت خرمای دیری مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی های کیفی همچون درصد رطوبت، شاخص های رنگی  L, a, b, ∆E، قند کل، قند احیاء، ویژگیهای بافتی نظیر سفتی بافت، قابلیت جویدگی، هم چسبی و فنریت بررسی شد. برای طرح ریزی آزمایش و تجزیه و تحلیل نتایج از روش سطح پاسخ (RSM) با طرح آزمایش مرکب مرکزی (CCD) در محیط نرم افزار Design Expert 10 استفاده شد. نتایج نشان داد مدل رگرسیونی پیشنهادی در تعیین اثر فرآیند رطوبت دهی بر درصد رطوبت، قند احیاء، قند کل، شاخص های رنگی L و E∆، سفتی، قابلیت جویدگی، هم چسبی و فنریت نمونه های تحت تیمار معنی دار بود. درصد رطوبت و قند احیاء نمونه های تحت تیمار رطوبت دهی با فراصوت نسبت به تیمار بدون فراصوت به ترتیب 47/7 درصد و 34/1 برابر بیشتر بود که بیان کننده تاثیر تیمار فراصوت بر نمونه ها است. شاخص های رنگی a, b  در سطح 05/0 غیر معنی دار بودند. براساس بهینه‎یابی انجام شده، دمای 40 درجه سلسیوس و زمان 85 دقیقه با اعمال فراصوت را می‎توان به عنوان شرایط بهینه فرآیند رطوبت دهی میوه خرمای دیری تحت آزمایش، اعلام نمود. باید توجه داشت که استفاده از امواج فراصوت با وجود تاثیر بر برخی صفات، باید از نظر اقتصادی نیز توجیه‎پذیر باشد.
    کلید واژگان: خرما، دیری، رطوبت دهی، روش سطح پاسخ، فراصوت
    Maedeh Benitorfizadeh, Yaghoob Mansoori *, Ahmad Mostaan
    This study investigates the impact of the hydration process on the softening, desirability, and quality of Deiri dates under the influence of ultrasound waves. The experimental setup included two ultrasound application conditions (with ultrasound and without ultrasound), five water temperatures (30, 40, 50, 60, and 70 degrees Celsius), and five soaking durations (40, 55, 70, 85, and 100 minutes). The qualitative parameters examined were moisture content, color indices L, a, b, ∆E, total sugar, and reduced sugar. Textural characteristics such as firmness, chewability, gumminess, and springiness were also evaluated. The response surface methodology (RSM) with a central composite design (CCD) was employed for data analysis using the Design Expert 10 software.The results demonstrated that the proposed regression models were significant in determining the effects of hydration on moisture content, reduced sugar, total sugar, color indices L and ∆E, firmness, chewability, cohesiveness, and springiness of the treated samples. Specifically, the moisture content and reduced sugar of samples treated with ultrasonic hydration were 7.47% and 1.34 times higher, respectively, compared to those treated without ultrasound, indicating a pronounced effect of ultrasound. However, the color indices a and b were not significant at the 0.05 level. Optimization results indicated that the optimal conditions for the hydration process of Deiri date fruits involved a temperature of 40 degrees Celsius and a duration of 85 minutes with the application of ultrasound. While ultrasound had a significant effect on several traits, its economic justification must also be considered.
    Keywords: Date, Deiri, Hydration, Response Surface Method, Ultrasound
  • عماد امیری، مهدی قاسمی ورنامخواستی*، مجتبی نادری بلداجی، زهرا ایزدی، اسماعیل میرزائی قلعه

    برشته کردن یک فرآیند حرارتی است و عوامل مختلفی از جمله دما و مدت زمان برشته کردن نقش مهمی در خصوصیات بافتی و حسی محصول دارند. در این تحقیق یک دستگاه برشته کن برای فرآیند برشته کردن تخمه آفتابگردان طراحی و ساخته شد. با استفاده از بینی الکترونیک، بو و رایحه حاصل از فرآیند برشته شدن نمونه ها بررسی و با استفاده از روش سطح پاسخ (طرح مرکب مرکزی) در محدوده دمایی 80 تا 160 درجه سلسیوس و محدوده زمانی 10 تا 30 دقیقه بهینه یابی شد. پاسخ حسگرهای بینی الکترونیک، پارامترهای رنگی شامل (L*، a*، b*، ΔE، BI) و ارزیابی حسی برای توسعه مدل های پیشگویی و بهینه سازی فرآیند برشته کردن تخمه آفتابگردان مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دما و مدت زمان برشته کردن بر روی پاسخ حسگرهای بینی الکترونیک تاثیر معنی داری دارد. با افزایش دما و مدت زمان برشته شدن مقدار L* روند کاهشی داشت اما a*، b*، ΔE و BI روند افزایشی داشتند، همچنین بیشترین مقدار پذیرش کلی ارزیابان برای نمونه ی با دمای 120 درجه سلسیوس و مدت زمان 20 دقیقه حاصل شد. نقطه بهینه برای برشته کردن تخمه آفتابگردان با دستگاه ساخته شده دمای 116 درجه سلسیوس و مدت زمان 18 دقیقه به دست آمد. نتایج حاصل از تحقیق نشان دهنده کارایی مفید دستگاه ساخته شده بود و برای مدل های ارائه شده به روش سطح پاسخ برای پیش بینی مقادیر متغیرهای وابسته، نتایج بسیار نزدیکی با یافته های آزمایش به دست آمد. در تمامی ارقام مورد مطالعه (05/0<P) بود که نشان دهنده مناسب بودن مدل های پیشنهادی بود.

    کلید واژگان: پارامترهای رنگی، بینی الکترونیک، روش سطح پاسخ، برشته کردن، تخمه آفتابگردان
    Emad Amiri, Mahdi Ghasemi-Varnamkhasti *, Mojtaba Naderi-Boldaji, Zahra Izadi, Esmaeil Mirzaee Ghaleh

    Roasting is a thermal process and various factors such as temperature and duration of roasting play an important role in the textural and sensory properties of the product. In this research, a roasting machine was designed and fabricated for the process of roasting sunflower seeds. Using an electronic nose, the aroma resulting from the roasting process of the samples were investigated and optimized using the response surface method (Central Compound Design) in the temperature range of 80 to 160 degrees Celsius and the time range of 10 to 30 minutes. The response of electronic nose sensors, color parameters including (L*, a*, b*, ΔE, BI) and sensory evaluation were used to develop prediction models and optimize sunflower seed roasting process. The results showed that increasing the temperature and duration of roasting has a significant effect on the response of electronic nose sensors. With increasing temperature and duration of roasting, the value of L* decreased, but a*, b*, ΔE and BI increased, and the highest overall acceptance value of the human panelist was obtained for the sample with a temperature of 120 degrees Celsius and a duration of 20 minutes. The optimum point for roasting sunflower seeds with the fabricated system was 116 degrees Celsius and a duration of 18 minutes. The results of the research showed the useful efficiency of the fabricated system and for the models presented by the response surface method for predicting the values of the dependent variables, the results were very near to the experimental findings. It was (P<0.05) in all the studied values, which indicated the suitability of the proposed models.

    Keywords: Color Parameters, Electronic Nose, Response Surface Method, Roasting, Sunflower Seeds
  • مرجان عبدالله زاده دلزی، رضا امیری چایجان*
    تولید پودر از پالپ میوه ها روش مناسبی برای جلوگیری از ضایع شدن خواص مفید موجود در گوشت باقیمانده از پوست، آب و هسته ی میوه ها است. خواص فیزیکو شیمیایی پودر نقش مهمی در زمان نگه داری، مشتری پسندی و طعم و مزه ی آن دارد. این فرآیند با استفاده از خشک کن خلاییبه روش کنترل آتمسفر انجام شد و از نظر مدت زمان خشک شدن و شاخص قهوه ای شدن بررسی شد. خشک کن در مقیاسآزمایشگاهی برای پنج سطح دمایی45، 55، 65، 75 و 85 درجه سلسیوس و در پنج سطح فشار خلاء 40، 50، 60، 70 و 80 کیلوپاسکال برای ضخامت 5/6 میلی متر تنظیم شد.تجزیه و تحلیل آماری داده های به دست آمده و بهینه سازی فرآیند خشک کردن خلایی با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای محفظه یخشک کن از 45 تا 85 درجه سلسیوس،زمان خشک شدن 3/78 درصد کاهش یافت.کمترین میزان شاخص قهوه ای شدنتحت شرایط دمای محفظه ی خشک کن 45 درجه سلسیوس و فشار خلاء60 کیلو پاسکال برای خشک کن خلایی به روش کنترل آتمسفربرابر با 26/100 به دست آمد. نقطه بهینه ی پودر تولیدشده از ورقه های خشک شده ی پالپ سیب توسط سیستم خلایی به روش کنترل آتمسفر در دمای محفظه خشک کن 1/75 درجه سلسیوس و فشار خلاء 96/63 کیلوپاسکال پیشنهاد شد. تحت این شرایط مقدار بهینه ی متغیرهای پاسخ شامل زمان خشک شدن و قهوه ای شدن به ترتیب برابر 205 دقیقه و 02/136 به دست آمدند.
    کلید واژگان: پالپ سیب، خشک کن خلائی، روش سطح پاسخ، کنترل آتمسفر
    Marjan Abdollahzadeh Delazi
    Producing powder from fruit pulp is a good way to prevent the loss of useful properties in the remaining meat from the skin, juice and core of fruits. The physicochemical properties of the powder play an important role in its storage time, customer friendliness and taste.This process was carried out using a vacuum dryer using the atmosphere control method and was checked in terms of drying time and browning index. The dryer is set on a laboratory scale for five temperature levels of 45, 55, 65, 75 and 85 °C and five vacuum pressure levels of 40, 50, 60, 70 and 80 kPa for a thickness of 6.5 mm.The statistical analysis of the obtained data and the optimization of the vacuum drying process were performed using the response surface method. The results showed that by increasing the temperature of the drying chamber, the drying rate of apple pulp sheets increased and the drying time decreased by 78.3%. The temperature values of the drying chamber were significant to the color indices of apple pulp powder. The lowest amount of browning index under the conditions of the temperature of the dryer chamber of 45 degrees Celsius and the vacuum pressure of 60 kPa for the vacuum dryer using the atmosphere control method was 100.26. The optimum point of the powder produced from the dried apple pulp sheets was proposed by the vacuum system using the atmosphere control method at the temperature of the drying chamber at 74.83 °Cand the vacuum pressure at 55.9 kPa. Under these conditions, the optimal value of the response variables, including drying time and browning time, were obtained in equal order.
    Keywords: Apple pulp, Control atmosphere, response surface methodology, Vacuum drier
  • حماد ذرعی فروش*، عادل بخشی پور، ایرج باقری
    در پژوهش حاضر از یک سامانه خشک کن تسمه نقاله ای پیوسته ترکیبی شامل آبگرمکن خورشیدی و لامپ های مادون قرمز تامین شونده با انرژی خورشیدی برای خشک کردن برگ های رزماری استفاده شد و مشخصات عملکرد آن از نظر زمان خشک شدن، انرژی مصرفی کل، نسبت انرژی خورشیدی و بازده انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر آزمایش مقادیر 300 گرمی از برگ های تازه برداشت شده رزماری در دمای هوای 50 درجه سلسیوس و مقادیر مختلف سرعت جریان هوای ورودی (7، 8 و 9 متر بر ثانیه) و توان لامپ مادون قرمز (0، 150 و 300 وات) تحت فرایند خشک شدن قرار گرفتند. نقطه بهینه برای شرایط کاری سامانه خشک کن با استفاده از روش سطح پاسخ با انتخاب مقادیر مناسب برای سرعت هوای ورودی و توان مادون قرمز بر اساس این معیارها تعیین شد: به حداقل رساندن زمان خشک شدن، به حداقل رساندن انرژی مصر فی کل، به حداکثر رساندن بازده انرژی و به حداکثر رساندن نسبت انرژی خورشیدی. بر این اساس، نقطه بهینه انتخابی شامل توان مادون قرمز 300 وات و سرعت هوای 85/8 متر بر ثانیه بود. تحت شرایط تعریف شده، مشخصات عملکردی سامانه خشک کن شامل زمان خشک کردن، انرژی مصرفی کل، بازده انرژی و نسبت خورشیدی به ترتیب برابر با 13/149 دقیقه، kJ 91/3868، 37/52 درصد و 57/0 بدست آمد. با توجه به یافته های این تحقیق می توان نتیجه گرفت که بکارگیری سامانه های خشک کن توسعه یافته می تواند تا حد قابل توجهی نیاز به منابع سوخت فسیلی را کاهش داده و منجر به راندمان عملکردی قابل قبول در فرایند خشک کردن گیاهان دارویی شود.
    کلید واژگان: بهینه سازی، روش سطح پاسخ، خشک کن، انرژی خورشیدی، بازده انرژی
    Hemad Zareiforoush *, Adel Bakhshipour, Iraj Bagheri
    The current research used a hybrid conveyor belt drying system, including a solar water heater and solar-powered infrared lamps, to dry rosemary leaves. Its performance characteristics were evaluated regarding drying time, total energy consumption, solar energy ratio and energy efficiency. In each experiment, 300 g of freshly harvested rosemary leaves at a drying air temperature of 50 °C and different values of inlet air velocity (7, 8 and 9 m/s) and infrared lamp power (0, 150 and 300 W) were fed into in the drying system. The optimum point for the working of the drying system was determined using Response Surface Method (RSM) by selecting the appropriate values for the inlet air velocity and infrared power based on these criteria: to minimize drying time, to minimize total energy consumption, to maximize energy efficiency, and to maximize solar energy ratio. Accordingly, the selected optimum point included infrared power of 300 W and an air velocity of 8.85 m/s. Under the defined conditions, the performance characteristics of the drying system, including drying time, total energy consumption, energy efficiency and solar ratio, were equal to 149.13 minutes, 3868.91 kJ, 52.37% and 0.75, respectively. According to the findings of this study, it can be concluded that using a developed drying system can significantly reduce the need for fossil fuel resources and lead to an acceptable performance efficiency in the drying process of medical plants.
    Keywords: Optimization, Response Surface Method, Dryer, Solar Energy, Energy Efficiency
  • اسماعیل چاوشقلی*، شمس الله عبدالله پور، حمیدرضا قاسم زاده

    آفتاب‏گردان آجیلی معمولا بدون کمباین برداشت در رطوبت بالا برداشت می ‏شود لذا در تحقیق حاضر یک واحد کوبنده با ترکیب متغیرهای مناسب برای جداسازی دانه آفتاب‏گردان و طبق‏ ها با ظرفیت بالا و آسیب‏دیدگی پایین دانه، طراحی و ساخته شد. کوبنده برای شرایط گوناگون قابلیت تنظیم و بهینه ‏سازی دارد که برای توسعه ماشین برداشت با ظرفیت بالا اهمیت فراوانی دارد. آزمایش‏ های ارزیابی و بهینه ‏یابی با استفاده از روش سطح پاسخ طراحی شد. تاثیرات سرعت‏ دورانی کوبنده 380، 280 و 180 (دور در دقیقه)، نرخ تغذیه 4000، 3000 و 2000 (کیلوگرم در ساعت) و رطوبت (رطوبت برداشت) 60%، %45 و %30 (بر پایه تر) روی عملکرد کوبنده مورد بررسی قرار گرفت. بازده کوبش (%)، بازده جداسازی (%) و آسیب‏ دیدگی دانه (%) به ‏ترتیب در محدوده 12/96 تا 89/99، 71/56 تا 82/69 و 49/0 تا 25/1 به ‏دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که مدل‏ های ایجاد شده از لحاظ آماری و اثر محتوی رطوبت روی بازده کوبش و آسیب‏ دیدگی دانه و اثر نرخ تغذیه روی بازده جداسازی در سطح اطمینان 95% معنی ‏دار بودند. منحنی‏ های سطح پاسخ مشخص کردند که با کاهش محتوی رطوبت، بازده کوبش و جداسازی افزایش و آسیب‏ دیدگی دانه‏ ها کاهش پیدا کرد. هدف از بهینه ‏یابی رسیدن به حداکثر بازده کوبش و جداسازی و حداقل کردن آسیب ‏دیدگی دانه‏ ها است که مقادیر بهینه شده متغیرها در نرم افزار Design Expert برای سرعت دورانی 134/292 دور در دقیقه، نرخ تغذیه 2000 کیلوگرم در ساعت و محتوی رطوبت 74/30% (بر پایه تر) به‏ دست آمد.

    کلید واژگان: آفتاب‏گردان آجیلی، بهینه‏ سازی، روش سطح پاسخ، سرعت ضربه‏ ای بحرانی، عملکرد، واحد کوبنده
    E .Chavoshgoli *, Sh .Abdollahpour, H. R. Ghasemzadeh
    Introduction

    The nut sunflower is usually cultivated in small farms and is harvested with a low capacity of harvester at high moisture content. For the rigid threshing components, impact and knead force are so large as it leads to crushing of the grain or inner stress. This reduces marketability and the germination rate of seeds. The mechanical damage degree of sunflower grain is influenced by the material of the threshing beaters, the velocity of impact, moisture contents, etc. Traditional manual methods, that separate grain from the sunflower head, take a lot of time, require large manpower, have high grain damage, and low efficiency. The objective of the present work was to develop and optimize a threshing unit for nutty sunflower that would combine safe impact velocities with appropriate adjusting of its variable to maximize threshing efficiency whilst minimizing grain damage resulting from shearing, cracking, or crushing.

    Materials and Methods

    The nutty Sunflower heads were procured from the Experimental Orchard of University of Tabriz, Iran at the moisture content of harvesting. Axial threshing units using kinematic equation and properties of the grain, designed and constructed that the variables of its components are adjustable. The beater of the thresher is flexible, which the deformation and vibration undergoing the overall rotation and impact process becomes larger with increasing speed and prevents grain damage. The power required for threshing and separation grain from heads was calculated at about 4.5 kW. Diameter and rotational drum speed value estimated using relation (V=  and study of other researches as considering critical impact velocity of sunflower grain. The length of the thresher was 1.2 m that estimated by determining the capacity and the number of beaters. Threshing efficiency (%), separation efficiency (%), and grain damage (%) were parameters of performance for study. The experimental design by the Response Surface Methodology in Design Expert software 11 with central composite experiment design developed and the affecting parameters on accuracy analyzed and optimized. The threshing unit was evaluated against three threshing drum speeds of 380, 280, and 180 (rpm), feed rates 4000, 3000, and 2000 (kg (head)h-1), moisture content of 60%, 45%, and 30 (%w.b).

    Results and Discussion

    The results showed that the models and effect of variables were statistically significant at the 95% confidence level. The moisture content on threshing efficiency and grain damage had the greatest effect followed by drum speed and feed rate. While for separation efficiency, the feed rate had the most influence. With reducing feed rate and moisture content the threshing efficiency increased, although the decrease in drum speed reduced it. This might be due to sunflower grains adhering loosely to the head at the low moisture contents. The maximum (99.81) and minimum (96.12) percentage of threshed heads was at the moisture content of 30 and 60, respectively. The separation efficiency increased with reducing of feed rate and moisture content. Though, drum speed had insignificant efficacy statistically. The sunflower heads with high moisture content are fragile and brittle, also at high feed rates, the number of impact forces and collisions of heads rises in the condition of threshing. Therefore, the extra MOG is produced and passed from the separator grille. The feed rate of 2000 kg h-1 and moisture content of 30% was the maximum point of separation efficiency that obtained 69.82%. The grain damage decreased significantly with reducing drum speed (380 to 180) and moisture content (60 to 30). This result may be due to the reasons that at higher moisture content the husk of grains becomes soft. The goal of optimization is maximizing threshing and separation efficiency and minimizing grain damage that the optimized values of variables were determined 292.134 rpm for drum speed, 2000 kg h-1 for feed rate, and 30.7406% (w.b) for moisture content.

    Conclusion

    A threshing unit of sunflower, using properties of grains and kinematic equation, was designed and constructed. The models and effect of the variable were statistically significant on performances. The moisture content had a greater effect than other factors on threshing efficiency (%) and grain damage (%). Also, the feed rate of crops in thresher had the most influence on separation efficiency (%). With decreasing the moisture content, threshing and separation efficiency increased and grain damage reduced. The threshing efficiency (%), separation efficiency (%), and grain damage (%) were reported in the range of 96.12 to 99.81, 57.34 to 68.55, and 0.49 to 1.25, respectively. The optimized points were determined at the drum speed of 292.134 m s-1, feed rate of 2000 kg h-1, and moisture content of 30.7406% (w.b).

    Keywords: critical velocity, Nutty sunflower, Optimization, Performance, RSM, threshing
  • مرضیه قربانی، محمدحسین کیانمهر*، اکبر عرب حسینی، علی اسدی الموتی، رضا صادقی

    پیش فرآوری یک پیش نیاز برای بهبود هضم پذیری زیست توده های لیگنوسلولزی با درجه سرسختی بالا است. با این حال، هنوز در مولفه های کلیدی تغییرات زیست توده در اثر پیش فرآوری ها، بحث های قابل توجهی وجود دارد. در مطالعه حاضر، مولفه های شیمیایی، طیفی و ساختاری زیست توده کاه گندم قبل و بعد از یک پیش فرآوری ترکیبی به وسیله پایش از طریق آنالیزهای شیمیایی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) ارزیابی شد. از یک پیش فرآوری ترکیبی ازن - قلیا برای تخریب ساختار لیگنوسلولزی کاه گندم با هدف بهبود قابلیت دسترسی به محتوای ترکیبات قندی آن استفاده شد. بدین منظور، اثر پنج متغیر نرخ تولید ازن (1، 2 و 3 گرم بر ساعت)، زمان ازن دهی (15، 30 و 45 دقیقه)، نرخ جریان ازن / اکسیژن (صفر، 3 و 6 لیتر بر دقیقه)، محتوای رطوبت کاه گندم (100، 200 و 300 درصد وزنی بر مبنای تر) و مقدار اوره (صفر، 5/1 و 3 درصد وزنی) بر چهار پاسخ محتوای دیواره سلولی (NDF)، دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF)، لیگنین (ADL)، pH و همبستگی آن ها با روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دو متغیر نرخ جریان و محتوای رطوبت بیشترین درصد تاثیرگذاری در اکثر پاسخ ها را به خود اختصاص دادند. بالاترین همبستگی ها بین دو پاسخ pH با NDF)90/0(R2 = و ADL با NDF)64/0(R2 = بدست آمد. شرایط بهینه در نرخ تولید ازن 3 گرم بر ساعت، زمان 45 دقیقه، نرخ جریان ازن/اکسیژن 5/3 لیتر بر دقیقه، رطوبت 100 درصد وزنی و مقدار اوره 3 درصد وزنی بدست آمد و در این شرایط، کاهش معنی داری در محتوای همی سلولز (9/56 درصد)، لیگنین (50 درصد) و pH (76/55 درصد) بدون اختلاف معنی دار در سلولز نسبت به نمونه بدون پیش فرآوری مشاهده شد. نتایج تحقیق حاضر، کارایی بالای پیش فرآوری پیشنهادی را در تخریب الیاف دیواره سلولی کاه گندم در دما و فشار محیط به اثبات رساند. ارتباط

    کلید واژگان: پیش فرآوری ازن - قلیا، روش سطح پاسخ، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش ایکس
  • مرضیه قربانی، محمدحسین کیانمهر*، اکبر عرب حسینی، علی اسدی الموتی، رضا صادقی
    کاه گندم به طور گسترده برای خوراک دام و در پالایشگاه های زیستی برای تولید قند استفاده می شود. با این حال، سلولز به عنوان منبع اصلی قند، توسط لیگنین محافظت شده است. ازن اکسیدکننده ای قوی است که می تواند لیگنین را تجزیه و سلولز را برای هضم آنزیمی در دسترس قرار دهد. هدف از این پژوهش لیگنین زدایی کاه گندم با فن آوری ازن کافت به عنوان یک فرآیند سبز، محیط زیست پسند و انرژی کارآمد است. مدلسازی و بهینه سازی با استفاده از روش سطح پاسخ و با بررسی اثرات پنج عامل نرخ تولید ازن (1، 2 و 3 گرم بر ساعت)، زمان ازن دهی (15، 30 و 45 دقیقه)، نرخ جریان (0، 3 و 6 لیتر بر دقیقه)، محتوای رطوبت (100، 200 و 300 درصد وزنی) و مقدار اوره (0، 5/1 و 3 درصد وزنی) انجام شد. یافته های این پژوهش بیشینه لیگنین زدایی (50 درصد) را در بیشترین سطوح عامل های نرخ تولید ازن، زمان، نرخ جریان، اوره و کمترین سطح رطوبت نشان داد. عامل های نرخ جریان و محتوای رطوبت به ترتیب با بیشترین تاثیرگذاری (36 و 20 درصد)، موثرترین پارامترها در فرآیند لیگنین زدایی بودند. در شرایط بهینه، 8/49 درصد لیگنین زدایی در نرخ تولید ازن دهی 3 گرم بر ساعت، زمان 45 دقیقه، نرخ جریان 7/5 لیتر بر دقیقه، رطوبت 100 درصد وزنی و مقدار اوره 3 درصد وزنی با شاخص مطلوبیت 99/0 حاصل شد. روش سطح پاسخ توانست برازش بالایی بین داده های آزمایشی و پیش بینی شده با ضریب تبیین 90/0 ایجاد کند. یافته ها نشان داد که فرآیند ازن کافت با استفاده از عامل های پیشنهادی می تواند برای لیگنین زدایی کاه گندم مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: کاه گندم، ازن کافت، لیگنین زدایی، آنالیز مطلوبیت، روش سطح پاسخ
    Marzieh Ghorbani, Mohammad Hossein Kianmehr *, Akbar Arabhosseini, Ali Asadi Alamouti, Reza Sadeghi
    Wheat straw is widely used for animal feed and biorefinery to sugar production. However, cellulose, which is the major source of sugar, is protected by lignin. Ozone is a powerful oxidizer that can deconstruct lignin and makes cellulose accessible to enzymatic digestion. The aim of this study is the delignification of wheat straw using ozonolysis technology as a green, environmentally friendly, and energy-efficient process. Modeling and optimization were performed by response surface methodology and the effects of five factors including ozone production rate (1, 2, and 3 g/h), reaction time (15, 30, and 45 min), the flow rate of ozone/oxygen (0, 3, and 6 L/min), moisture content (100, 200, and 300% w/w) and urea (0, 1.5, and 3% w/w) were investigated. The results of this study showed that the highest delignification (50%) was observed in the highest levels of ozone amount, time, flow rate, urea, and the lowest level of moisture content. The flow rate and moisture content factors were the most contributing factors in the delignification process with 36 and 20%, respectively. Under optimal conditions, 49.8% of delignification was obtained at an ozone amount (3 g/h), time (45 min), flow rate (5.7 L/min), moisture content (100% w/w), and urea amount (3% w/w) with a desirability index of 0.99. The response surface method creates a desirable fitness between the experimental and predicted responses with R2=0.90. The results showed that the ozonolysis process using the proposed factors can be used to delignification of wheat straw.
    Keywords: wheat straw, Ozonolysis, Delignification, Desirability Analysis, response surface methodology
  • نیما نوروزی، شعبان قوامی جولندان*، محمدجواد شیخ داودی، سید محمد صفی الدین اردبیلی

    در حال حاضر زیست توده به عنوان منبعی اقتصادی و تجدید پذیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. تولید زغال زیستی از منابع زیست توده می تواند علاوه بر تولید انرژی از این منابع، از اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از استفاده بی رویه سوخت های فسیلی نیز بکاهد. در این تحقیق به بررسی فرآیند پیرولیز در حضور آب در شرایط بحرانی، دما و فشارهای بالا که به اصطلاح کربونیزه کردن هیدروترمال می نامند، جهت تولید زغال زیستی از باگاس نیشکر که از ضایعات نیشکر می باشد، پرداخته شد. عوامل مورد مطالعه در این تحقیق شامل زمان ماند مواد درون رآکتور (30، 75 و 120 دقیقه)، نسبت جرمی باگاس به آب (15/0 ، 20/0 و 30/0) و فشار درون رآکتور (10، 5/12 و 15 بار) بود. در این تحقیق از روش باکس بنکن به منظور طراحی آزمایش ها استفاده شد و همچنین جهت یافتن شرایط عملکردی رآکتور از روش سطح پاسخ استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، میزان نسبت جرمی باگاس به آب معادل 15/0، زمان ماند 38 دقیقه و فشار11 بار به عنوان نقطه بهینه عملکردی سامانه پیرولیز سریع انتخاب شدند. برای این نقطه بهینه، میزان ارزش حرارتی بالای نمونه ها معادل Mj/kg 21 و میزان انرژی مصرفی سامانه برابر kwh 09/0 به دست آمد.

    کلید واژگان: پیرولیز سریع، ضایعات نیشکر، روش سطح پاسخ، بهینه سازی
    N Norouzi, Shaban Ghavami Jolandan *, M. J Sheikh Davoodi, S.M. Safieddin Ardabili
    Introduction 

    Today, with advances in all sciences, we must always look for a way to make the best use of plant residues and turn them into valuable products. A consequence of improving family life standards and consistent industrial development is a higher demand for energy usage. Nowadays, agricultural residues are produced in huge quantities and could be considered as a promising source for renewable energy generation. Bagasse is one of the major sources of sugarcane production. The production of valuable products from Bagas, in addition to having economic benefits, can reduce the environmental damage caused by burning them. In recent years, there has been an increasing trend in the utilization of sugarcane bagasse as a major by-product of the sugarcane industry. Another very valuable substance produced from sugarcane bagasse, which we will discuss in this study, is bio compressed coal. Valorization of sugarcane bagasse to engineered biochar using hydrothermal carbonization (HTC) presents a perspective source to substitute conventional fossil fuels. HTC process offers the benefits of converting the sugarcane bagasse into biochar and bio-oil. In this process, biomass is usually conducted in the temperature range of 180–250 ◦C. HTC technique is promoted as one way of reducing carbon dioxide (CO) emissions, which mostly generated through open burning of crop residues. Besides the utilization for power/heat generation for sugarcane industries, Bagasse may find other potential applications, for instance: electricity generation, biogas production, livestock feed/compost production, and also bioethanol production. The unique features of biochar generated through HTC process are its portability, high volumetric energy density, hydrophobicity, and wear ability.

    Materials and Methods

    In this research, sugarcane waste was obtained from Hakim Farabi Sugarcane Cultivation and Industry Company in Ahvaz. The hydrothermal carbonization process was performed in a batch reactor at Shahid Chamran University of Ahvaz. The parameters studied in this study include the retention time of the material inside the reactor (30, 75, and 120 minutes), bagasse mass to water ratio (0.15, 0.20, and 0.30) and the pressure inside the reactor (10, 12.5 And 15 bar). In order to measure the pressure, a Nuova FiMa barometer was used, which was able to measure the pressure values up to 25 bar. A temperature control system model HANYoung ED6 was used, which was equipped with a ceramic heater with a diameter of 230 mm and a height of 230 mm to provide heat for the process. The PARR1266 calorie bomb device was employed to measure the calorific value of the samples. The moisture content of the samples was also measured using ASTM-2010a standard. In this experimental work, the response surface method was employed to investigate the effect of input parameters (i.e., pressure, residence time, and water-to-biomass) on the response parameter (i.e., HHV and energy consumption). Design Expert ver.10 software was used to predict the corresponding models. The obtained models provided a good relationship between the independent/dependent parameters.

    Results and Discussion

    The HTC process has been analyzed using a Response Surface Method to derive predicted models for the HHV and energy parameters. The results obtained showed that all models provided could successfully predict the HTC process. According to the results, the models developed were statistically significant at the level of 1%. The multi-regression models between the input/response variables were obtained as second-order quadratic equations. The F-value for the residence time, and water-to- bagasse, and pressure were 2417, 286, and 1185, respectively. The value of F-value of each derived model indicates the significance of the studied parameters. The parameters of water-to-bagasse and pressure had a more significant effect compared to the residence time factor. The R-square value for this study was achieved as 0.0996, indicating that the proposed model was able to evaluate the experimental data thoroughly. A multi-objective optimization technique was used to achieve an optimal HTC process condition with the maximum possible amount of desirability value.

    Conclusion

    The optimum amount of water-to-bagasse, pressure, and residence time was calculated using the response surface techniques. A pressure of 11 bar, the residence time of 38 min, and water-to-bagasse of 0.15 were found to be optimal values. The findings of this study indicate that at optimal input variables, the value of calorific value and used energy was 21 Mj/kg and 0.09 kWh, respectively. Keywords: Hydrothermal carbonization, Sugarcane bagasse, Response surface method, Optimization

    Keywords: Hydrothermal carbonization, Sugarcane Bagasse, Response surface method, Optimization
  • حسین بلانیان، سید حسین کارپرورفرد*، امین موسوی خانقاه، محمدحسین رئوفت، هادی عظیمی نژادیان

    در این پژوهش از یک روش جدید به منظور پیش بینی دبی خروجی بذر ذرت در دقیق کارها استفاده شد. بدین منظور 9 عدد موزع با سه سطح تعداد شیار (4، 5 و 6 شیار) و سه سطح زاویه دهانه شیار (23، 25 و 27 درجه) در چهار سطح سرعت دورانی (40، 52، 63 و 78 دور بر دقیقه) مورد استفاده قرار گرفتند. سرعت پیشروی تسمه آغشته به گریس به طور مداوم 5/3 کیلومتر برساعت در نظر گرفته شد. تمامی آزمایش ها در سه تکرار انجام شدند. ذرت به عنوان یک ماده ریزدانه دارای اندازه های نزدیک به یکدیگر بودند. میانگین دبی خروجی بذور در مقابل سرعت دورانی محاسبه گردید. بر اساس نتایج حاصله، تغییر زاویه دهانه شیار، تعداد دهانه شیار، سرعت دورانی و اثر دوگانه آن ها در سطح احتمال یک درصد بر میزان دبی خروجی بذور تاثیر معنی داری داشت. بر اساس روش مدل سازی آنالیز ابعادی و سطح پاسخ، داده ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. میزان خطای استاندارد برای روش آنالیز ابعادی و سطح پاسخ به ترتیب برابر با  (mm3.s-1)68/13 و  (mm3.s-1)475/59 محاسبه گردید. مدل حاصل از آنالیز ابعادی نسبت به مدل حاصل از روش سطح پاسخ به مقادیر به دست آمده از آزمایش ها نزدیک تر بود، بنابراین به منظور پیش بینی دبی خروجی بذور، مدل به دست آمده از روش آنالیز ابعادی پیشنهاد شد.

    کلید واژگان: آنالیز ابعادی، ذرت، ردیف کار، روش سطح پاسخ
    H Balanian, S. H Karparvarfard *, A Mousavi Khanghah, M. H Raoufat, H Azimi-Nejadian

    In this study, a model was developed for predicting the seeding rate of corn seeds of a typical row-crop planter equipped with a multi-slot feeding device. To this, nine multi-slot rotors (with 4, 5 and 6 slots in three angles of mouth including 23°, 25° and 27°) were designed and manufactured. Tests were carried out at four levels of angular velocity of 40, 52, 62 and 78 rpm on grease belt moving at constant speed of 3.5 km h-1. Tests were completed in three replications. Discharge flow rate was measured and recorded for each treatment. The data were used to develop a model which can be used for predicting the seeding rate under various numbers of slot, mouth angle and rotor angular velocity. According to the results, angle mouth of slots, number of slots, angular velocity and the dual interaction between them showed increasing effects on weight flow rate of seeds (P-value<0.01). In the next step, raw data were used to develop the two desired models: based on the dimensional analysis technique and response surface methodology (RSM). The models outputs were compared to experimental data. The standard error of estimate for flow rate for dimensional analysis and response surface methodology (RSM) were 68.13 mm3 s-1 and 475.59 mm3 s-1, respectively. The dimensional analysis model was closer to experimental data rather than the RSM method. Thus, to predict the volume flow rate of seed, the dimensional analysis model is recommended.

    Keywords: corn, Dimensional analysis, Response surface methodology, row planting
  • شیوا بیلانکوهی*، بابک قنبرزاده، امیر پورفرزاد، حامد همیشه کار، موسی رسولی
    عصاره های گیاهی حاوی مواد غذا- دارو و ترکیبات فنلی بوده اما پایداری پایین و جذب اندکی دارند. نیوزوم ها از سورفاکتانت های غیریونی تشکیل شده و دارای پایداری شیمیایی و دسترسی زیستی و جذب سلولی بالاتر در بین بقیه حامل های لیپیدی می باشند. در این پژوهش به تولید و شناسایی خصوصیات فیتونیوزوم های حاوی عصاره ساقه انگور به روش هیدراسیون لایه نازک با کمی اصلاح، پرداخته شده است. از روش سطح پاسخ و طرح باکس-بنکن با سه متغیر مستقل در سه سطح برای بهینه سازی تولید نیوزوم ها و بررسی سه متغیر وابسته، استفاده شد. تعادل آب دوستی- چربی دوستی(HLB)  در محدوده 10-6، نسبت فیتواسترول به سورفاکتانت ها بین 10 تا 20 درصد و مقدار عصاره به میزان 5 میلی گرم تا 15 میلی گرم، به عنوان متغیرهای فرمولاسیون انتخاب شدند. بر اساس یافته های تحقیق، غلظت عصاره مهمترین پارامتر موثر بر درصد ریزپوشانی و شاخص پراکندگی بوده و HLB مهمترین فاکتور در اندازه ذرات می باشد. فرمولاسیون بهینه فیتونیوزوم اندازه ذرات 173 نانومتر، کارایی درون پوشانی 72 درصد و شاخص پراکندگی 32/0 را نشان داد. قبل از درون پوشانی، ساقه های انگور خشک شده به روش استخراج سبز عصاره گیری شده و ترکیبات مهم پلی فنولی آن توسط دستگاه LC-MS/MS شناسایی شد. نتایج نشان داد که، فیتونیوزوم می تواند به عنوان نانوحاملی جدید و ارزان قیمت برای انکپسولاسیون ترکیبات زیست فعال در صنعت غذا مورد استفاده قرار بکیرد.
    کلید واژگان: فیتونیوزوم، ساقه انگور، استخراج سبز، LC-MS، MS، روش سطح پاسخ
    Shiva Beylankouhi *, Babak Ghanbarzadeh, Amir Pour Farzad, Hamed Hamisheh Kar, MOUSA Rasouli
    Herbal compounds, so-called phyto-constituents, illustrate poor stability and absorption. Niosomes, which are made of nonionic surfactants, create better chemical and stability conditions, higher absorption rate and bioavailability besides lipid vesicles. This study covers the preparation and characterization of phyto-niosomes of grape stem extract by modified thin film hydration technique. The developed formulations were statistically optimized using response surface methodology, The applied Box–Behnken design had three factors with three levels for each factor. Hydrophilic-lipophilic balance (HLB), phytosterol percent and extract amount were selected as the formulation variables. The results showed that extract concentration was the most important parameter affecting the encapsulation efficiency and poly dispersity index. Also HLB had the most important effects on the particle size. The optimized phyto-niosomes showed vesicle size, entrapment efficiency and poly dispersity index (PDI) of 173nm, 72% and 0.32 respectively .Before the encapsulation process, extracts of dried stems were prepared by Green extraction method and phenolic composition was identified with LC-MS/MS. Indeed, it was found that phyto-niosomes could be represented as an inexpensive and efficient nano vesicular carrier for nutraceuticals delivery in food industry.
    Keywords: : Phyto-niosomes, LC-MS, MS, Grape stem, response surface methodology, Green extraction
  • محمد آهمند، فاروق شریفیان*، علی محمد نیکبخت، وحید رستم پور، ادریس رحمتی
    در تحقیق حاضر تحلیل انرژی و اکسرژی شبیه ساز کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به ناهمواری Inclined Broken Rib بر اساس داده های تجربی در یک مدار باز و همچنین بهینه سازی شرایط کارکرد سامانه صورت گرفته است. آزمایش ها در نه سطح دبی جرمی (kg/s 03/0، 04/0، 05/0، 06/0، 07/0، 08/0، 09/0، 10/0 و 11/0)، پنج سطح شار حرارتی (W/m^21000، 1100، 1200، 1300 و 1400) و سه سطح دمای هوای محیط (°C 20، 25 و 30) انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار بازده انرژی به ترتیب در تیمارهای با دمای محیط °C20 و 25 ، دبی جرمی  kg/s11/0 و شار حرارتی  W/m^21000 و 1400 با مقادیر 8/49 و 3/0 درصد به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار بازده اکسرژی به ترتیب برابر 75/5 و 607/0 درصد در تیمارهای با دمای محیط °C20 و 30 ، دبی جرمی  kg/s11/0 و 03/0 و شار حرارتی  W/m^21000 محاسبه شد. روش سطح پاسخ برای بهینه کردن شرایط کارکرد جمع کننده خورشیدی به کار گرفته شد. شرایط بهینه در دمای محیط °C20، نرخ جریان جریان جرمی  kg/s11/0 و شار حرارتی  W/m^21000 به دست آمد. در این شرایط بهینه، بازده انرژی و اکسرژی به ترتیب 08/42 و 76/5 درصد با مطلوبیت 92/0 به دست آمد.
    کلید واژگان: بازده ی اکسرژی، بازده انرژی، انرژی خورشیدی، روش سطح پاسخ
    Mohammad Ahmand, Faroogh Sharifian *, Ali Mohammad Nikbakht, Vahid Rostampour, Edris Rahmati
    In this paper the energy and exergy analysis of flat plate solar collector simulator equipped with Inclined Broken Rib roughness was investigated based on experimental data in open circuit as well as optimizing system operating conditions. The experiments were carried out with nine levels of mass flow rates (0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10 and 0.11 kg/s), five levels of heat flux (1000, 1100, 1200, 1300 and 1400 W/m^2) and three levels of ambient air temperature (20, 25 and 30 °C). The results showed that the highest and lowest values of energy efficiency were found 49.8 and 0.3%, in treatments with ambient temperature of 20 and 25 °C, mass flow rate of 0.11 kg/s and heat flux of 1000 and 1400 W/m^2, respectively. Also, the highest and lowest exergy efficiency were calculated 5.75 and 0.607% in treatments with ambient temperature of 20 and 30 °C, mass flow rate of 0.11 kg/s and 0.03 and heat flux of 1000 W/m^2, respectively. The response surface methodology was employed to optimize solar collector operating conditions. Optimum operating conditions were found to be anambient temperature of 20 °C, mass flow rate of 0.11 kg/s and heat flux of 1000 W/m^2. At this optimum condition, the energy and exergy efficiency were found to be 42.08 and 5.76%, respectively at a desirability level of 0.92.
    Keywords: Exergy efficiency, Energy efficiency, Solar Energy, Response Surface Methodology
  • ادریس رحمتی، فاروق شریفیان*، محمد فتاحی، غلامحسن نجفی

    خشک کردن پاششی به طور متداول در تولید پودر گیاهان دارویی به کار می رود، کیفیت پودر به دست آمده وابسته به شرایط خشک کردن و ماده کمکی به کار برده شده است. هدف از این تحقیق بهینه کردن متغیرهای فرآیند همچون دمای هوای ورودی، نرخ جریان هوای فشرده و غلظت ماده کمکی بر روی محتوای رطوبتی، عملکرد خشک کردن، محتوای فنول کل، محتوای فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی پودر عصاره گیاه بادرشبو می باشد. بدین منظور از دو روش سطح پاسخ و تاپسیس برای بهینه سازی و رتبه بندی هر یک از متغیرها استفاده شد. نتایج نشان داد که دمای هوای ورودی و نرخ جریان هوای فشرده بیشترین تاثیر را روی محتوای رطوبتی و عملکرد خشک کردن نمونه ها داشتند، در حالی که غلظت ماده کمکی اثر معنی داری بر محتوای فنل کل، فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه ها داشت. بهترین تیمار در روش تاپسیس در دمای هوای ورودی °C 150، نرخ جریان هوای فشرده Lit min-1 5/7 و غلظت ماده کمکی 20 درصد به دست آمد. همچنین شرایط بهینه در روش سطح پاسخ در دمای هوای ورودی 5/152، نرخ جریان هوای فشرده 046/8 و غلظت ماده کمکی 20 درصد به دست آمد.

    کلید واژگان: بهینه سازی، خشک کردن پاششی، روش تاپسیس، روش سطح پاسخ، شرایط خشک کردن، گیاه بادرشبو
    E. Rahmati, F. Sharifian*, M .Fattahi, G. Najafi
    Introduction

    Dracocephalum moldavica L. is an annual plant with blue or white flowers and fragrant leaves which belongs to the family of Lamiaceae with the height of up to 80 cm. This plant is native to Central Asia and is accepted in Central and Eastern Europe. In Iran, it is mainly grown in the province of West Azarbaijan and the Alborz Mountains. The essential oils and extracts derived from the secondary metabolisms which are mainly used in the pharmaceutical industry, dietary, cosmetic, flavoring and also as tea and beverage with sugar or honey. The liquid extract of the herb contains a high percentage of water, which should evaporate to increase shelf-life, easy transport, handling and storage, the ease of standardization and preservation of the product quality. On the other hand, the active compounds of the extracts are affected by temperature, oxygen, light and enzymes. Therefore, because of the uses and benefits of herbal extracts, they need to be dried by a practical and effective method like spray drying. In literature still there are no studies taking into account to the comparisons between RSM and TOPSIS as two important optimization methods. So, as the main objective of the present work, the effects of moisture content, drying performance, total phenol content, total flavonoid content and antioxidant activity have been surveyed. Finally, the optimal point of each process variable was presented by two optimization methods.

    Materials and Methods

    Aerial parts of Moldavian balm plant were cleaned and drying of plant was carried out under shade and thin layer conditions. The extraction of Moldavian balm was obtained by maceration method using ethanol 50 % (v/v), plant to solvent ratio of 1/10 (w/v). After 48h, the extract was concentrated in a rotary evaporator (Buchi Rotavapor R-205, Switzerland) to obtain a solid concentration of 6%. The used carrier was: Maltodextrin and apple pectin. Different ratios of carrier were prepared, then the ratio was added to distilled water and stirred by a magnetic stirrer. Finally, the solution was mixed with extract. The drying of Moldavian Balm plant extract was performed using a spray-dryer (Büchi B-191, Switzerland) with co-current flow regime. The powders provided by the spray drying were stored in refrigerator until they were needed for the experiment.

    Results and Discussion

    The results of variance analysis showed that the Box-Behnken design with the second-order model has led to the meaningfulness of the model, insignificant of the Lack of Fit and the appropriate correlation coefficient for each of the responses. A total number of 15 experiments were conducted to investigate the effect of process variables such as inlet air temperature, compressed air flow rate and concentration of carriers on moisture content, drying performance, total phenolic content, total flavonoid content and antioxidant activity of  Moldavian balm powder. Inlet air temperature and compressed air flow rate had the most significant effect on moisture content and drying performance, while Chemical properties of the powder affected by changing the concentration of carriers.
    Optimization parameters of the spray drying process was performed using surface response and TOPSIS methods. The optimum predicted conditions in the response surface method and TOPSIS method were obtained at inlet air temperature, compressed air flow rate and concentration of carrier (152.5-150°C), (8.046-7.5 lit min-1) and 20%, respectively.

    Conclusions

    By comparing two methods, it can be concluded that although they could provide the same optimum points, the RSM is more efficient. Because RSM offers a mathematical model that can be used at any desired point of variables to predict the output quantities as well as describing the process trend, while TOPSIS method is unable to predict the process trend and only provides the ranking of alternatives.

    Keywords: Optimization, Spray-drying, TOPSIS method, RSM method, Drying conditions, Moldavian Balm powder
  • حدیث نعمت پور ملک آباد، محمدجواد شیخ داودی*، عیسی حزباوی، افشین مرزبان

    روش سطح پاسخ (RSM)، مجموعه ای از تکنیک های آماری و ریاضی برای طراحی آزمایش ها، مدل سازی، بهبود دادن و بهینه سازی فرآیندها می باشد. هدف از مطالعه حاضر مدل سازی و بهینه سازی عملیات پالایش آفلاین روغن هیدرولیک دروگر نیشکر به روش RSM بود. بدین منظور، اثرات متغیرهای مستقل ساعات کارکرد (250، 500 و 750 ساعت)، مش فیلتر مکشی دوقلو (7، 9 و 11 میکرون) و دفعات تصفیه روغن هیدرولیک (0، 1 و 2) روی متغیرهای وابسته آلودگی آب، سطح عدم تمیزی (NAS)، سیلیسیوم (Si)، ویسکوزیته (Vis) و عدد اسیدی روغن (TAN) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که همه ی مدل های به دست آمده برای آلودگی آب، سطح عدم تمیزی (NAS)، سیلیسیوم (Si)، ویسکوزیته (Vis) و عدد اسیدی روغن (TAN) برای توصیف داده های آزمایشی مناسب بودند. علاوه بر این تابع مطلوبیت نشان داد که شرایط بهینه عملیات پالایش آفلاین روغن هیدرولیک دروگر نیشکر شامل ساعت کارکرد 61/728 ساعت، مش فیلتر 7 میکرون و دفعات تصفیه روغن 2 بود. تحت این شرایط، مقدار پارامترهای آلودگی آب، سطح عدم تمیزی (تعداد ذرات 5 تا 15 میکرومتر)، Si، Vis و TAN به ترتیب برابر با ppm 63/187، 234000، ppm 91/5، 34/66 سانتی استوک و mg KOH/g 65/0 به دست آمد.

    کلید واژگان: بهینه سازی، پالایش آفلاین روغن هیدرولیک، دروگر نیشکر، روش سطح پاسخ
    H. Nematpour MalekAbad, M. J. Sheikhdavoodi*, I. Hazbavi, A. Marzban

    The purpose of this study was to model and optimize the offline refinement operations of sugarcane harvester hydraulic oil using RSM. For this purpose, the effects of independent variables of operating hours (250, 500 and 750 hours), Twin Dip Filter Mesh (7, 9 and 11 microns) and hydraulic oil refining times (0, 1 and 2) on variables of water contamination, uncleanness level (NAS), silicon (Si), viscosity (Vis) and oil acid number (TAN) were evaluated. The results indicated that all models were suitable for water contamination, uncleanness level (NAS), silicon (Si), viscosity (Vis) and oil acid number (TAN) for describing experimental data. In addition, the desirability function showed that the optimum conditions for the offline refinement operations of the hydraulic oil of the sugar cane harvester included 728.61 operating hours, the 7-micron filter mesh, and the two refining times of the oil. Under this condition, the amount of water contamination, the uncleanness level (particles 5 to 15 micrometers), Vis, Si, and TAN were equal to 187.63 ppm, 234000, 5.91 ppm, 66.34 centistokes and 0.65 (mg KOH g-1), respectively.

    Keywords: Offline Refinement of Hydraulic Oil, Optimization, Response Surface Method, Sugarcane harvester
  • محمد عسکری*، افشار آزادبخت، حسینعلی شمس آبادی، سید رضا موسوی سیدی
    در این تحقیق، نیروی کششی موردنیاز شاخه زیرشکن به همراه مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی، بازده کششی و بازده کل انرژی تراکتورهای مسی فرگوسن 399 و جاندیر3140 در سرعت های 8/1، 3/2، 9/2 و 5/3 کیلومتر بر ساعت و اعماق40 و50 سانتی متری باهم مقایسه گردید. نوع تراکتور، سرعت و عمق همچنین اثرات متقابل آنها تاثیر معنی داری بر تمامی پارامترها به استثناء نیروی کششی و قدرت مالبندی داشت. در مجموع، تراکتور جاندیر عملکرد بهتری داشت بدین صورت که با افزایش سرعت پیشروی از 8/1 به 5/3 کیلومتر بر ساعت، نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی و بازده کل انرژی به ترتیب در اعماق 40 و50 سانتی متری به میزان 7، 4، 23، 3/108 و 89 درصد افزایش یافته اما بازده کششی به میزان 8/13 درصد کاهش یافت. به علاوه، افزایش10 سانتی متری عمق زیرشکنی موجب افزایش نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش و قدرت مالبندی به میزان 3/21، 6/31، 6/20 و 4/21 شد اما بازده کششی و بازده کل انرژی به میزان 7/9 و 25 درصد کاهش یافتند. نتایج بهینه سازی پارامترهای تحت بررسی توسط روش سطح پاسخ (RSM) نشان داد که به طور میانگین، عمق 9/42 سانتی متر و سرعت 4/2 کیلومتر بر ساعت، بهینه ترین نتایج را در خصوص عملکرد مجموعه تراکتور- زیرشکن حاصل می نمایند.
    کلید واژگان: زیرشکن، روش سطح پاسخ، مصرف سوخت، بازده کششی، بازده کل انرژی
    Mohammad Askari*, Afshar Azadbakht, Hoseinali Shamsabadi, Seyyed Reza Mousavi Seyyedi
    In this research, draft requirement of subsoiler tine plus fuel consumption, slippage, drawbar power, traction efficiency and overall energy efficiency of MF399 and JD3140 tractors at four speeds of 1.8, 2.3, 2.9 and 3.5 km/h and two depths of 40 and 50 cm were compared. Tractor type, speed and depth plus interaction effects had a significant effect on all parameters other than draft and drawbar power. Generally, JD3140 showed a better performance as the increase in speed from 1.8 to 3.5 km/h caused the increase of draft, fuel consumption, slippage, drawbar power and overall energy efficiency in two depths of 40 and 50 cm of 7, 4, 23, 108.3 and 89%, respectively but caused the decrease of traction efficiency of 13.8%. Furthermore, 10 cm increase in depth caused the increase in draft, fuel consumption, slippage and drawbar power of 21.3, 31.6, 20.6 and 21.4%, respectively but caused the decrease in traction efficiency and overall energy efficiency of 9.7 and 25%, respectively. The results of optimization of studied parameters using response surface methodology (RSM) show that depth of 42.9 cm and speed of 2.4 km/h resulted in the optimized condition about the performance of the tractor-subsoiler set.
    Keywords: traction efficiency, subsoiler, fuel consumption, response surface methodology, overall energy efficiency
  • محمودرضا سالار، سید حسین کار پرورفرد
    در این پژوهش، با استفاده از روش سطح پاسخ، نقاط بهینه هندسه بال خاک ورز قلمی بالدار، جهت دستیابی به کمینه مقدار نیروهای کششی و عمودی ابزار خاک ورز تعیین شد. عمق قرارگیری (5، 10 و 15 سانتی متر)، زاویه تمایل (10، 20 و 30 درجه) و زاویه ی حمله (7/5، 15 و 22/5 درجه) بال، هر یک در سه سطح به عنوان عواملی بودند که تاثیر آن ها بر نیروهای کششی و عمودی خاک ورز قلمی بالدار مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ها براساس طرح مرکب مرکزی برای هر یک از عوامل یاد شده در انباره خاک واقع در موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج، انجام شد. برای هر پاسخ (نیروهای کششی و عمودی) با استفاده از آنالیز رگرسیون خطی چندگانه، مدل های چندجمله ای درجه دوم به دست آمد. در شرایط مقادیر بهینه حاصله از نرم افزار (عمق قرارگیری 5 سانتی متر، زاویه تمایل 11/10 درجه و زاویه حمله 19/46 درجه برای بال ها)، مقادیر نیروهای کششی و عمودی به ترتیب 3/43 و 1/31 کیلونیوتن برای خاک ورز مشخص شد. مدل ارائه شده برای پیش بینی مقادیر متغیرهای وابسته نتایج بسیار نزدیکی با یافته های تجربی به دست آمده داشت.
    کلید واژگان: خاک ورز قلمی بالدار، روش سطح پاسخ، زاویه حمله، نیروی عمودی، نیروی کششی
    M. R. Salar, S. H. Karparverfard
    Introduction
    The dynamic response of soil on tillage tools, is an important factor in determining their performance. For a tractor with a certain size, a reduction in draft force, the working width and speed of tools can rise and result in increasing performance and reduce costs. Researches carried out in order to reduce the draft force led to design and build new tillage tools called Bent Leg and Parra plows. The dual bent blade sub-surface tillage tool was built and examined inspired by the shape of a bent leg. The researches indicated that the combination of a dual bent blade sub-surface tillage tool and chisel plow could be used in order to reduce draft force, loosen the seed bed by the chisel plow and wings, increase in soil disturbance area by the wings, and create a suitable space for root growth by chisel plow. Since the fuel consumption and traction power of tractor are the limiting factors for pulling tools in the soil. The rake angle of tillage tools is the penetration factor of the tools to the soil. It is necessary to determine the optimized rake and bend angles according to their effect on draft force and better penetration in soil. In this research, the Response Surface Methodology (RSM) was utilized to determine the optimized points of wing geometry of winged chisel plow in order to minimize the draft and vertical forces of tillage tool.
    Materials And Methods
    Using the properties of dual bent blade subsurface tillage implement and chisel plow, the winged chisel plow was designed by Catia V5R20 software and was built in the workshop of mechanics of biosystems engineering department at Shiraz University. The effect of three factors of working depth of wing (5, 10, and 15 cm), bend angle (10, 20, and 30 degree), and rake angle (7.5, 15, and 22.5 degree) were analyzed on draft and vertical forces of wined chisel plow in soil bin of Karaj Agricultural Engineering Research Institute. The length, width, and depth of the soil bin were 24 m, 1.7 m, and 1 m, respectively. The most important issue was to study the main effects and interactions of factors. So, the Response Surface Methodology was selected. With the help of this statistical design, the numbers of experiments were reduced and all coefficients of quadratic regression and interaction factors were estimated. The experiments were conducted based on the central composite design considering three main surface including central and axial points for each factors. For each response the quadratic polynomial models were obtained using the multiple linear regression.
    Results And Discussion
    The results indicated that fitted quadratic model for draft force corresponded with the experimental data by determination coefficient of up to 94% (R2 0.94). Increasing the depth of wing, the contact with loosened soil decreased that led to failure in unloosened soil around the chisel blade and increase in pressure to the blade. The results showed that the effect of bend angle was significant on draft force and increasing the bend angle, the tip of wing located in deeper place so, the draft force was increased that was in line with previous researches. The effect of rake angle was not significant on the draft force and its effect on the model was positive and negligible which was reported positive and significant in previous works. The fitted quadratic model for vertical force corresponded with the test data by determination coefficient of up to 93% (R2 0.93). The effects of wing depth and bend angle were positively significant on the vertical force of the tool but the effect of rake angle was negligible. The increase in vertical force with increasing bend angle was further in deeper wing position. However, the impact of rake angle was seen in vertical force and the effect of bend angle was not significant in vertical force in rake angles of 7.5° and 15°, but it was significant in rake angle of 22.5°.
    Conclusions
    The draft and vertical forces were determined 3.43 and 1.31 kN, respectively, at optimum condition (wing depth of 5cm, bend angle of 11.1°, and rake angle of 19.46°). The proposed model to predict the dependent variables were very close to the results of obtained experimental findings. The wing depth and bend angle had positive and significant effects on draft and vertical forces but the effect of rake angle was positive and insignificant on both measured traits.
    Keywords: Draft force, Rake angle, Response surface methodology, Vertical force, Wing chisel plow
  • سحر زنگنه، فرامرز خداییان*، سید هادی رضوی، محمدرضا نقوی
    تولید بیو پلیمر توسط انواع میکروارگانیسم ها به منظور کاربردهای مهم صنعتی در سال های اخیر مورد توجه بوده است. باکتری Lactobacillus kefiranofaciens تولید کننده ی اگزو پلی ساکارید موجود در دانک های کفیر با نام کفیران می باشد. هدف از این مطالعه بهینه یابی شرایط محیطی تولید پلی ساکارید کفیران در یک محیط سنتزی بر پایه ی آب پنیر با استفاده از روش سطح پاسخ است. در این راستا اعمال ترکیبات مختلف pH (3/6-7/4) ، دما (37 -23 درجه ی سلسیوس) و سرعت همزدن (170-70 دور در دقیقه) بر روی تولید کفیران مورد مطالعه قرار گرفت. طبق آزمون های صورت گرفته شرایط بهینه ی تولید کفیران pH برابر با 7/5، دمای 31 درجه ی سلسیوس و سرعت همزدن 127 دور در دقیقه تعیین گردید که منجر به تولید 14/1 گرم در لیتر کفیران پس از 5 روز گرمخانه گذاری شد. همچنین وزن مولکولی کفیران تولید شده در کشت خالص این باکتری بوسیله کروماتوگرافی فیلتراسیونی ژلی میزان 106× 1/1 دالتون اندازه گیری شد.
    کلید واژگان: اگزوپلی ساکارید، کفیران، لاکتوباسیلوس کفیرانوفاسینس، روش سطح پاسخ
    Sahar Zanganeh, Faramarz Khodaieyan *, Seyeid Hadi Razavi, Mohammad Reza Naghavi
    Production of Biopolymers by different microorganisms for industrial applications has been considered in recent years. Lactobacillus kefiranofaciens bacterium produces exopolysaccharid exists in kefir grains called kefiran. The objective of this study was optimization of environmental conditions to produce kefiran polysaccharide in a synthetic media based on whey substrate by using response surface methodology (RSM). Therefore, different combinations of factors including pH (4.7-6.3), temperature (23-37º C) and agitation rate (70-170 rpm) on production of kefiran (g/L) were studied. According to the results, the optimum condition for production of kefiran included pH equal to 5.7, 31º C and agitation rate of 127 rpm which led to producing 1.14 g/L kefiran after five days incubation period. Furthermore, the molecular weight of produced kefiran in pure culture of L.kefiranofaciens measured by gel filtration chromatography was 1.1× 106 Da.
    Keywords: Exopolysaccharide, Kefiran, Lactobacillus kefiranpfaciens, Response surface methodology
  • حمیرا میرزایی، فرامرز خداییان*، محمد جوان نیکخواه
    در این مطالعه بهینه سازی شرایط تخمیر جهت تولید پولولان از ضایعات انار توسط Aureobasidium pullulans (با شماره دستیابی KY767023 ) مورد بررسی قرار گرفت. روش بهینه یابی سطح پاسخ [a1] به منظور بررسی اثرات سه عامل pH اولیه، درصد تلقیح و نسبت رطوبت اولیه به سوبسترا بر میزان تولید پولولان در محیط سوبسترای جامد (SSF) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این آزمایشات نشان داد که حداکثر تولید پولولان در شرایط بهینه (pH اولیه: 75/7، درصد تلقیح: %5 حجمی/حجمی و نسبت رطوبت اولیه به سوبسترا: 5/2) g/kg 35/0 ± 5/50 است. بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی پولولان به دست آمده در شرایط بهینه نیز مورد مطالعه قرار گرفت. فعالیت امولسیفایری پولولان استخراجی 63 درصد و پایداری امولسیون محلول پولولان به ترتیب در دمای °C 4 و °C 25 پس از 30 روز نگهداری، 5/60 و 5/58 درصد گزارش شد. نتایج حاصل از اندازه گیری ویسکوزیته در غلظت های مختلف نشان داد که محلول پولولان در غلظت های پایین (5/0-1/0 درصد حجمی/ وزنی) دارای رفتار جریان نزدیک به نیوتنی بوده و با افزایش غلظت محلول، از نیوتنی به رقیق شونده با برش تغییر رفتار می دهد. بررسی طیف سنجی FT-IR پولولان بدست آمده از ضایعات انار حضور پیوند های (6→1) α را در واحدهای مالتوتریوز تایید می کند.
    کلید واژگان: پولولان، ضایعات انار، روش سطح پاسخ، درصد تلقیح، FT-IR
    Homaira Mirzaee, Faramarz Khodaiyan *, Mohammad Javan Nikkhah
    In this study, optimization of fermentation conditions for pullulan production by Aureobasidium pullulans (KY767023) from pomegranate waste was investigated. Response surface methodology was used to evaluate the effects of three factors (initial pH, inoculum size and ratio of liquid to solid) on pullulan yield in solid-state fermentation (SSF). Results of these experiments indicated that maximum pullulan concentration (50.5 ± 0.35 g/kg) was obtained at the optimum levels of process variables (initial pH 7.75, inoculum size 5% v/v, ratio of liquid to solid 1:2.5). Furthermore, physicochemical characteristics of the obtained pullulan at the optimum conditions were studied. The emulsifying activity of extracted pullulan was 63% .The emulsion stability was 60.5% at 4 °C and 58.5% at 25 °C after 30 days of storage. The results of viscosity curves at different concentration demonstrated that the solutions of pullulan at low concentrations (0.1-0.5 % w/v) showed nearly Newtonian flow behavior, and as the concentration of pullulan solution increased, the behavior changes from Newtonian to pseudoplastic flow. FT-IR of the pullulan produced from pomegranate by-products revealed the presence of α (1→6) linked maltotriose units.
    Keywords: pullulan, pomegranate waste, Response surface methodology, inoculum size, FT-IR
  • زهرا توان، محمد حجتی*، بهزاد ناصحی، حسین جوینده
    با هدف بهبود کیفیت نان بربری، اثر افزودن کنجاله کنجد (5/12-0 درصد) و پلی ساکارید محلول در آب سویا (2-0 درصد) بر برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی (رطوبت، پروتئین، چربی، فیبر و خاکستر، حجم مخصوص، سفتی و پیوستگی) و حسی نان به عنوان متغیرهای وابسته با استفاده از روش سطح پاسخ بررسی گردید. نتایج نشان داد افزودن کنجاله کنجد مقادیر خاکستر، پروتئین، چربی، فیبر و رطوبت نان را بطور معنی داری افزایش داد در حالیکه سفتی و پیوستگی بطور معنی داری کاهش یافت. همچنین مشاهده شد که افزودن پلی ساکارید محلول در آب سویا میزان رطوبت را افزایش و سفتی و حجم مخصوص نمونه ها را بطور معنی داری کاهش داد. همچنین کنجاله کنجد و پلی ساکارید محلول در آب سویا اثر معنی دار مثبتی بر پذیرش کلی نمونه ها داشتند. براساس نتایج بهینه سازی و مدل بدست آمده، استفاده از 43/6 درصد کنجاله کنجد و 62/0درصد پلی ساکارید محلول در آب سویا می تواند نان بربری با بهترین کیفیت و ویژگی های تغذیه ای و حسی را تولید نماید.
    کلید واژگان: نان مسطح، فیبر، بافت، ویژگی حسی، روش سطح پاسخ
    Zahra Tavzan, Mohammad Hojjati *, Behzad Nasehi, Hossein Jooyandeh
    With the aim of improving the quality of Barbary bread, the effect of adding sesame meal (0-12.5%) and soluble soybean polysaccharide (0-2%) on some physicho-chemical (moisture, protein, fat, fiber, ash, specific volume, firmness and cohesiveness) and organoleptic characteristics of Barbary as dependent variables were investigated using response surface methodology.
    The results showed that the addition of sesame meal increased the amounts of ash, protein and fat, while the firmness and cohesiveness of bread decreased significantly. It was revealed that adding soluble soybean polysaccharide increased moisture content and reduced significantly the firmness and specific volume of samples. The addition of sesame meal and soluble soybean polysaccharide had positive effects on the overall acceptability of the bread.
    Based on the optimized results and obtained model, the application of 6.43% of sesame meal and 0.62% of the soluble soybean polysaccharide can be produced Barbary including the best quality and nutritional and sensory features.
    Keywords: flat bread, fiber, Texture, organoleptic properties, Response surface methodology
  • حسین جوادی کیا، یوسف نصرتی، مصطفی مصطفایی، لیلا ندرلو، میثم طباطبایی
    توسعه و به کارگیری فن آوری های شدت بخشی فرآیند تولید بیودیزل در واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت بهبود فرآیند همزنی و انتقال جرم و حرارت بین دو فاز مایع واکنش، منجر به ابداع رآکتورهای جدید شد که این امر سبب افزایش بازده واکنش و کاهش زمان تولید سوخت بیودیزل شده است. بنابراین، در این تحقیق عملکرد رآکتور حفره زای هیدرودینامیکی ساخته شده که جزء رآکتورهای نوین و قابل توسعه در ابعاد صنعتی می باشد، بررسی شد تا تنظیمات دقیق رآکتور برای تولید بیودیزل بهینه شود. روغن مورد استفاده در این آزمایش، روغن آفتابگردان بود و نسبت مولی متانول به روغن 6 به 1 در نظر گرفته شد. همچنین، از هیدروکسید سدیم به عنوان کاتالیزور قلیایی با درصد وزنی 01/0 نسبت به روغن استفاده گردید. موارد مورد مطالعه دور رآکتور، دبی سیال ورودی به رآکتور و مدت زمان چرخش سیال در رآکتور بود. نمونه های حاصل توسط دستگاه کروماتوگراف گازی تجزیه و تحلیل شد و درصد متیل استر تولید شده استخراج شد. سپس به کمک روش سطح پاسخ با استفاده از نرم افزار Design Expert عملکرد رآکتور مدل شد و در فرآیند بهینه سازی بهترین شرایط تولید بیودیزل بررسی گردید. بهترین عملکرد در تولید بیودیزل: دبی سیال ورودی 86/0 لیتر بر دقیقه، زمان گردش 02/1 دقیقه و سرعت دورانی رآکتور 8447 دور بر دقیقه با عملکرد 19/6 میلی گرم بر کیلوژول حاصل شد که بهترین خلوص بیودیزل تولیدی بالغ بر 88 درصد متیل استر بود.
    کلید واژگان: بهینه سازی، بیودیزل، ترانس استریفیکاسیون، روش سطح پاسخ
    H. Javadikia, Y. Nosrati, M. Mostafaei, L. Naderloo, M. Tabatabaei
    Introduction
    Biofuels are considered as one of the largest sources of renewable fuels or replacement of fossil fuels. Combustion of plant-based fuels is the indirect use of solar energy. Biofuels significantly have less pollution than other fossil fuels and can easily generate from residual plant material. Waste and residues of foods and wastewater can also be a good source for biofuel production.
    Transesterification method (one of biodiesel production methods) is the most common forms to produce mono-alkyl esters from vegetable oil and animal fats. The procedure aims are reduction the oil viscosity during the reaction between triglycerides and alcohol in the presence of a catalyst or without it. In this study, the method of transesterification with alkaline catalysts is used that it is the most common and most commercial biodiesel production method.
    In this study, configurations of made hydrodynamic cavitation reactor were studied to measure biodiesel fuel quality and enhanced device performance with optimum condition. The Design Expert software and response surface methodology were used to get this purpose.
    Materials And Methods
    Transesterification method was used in this study. The procedure aims were reduction of the oil viscosity during the reaction between triglycerides and alcohol in the presence of a catalyst or without it. Materials needed in the production of biodiesel transesterification method include: vegetable oil, alcohol and catalysts. The used oil in the production of biodiesel was sunflower oil, which was used 0.6 liters per each test in the production process base on titration method. Methanol with purity of 99.8 percent and the molar ratio of 6:1 to oil was used based on titration equation and according to the results of other researchers. The used catalyst in continuous production process was high-purity sodium hydroxide (99%) that it is one of alkaline catalysts. Weight of hydroxide was 1% of the used oil weight in the reaction.
    Response surface
    Methodology
    Three important settings of reactor were considered to optimize reactor performance, which include: inlet flow to reactor, reactor rotational speed and the fluid cycle time in the system. Each set was considered at three levels. The factorial design was used to the analysis without any repeat, there will be 27 situations that because of the cost of analysis per sample by GC, practically not possible to do it. Therefore, response surface methodology was used by Design Expert software. In the other words, after defining the number of variables and their boundaries, software determined the number of necessary tests and the value of the relevant variables.
    Results And Discussion
    Three parameters include the inlet flow to reactor, reactor rotational speed and the fluid cycle time in the system were considered as input variables and performance of reactor as outcome in analyzing of extracted data from the reactor and GC by Design Expert software. The results of tests and optimization by software indicated that in 3.51 minutes as retention time of the raw material of biodiesel fuel in the system, the method of transesterification reaction had more than 88% Methyl ester and this represents an improvement in reaction time of biodiesel production. This method has very low retention time rather than biodiesel fuel production in conventional batch reactors that it takes 20 minutes to more than one hour.
    Conclusions
    According to the researches, efficiency of biodiesel fuel production in hydrodynamic cavitation reactors is higher than ultrasonic reactors so in this study, the settings of hydrodynamic reactor were investigated so that the settings were optimized in production of biodiesel fuel. Sunflower oil was used in this research. The molar ratio of Methanol to oil was 6 to 1 and sodium hydroxide as a catalyst was used. Three important settings of reactor were considered which include: inlet flow to reactor, reactor rotational speed and the fluid cycle time in the system. The results were analyzed by gas chromatography. The results showed that at 8447 rpm of reactor speed, inlet flow of reactor at 0.86 liters per minute and 1.02 minute of circulation time, the best performance of reactor were created. The flash point, kinematic viscosity and density of biodiesel in this study were 172 ° C, 2.4 square millimeters per second and 861 kg per cubic meter, respectively. Maximum and minimum performances of hydrodynamic cavitation reactor in biodiesel production were 6.19 and 1.13 mg kJ-1, respectively.
    Keywords: Biodiesel, Optimization, RSM, Transesterification
  • آیدا تقی زاده، بابک قنبرزاده*، محمود صوتی، شیوا قیاسی فر
    در این تحقیق بهینه سازی فرمولاسیون پوشش برای سیب رددلشیز از طریق روش سطح پاسخ با طرح مرکب مرکزی با چهار متغیر (کربوکسی متیل سلولز پکتین، اسیداسکوربیک اسیدسیتریک، سوربات پتاسیم، و هیدروکسی آنیزول بوتیله) مطالعه شد. بر پایه کمترین مقدار افت وزن بهترین پوشش تعیین و سپس تاثیر پوشش بهینه روی ویژگی های کیفی سیب ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نمونه های کنترل، 5درصد وزن اولیه و نمونه های پوشش داده شده توسط پوشش بهینه، 23/1درصد وزن اولیه خود را از دست دادند. نتایج آزمون نفوذ و اسیدیته نشان داد که سیب های پوشش دار سفتی و اسیدیته بالاتری در مقایسه با نمونه های بدون پوشش بعد از 40 روز نگهداری در دمای C ̊6-5 داشتند، ولی از نظر مواد جامد محلول، تفاوت معنی داری بین دو نمونه وجود نداشت. همچنین پوشش دهی به کاهش تعداد کپک و مخمر در سیب های پوشش دار (log cfu/ml6/1) به نسبت نمونه های بدون پوشش (log cfu/ml7/2) منجر شد. بنابراین پوشش فرموله شده می تواند برای افزایش موثر ماندگاری سیب رددلشیز استفاده شود.
    کلید واژگان: پکتین، پوشش فعال، روش سطح پاسخ، سیب، کربوکسی متیل سلولز
    Aida Taghizadeh, Babak Ghanbarzadeh *, Mahmud Sowti, Shiva Ghiyasifar
    In the present study, optimization of active-blend coating formulation was investigated by response surface methodology (RSM). For this purpose, central composite design with four variables (concentration of carboxymethyl cellulose-pectin, ascorbic acid-citric acid, potassium sorbate and Butylated hydroxyanisole ) were used. Weight loss is selected as responses of model. On the base of minimum weight loss, optimum coating solution was determined. Effects of coating solutions on quality attributes of apples were studied. The coated apples lost their 1.23% weight, while uncoated ones lost of 5% their weight (P
    Keywords: apple, Active Coating, CMC, Pectin, RSM
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال