فهرست مطالب

مهندسی بیوسیستم ایران - سال پنجاهم شماره 1 (بهار 1398)
  • سال پنجاهم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/01/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سمیه مصطفوی، وحید رضاوردی نژاد، سجاد پیرسا* صفحات 1-17
    مطالعات زیادی در زمینه بررسی حذف آلاینده های مختلف از آب با استفاده از نانو ذرات انجام شده است و نتایج بدست آمده بیانگر این است که این روش کارایی بسیار بالایی دارد. در این پژوهش فیلتر پلی اورتان اصلاح شده با نانو مواد پلیمری برای بهبود کیفیت فاضلاب استفاده گردید. ساختار فیلتر و اندازه ذرات سنتز شده بوسیله تکنیک های FT_IR و SEM بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که پلیمرهای سنتز شده دانه ای شکل بوده و به صورت یکنواخت سنتز شده اند. اندازه ذرات سنتز شده در حدود 50 تا 120 نانومتر می باشند. طرح آماری مرکب مرکزی برای بررسی اثر تعداد دفعات فیلتراسیون و نیز ارتفاع فیلتر در بهبود کیفیت نمونه ی فاضلاب استفاده شد. کیفیت فاضلاب بعد از عمل فیلترشدن توسط روش اسپکتروسکوپی و دستگاه های مختلفی مانند BOD متر و شوری سنج و... بررسی گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که این فیلتر کارایی مطلوبی در بهینه کردن پارامترهایی نظیر مقدار کل جامدات محلول، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، رنگ، شوری، سختی و pH از نمونه فاضلاب داشته است. پس از مدلسازی داده ها شرایط بهینه جهت بهبود کیفیت فاضلاب از قبیل تعداد دفعات عبوری نمونه ی فاضلاب از فیلتر و ضخامت فیلتر با استفاده از روش گرافیکی به دست آمد. بهینه ترین ضخامت برای فیلتر 3/1 سانتی متر و مناسب ترین تکرار فیلتراسیون 8 بار می باشد.
    کلیدواژگان: فیلترپلیمری، ساختارهاینانو، حذفآلاینده های شیمیایی و فیزیکی، فاضلاب
  • علی کعب، محمد شریفی*، حسین مبلی صفحات 19-30
    این مطالعه به منظور تجزیه وتحلیل و بهینه سازی انرژی مصرفی و انتشار گازهای گلخانه ای برای تولید نیشکر در مزارع پلنت و راتون با استفاده از تحلیل پوششی داده ها در استان خوزستان انجام گرفت. اطلاعات لازم برای انجام این مطالعه، مربوط به  سال های زراعی 95-1390 می باشد که از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل پرسش نامه از کارکنان شرکت کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) جمع آوری شدند. بر اساس دو مدل بازگشت به مقیاس ثابت و بازگشت به مقیاس متغیر، مقادیر متوسط کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب برابر با 91/0، 98/0 و 93/0 در مزارع پلنت و 95/0، 98/0و 96/0 در مزارع راتون محاسبه شدند. در حالت مصرف بهینه ، صرفه جویی در کل انرژی (انرژی ذخیره شده) 1/14763 (معادل 52/8%) و 17/3205 (معادل 61/2%) مگاژول بر هکتار به ترتیب در مزارع پلنت و راتون محاسبه شد. از کل انرژی ذخیره شده در مزارع پلنت، بیشترین سهم ذخیره انرژی مربوط به الکتریسیته، آب آبیاری و سوخت دیزل به ترتیب با 03/77%، 64/7% و 58/5% تعلق داشته است. همچنین از کل انرژی ذخیره شده در مزارع راتون، الکتریسیته، آب آبیاری و سوخت دیزل به ترتیب با 57/51%،51/26% و2/13% دارای بالاترین درصد ذخیره نسبت به حالت قبل از بهینه نهاده های مصرفی در شرکت بودند. میزان کل انتشار گازهای گلخانه ای در یک هکتار در مزارع پلنت و راتون به ترتیب برابر با 25/5825 و 76/4310 کیلوگرم معادل کربن دی اکسید بوده و در حالت بهینه 13/5192 و 75/4200 محاسبه شد. در مزارع پلنت و راتون در حالت بهینه به میزان  12/633 و 01/110 کیلوگرم معادل کربن دی اکسید کاهش یافت.
    کلیدواژگان: انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای، نیشکر، بهینه سازی، تحلیل پوششی داده ها
  • سحر سهرابی، رسول معمار دستجردی*، مجید رهنما، امین لطفی جلال آبادی صفحات 31-41
    آسیب مکانیکی که به دانه ها و غلات در طول مراحل برداشت، کوبیدن و حمل ونقل رخ می دهد، به طور جدی بر قوه نامیه، توان رشد و در نهایت بر کیفیت محصول تاثیر می گذارد. هدف کلی از این پژوهش بررسی اثر فاکتورهای موثر در انتقال نیوماتیک (سرعت انتقال، طول مسیر و دبی جرمی) بر خصوصیات کیفی بذر ذرت (درصد جوانه زنی، شاخص بنیه، سرعت جوانه زنی، کاهش جرم و هدایت الکتریکی) است.  بدین منظور ابتدا یک دستگاه انتقال نیوماتیک فاز رقیق ساخته شد. سپس آزمایش های انتقال ذرت در سطوح مختلف طول لوله (1، 2 و 3متر)، سرعت هوای ورودی (13، 17 و 20 متر بر ثانیه) و دبی جرمی (200، 250 و 300 کیلوگرم در ساعت) به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که با افزایش طول لوله و دبی جرمی میزان درصد جوانه زنی به طور معنی داری در سطح یک درصد کاهش پیدا می کند. اثر متقابل طول، سرعت و دبی جرمی بر میزان شاخص بنیه بذر در سطح احتمال 1% معنی دار شد. بیشترین میزان شاخص بنیه بذر در طول یک متر سرعت 13 متر بر ثانیه و دبی جرمی 300 کیلوگرم در ساعت و کمترین میزان شاخص بنیه بذر در طول 3 متر، سرعت 13 متر بر ثانیه و دبی جرمی 300کیلوگرم در ساعت به دست آمد. اثر طول لوله انتقال بر میزان هدایت الکتریکی بذر  در سطح 5 درصد معنی دار شد و سایر سطوح اثر معنی داری بر میزان هدایت الکتریکی بذر نداشتند.
    کلیدواژگان: نئوماتیک، انتقال نئوماتیک، ذرت، جوانه زنی، آسیب مکانیکی
  • لیلا بهروزنیا، محمد شریفی*، سیدهاشم موسوی اول، هما حسین زاده بندباف ها صفحات 43-55

    با توجه به پیشرفت فناوری و افزایش جمعیت انسانی از زمان انقلاب صنعتی، میزان تولید زباله در حال رشد است. با افزایش تولید زباله، به دلیل مشکلات و چالش های ایجاد شده مانند آلایندگی انتشار یافته از زباله، مدیریت درست آن جایگاه مهمی پیدا کرده است. یکی از روش های مدیریت زباله، استفاده از آن برای تولید کود آلی کمپوست است. در این مطالعه کارخانه تولید کمپوست در شهر رشت مورد بررسی قرار گرفت که میزان زباله ورودی روزانه به آن حدود 400 تن می باشد. از این 400 تن زباله، 1/64 درصد از آن مواد آلی است که بعد از فرآوری، 48 درصد (192 تن) آن برای تولید کمپوست نهایی از زباله جدا می شود و به سالن تولید کود ارسال می شود و در نهایت 12 تن کود نهایی تولید می شود. مقدار انرژی مصرفی در این کارخانه، پس از محاسبه انرژی ورودی و خروجی، حدود 02/82 گیگاژول به دست آمد. شاخص بهره وری انرژی برابر 15/0 تن بر گیگاژول محاسبه شد. هزینه های پیش گیرانه زیست محیطی برای کل فرایند تولید کمپوست برابر107×92/4 ریال به دست آمد.

    کلیدواژگان: انرژی مصرفی، زباله جامد شهری، هزینه پیش گیرانه زیست محیطی، کمپوست
  • جابر سلیمانی، محمدحسین کیان مهر*، سیدرضا حسن بیگی، سید مهدی شریعتمداری صفحات 57-65

    فشرده سازی یکی از راه حل های مناسب برای کاهش حجم فضولات دامی می باشد. دستگاه پلت ساز (اکسترودر) کود دامی را در محدوده ی رطوبتی 35 تا 45 درصد (بر مبنای تر) تبدیل به پلت می کند.  قبل از پلت سازی، کود باید توسط آسیاب خرد و نرم شود. هدف از این مطالعه تعیین انرژی مصرفی ویژه آسیاب کود گاوی مرطوب در سه سطح محتوای رطوبتی کود گاوی شامل  35، 40 و 45 درصد (برمبنای تر) و سه سطح سرعت دورانی واحد کوبنده شامل 150، 200 و 250 دور بر دقیقه با استفاده از دستگاه خردکن می باشد. به این منظور از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار استفاده شد. در هر آزمون مقداری کود گاوی مرطوب به وسیله دستگاه خرد کن آسیاب شد و اندازه ذرات کود و انرژی مصرفی ویژه دستگاه خردکن اندازه گیری گردید. طبق نتایج بالاترین میزان انرژی مصرفی ویژه در سرعت دورانی 150 دور بر دقیقه و با  محتوای رطوبتی 45 درصد (بر مبنای تر)  برابر با 62/4 (کیلوژول بر کیلوگرم)  به دست آمد. سرعت دورانی واحد کوبنده دستگاه خرد کن رابطه ی معکوس با انرژی مصرفی ویژه داشت به طوری که در بالاترین سرعت دورانی دستگاه خرد کن (250 دور بر دقیقه)، کمترین انرژی مصرفی ویژه (72/1 کیلوژول بر کیلوگرم) مشاهده گردید. کم ترین قطر میانگین هندسی کود گاوی مرطوب (02/1) توسط دستگاه خرد کن در سرعت دورانی 200 دور بر دقیقه و محتوای رطوبتی 35 درصد (برمبنای تر) حاصل شد.

    کلیدواژگان: انرژی مصرفی ویژه، سرعت دورانی واحد کوبنده، کود گاوی مرطوب، محتوای رطوبتی، میانگین هندسی ذرات
  • حسن برزگر*، اکبر جوکار، مرضیه اسلامی صفحات 67-76
    با توجه به فساد پذیری زیاد دانه های انار، پوشش دهی موجب افزایش عمرماندگاری و حفظ بازار پسندی آنها می شود. در این تحقیق، صمغ فارسی با غلظت 1 درصد (وزنی/حجمی) به همراه اسانس دارچین با غلظت های 25/0، 5/0 و 75/0 درصد (حجمی/حجمی) برای پوشش دهی دانه های انار استفاده و در فواصل هفت روزه نگهداری، آزمون های شیمیایی، فیزیکی و حسی، روی نمونه ها انجام شد. مقدار آنتوسیانین کل  نمونه ها، از روز اول تا هفته سوم روند کاهشی داشت و افزایش زمان نگهداری و غلظت اسانس، موجب کاهش معنی دار(p<0.05) اسیدیته نمونه ها گردید. افزایش سفتی بافت از روز اول تا هفته سوم در دانه های انار مشاهده شد اما مواد جامد محلول و فنل کل تغییرات قابل ملاحظه ای در نمونه های مختلف نداشتند و بر اساس نتایج آزمون حسی، تفاوت قابل ملاحظه ای بین میزان مقبولیت طعم و بوی نمونه های مختلف وجود نداشت (p<0.05)، همچنین پوشش حاوی اسانس، به طور قابل توجهی از رشد کپک روی نمونه ها جلوگیری کرد. با پوشش دهی دانه های انار و انتخاب غلظت مناسب اسانس دارچین یا مواد مشابه می توان زمان ماندگاری، بازارپسندی و کیفیت تغذیه ای دانه انار را به میزان مناسب و قابل توجهی حفظ کرد.
    کلیدواژگان: اسانس دارچین، آنتوسانین، پوشش دهی، دانه های انار، صمغ فارسی
  • حسن صباغی*، امان محمد ضیائی فر، مهدی کاشانی نژاد صفحات 77-89
    در صنایع غذایی، کاربرد سیستم های نظارت و ارزیابی کیفیت با هدف بازدهی و مطلوبیت بیشتر محصول رو به افزایش است. منطق فازی ابزار مناسبی را در طراحی سیستم های تصمیم گیرنده برپایه تجربیات انسانی فراهم کرده است. در این پژوهش، سیستم فازی جهت ارزیابی حسی برش های سیب طی خشک کردن با پرتودهی مادون قرمز طراحی شد. بدین منظور، برش های سیب در سه ضخامت 5 (نازک)، 9 (متوسط) و mm 13 (ضخیم) تهیه شدند. عملیات پرتودهی متناوب در سه دمای ثابت 70 (پایین)، 75 (متوسط) و °C 80 (بالا) تا دستیابی به سطح رطوبت 15 (کم)، 20 (متوسط) و kg/kg, wb  25 % (زیاد) انجام شد. ارزیابی ویژگی های حسی شامل رنگ، آروما، طعم، بافت و پذیرش کلی توسط 10 نفر ارزیاب آموزش دیده به روش لفظی و هدونیک انجام گرفت. تجزیه و تحلیل شباهت میان خصوصیات حسی از نظر اهمیت و آنالیز آماری تاثیر شرایط فرآیند روی مطلوبیت نمونه ها انجام شد. در نهایت مدل فازی تنظیم گردید. نتایج نشان داد که، در ارزیابی حسی دو عامل رنگ و بافت با ثابت همبستگی پیرسون (PCC) برابر با 981/0، از اهمیت مشابهی برخوردار بودند. کیفیت حسی برش های سیب در ضخامت کم، دمای پایین و رطوبت متوسط مطلوب تر بود. مدل فازی با میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برابر با 54/14 درصد، پیش بینی عددی مطلوبی از متوسط نمرات ارزیابی داشت.
    کلیدواژگان: منطق فازی، ارزیابی حسی، سیب، مادون قرمز، تجزیه و تحلیل شباهت
  • غنیه رویتع، محمد حجتی*، محمد نوشاد صفحات 91-100
    هدف از این تحقیق بررسی تاثیر محلول های اسمزی شربت ذرت با فروکتوز بالا و شکر در غلظت های 40 و 60 درصد در مقایسه با آب مقطر در مدت زمان 20 و 30 دقیقه فراصوت بر میزان از دست دادن آب، جذب مواد جامد محلول، افت وزن، چروکیدگی، سفتی بافت، رطوبت، شاخص های رنگی و ویژگی های حسی برش های موز خشک شده بود. نتایج نشان دادکه با افزایش زمان فراصوت و غلظت محلول اسمزی به ویژه شربت ذرت با فروکتوز بالا با غلظت 60 درصد، میزان از دست دادن آب، جذب مواد جامد محلول، وزن، سفتی و روشنایی افزایش یافت در حالیکه میزان چروکیدگی و رطوبت نمونه ها کاهش یافت. همچنین ویژگی های حسی موز های خشک شده با محلول های اسمزی دارای ظاهر، رنگ، سفتی و پذیرش کلی بهتری بودند. استفاده از پیش تیمار فراصوت به همراه شربت ذرت با فروکتوز بالا به عنوان یک محلول رژیمی و کم کالری جهت خشک کردن موز پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: خشک کردن، فراصوت، موز، شربت ذرت با فروکتوز بالا
  • نعیم لویمی، اسداله اکرم*، نیکروز باقری، علی حاجی احمد صفحات 101-113
    کلزا منبع روغن خوراکی است و کشت آن در ایران و جهان رو به رشد می باشد. در زمینه تخمین عملکرد کلزا به وسیله سنجش از دور تحقیقات کمی صورت گرفته است. در سال زراعی 96-95 با هدف پیش بینی عملکرد کلزا به وسیله ماهواره لندست 8، سنجنده OLI، سه مزرعه کشت این محصول مورد ارزیابی قرار گرفت. تصاویر ماهواره ای در پنج مرحله قبل از گل دهی، اوایل گل دهی، اوج گل دهی، رسیدگی سبز و رسیدگی خشک پردازش گردید و تعدادی از شاخص های گیاهی براساس نسبت بین باندها استخراج گردید. محدوده شبکه ای پیکسل های مزارع تعیین گردید و برای افزایش دقت تعیین موقعیت پیکسل ها در مزارع از سیستم موقعیت یابی جهانی سینماتیک زمان واقعی (RTKGPS) استفاده گردید. نمونه برداری از داخل پیکسل های مزارع در هنگام برداشت انجام گردید و عملکرد دانه کلزا اندازه گیری گردید. در مجموع از سه مزرعه مورد مطالعه 28 پیکسل برای پیاده سازی مدل های پیش بینی و نیز اعتبارسنجی آنها اخذ شد. از مدل های رگرسیونی خطی ساده و چند متغیره برای ارزیابی ارتباط بین عملکرد کلزا و شاخص های گیاهی استفاده گردید. نتایج نشان داد براساس مدل رگرسیون خطی ساده، بین مراحل رشد، بالاترین ضریب تبیین (R2) در هر یک از شاخص های گیاهی به یکی از دو مرحله اوج گل دهی و رسیدگی سبز تعلق داشت. ضریب تبیین در تمام شاخص های گیاهی، در مرحله قبل از گل دهی ضعیف (پایین تر از 10 درصد) و در دو مرحله اوائل گل دهی و رسیدگی خشک نسبتا متوسط (52-24 درصد) بوده است. براساس این مدل، در مرحله اوج گل دهی شاخص تفاضل نرمال شده زردی (NDYI) با 67 درصد و در مرحله رسیدگی سبز شاخص نسبت پوشش گیاهی (RVI) با 64 درصد بالاترین ضریب تبیین را نسبت به سایر شاخص های گیاهی کسب کرده اند. با به کارگیری مدل رگرسیون خطی چند متغیره گام به گام با چهار باند مرئی و مادون قرمز نزدیک به عنوان ورودی، بهترین مدل پیش بینی عملکرد کلزا در مرحله گل دهی با ضریب تبیین 78 درصد و میزان اعتبارسنجی 74 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: تخمین عملکرد، سنجش از دور، شاخص گیاهی، NDYI، RVI
  • امید رضا روستاپور*، امید عظیمی، حمید رضا گازر صفحات 115-128
    در خشک کن رایج شلتوک (خشک کن های بستر خوابیده)، خشک شدن به صورت یکنواخت صورت نمی گیرد. برای رفع این مشکل، دو الگوی جریان هوای کنارگذر شامل کانال ورود هوا به توده شلتوک از جانب و میان گذر شامل ورود هوا به میان توده شلتوک تعریف و نحوه توزیع جریان در توده متخلخل شلتوک توسط نرم افزار فلوئنت در شرایط گذرا شبیه سازی شده است. در الگوی کنارگذر، هوا از دیواره های جانبی مخزن و در میان گذر، از کانال وسط مخزن وارد می شود. در مدل سازی، دمای هوای 40 درجه سلسیوس با جریان 550 مترمکعب در ساعت درنظر گرفته شد. شبیه سازی نشان داد، هوا در الگوی میان گذر با سرعت بیشتری جریان می یابد و به تمام نقاط مخزن شلتوک نفوذ می کند. عدم وجود کانال میانی در الگوی کنارگذر منجر به تولید میدان دمایی نامنظم با اعوجاج زیاد می شود. راست آزمایی داده های دما نشان داد که دمای اندازه گیری شده با دمای حاصل از شبیه سازی عددی 2 درصد اختلاف دارد.
    کلیدواژگان: خشک کن شلتوک، شبیه سازی عددی، محیط متخلخل، الگوی کنارگذر، الگوی میان گذر
  • سجاد پیرسا*، افشار اصدق صفحات 129-143
    در این پژوهش اسانس نعناع فلفلی، رازیانه در سطوح (5/0، 1، 5/1 درصد) به صورت جدا و ترکیبی در فیلم خوراکی پکتین به منظور تغییر خواص عملکردی فیلم ها به کار گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان داد که افزودن اسانس نعناع فلفلی و رازیانه به فیلم سبب کاهش معنی دار در میزان حلالیت و رطوبت فیلم شد (05/0p<)، تاثیر اسانس رازیانه در کاهش حلالیت بیشتر از اسانس نعناع فلفلی بود. با افزایش غلظت اسانس ها در فیلم کدورت ازAu.nm-1 72/0 تا  Au.nm-197/5 افزایش یافت ولی استفاده از ترکیب اسانس ها در فیلم به سبب تشکیل امولسیون همگن تر باعث افزایش کمتر کدورت شد. نتایج آزمون FTIR نشان دهنده برهمکنش جدید بین اسانس ها با پلیمر پکتین بود. بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی در فیلم های حاوی 5/1 درصد اسانس رازیانه ایجاد شد، اندازه گیری ترکیبات فنولی صحت فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس ها را تایید کرد که مقدار ترکیبات فنولی برای رازیانه (گالیک اسیدmg/g  71/385) و نعناع فلفلی (گالیک اسیدmg/g  83/322) بود. مقدار نفوذپذیری به بخار آب در فیلم های حاوی اسانس تا 50 درصد کاهش یافت. در نتایج حاصل از خواص مکانیکی، درصد کشسانی فیلم های پکتین با افزودن اسانس به طور معنی داری افزایش یافت (05/0p<)، ولی استحکام کششی و مدول الاستیک کاهش یافت. از لحاظ تغییرات رنگ، جذب نور توسط ترکیبات فنولیک اسانس سبب کاهش در پارامتر زردی نسبت به نمونه شاهد بود، اختلاف رنگ کلی در فیلم حاوی اسانس، به دلیل وجود اسانس بیشتر از فیلم های بدون اسانس بود، اندیس زردی و اندیس سفیدی در فیلم های دارای اسانس به ترتیب کاهش و افزایش یافت.
    کلیدواژگان: پکتین، رازیانه، نعناع فلفلی، ویژگی فیزیکوشیمیایی، خواص مکانیکی
  • جلال خدائی*، ناصر بهروزی خزاعی، امین حسین زاده رندی صفحات 145-154
    در این پژوهش برای درجه بندی میوه توت فرنگی از لحاظ اندازه و میزان رسیدگی از بینایی ماشین و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. ابتدا یک الگوریتم پردازش تصویر برای استخراج ویژگی های رنگ و اندازه توت فرنگی توسعه داده شد و سپس درجه بندی توت فرنگی بر اساس اندازه به سه طبقه ممتاز، درجه یک و درجه دو و بر اساس میزان رسیدگی به کمک ویژگی های رنگی به سه طبقه رسیده، نیم رس و نارس انجام شد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که درجه بندی بر اساس اندازه به ویژگی قطر بزرگ، قطر کوچک، محیط و مساحت حساسیت بیشتری دارد. همچنین بر اساس همبستگی بین میزان مواد جامد محلول و رنگ محصول، a* و S از میان بقیه ویژگی های رنگی برای درجه بندی بر اساس میزان رسیدگی انتخاب شدند. در نهایت نتایج نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی قادر است با دقت کلی 04/94 و 14/95 به ترتیب درجه بندی بر اساس اندازه و میزان رسیدگی را انجام دهد.
    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، پردازش تصویر، تحلیل حساسیت، میزان مواد جامد محلول
  • علی حاجی احمد*، فاطمه میرباذل، فاطمه سلکی چشمه سلطانی، سیدحسن پیشگرکومله صفحات 155-168
    در این پژوهش به بررسی انرژی مصرفی، انتشار آلاینده های زیست محیطی، مدل سازی و بهینه سازی آن ها در مراحل مختلف تولید گندم دیم و نان در استان گیلان پرداخته شده است. داده های مورد نیاز در سال 94، از طریق تکمیل پرسش نامه توسط کشاورزان، بایگانی اسناد جهاد کشاورزی، بازدید از کارخانه تولید نان فانتزی سالم و نانوایی نان سنگک و مصاحبه با کارشناسان مربوطه جمع آوری شد. همچنین با ارزیابی آلاینده های زیست محیطی، بیشترین بار زیست محیطی در شاخص های مختلف محاسبه شد. با استفاده از نتایج به دست آمده، میانگین کل انرژی نهاده ها و ستانده های دانه گندم به ترتیب 27/15651 و 02/27603 مگاژول برهکتار و کل انرژی مصرفی در زنجیره تولید نان فانتزی و سنتی به ترتیب 17/263299 و  28/468747 مگاژول بر ده تن نان به دست آمد. مقدار نسبت انرژی تولید گندم برابر با 76/1 گزارش شد که نشان دهنده ی کارایی مثبت تولید گندم دیم در سطح منطقه مورد مطالعه می باشد. نتایج تحلیل پوششی داده نیز نشان داد که می توان با اعمال مدیریت بهتر نسبت انرژی را از 76/1 به70/2 رساند.
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه حیات، بهینه سازی، شاخص های اثر، گندم، مدل سازی
  • محمد عسکری*، غلام حسین شاه قلی، جواد جنت خواه، داود کلانتری صفحات 169-178

    در این تحقیق، اثر سرعت پیشروی در چهار سطح  (8/1، 3/2، 9/2 و 5/3 کیلومتر بر ساعت)، عمق خاک ورزی در سه سطح (30، 40 و 50 سانتی متر) و باله در دو سطح (بدون باله و باله دار) بر نیروی کششی، سطح مقطع شیار ایجاد شده در خاک و مقاومت ویژه گاوآهن پارا بررسی شد. نتایج نشان داد که تاثیر باله و عمق بر پارامترها به طور معنی داری بیشتر از سرعت پیشروی است. افزایش سرعت به افزایش نیروی کششی و مقاومت ویژه اما کاهش سطح مقطع شیار انجامید. افزایش عمق و افزودن باله به افزایش نیروی کششی، سطح مقطع شیار و مقاومت ویژه منجر شد. انتقال گاوآهن پارای باله دار به حداقل عمق زیر سخت لایه به طور معنی داری موجب کاهش مقاومت ویژه گردید. نتایج توصیه می کند که از سرعت کمتر، کمترین عمقی که بتوان سخت لایه را شکست و باله استفاده شود. مدل رگرسیونی شامل سرعت، عمق و عرض باله به منظور پیش بینی نیروی کششی ارائه گردید.

    کلیدواژگان: باله، خاک ورزی، دینامومتر، زیرشکن
  • شیدا حجازی، سید هادی رضوی*، معظمه کردجزی، فرامرز خدائیان صفحات 179-190
    هدف از این تحقیق تهیه امولسیونی فوق پایدار برای کانتازانتین با نانوکریستال سلولز و بررسی صفات فیزیکوشیمیایی آن بود. کانتازانتین استفاده شده در این تحقیق متابولیت باکتری Dietzia natronolimnaea HS-1 بود. نانوذرات سلولز از الیاف کتان با روش هیدرولیز اسیدی تهیه گردید. نتایج پراکندگی نور دینامیک، میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که طول ذرات 11±112 و قطر 2±5 نانومتر بود. بلورینگی ذرات پس از هیدرولیز از 4/76 برای الیاف کتان به 6/86 درصد رسید. نتایج آزمون اسپکتروسکوپی فوریه (ATR) نشان داد گروه های هیدروکسیل سطحی نانوکریستال نسبت به سلولز بیشتر بوده و هضم کامل همی سلولز توسط اسید صورت گرفت. امولسیون های پیکرینگ روغن در آب با استفاده از هموژنایزر اولتراسونیک تهیه شدند. نتایج آزمون های ریخت شناسی بیانگر نمونه ای با پراکندگی ذرات یکسان بود. امولسیون ها در شرایط محیطی پایداری بسیار خوبی از خود برای مدت زمان طولانی نشان دادند.
    کلیدواژگان: هیدرولیز اسیدی، کانتازانتین، پیکرینگ امولسیون، نانوکریستال سلولز
  • محبوبه پیشان، غلام رضا عسگری*، مجید جمشیدیان، زهرا امام جمعه صفحات 191-201

    در این پژوهش فرمولاسیون مایونز کم چرب با استفاده از نشاسته سدیم اکتینیل و صمغ فارسی بررسی شد. اثر غلظت صمغ فارسی (6/3، 8/3 و 4%)، ترکیب (75 به 25) صمغ های گوار و زانتان (0/0، 2/0 و 4/0 %) و نشاسته (5/0، 1 و 5/1%) بر روی پایداری، ویژگی های بافتی و ظاهری و اندازه قطرات مایونز کم چرب بدون تخم مرغ مطالعه شد. ویژگی های بافتی فرمولاسیون های کم چرب مشابه محصول تجاری پرچرب بود، اما از نظر رنگ و اندازه ذره بین آنها تفاوت معنی داری وجود داشت. غلظت صمغ فارسی و نشاسته که منجر به تولید محصولی با بالاترین پایداری شد به ترتیب 6/3 و 1% بود. در مقایسه با نمونه های پرچرب، نمونه کم چرب پایدارتر بوده و کالری کمتری داشت و به طور کلی فاقد کلسترول بود. با توجه به ارزیابی ها، نتایج نشان داد که از این محصول می توان به عنوان سس مایونز تجاری استفاده نمود.

    کلیدواژگان: مایونز، صمغ فارسی، نشاسته سدیم اکتینیل، کم کالری، ویژگی های بافتی
  • رقیه اشرفی یورقانلو*، نسا غیبی صفحات 203-211
    در این مطالعه اثر صمغ کربوکسی متیل سلولز (CMC) و موسیلاژ بامیه و مخلوط این دو هیدروکلوئید به عنوان پوشش دهنده، در غلظت (5/0، 1 و 5/1 درصد) بر میزان رطوبت، جذب روغن، درصد پوشش دهی، راندمان سرخ کردن، سفتی بافت، شاخص های رنگی و ویژگی های حسی خلال های سیب زمینی سرخ شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سیب زمینی های پوشش داده شده با پوشش مخلوط 5/1 درصد کمترین مقدار روغن را جذب کردند. ویژگی های رنگی سیب زمینی سرخ شده حاوی پوشش صمغ CMC در مقایسه با خلال های بدون پوشش و حاوی موسیلاژ بامیه بهتر بود. نمونه های پوشش دهی شده به علت خاصیت سدکنندگی هیدروکلوئیدها در مقایسه با نمونه شاهد میزان رطوبت بالاتری داشتند. در پذیرش کلی نمونه حاوی مخلوط 1 درصد پوشش های مورد استفاده امتیاز بالایی کسب کرد. مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از مخلوط صمغ CMC و موسیلاژ بامیه در سطح 1 درصد هم باعث کاهش مقدار روغن سیب زمینی سرخ شده گشت و هم از لحاظ کیفیت محصول قابل قبولی تولید کرد.
    کلیدواژگان: پوشش هیدروکلوئیدی، سرخ کردن عمیق، خلال سیب زمینی، کاهش جذب روغن
  • فرهاد محمودی*، کبری حیدربیگی، امیر عزیزپناه صفحات 213-221
    افشانک یکی از مهمترین قسمت های ماشین های سم پاش است که نقش تعیین کننده ای در نحوه تولید قطرات و همچنین رسیدن آن به محل هدف دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی و مقایسه میزان بادبردگی در افشانک های مختلف و با استفاده از سامانه شبیه ساز سم پاشی و روش پردازش تصویر است. در این تحقیق سه نوع از رایج ترین افشانک های مورد استفاده در ایران (مسطح بادبزنی 8002، 11003 و 11004) تحت فشار پاشش در سه سطح (2، 3 و 4 بار) و سرعت باد در سه سطح (5، 8 و11 کیلومتر درساعت) مورد بررسی قرارگرفت. آزمایش ها با استفاده از کارت حساس به آب انجام شد و سپس پارامترهای بادبردگی، سطح پوشش، قطرمیانه حجمی،  قطرمیانه عددی قطرات و کیفیت پاشش  با روش پردازش تصویر و با استفاده از نرم افزار MATLAB تعیین گردید. نتایج نشان داد افشانک 11004 کمترین (196/0درصد) و افشانک 8002 بیشترین میزان بادبردگی (373/0 درصد) را داشتند. با افزایش فشار پاشش و سرعت باد میزان بادبردگی افشانک ها افزایش یافت. همچنین بیشترین میزان سطح پوشش قطرات برابر 977/0 درصد و کمترین مقدار برابر 031/0 درصد بود. با افزایش فشار پاشش (از 2 تا 4 بار) و سرعت باد (از 5 تا 8 کیلومتر بر ساعت) میزان سطح پوشش قطرات افزایش و با افزایش فاصله از افشانک (از 1 تا 3 متر) سطح پوشش قطرات کاهش یافت.
    کلیدواژگان: افشانک، بادبردگی، پردازش تصویر، سمپاش
  • بابک سامانی پور، مریم جلیلی*، کرامت الله رضایی، فتانه شکرالهی صفحات 223-239
    آکریلامید ترکیبی است سمی که در برخی از مواد غذایی فرآیند شده ایجاد می شود. هدف از این پژوهش، ارائه یک روش آسان و قابل اطمینان برای اندازه گیری آکریلامید در چیپس سیب زمینی بود. بدین منظور، اثر 5 ستون ODS-H-C18 Optimal، Sphere-Image 80-5 ODS 2، Zorbax Hilic Plus، Lichrosorb-100 NH2 و Shodex NH2P-50 4E بر جداسازی و اندازه گیری آکریلامید در چیپس بررسی گردید. بهترین نتایج با کاربرد ستون آمینه نسل جدید Shodex NH2P-50 4E، به دست آمد و پیک آکریلامید با موفقیت و بدون نیاز به انجام مراحل پاکسازی با فاز جامد جداسازی شد. منحنی کالیبراسیون استاندارد در محدوده μg/L 5000-100 کاملا خطی بود (997/0=R2). درصد بازیافت در محدوده 9/95% تا 2/102% ، حد شناسایی و حد تعیین مقدار کمی نیز به ترتیب  μg/kg9 و μg/kg 27 به دست آمد. تکرار پذیری این روش مناسب بوده و شاخص انحراف استاندارد نسبی برابر 39/4% بود.
    کلیدواژگان: آکریلامید، روش اندازه گیری، ستون کروماتوگرافی، کروماتوگرافی مایع، طیف سنجی نوری دیودی
  • مهدی کرامت جهرمی، سید سعید محتسبی*، حسین موسی زاده، مهدی قاسمی ورنامخواستی، شاهین رفیعی، احسان سوند رومی صفحات 241-251
    استفاده از روش ها و دماهای مختلف در فرآیند خشک کردن، کیفیت محصول را دستخوش تغییرات کرده و عطر و بوی آن را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. روش خشک کردن به شیوه الکتروهیدرودینامیک یک روش غیر حرارتی است که با امکان افزایش نرخ تبخیر در دما و فشار محیط، باعث حفظ بهتر کیفیت محصول خشک شده می شود. هدف این پژوهش امکان سنجی طبقه بندی و ارزیابی کیفیت خرمای خشک شده در سه سطح مختلف از سرعت هوا به روش های الکتروهیدرودینامیک (در دماهای 25، 35 و 60 درجه سلسیوس) و روش هوای گرم (در دمای °C60) بر اساس بو و رایحه محصول خشک شده به وسیله یک سامانه چند حسگری ماشین بویایی است. نتایج نشان داد که کیفیت خرمای خشک شده بر اساس رایحه به سه گروه مختلف (گروه یک: الکتروهیدرودینامیک در دمای °C25، گروه دو: الکتروهیدرودینامیک در دمای °C35 و گروه سوم: هوای گرم و ترکیبی در دمای °C60) طبقه بندی می شود. پاسخ حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی در روش الکتروهیدرودینامیک در دمای 25 درجه سلسیوس بالاتر از بقیه بود که حاکی از حفظ بهتر رایحه محصول در این روش است. در پایان موثرترین حسگرها در تفکیک بوی خرما مشخص شدند.
    کلیدواژگان: خرما، ماشین بویایی، خشک کردن، الکتروهیدرودینامیک، هوای گرم
|
  • Somayye Mostafavi, Vahid Rezaverdinejad, Sajad Pirsa * Pages 1-17
    Many studies have been conducted to investigate the removal of various pollutants from water using nanoparticles. The results indicate that this method has a very high efficiency. In this study, polyurethane filter is modified by nano sized polypyrrole (PPy) and used to improve the quality of the waste water. The chemical polymerization by in place method was used for polymerization of PPy. The Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) was used for characterization of morphology, size and porosity of synthesized nano-polymers. The results indicate that the synthesized polymers are granular and uniformly (≈50 to 120 nm) synthesized on the polyurethane filter. Central Composite Design (CCD) was used to study the effect of filtration time and filter height on the improving of waste water quality. The quality of waste water after filtration was checked by spectroscopy and various devices such as BOD meters, salinity gauge and so. The results indicate that designed filter has a good performance in improving the parameters such as total dissolved solids (TDS), biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), color, salinity, hardness and pH from waste water. After data modeling, optimal conditions for improving the quality of waste water such as the number of passing waste water samples from filter and filter thickness were obtained using graphical method. The optimum thickness for the filter is 1.3 centimeters and the most suitable filtration is 8 times.
    Keywords: Polymeric filter, Nanostructures, Removal of chemical, physical pollutants, waste water
  • Ali Kaab, Mohammad Sharifi *, Hossein Mobli Pages 19-30
    This study was conducted to analyze and optimize the energy consumption and greenhouse gas emissions for sugarcane production in planted and ratoon farms using data envelopment analysis in Khuzestan Province. Information needed for this study, related to the years of 2011-2016, were interviewed by company staff and filled out questionnaire from Imam Khomeini Sugarcane Agro-Industrial Company. Based on two models of constant return to scale and variable return to scale, the average values of technical efficiency, pure technical efficiency and scale efficiency were calculated as 0.91, 0.98 and 0.93 in planted farms and 0.95, 0.98 and 0.96 in ratoon farms, respectively. In optimal consumption mode, total energy savings of 14763.1 (equivalent to 8.52%) and 3205.17 (equivalent to 2.61%) MJ ha-1 was calculated planted and ratoon farms, respectively. Of the total energy stored in plant farms, the largest share storage of electricity, water for irrigation and diesel fuel belonged to 77.03%, 7.64% and 5.58%, respectively. Also, electricity, water for irrigation and diesel fuel were 51.57%, 26.51% and 13.2%, respectively, also of the total energy stored in the ratoon farms, with the highest percentage of storage compared to conventional consumption. The amount of total greenhouse gas emissions were 5825.25 and 4310.76 kgCO2eq ha-1 in planted and ratoon farms, respectively and optimal mode 5192.13 and 4200.75 kgCO2eq ha-1 respectively. The amount of was reduced to 633.12 and 110.1m kgCO2eq, in planted and ratoon farms, respectively.
    Keywords: Energy, Greenhouse gas emissions, Sugarcane, Optimization, Data envelopment analysis
  • Sahar Sohrabi, Rasoul Meamar Dastjerdi *, Majid Rahnama, Amin Lotfi Jalal Abadi Pages 31-41
    Mechanical damage in grains and seeds during harvesting, trashing and transporting stages affects germination seed vigor seriously as well as ultimately affects the quality of the product. The general objective of this study was to investigate the effect of parameters of pneumatic transfer (transfer velocity, path length and mass flow rate) on quality properties of corn seeds (germination percentage, seed vigor, germination speed, mass loss and electrical conductivity). At the first time, a dilute phase pneumatic conveyor was constructed. Then, corn transfer an experiment was performing at different levels of pipe length (1, 2 and 3 m), inlet air velocity (13, 17 and 20 m/s) and mass flow rate (200, 250 and 300 kg/h). The experimental design was factorial based on completely randomized design. The results of the experiments showed that with increasing pipe length and mass flow rate, the percentage of germination decreased significantly (p≤0.01). The interaction of length, velocity and mass flow rate on seed vigor was significant (p≤0.01). The highest seed vigor index was obtained at a 1m length of pipe, 13 m / s velosity and mass flow rate of 300 kg / h ; and the lowest seed vigor index at 3 m of length, 13 m / s  vlocity and mass flow rate of 300 kg / h. The effect of pipe length on seed electrical conductivity was significant (p≤0.05), and other parametrs had no significant effect on the electrical conductivity of seed.
    Keywords: Penumatic, Penmumatic coveyor, Corn, germination, Mechanical damage
  • Leyla Behrooznia, Mohammad Sharifi *, Seyed Hashem Mousavi, Avval, Homa Hosseinzadeh, Bandbafha Pages 43-55

    According to technology progress and the increase in human populations since the Industrial Revolution, the amount of waste generated is increasing. With the increase in waste production, due to problems and challenges such as emissions from waste, require to sustainable management of waste has increased. One of the methods of waste management is to use it for the production of compost. In this study, the composting plant in Rasht was investigated, with a daily input of around 400 ton of MSW. Of this 400 ton of waste, 64.1 percent is the organic material, that 48 percent (192 ton) after the processing is separated from the MSW and sent to the fermentation location, and finally 12 ton compost is produced. The amount of energy consumed at this plant, after calculating the input and output energy, was about 82.02 GJ. Energy productivity index was calculated as 0.15 ton/GJ. Environmental ECO-costs for the entire composting process were obtained as 4.92×107 Rial.

    Keywords: Energy consumption, Municipal solid waste, Environmental ECO-Cost, Compost
  • Jaber Soleymani, Mohammad Hossein Kianmehr *, Seyed Reza Hassan Beigi, Seyed Mahdi Shariatmadari Pages 57-65

    Compression is one of the suitable solutions to reduce the volume of biomass materials. The cattle manure pellet production (extruder) transforms manure into pellet in the humidity range of 35 to 45 percent (based on the wet). The use of a size reduction machine is necessary for grinding cattle manure in pellet production.  The objective of this study was determining specific energy consumption for grindingwet cattle manure at three levels of moisture content of cow manure (35, 40 and 45 % w.b) and three levels of thrasher unit rotational speed (150, 200 and 250 rpm) using special size reduction machine. The experiment was a factorial arranged in a Randomized Complete Design with three replications. One Kg of cattle manure was grinded in each test and the particle size of grinded cattle manure was determined. The highest specific energy consumption was 4.62 (KJ / Kg) for thrasher unit rotational speed of 150 rpm at 45 % (w.b) moisture content. The thrasher unit rotational speed was negatively connected with specific energy consumption, such that in the highest rotational speed of thrasher unit (250 rpm), lowest specific energy consumption (1.72 KJ/Kg) was observed. The lowest geometric mean diameter of wet cattle manure was 1.02 for thrasher unit rotational speed of 200 rpm at 35% (w.b) moisture content.

    Keywords: ''geometric mean diameter, moisture content, specific energy consumption, thrasher unit rotational speed, wet cattle manure
  • Hassan Barzegar *, Akbar Jokar, Marzieh Eslami Pages 67-76
    Due to the high perishability of pomegranate arils, coating will increase the shelf-life and maintain their marketability. In present research, Persian gum in 1 % (W/V) concentration along with cinnamon oil in 0.25, 0.5 and 0.75 % (V/V) concentrations were used for coating pomegranate arils. Physical, chemical and sensorial tests of arils were evaluated at seven-day intervals. Total anthocyanin content decreased from first day to third week of the storage (p<0.05). Increasing storage time and essential oil concentration reduced acidity. Firmness of the arils increased from first day to third week (p<0.05). Total soluble solids and total phenol of the arils did not change noticeably in all the samples (p>0.05). Due to sensorial test, there was not any remarkable difference among the samples in respect of acceptability of taste and odour (p>0.05). Also, the coating significantly inhibited the growth of mold on the arils. Shelf life, marketability and nutritional quality of pomegranate arils can be maintained at an appropriate and significant level, by suitable coating of pomegranate arils and selecting optimum concentration of cinnamon oil or similar substances.
    Keywords: Anthocyanin, Cinnamon oil, coating, Persian gum, Pomegranate arils
  • Hassan Sabbaghi *, Aman Mohammad Ziaiifar, Mehdi Kashaninejad Pages 77-89
    In food industry, the use of quality monitoring and evaluating systems which increase the production efficiency and desirability of product is increasing. Fuzzy logic has provided an appropriate tool in the design of the decision maker systems based on human experience. In this study, a fuzzy system was designed for sensory evaluation of apple slices during drying using infrared radiation. For this purpose, the slices of apple were prepared in three thicknesses of 5 (Thin), 9 (Moderate) and 13 mm (Thick). Intermittent radiation operation was performed at three constant temperatures of 70 (Low), 75 (Moderate) and 80 °C (High) to achieve a moisture level of 15 (Low), 20 (Moderate) and 25 % kg/kg, wb (High). Evaluating the sensory attributes including color, aroma, flavor, texture and overall acceptability was performed by ten trained panelists using linguistic and hedonic method. Similarity analysis between sensory properties in terms of importance and statistical analysis for considering the impact of process conditions on the desirability were also performed. Finally, the fuzzy model has been set. The results showed that, color and texture are of the same importance with Pearson correlation coefficient (PCC) equal to 0.981 in the sensory evaluation. Sensory qualities of apple slices were better in thin slices, low temperature and moderate humidity. Fuzzy model with mean absolute percentage error (MAPE) equal to 14.54 %, had a good prediction about average evaluated scores.
    Keywords: Fuzzy logic, Sensory evaluation, Apple, Infrared, Similarity analysis
  • GHANIEH ROUEITA, MOHAMMAD HOJJATI *, MOHAMMAD NOSHAD Pages 91-100
    The aim of this study was to investigate the effect of osmotic solutions of high fructose corn syrup and sugar in concentrations of 40 and 60%, compared to distilled water for 20 and 30 minutes assisted ultrasound on water loss, solid gain, weight loss, shrinkage, texture firmness, moisture, color indices and sensory properties of dried banana slices. The results showed that with increasing ultrasound time and concentration of osmotic solutions, especially high fructose corn syrup with 60% concentration, the amount of water loss, solid gain, weight loss, firmness and brightness increased while the amount of shrinkage and moisture content of the samples decreased. The sensory characteristics of dried bananas with osmotic solutions also had the better appearance, color, firmness and overall acceptance. Use of ultrasound pretreatment with high fructose corn syrup as a low-caloric and dietary solution is recommended for banana drying.
    Keywords: Drying, ultrasound, banana, high fructose corn syrup
  • Naeim Loveimi, Asadollah Akram *, Nikrooz Bagheri, Ali Hajiahmad Pages 101-113
    Canola is a source of edible oil and its cultivation in Iran and the world is growing. Only few studies have been carried out by remote sensing for canola yield estimation,. In 2017-2018, in order to predict the canola yield by Landsat satellite, OLI sensor, three farms were evaluated. The satellite images were processed in five stages: before flowering, early flowering, peak of flowering, green and dry maturing, and some of vegetation indices were extracted based on the ratio of the bands. The pixel network of each farm was determined and the Real Time Kinematic Global Positioning System (RTKGPS) was used to increase the precision of pixels location in the farms. Sampling was done inside farms pixels during harvesting time and canola yield was measured. Totally, 28 pixels from three studied farms were used to develop and validate the predictive models. Simple and multivariate linear regression models were used to assess the relationship between canola yield and vegetation indices. The results showed that, on the basis of simple linear regression models, among the growth stages, the highest coefficient of determination (R2) in each of the vegetation indices belonged to one of the two stages: the peak of flowering and green maturing. The coefficient of determination in all vegetation indices was low in the before flowering stage (less than 10 percent) and relatively medium (24- 52 percent) in the early flowering and dry maturing stages. According to this model, the NDYI with 67 percent in the peak of flowering stage, and the RVI with 64 percent in the green maturing stage had the highest coefficient of determination compared to other vegetation indices. The stepwise multivariate linear regression models, with four visible and near infrared bands, resulted to the best yield predictive model in the peak of flowering stage, with 78 and 74 percent of coefficient of determination, for its implementation and validation, respectively.
    Keywords: Yield Estimation, Remote Sensing, Vegetation Index, NDYI, RVI
  • Omid Reza Roustapour *, Omid Azimi, Hamid Reza Gazor Pages 115-128
    Drying process is not uniform in the common rice dryers (batch type dryers). In order to decrease this problem, two types of passing hot air dryer consisted of the lateral and central patterns has been defined and method of air distribution in the rice porous media modeled by Fluent software in transient condition. In the lateral pattern, air enters through the side walls of the dryer chamber and in the central pattern, air enters through the central channel of the dryer chamber. The air temperature is 40 oc and air flow rate is 550 m3/h in all models. The results of simulation illustrate, the air flows more rapidly in the central pattern and penetrates into all parts of the dryer chamber. There is not any central passing air channel in the lateral pattern so, it caused to produce an irregular temperature field with high distortion. Models were verified in steady state condition. Results show the final temperature of model was near the measured data with 2% deviation.
    Keywords: Paddy dryer, Numerical simulation, Porous media, Lateral pattern, Central pattern
  • Sajad Pirsa *, Afshar Asdagh Pages 129-143
    In this research, peppermint and fennel essential oil (0.5, 1.5, and 1.5%) was used separately and in combination in pectin film to change the functional properties of films. The results showed that the addition of peppermint and fennel essential oil to the film caused a significant decrease in solubility and moisture content of the film (p<0.01). The effect of fennel essential oil on reducing the solubility was higher than peppermint. By increasing the concentrations of essential oil in the film, the opacity of films was increased from 0.72 Au.nm-1 to 5.97 Au.nm-1, but the use of the combination of essential oil in the film formed homogeneous emulsion and had less effect on opacity. The FTIR analysis showed a new interaction between essential oils and pectin. The most antioxidant activity was found in films containing 1.5% fennel essential oil, the phenolic compounds confirmed the antioxidant activity of the essential oil, the phenolic compounds content was (385/71 mg/g Gallic acid) for fennel and peppermint (322/83 mg/g Gallic acid). Water vapor permeability was decreased 50% by adding essential oil in films. In the results of mechanical properties, the elongation percentage of pectin films increased significantly by addition the essential oil (p<0.01), but the tensile strength and elastic modulus decreased. In terms of color changes, light absorption by phenolic compounds of essential oil decreased the yellowness index compared with the control sample, total color difference in the film containing essential oil, was higher than control films due to the presence of essential oil, the yellowness index and white index in the films containing essential oil decreased and increased, respectively.
    Keywords: Pectin, Fennel, Peppermint, Physicochemical Properties, Mechanical Properties
  • Jalal Khodaei *, Nasser Behroozi, Khazaei, Amin Hosseinzadeh Rendi Pages 145-154
    In this article a machine vision system and an artificial neural network (ANN) for classifying the strawberry based on maturity and shape features were used. First an image processing algorithm for extracting the color and shape features was investigated and then for grading the strawberry into three classes based on shape features and three classes of maturity based on colors features were done. The sensitivity analysis indicated that shape grading had highest sensitive to area, parameter, large and minor diameters features. Also a* and S color features had better correlation coefficient than other color features with total solid soluble and therefore were selected as supreme features for grading the strawberry based on maturity. Finally, results demonstrated that the ANN was able to classify with 94.04 and 95.14 total accuracy rate for shape and maturity grading.
    Keywords: Artificial neural network, Image Processing, Sensitivity analysis, Total solid soluble
  • Ali Hajiahmad *, Fatemeh Mirbazel, Fatemeh Solki Cheshmeh Soltani, Seyyed Hassan Pishgar, Komleh Pages 155-168
    In this research, the energy consumption, environmental emissions, modeling and optimization in different stages of wheat and bread production was studied in Guilan province. Data were gathered by using the questionnaire, archiving documents of agriculture Jihad, visiting the Bread Factory and Sangak bread Bakery and interviewing the relevant experts. Also, by assessing environmental pollutants, the highest environmental burden was calculated in different indices. Results showed that the average total energy inputs and outputs of wheat production were 15651.27 and 2760.22 MJ/ha, respectively, and the total energy in the modern and traditional bread production chain were 263299.17 and 468747.289 MJ/10 ton bread, respectively. The energy ratio of wheat production was equal to 1.76, indicating the positive energy efficiency of wheat production on the area of the study. The results of data envelopment analysis also showed, the energy ratio could be increased from 1.76  to 2.70 by applying better management.
    Keywords: Impact indicators, Life Cycle Assessment, Modeling, Optimization, Wheat
  • Mohammad Askari *, Gholamhossein Shahgholi, Javad Jannatkhah, Davood Kalantari Pages 169-178

    In this research, the effect of forward speed at four levels (1.8, 2.3, 2.9 and 3.5 km/h), tillage depth at three levels (30, 40 and 50 cm) and wing at two levels (winged and no-winged tines) were investigated on the draft requirement, soil disturbance area and specific draft of Paraplow. The results revealed that the effect of depth and wing was more than forward speed on the studied parameters, significantly. Increasing forward speed increased draft requirement and specific draft but decreased disturbance area. Increasing depth and adding wing led to increase draft requirement, disturbance area and specific draft. Transfering winged paraplow to under the hardpan decreased specific draft, significantly. The results recommended that using lower speed, minimum depth for hardpan breakage and wing will be better. A regression model included the speed, depth and wing width was developed to predict the draft requirement.

    Keywords: wing, tillage, dynamometer, subsoiler
  • Sheida Hedjazi, Seyed Hadi Razavi *, Moazameh Kordjazi, Faramarz Khodaiyan Pages 179-190
    The aim of this study was to prepare an ultra-stable emulsion for canthaxanthin with cellulose nanocrystals and investigating its physiochemical properties. Canthaxanthin used in this study was a metabolite of Dietzia natronolimnaea HS-1. Cellulosic nanocrystals (CNCs) of cotton linter were made and characterized using acid hydrolysis. Dynamic light scattering (DLS) alongside Atomic Force Microscopy (AFM) represented needle-like particles with length of 212±11 and thickness of 5±2. The crystallinity degree of CNC for cotton linter increased from (76.4%) to (86.6%). FTIR (ATR) spectroscopy suggested more surface hydroxyl groups for CNCs than native cellulose and complete digestion of hemicelluloses by acid. Pickering emulsions of oil in water were prepared using an ultrasonic homogenizer. The results of the morphological tests indicated a sample with the same particle dispersion. Results indicated that generated emulsions represent promising stability in different environmental conditions for a long period of time.
    Keywords: Acidic Hydrolysis, canthaxnthin, pickering emulsion, cellulose nanocrystal
  • Mahboobeh Pishan, Gholamreza Askari *, Majid Jamshidian, Zahra Emam Jomeh Pages 191-201

    Fabrication of reduced fat mayonnaise using Persian gum (PG) and sodium octenyl succinate starch (SOS) investigated. Effects of concentration of the PG (4, 3.8 and 3.6%), a mixture of xanthan and guar gum (XG ratio 75:25) at (0.0, 0.2 and 0.4%) and the SOS (0.5%, 1.0% and 1.5) on the stability, textural properties, droplet size and optical properties of low fat - free cholesterol mayonnaise examined. Results showed that all of the low fat mayonnaise samples have similar textural properties to full fat (FF) sample. There was a significant difference in color and droplet size of low fat (LF) and FF samples. The best levels of SOS and PG to provide the most stable formulation were 1 and 3.6%, respectively. In comparison with FF sample, LF samples were more stable and free from cholesterol and had lower calories. According to the evaluations, the results showed that this product can be used as commercial mayonnaise.

    Keywords: mayonnaise, low fat, Persian gum, sodium octenyl succinate starch, textural properties
  • Roghiyeh Ashrafi *, Nesa Gheybi Pages 203-211
    In this study, the effect of carboxymethyl cellulose (CMC), okra mucilage and the mixture of these two hydrocolloids as coatings (in 0.5, 1 and 1.5% levels) was investigated on the moisture content, oil uptake, coating ratio, frying efficiency, hardness, color indexes and sensory properties of French fries. The results showed that the French fries coated with a 1.5% coating mixture absorbed the least amount of oil. The color indexes of the French fries slices containing CMC coatings were better than the slices containing okra mucilage and slices without any coating. Also, the coated samples had a higher moisture content due to the inhibitory effect of the hydrocolloids compared to the control sample. In terms of overall acceptance, the sample containing 1% mixture of coatings obtained a high score. The present study showed that using the mixture of CMC gum and Okra mucilage at 1% level reduced the amount of French fries oil uptake and produced an acceptable product in quality and nutritional value.
    Keywords: Hydrocolloids Coating, Deep Frying, French fries slice, Oil uptake reduction
  • Farhad Mahmoudi *, Kobra Heidarbeigi, Amir Azizpanah Pages 213-221
    Nozzle is one of the most important parts of the sprayer machines, which plays a decisive role in the production of droplets as well as reaching the target. The aim of this study is evaluate and compare the drift of the various nozzles using spraying simulator system and image processing method. In this study, three types of the most common nozzles used in Iran (flat fan 8002, 11003 and 11004) were investigated under spraying pressure levels (2, 3, 4 Bar) and wind speed at three levels (5, 8 and 11 km/hour). Experiments were conducted using water sensitive cards and the data including drift parameters, surface coverage, volumetric mean diameter, numerical mean diameter and quality of the spray droplets was acquired and determined using image processing and MATLAB Software. The results showed that the 11004 and 8002 nozzles have the least (%0.196) and the highest (%0.373) drift amount, respectively. Drift amount was increased with increasing of spraying pressure and wind speed. Also the highest and lowest levels of surface coverage of droplets were 0.977 and 0.031 percent, respectively. The surface coverage was increased with increasing injection pressure (2 to 4 Bar) and wind speed (5 to 8 km/h), and was declined with increasing distance from the nozzle (1 to 3 m).
    Keywords: Nozzle, Sprayer, Drift, Image Processing
  • Babak Samanipour, Maryam Jalili *, Karamatollah Rezaei, Fataneh Shokrollahi Pages 223-239
    Acrylamide is a toxic compound produced in some processed foods. The purpose of this research was to provide an easy and reliable method for measuring acrylamide in potato chips by HPLC-PDA. For this purpose, the effect of 5 columns ODS-H-C18 Optimal, Sphere-Image 80-5 ODS 2, Zorbax Hilic Plus, Lichrosorb-100 NH2 and Shodex NH2P-50 4E were investigated on the separation and measurement of acrylamide in chips. The best results were obtained with the use of the new generation of Shodex NH2P-50 4E amino columns, and acrylamide peak was isolated successfully without the need for solid state purification steps. The standard calibration curve was linear in the range of 100-5000 μg / L (R2 = 0.997). Recycling percentages in the range of 95.9% to 102.2%, the detection limit and the limit of value were 9 and 27 μg / Kg respectively. The repeatability of this method was appropriate and the relative standard deviation was 4.39%.
    Keywords: Acrylamide, Measurement Method, Chromatography Column, Liquid Chromatography, Photodiode Array Detector
  • Mahdi Keramat, Jahromi, Seyed Saeid Mohtasebi *, Hossein Mousazadeh, Mahdi Ghasemi, Varnamkhasti, Shahin Rafiee, Ehsan Savand, Roumi Pages 241-251
    The dried products quality is influenced by the drying methods and different temperatures, especially on their smell and aroma. The electrohydrodynamic (EHD) method as a non-thermal drying method has an increasing effect on the rate of evaporation of product moisture content in ambient temperature and pressure, and preserve quality in dried food products. The objective of this study was to classify the quality of dried dates at three different air velocity by different drying conditions of electrohydrodynamic (EHD in 25 and 35 °C), hot air (HA at 60 °C) and hybrid drying (EHD-HA at 60 °C) techniques based on odor using a multi-sensory olfactory machine. The results showed that dried date fruit quality base on its odor was classified to three classes (1: EHD at 25°C, 2: EHD at 35°C and 3: HA and EHD-HA at 60 °C). The response of metal oxide semiconductor sensors in EHD method at 25 °C was higher than the others which show the aroma of dried date fruit in class 1 is conserved more better than the other classes. Finally, the effective sensors were determined to recognize the odor of date fruit.
    Keywords: Date fruit, Olfactory machine, Drying, Electrohydrodynamic, Hot air