فهرست مطالب

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال چهل و چهارم شماره 1 (بهار و تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/05/18
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سعید علی عسگریان نجف آبادی، حمیدرضا قاسم زاده، جعفر حاجی لو صفحات 1-8
    در تحقیق حاضر خصوصیات فیزیکی، تغذیه ای، و رنگی توت فرنگی (Fragaria x ananassa) رقم سلوا مطالعه شده است. مقادیر جرم، قطر، طول، قطر متوسط هندسی، و کرویت در محتوای رطوبتی 07/91 درصد (محتوای رطوبتی اولیه) به ترتیب برابر 885/11 گرم، 26/ 28 میلی متر، 70/29 میلی متر، 59/28 میلی متر و 971/0 به دست آمد. مقادیر حجم، دانسیته حقیقی، دانسیته ظاهری، تخلخل، سطح تصویر و سفتی میوه در محتوای رطوبتی مشابه به ترتیب برابر 33/12 سانتی متر مکعب، 880/1068 کیلوگرم بر متر مکعب، 330/474 کیلوگرم بر متر مکعب، 11/51 درصد، 61/8 سانتی متر مربع و 63/3 نیوتن تعیین شدند. مقادیر ضریب اصطکاک استاتیک میوه توت فرنگی روی سطوح فولاد، آهن گالوانیزه، تخته چند لا، و لاستیک به ترتیب برابر 415/0، 439/0، 473/0 و 575/0 اندازه گیری شد. تجزیه واریانس ضرایب اصطکاک استاتیک وجود اختلاف معنی دار بین سطوح از جنس های گوناگون را نشان داد و فقط ضریب اصطکاک روی سطوح فولاد و آهن گالوانیزه فاقد اختلاف معنی دار بود. میزان پارامتر های رنگی L*، a*، b* و شدت رنگ به ترتیب برابر 3/24، 4/30، 5/30 و 06/43 به دست آمد. مقادیر pH، ماده جامد محلول (TSS)، اسیدیته، ویتامین C، ماده خشک، و خاکستر توت فرنگی به ترتیب برابر 6/3، 7 درصد، 8/3 درصد، 13/64 (g100/(mg، 90/8 (g100/(mg و 787/0 (g100/(mg محاسبه شد.
    کلیدواژگان: اسیدیته، توت فرنگی، سفتی، شدت رنگ، ضریب اصطکاک ایستایی
  • علی فرمنش، محسن شمسی، سیدمحمدعلی محمدی صفحات 9-16
    تراکم محصول و اندازه‎گیری آن یکی از فاکتورهای مهم در کشاورزی دقیق بوده و از مهم‎ترین عواملی است که بر عملکرد دستگاه های برداشت نظیر کمباین و دروگر تاثیر می‎گذارد. هدف این تحقیق طراحی، ساخت، و واسنجی ابزاری غیرتماسی برای تخمین تراکم گیاهانی نظیر گندم، جو، و یونجه است. در این مطالعه فرستنده های لیزر، گیرنده های LDR، [1] و میکروکنترلر AVR به‎عنوان واحد ثبت و پردازش داده ها، به‎‎کار گرفته شد. برای انجام آزمایش‎ها از ساقه های یونجه و جو که به‎صورت کاملا تصادفی در سطحی یونولیتی قرار می‎گرفتند، استفاده شد. پرتو عبوری از میان محصول به‎وسیله گیرنده های LDR دریافت و با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال داده ها در حافظه میکروکنترلر ذخیره و بر روی نمایشگر نمایش داده شد. از مجموع ولتاژ خروجی گیرنده های LDR به‎منزله شاخصی برای تخمین تراکم استفاده شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که بین تعداد ساقه های حد ‎فاصل فرستنده ها و گیرنده ها و مجموع ولتاژ خروجی گیرنده ها رابطه خطی (0.93
    کلیدواژگان: روش غیرمخرب، کشاورزی دقیق، ماشین‎های برداشت، میکروکنترلر
  • فاطمه حاج حیدری، جعفر مساح، محمدعلی حداد درفشی صفحات 17-25
    اندازه گیری مقاومت الکتریکی و امپدانس الکتریکی روشی نو در ارزیابی کیفیت مواد غذایی است. روش های الکتریکی علاوه بر تشخیص عوامل کیفی، نسبت به تغییرات غلظت و وضعیت آب در بافت های گیاهی حساس هستند. بنابراین، از این روش برای تشخیص رسیدگی، آسیب دیدگی، رسیدن بیش از حد، پوسیدگی یا عوامل کیفی دیگر استفاده می شود. در تحقیقات گذشته، الکترود استفاده شده در آزمایش های اندازه گیری مقاومت الکتریکی و امپدانس الکتریکی در بافت میوه فرو برده می شد و مقاومت الکتریکی بافت بین دو الکترود اندازه گیری می شد. الکترودها معمولا سوزنی شکل هستند و به میوه آسیب می رسانند. به همین دلیل در بررسی تغییرات مقاومت الکتریکی و امپدانس الکتریکی، نیاز به تعویض نمونه آزمایشی بود. هدف این تحقیق طراحی، ساخت، و ارزیابی دستگاه اندازه گیری مقاومت و امپدانس الکتریکی میوه و بررسی امکان استفاده از الکترود صفحه ای مخصوص، بدون آسیب رساندن به بافت میوه برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی میوه بود. الکترودها دو صفحه مسی اند که میوه در بین این دو صفحه در حالی که نیروی ثابتی به آن وارد می شد قرار می گرفت. وسایل و قطعات اصلی به کار رفته در این دستگاه عبارت اند از: LCRمتر، مبدل نیرو، نمایشگر، پایه اصلی، قاب، فک.آزمایش با این وسیله روی سیب قرمز انجام شد. آزمایش های اندازه گیری مقاومت الکتریکی در دو بسامد جریان kHz1 و Hz120 انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با کاهش رطوبت میوه و در نتیجه افزایش غلظت یونی، مقاومت الکتریکی میوه کاهش می یابد. همچنین، در صورت نگهداری سیب در دمای محیط و در نتیجه ادامه یافتن فرایند رسیدن میوه، تغییرات مقاومت الکتریکی برحسب زمان، به فرم تابع درجه سوم تغییر می کند، و وزن محصول برحسب زمان، به صورت کاملا خطی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: آسیب دیدگی میوه، امپدانس الکتریکی میوه، الکترود صفحه ای، مقاومت الکتریکی میوه، نگهداری سیب
  • فیض الله شهبازی، سعید محمدزاده صفحات 27-34
    حمل ونقل نامناسب محصولات کشاورزی آسیب های مکانیکی بر آن ها وارد می کند. شکل آسیب به خواص فیزیکی و مکانیکی محصول و نوع بار وارد بر آن بستگی دارد. ارتعاشات تولید شده هنگام حمل ونقل باعث تکان خوردن محصول و برخورد آن با سطوح اجزای ماشین حمل کننده و دیگر قسمت ها می شود و به شکل بافت های آن صدمه می زند. در این پژوهش اثرات فرکانس ارتعاش، و موقعیت قرارگیری داخل مخزن، روی میزان صدمات واردشده به تخم مرغ های نطفه دار مطالعه شد. ابتدا دستگاه شبیه ساز ارتعاشات در آزمایشگاه طراحی و ساخته شد و با استفاده از آن ارتعاشات حمل ونقل شبیه سازی، و اثر پارامترهای گوناگون روی میزان صدمات بررسی شد. میزان صدمه بر مبنای اختلاف بین میزان جوجه درآوری تخم مرغ های ارتعاش داده شده با تیمارهای شاهد، برحسب درصد در نظر گرفته شد. فرکانس ارتعاش در چهار سطح: 5، 5/7، 1، و Hz5/12 و موقعیت قرارگیری تخم مرغ ها داخل مخزن در سه سطح: پایین (40 سانتی متر)، وسط (80 سانتی متر) و بالا (120 سانتی متر)، در نظر گرفته شد. عمل ارتعاش دهی همه نمونه ها در شتاب ثابت g 5/0 و زمان ثابت 10 دقیقه انجام گرفت. نتایج تحلیل داده ها نشان داد که اثرات فرکانس و موقعیت قرارگیری داخل مخزن، در سطح یک درصد روی میزان کاهش درصد جوجه درآوری معنی دار است. با افزایش فرکانس ارتعاش، میزان درصد جوجه درآوری تخم مرغ ها کاهش یافته بود. ارتعاشات با فرکانس های بالاتر از Hz 5 بیشترین صدمات را وارد کرده بودند. میزان کاهش درصد جوجه درآوری تخم مرغ های واقع در لایه های بالایی مخزن به طور معنی داری بیشتر از لایه های وسطی و زیرین بود.
    کلیدواژگان: ارتعاشات، تخم مرغ، جوجه درآوری، حمل ونقل، شبیه سازی
  • امین نصیری، حسین مبلی، شاهین رفیعی، کرامت الله رضایی تیره شبانکاره صفحات 35-43
    رتبه بندی گیاهان دارویی بر اساس تعداد کل دارو نشان می دهد گونه های متعدد گیاه نعناع با نام عمومی Mentha از پر مصرف ترین گیاهانی هستند که در صنایع مختلف دارویی، غذایی، آرایشی، و بهداشتی به کار می روند. فرایند خشک کردن برای حفظ کمیت و کیفیت اسانس به دست آمده از گیاه، دارای نقش فوق العاده ای در فراوری گیاهان دارویی است. مدل سازی از جنبه های مهم این فناوری با هدف انتخاب مناسب ترین روش خشک کردن است. بنابراین، در این تحقیق، رفتار خشک شدن لایه نازک نعناع فلفلی در خشک کن لایه نازک تحقیقاتی به کمک سامانه استنتاج تطبیقی عصبی فازی (Anfis) بررسی شد. آزمایش ها در سه سطح دمایی 40، 50 و 60 درجه سلسیوس، در سه سطح سرعت 0/1، 5/1 و 0/2 متر بر ثانیه انجام شد. از چهار مدل انفیس برای شبیه سازی سینتیک خشک شدن، و برای به وجودآوردن ساختار سامانه استنتاج فازی از دو روش دسته بندی شبکه ای و دسته بندی کاهشی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل انفیس داده های آزمایشگاهی را به خوبی پیش بینی می کند. همچنین تکنیک دسته بندی کاهشی در مقایسه با روش دسته بندی شبکه ای، روشی مناسب برای ایجاد ساختار سامانه استنتاج فازی در فرایند پیش بینی مقدار رطوبت در مبحث خشک شدن لایه نازک نعناع فلفلی است.
    کلیدواژگان: انفیس، خشک شدن، دسته بندی شبکه ای، دسته بندی کاهشی، نعناع فلفلی
  • عابدین ظفری، محمدحسین کیانمهر، اکبر عرب محمد حسینی صفحات 45-56
    فشرده سازی مواد زیست توده، که اغلب چگالی پایینی دارند، روشی مناسب برای افزایش چگالی، کاهش هزینه های حمل و نقل، تسهیل کاربرد، و انبارداری این قبیل مواد است. تولید پلت به کمک فرایند اکستروژن از متداول ترین روش های فشرده سازی محسوب می شود. هدف از این تحقیق، بهینه سازی مصرف انرژی ویژه فرایند اکستروژن با در نظر گرفتن اثر آن بر چگالی پلت های تولید شده است. با استفاده از یک پلت ساز و یک پرس هیدرولیکی پلت کود کمپوست تحت شرایط کنترل شده تولید شد. اثر پارامترهای مستقل شامل رطوبت (35، 40، و 45 درصد)، سرعت پیستون (2، 6، و mm/s10)، طول قالب (8، 10، و mm12)، و اندازه ذرات (3/0، 9/0، و mm5/1) بر مصرف انرژی ویژه اکستروژن و چگالی پلت ها ارزیابی شد. به منظور بهینه سازی، آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ و در قالب طرح باکس بنکن طراحی شد. نتایج حاکی از آن است که تمام پارامترهای مستقل اثر معنی داری در سطح احتمال یک درصد بر پاسخ های مطالعه شده در این تحقیق داشتند. نتایج بهینه سازی فرایند نشان داد که محتوی رطوبت بهینه در محدوده 4045 درصد قرار دارد. سرعت تقریبی mm/s2، اندازه ذرات بین mm 1-8/0 و طول قالب mm12-10 محدوده سایر متغیرهای مستقل برای حصول پلت با بیشترین چگالی و صرف کمترین انرژی است.
    کلیدواژگان: اکستروژن، انرژی ویژه، بهینه سازی، پلت، روش سطح پاسخ
  • بنیامین حوشنویسان، شاهین رفیعی، محمود امید، علیرضا کیهانی، مهران موحدی صفحات 57-66
    با افزایش عملکرد محصولات کشاورزی در نتیجه استفاده از ماشین ها و نهاده های بیشتر، انرژی استفاده شده نیز به سرعت در حال افزایش بوده که پیامد آن تاثیرات زیست محیطی منفی بر آب، هوا، و زمین است. در این مقاله، تولید سیب زمینی شهرستان فریدون شهر در استان اصفهان از دیدگاه مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی با رویکرد ارزیابی چرخه زندگی مطالعه شد. واحد عملکردی یک هکتار و مرز سامانه، به عنوان دروازه مزرعه انتخاب شدند. همچنین، پیامدهای زیست محیطی ناشی از مصرف نهاده ها در سه بخش پتانسیل گرمایش جهانی، مسمومیت انسان، و اختناق دریاچه ای تفسیر شده است. نتایج نشان داد که از بعد مصرف انرژی، بیشترین میزان انرژی مصرفی به الکتریسیته تعلق دارد. کودهای شیمیایی و سوخت دیزل بیشترین تاثیر را بر شاخص های گرمایش جهانی و اختناق دریاچه ای نشان دادند. آفت کش ها با وجود سهم بسیار ناچیز در انرژی ورودی، با سهم 70 درصد بیشترین نقش را در افزایش شاخص مسمومیت انسان داشتند. در میان مواد منتشر شده از کودهای شیمیایی، N2O با سهم 97 درصد بیشترین اثرگذاری را در بخش گرمایش جهانی به همراه داشت. در میان تمامی نهاده های مصرفی، فسفات و دیازینون هر یک با سهم 68 درصد به ترتیب مهم ترین نقش را در شاخص اختناق دریاچه ای و مسمومیت انسان ایفا کردند.
    کلیدواژگان: اختناق دریاچه ای، چرخه زندگی، گرمایش جهانی، مسمومیت انسان ها، مصرف انرژی
  • سودابه سعیدی، سید جعفر هاشمی *، سید یحیی کاظمی صفحات 67-75

    بقایای محصولات کشاورزی با وجود پتانسیل بالا در تولید بیوگاز، به دلیل داشتن مواد لیگنوسلولزی، برای کاهش زمان تجزیه بیولوژیکی به پیش تیمار نیاز دارند. پیش تیمار شیمیایی سرعت تجزیه پذیری و راندمان بیوگاز را افزایش می دهد. در این پژوهش تاثیر اوره 4 درصد، آمونیاک 5 درصد، و سود 8 درصد بر تجزیه پذیری کاه برنج و تولید بیوگاز با کود گوسفندی در هاضم بی هوازی با سه نسبت کربن به نیتروژن 15، 20 و 29 و دمای °C 2±40 بررسی شد. این تحقیق به صورت آزمایشی فاکتوریل با دو متغیر (پیش تیمار شیمیایی و نسبت کربن به نیتروژن) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین تولید بیوگاز و متان به ترتیب (ml/VS add) 594 (33/133 درصد بیشتر از شاهد) و 33/70 درصد در تیمار کود گوسفندی در ترکیب با کاه پیش تیمار شده با سود 8 درصد و در نسبت کربن به نیتروژن 29 به دست آمد. در مجموع نتایج پژوهش نشان دهنده عملکرد مثبت هضم ترکیبی کاه برنج با کود گوسفندی و همچنین پیش تیمار کاه با سود برای تولید بیوگاز است.

    کلیدواژگان: بیوگاز، پیش تیمار، تجزیه بیولوژیکی، ضایعات کشاورزی، کود گوسفندی، نسبت کربن به نیتروژن
  • مهدی فرهودی، زهرا امام جمعه، محمدرضا احسانی، عبدالرسول ارومیه ای صفحات 77-85
    یکی از واکنش هایی که بین ماده غذایی و ماده بسته بندی در تماس با هم صورت می گیرد جذب ترکیبات عطر و طعمی از ماده غذایی به بسته بندی است. اهمیت مطالعه این واکنش ها از این نظر است که جذب ترکیبات عطر و طعمی به ماده بسته بندی سبب کاهش شدت عطر و طعم محصول و همچنین تغییر در خواص مرزی/مکانیکی بطری ها می شود، که در نهایت به کاهش کیفیت محصول می انجامند. جذب منتول (عامل طعم نعناع) از دوغ به بطری PET در سه وضعیت دمایی 4، 25، و 45 درجه سلسیوس بررسی شد. در این تحقیق برای استخراج منتول از بطری ها روش استخراج با حلال به کار برده شد و از روش ریزاستخراج مایع مایع پخشی نیز برای پیش تغلیظ محلول استخراجی قبل از آنالیز دستگاهی استفاده شد. اندازه گیری کمی منتول با روش کروماتوگرافی گازی مجهز به دتکتور FID صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان جذب منتول تابعی از دما و زمان نگهداری است، به این ترتیب که میزان جذب منتول با گذشت زمان و افزایش دما افزایش یافت. مدل ریاضی به کارگرفته شده در پژوهش حاضر، رفتار فیکی را در نفوذ منتول به داخل بطری های پلی اتیلن ترفتالات نشان داد.
    کلیدواژگان: پلی اتیلن ترفتالات، جذب، دوغ، ریز استخراج مایع، مایع پخشی، منتول
  • بابک قنبرزاده، نوشین نوشیروانی صفحات 87-100
    هدف اصلی این پژوهش، مطالعه و مقایسه ریز ساختار نانو کامپوزیت های نشاسته پلی وینیل الکل نانوکریستال سلولز (PVA-ST-NCC) و نشاسته- پلی وینیل الکل- نانورس (PVA-ST-MMT) به وسیله روش پراش X و میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) و همچنین، مقایسه اثر این دو نانو ذره بر آب دوستی سطحی و جذب رطوبت است. الگوی های پراش X نشان دادند که ریز ساختار فیلمPVA-ST-MMT از نوع لایه لایه[1] است، در حالی که ساختار فیلم PVA-ST-NCC آمورف است. تصاویر فازی AFM نشان داد که در هر دو فیلم، نانوذره، پخش نسبتا مناسبی در داخل ماتریس دارد و اثری از توده و دو فاز شدن در تصاویر فازی مشاهده نمی شود. افزودن MMT و NCC باعث افزایش زاویه تماس فیلم ها شد و تفاوت معنی داری بین این دو نانوذره در افزایش زاویه تماس وجود نداشت. با افزودن MMT و NCC میزان جذب رطوبت فیلم ها کاهش یافت و MMT سبب کاهش بیشتری نسبت به NCC در میزان جذب رطوبت شد.
    کلیدواژگان: نانورس، نانوکریستال سلولز، نشاسته
|
  • Saeed Ali Asgarian Najaf Abadi, Hamid Reza Ghasemzadeh, Jafar Hajiloo Pages 1-8
    In the present research، the physical، nutritional and chromatic properties of strawberry (Fragaria x ananassa)، Selva Cultivar were studied. The values for mass، diameter، length، geometric mean diameter and sphericity of strawberry fruit at 91. 07% moisture content (d. b.) were 11. 885 g، 28. 260 mm 29. 697 mm، 28. 585 mm and 0. 971 respectively. At the same moisture content، volume، true density، bulk density، porosity and hardness were 12. 325 cm3، 1068. 880 (kg/m3)، 474. 330 (kg/m3)، 51. 11%، 8. 606 cm2 and 3. 632 N respectively. Static coefficient of friction on the steel، galvanized iron، plywood and rubber surface measured as 0. 415، 0. 439، 0. 473 and 0. 575 respectively. Analysis of variance showed that there was a significant difference between the surfaces of various materials and only galvanized steel and iron surfaces were not significantly different. The color parameters L*، a*، b* and color intensity were 29. 6، 29. 7، 28. 2 and 40. 95، respectively. The values for pH، TSS، total acidity، vitamin C، dry matter and ash were 3. 6، 7%، 3. 8%، 64. 13 (mg/100g)، 8. 90 (mg/100g) and 0. 787 (mg/100g)، respectively.
    Keywords: Acidity, Hardness, color intensity, Static coefficient of friction
  • Ali Farmanesh, Mohsen Shamsi, Seyed Mohammad Ali Mohammadi Pages 9-16
    Crop density measurement is one of the most important factors in precision farming and effect on the performance of harvesting machines such as combine and mower. So، the purposes of this study are to design، build and calibrate of an inexpensive and non-contact instrument that can estimate crop density for crops such as wheat، barley and alfalfa stems. The sensing unit is consisted of laser transmitters، LDR receivers and AVR microcontroller used as register and data processing unit. Experiments were done on Polystyrene plates for alfalfa and barley stems. The LDR receivers receive the reminder of the laser light which passes through the crop stems and with using analog to digital converter in the microcontroller data was stored on internal memory of micro and displayed on the display. Total LDRs voltage was used as an indicator of density estimating. This voltage is proportional to the density of the crop stems and the results of the voltage measurements show a correlation of 0. 93 to 0. 98 percent between the voltage and the value of alfalfa density and R2 = 0. 9 for barley. Ambient light was a factor that affecting the amount of voltage and to eliminate this effect، receivers were placed in a protective aluminum box. This method has the potential of estimating on the go measurement of various crop densities.
    Keywords: harvesting machines, microcontroller, non, destructive method, precision farming
  • Fatemeh Hajiheydari, Jafar Massah, Mohammadali Haddad Derafshi Pages 17-25
    Electrical properties of fruits are accepted indicators for detecting fruit quality. Electrical resistance one reluctance can detect quality factors and are sensitive to variations in the concentration and state of water. Therefore، these properties can be associated with maturity، damage، overripe condition، decay or other quality factors. In most of previous research on electrical resistance and impedance of fruits، sensors pushed into the fruit to measure electrical resistance of the sample between two electrodes. Needle type electrodes usually are used which results in damages to the fruit. Thus in every tests، samples should change. In this experiment، especial electrodes for measuring electrical resistance were developed and used which did not damage the fruit. Electrical sensors for electrical resistance measurement consisted of two copper plates. Fruit sets between two plate electrodes where constant force was applied on it. The overall construction of the apparatus was made up of the following main components: LCR Meter، Load cell، Indicator، Base، Frame، and Probes. Red apples were used in this experiment. Electrical resistance measurements were performed at two frequencies; 120 Hz and 1 kHz. Water loss of the whole fruit also contributed in decreasing the mobilization of ions، thus، increasing of electrical resistance of the ripen fruit. The results indicated that the relationship between the electrical resistance and the weight loss، during the storage period، was also investigated. The results indicated that، the electrical resistance decreases by third degree equation and the weight of apple decreases linearly with increase in storage period.
    Keywords: damage of fruits, electrical impedance of fruits, electrical resistance of fruits, plate electrode, storage of apple
  • Feyzollah Shahbazi, Saeed Mohammadzadeh Pages 27-34
    Improper transportation of agricultural materials causes mechanical damage to them. The damage is depended to the physical and mechanical properties of the product and properties of the applied force. Vibration generated by vehicles during road transportation causes shake the product، contact it with carrier bin and other components، tissues deformation and damage to product. This research was conducted to evaluate the effects of vibration frequency and position in bin، on the eggs damage during transportation. At first a laboratory vibrator، which simulates the road transportation under laboratory conditions، was designed and used to obtain some factors influencing the damage during eggs transportation. The damage was described as a difference of eggs hatchability percentage between vibrated and control samples after the tests. Four vibration frequencies of، .، 10 and 12. 5 Hz and three positions in bin of bottom (40 cm)، middle (80 cm) and top (120 cm) at constant acceleration of 0. 5 g and vibration duration of 10 mines were used. The results showed that، vibration frequency and position in bin significantly influenced the percentage reduce in eggs hatchability at the 1% probability level. Eggs hatchability was reduced as vibration frequency increased. Vibration with frequencies higher than 5 Hz caused higher damage levels. Eggs located at top position in bin significantly had higher damage than middle and bottom positions.
    Keywords: egg, hatchability, simulation, transportation, vibration
  • Amin Nasiri, Hosein Mobli, Shahin Rafiee, Keramatollah Rezaei Pages 35-43
    Rating medicinal plants based on the total number of drug shows that the mint plant species، with general name mentha، among the most consumption herbs that are used in various industries such as pharmaceutical، food، cosmetics and health. Drying process، in order to maintain the quality and quantity of essential oil extraction have a great role in the processing medicinal plants. Important aspects of drying technology with the aim of selecting the most appropriate drying method، is modeling of the drying process. Therefore in this study، thin layer drying behavior of Peppermint (Mentha piperita L.) was experimentally investigated in a convective type dryer by using adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). Drying experiments were conducted at inlet drying air temperatures of the 40، 50 and 60°C، at three drying air velocity of 1، 1. 5 and 2 m/s. For kinetic model simulation of thin-layer drying of peppermint، four anfis models was used and for generate the fuzzy inference system model، the two partitioning techniques، grid partitioning and subtractive clustering، was used. Results indicated that، anfis model could satisfactorily describe the drying curve of peppermint، also comparison of two partitioning techniques results showed that subtractive clustering technique was found to be the most suitable for fuzzy inference system generation for predicting moisture ratio of the thin layer drying of peppermint.
    Keywords: anfis, drying, grid partitioning, peppermint, subtractive clustering
  • Abedin Zafari, Mohammad Hosein Kianmehr, Akbar Arab Mohammad Hoseini Pages 45-56
    Densification of biomass material that usually has a low density is proper way to increasing density، reduce transportation cost and simplify storage and distribution of these materials. Pellet production using extrusion process is a common method for densification. The goal of this research is optimization of specific energy consumption for extrusion process considering its effect on pellet density. Compost was extruded into cylindrical pellets utilizing open-end dies under axial stress from a vertical piston applied by a hydraulic press. The effects of independent variables، including the raw material moisture content (35، 40 and 45% (w. b.))، particles size (0. 3، 0. 9 and 1. 5 mm)، speed of piston (2، 6 and10 mm/s)، and die length (8، 10 and 12 mm) on specific energy consumption and pellet density، were determined. The experiments were designed using response surface methodology based on Box Behnken design (BBD) in order to optimize. The results revealed that all independent variables have significant effects on studied responses in this research at P<0. 01. The optimum values of the factors for high density and low specific energy consumption were: moisture content between 40-45%، speed of 2 mm/s، particle size from 0. 8 to 1 mm and die lengths of 10 to 12 mm.
    Keywords: optimization, pellet, extrusion, response surface methodology, specific energy consumption
  • Benyamin Khoshnevisan, Shahin Rafiei, Mahmoud Omid, Alireza Keyhani, Mehran Movahedi Pages 57-66
    By increasing crops yield due to intensive use of agricultural machinery and energy inputs، utilized energy in agriculture has been increasing rapidly which negative environmental impacts on water، air and soil are its consequences. In this paper، potato production in Isfahan province was studied using life cycle assessment approach from the standpoint of energy consumption and environmental impacts. Functional unit and system boundary were determined to be one hectare and the farm gate، respectively. Moreover، the environmental impacts of inputs application rate were interpreted in three impact categories: global warming potential، human toxicity and eutrophication. Results revealed that the highest proportion of energy consumption belonged to electricity. In addition، chemical fertilizers and diesel fuel showed the greatest impact on global warming potential and eutrophication. However، Pesticides had insignificant contribution to the total energy input; they had the greatest effect on human toxicity with a share of 70%. Among the emissions of chemical fertilizers، N2O had the highest impact with a share of 97% on global warming potential. Phosphate and Diazinon played an important role with 68% (each one) in the impact categories of eutrophication and human toxicity respectively.
    Keywords: energy consumption, eutrophication, global warming, human toxicity, life cycle
  • Soudabeh Saeidi, Seyyed Jafar Hashemi, Seyed Yahya Kazemi Pages 67-75

    Agricultural residues have high potential to produce biogas، but they contain lignocellulosic materials which are not easily degradable، so the pretreatment is required. Chemical pretreatment increases the rate of degradation and efficiency of biogas production. This study has been investigated the effect of 4% -urea، 5%-ammonia and 8%-sodium hydroxide on degradation of rice straw and production of biogas combined with sheep manure with three Carbon to Nitrogen ratios (15، 20 and 29) in anaerobic digester at temperature of 40±2 °C. The process was performed in a factorial design with two factors in three replications. Results showed that the cumulative production of biogas and the maximum percent of Methane are 594 (ml/VSadd) (that is 133. 33% more than the control) and 71% that they achieved by 8%-NaOH-pretreated straw combined with manure in Carbon to Nitrogen ratio of 29. The results show the positive effect of chemical pretreatment of rice straw on efficiency of biogas production combined with sheep manure.

    Keywords: agricultural residue, biodegradability, biogas, carbon to nitrogen ratio, pretreatment, sheep manure
  • Mahdi Farhoodi, Zahra Emam Jomeh, Mohammad Reza Ehsani, Abdolrasoul Oromiehie Pages 77-85
    Absorption of flavor compounds from food into the package is one of the interactions which occur between food and packaging material. This phenomenon is of high importance، because absorption of flavors into the packaging material could diminish the flavor intensity of the product as well as loss of mechanical/border properties of the packaging material، so the final loss of quality in the food product will be appear. Absorption of menthol (mint flavor agent) from yogurt drink into the PET was studied at three storage temperature (4، 25 and 45°C). Solvent extraction method used for extraction of menthol from PET bottle and dispersive liquid-liquid mixroextraction used for preconcentration of extracted solution before instrumental analysis by GC. Quantification of menthol performed using gas chromatograph coupled with FID detector. The results showed that the absorption of menthol into the packaging material is a time and temperature dependent phenomenon so that the content of menthol absorbed into bottle increases with elevation in time and temperatures. The mathematical model represented fickian diffusion in the absorption of menthol into polyethylene terephthalate bottles.
    Keywords: absorption, dispersive liquid, liquid microextraction, menthol, polyethylene terephthalate, yogurt drink
  • Babak Ghanbarzadeh, Noushin Noushirvani Pages 87-100
    The main objectives of this research were the study and comparing the microstructure of PVA-STNCC and PVA-ST-MMT by X ray diffraction and atomic force microscopy (AFM) and as well as، comparing the effects of two nanoparticle on surface hydrophilicity and moisture absorption. X diffraction patterns showed that microstructure of the PVA-ST-MMT films was exfoliated and PVA-ST-NCC was closer to intercalated structure. The AFM phase images showed good dispersion of nanoparticle in matrix and there wasn’t observed any agglomeration in the phase images of the both films. Comparing the three dimensional topographic images، height distribution point’s curves and roughness parameters showed that MMT produce rougher film in comparison with NCC. Adding MMT and NCC increased the contact angle of film and there isn’t significant difference between MMT and NCC on increasing the contact angle. The water absorption of the films decreased with adding MMT and NCC however، MMT caused higher decrease in comparison to NCC. Comparing the color parameters showed that adding two nano reinforcements didn’t affect the transparency of starch-PVA bionanocomposites however، increased the yellow color of the films.
    Keywords: cellulose nanocrystal, nanoclay, starch