فهرست مطالب

مهندسی بیوسیستم ایران - سال چهل و هفتم شماره 4 (زمستان 1395)

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال چهل و هفتم شماره 4 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/11/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • محمد صادقی، احمد بناکار، عبدالحمید شوشتری صفحات 587-601
    در این پژوهش روشی هوشمند به منظور تشخیص توامان بیماری های نیوکاسل، آنفلوانزا و برRBFونشیت پرنده از روی سیگنال صدای قلب پرداخته شده است. در ابتدا جوجه ها به 4 دسته تقسیم شدند. یک گروه به عنوان نمونه های شاهد در نظر گرفته شدند و با ویروس هیچ گونه تماسی نداشتند و 3 گروه باقی مانده به ترتیب به ویروس های نیوکاسل، آنفلوانزا و برونشیت آلوده شدند. سیگنال های حوزه زمان صدای قلب توسط تبدیل فوریه سریع و تبدیل موجک گسسته دابچی نوع اول در دو سطح تجزیه به ترتیب به حوزه های فرکانس و زمان- فرکانس انتقال داده شدند. در مرحله داده کاوی از سیگنال های هر سه حوزه 25 ویژگی آماری استخراج شدند و با استفاده از IDE بهترین ویژگی ها انتخاب شدند. با استفاده از ماشین بردار پشتیبان و نظریه شواهد دمپستر- شافر سیگنال های صدای قلب جوجه ها طبقه بندی شدند. دقت میانگین، Specificityو Sensitivity تلفیق طبقه بندها به منظور تشخیص بیماری ها به ترتیب93/81، 29/93 و 28/82 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: ماشین بردار پشتیبان، تبدیل موجک گسسته، بیماری طیور، نظریه شواهد دمپستر، شافر
  • شهرام موم کش، سیداحمد میره ای، مرتضی صادقی، مجید ناظری صفحات 603-613
    مولفه های مختلفی برای تعیین رسیدگی و کیفیت لیموشیرین معرفی شده اند که از مهمترین آن ها می توان به مقدار مواد جامد محلول (SSC)، اسیدیته قابل تیتر (TA) و رطوبت (MC) اشاره کرد. در این تحقیق، با استفاده از روش غیرمخرب طیف سنجی مرئی-فروسرخ نزدیک طول موج کوتاه (Vis/SWNIR)، تخمین پارامترهای SSC، MC و TA لیموشیرین مورد مطالعه قرار گرفت. طیف 120 نمونه لیموشیرین در محدوده ی طول موج 400 تا 1100 نانومتر در دو وضعیت تقابلی و عبوری جمع آوری شدند. اثر پیش پردازش های مختلف نظیر الگوریتم ساویتسکی-گولای (SG)، تصحیح پراکنش افزاینده (MSC)، تصحیح خط پایه (BC)، متغیر نرمال استاندارد (SNV)، مشتق اول (1st Derivatives) و ترکیبی از این روش ها مورد بررسی و پیش پردازش مناسب برای مدل سازی با روش حداقل مربعات نسبی (PLS) انتخاب شد. براساس نتایج بدست آمده، مدل های تخمین SSC و MC در مد تقابلی و TA در مد عبوری منجر به بهترین نتایج شدند. همچنین در بین سه پارامتر مورد بررسی، بهترین نتایج به ترتیب برای SSC، MC و TA حاصل شد. SSC با ضریب همبستگی (rp) 87/0 و ریشه میانگین مربعات خطای پیشگویی (RMSEP) 5/0 درجه بریکس، MC با rp برابر 88/0 و RMSEP برابر 57/0 درصد و TA نیز با rp برابر 74/0 و RMSEP برابر 0076/0 درصد پیشگویی شد.
    کلیدواژگان: تقابلی، عبوری، پیش پردازش، حداقل مربعات نسبی، ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا
  • سمیه امرایی، سامان آبدانان مهدی زاده، سمیه سالاری صفحات 615-623
    هدف از این پژوهش بررسی امکان تشخیص تغییرات روزانه وزن جوجه های گوشتی با استفاده از پردازش تصویر و آنالیز رگرسیون چندگانه است. بدین منظور تعداد30 قطعه جوجه گوشتی یک روزه تحت شرایط استاندارد پرورش داده شد. روزانه بعد از اخذ تصاویر، جوجه ها به صورت جداگانه وزن می شدند. از 2490 تصویر اخذشده، شش ویژگی (مساحت، محیط، مساحت محدب، قطر بزرگ، قطر کوچک، خروج ازمرکز) استخراج و به منظور توسعه مدل های رگرسیونی مورد استفاده قرار گرفتند. روابط خطی بین وزن بدن و این شش ویژگی استخراج شده از تصویر به صورت جداگانه نشان دادند که مقادیر بدست آمده برای این ویژگی ها به جز خروج از مرکز برای هر پرنده به صورت جداگانه بالای 9/0 هستند. در ضمن به منظور توسعه مدل رگرسیونی چندگانه و حذف پارامترهای ورودی به این رابطه از روش گام به گام استفاده گردید. بر اساس مدل توسعه یافتهمساحت، محیط، مساحت محدب، قطر بزرگ، قطر کوچک، اثر متقابل مساحت و قطر بزرگ، مساحت محدب و محیط، قطر بزرگ و قطر کوچک توانایی پیشگویی وزن را با 945/0 =، مقادیرخطای رگرسیون استاندارد (g)934/88 و مقدار دقت نسبی (%)12/0 در سطح احتمال 5% دارا می باشد. این مساله حاکی از توانایی پردازش تصویر و رگرسیونی چندگانه در پیشگویی وزن دارد.
    کلیدواژگان: پیشگویی وزن، پردازش تصاویر دیجیتال، رگرسیونی چندگانه، جوجه های گوشتی
  • ایمان احمدی صفحات 625-632
    گاوآهن قلمی از جمله ادوات خاک ورزی است که برای اجرای کشاورزی حفاظتی می تواند به کار رود، بنابراین مطلوب است که این گاوآهن از نقطه نظر نیازهای نیرویی مورد توجه قرار گیرد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا یک مدل تئوری برای محاسبه مقاومت، مقاومت ویژه و توان کششی گاوآهن قلمی ارائه شد و سپس نتایج به دست آمده از مدل با گزارش های سایر پژوهشگران و نتیجه آزمون مزرعه ای، به منظور تایید مدل، مقایسه گردید. برمبنای نتایج به دست آمده، مقاومت کششی گاوآهن قلمی دوازده شاخه ای، با عمق کاری 30 cm در خاک دارای بافت شنی، لومی و رسی به ترتیب برابر با 27، 43 و 55 kN و مقاومت کششی ویژه آن به ترتیب برابر با 3.3 ،5.1 و 6.5 N/cm2 به دست آمد که در گستره نتایج به دست آمده توسط سایر محققین و استاندارد ASABE (2011) بود. بنابراین روش توسعه یافته در این مقاله می تواند با دقت قابل قبولی نیازهای کششی گاوآهن قلمی را برآورد کند.
    کلیدواژگان: برش خاک، قوانین مکانیکی، مدل تئوری، مقاومت کششی ویژه
  • مینا ربانی، میرخلیل پیروزی فرد، هادی الماسی صفحات 633-640
    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پوشش خوراکی فعال برپایه کربوکسی متیل سلولز (CMC) حاوی عصاره پوست انار (در دو غلظت %5/2 و %5 وزنی CMC) و اسانس گل سرخ (در دو غلظت %125/0 و %25/0 وزنی CMC) و بسته بندی تحت خلاء (VP) و همچنین اثر ترکیبی آنها بر روی خواص شیمیایی، کیفیت میکروبی و ارزیابی حسی دانه های انار آماده مصرف در طول 15 روز نگهداری در دمای C°5 بود. نتایج نشان داد که افت وزن با افزایش زمان نگهداری افزایش می یابد. همچنین همه تیمارها قادر به کاهش میزان افت وزن بودند. نمونه پوشش داده شده با ترکیب عصاره پوست انار و اسانس گل سرخ، همزمان با VP کمترین افت وزن را در روز 15 نشان داد. مواد جامد محلول کل با استفاده از پوشش فعال و VP افزایش یافت. pH انار تحت تاثیر پوشش فعال و VP قرار نگرفت اما اسیدیته مخصوصا با استفاده از بسته بندی فعال اندکی افزایش یافت. باکتری های مزوفیل هوازی قادر به رشد در محصول نبودند اما شمارش کپک و مخمر در طول زمان افزایش یافت. VP در کنترل رشد کپک و مخمر موثرتر از پوشش فعال بود. میزان پذیرش کلی محصول با استفاده از پوشش فعال و VP افزایش یافت اما تاثیر پوشش خوراکی روی خواص حسی بیشتر از VP بود. به طور کلی، نمونه پوشش داده شده با CMC حاوی %25/0 اسانس گل سرخ و بسته بندی شده تحت خلاء، بهترین خصوصیات شیمیایی، میکروبی و حسی را در طول نگهداری نشان داد.
    کلیدواژگان: دانه های انار، بسته بندی تحت خلاء، اسانس گل سرخ، عصاره پوست انار، بار میکروبی
  • مرتضی خمیری، سمیرا عیسی زاده رازلیقی، احمد نصرالله زاده صفحات 643-649
    در مطالعات گوناگون تاثیر ضد میکروبی اسید لاکتیک باکتری ها به اثبات رسیده است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر ضد مخمری باکتری های لاکتیکی جدا شده از چال به عنوان نگهدارنده زیستی در دوغ برای کاهش استفاده از نگهدارنده شیمیایی بوده است. برای این منظور فعالیت ضد مخمری لاکتوباسیلوس برویسو انتروکوکوس فاسیوم علیه ساکارومایسس سرویزیه، کلیورومایسس مارکسیانوس و رودوترولا گلوتینیس به روش دولایه و در مدل غذایی (دوغ) صورت گرفت. نتایج نشان داد لاکتوباسیلوس برویس و انتروکوکوس فاسیوم دارای بازدارندگی قوی علیه رودوترولا گلوتینیس می باشند. نتایج حاصل از آنالیز آماری نشان داد که میزان مخمر رودوترولا گلوتینیس برخلاف دو مخمر مورد استفاده دیگر نسبت به نمونه کنترل در طی 15 روز ماندگاری به میزان یک سیکل لگاریتمی کاهش یافته است. بنابراین می توان استفاده از جدایه های اسید لاکتیک باکتریایی بدست آمده از چال را به عنوان نگهدارنده زیستی به همراه نگهدارنده های شیمیایی به منظور کاهش مقدار آنها پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: لاکتوباسیلوس برویس، انتروکوکوس فاسیوم، ضد مخمری، روش دولایه، دوغ
  • مجید دهقانی، سید حسین کارپرورفرد صفحات 651-658
    با استفاده از یک واحد خاک ورز قلمی با قابلیت تغییر زاویه حمله، بهینه سازی عملکرد تیغه قلمی بررسی شد. عوامل موثر عبارت بودند از رطوبت خاک با سطوح 5/0، 7/0 و 9/0 حد پلاستیک (PL)، زوایای حمله 30، 40 و 50 درجه و سرعت پیشروی 3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت. نیروی مقاومت کششی، سطح مقطع بهم خوردگی خاک، سطح مقطع بالا آمده خاک، قطر متوسط وزنی کلوخه ای(MWD)، مقاومت ویژه خاک ورز قلمی و شاخص مخروطی خاک مزرعه صفات اندازه گیری شده بودند. از طرح آماری کرت خرد شده نواری در قالب آزمایش فاکتوریل استفاده شد. برای بهینه سازی عملکرد خاک ورز قلمی سه معادله رگرسیون خطی چند متغیره به ازای رطوبت خاک مزرعه، زاویه حمله تیغه و سرعت پیشروی به عنوان پارامترهای وابسته بر حسب شش پارامتر مستقل اندازه گیری شده تعیین گردید. از تحلیل رگرسیونی، بهترین رطوبت برای خاک ورز قلمی 71/0 حد پلاستیک، بهترین زاویه حمله 34 درجه و بهترین سرعت پیشروی 5/5 کیلومتر بر ساعت حاصل شد.
    کلیدواژگان: خاک ورز، زاویه حمله، رطوبت خاک، مقاومت ویژه
  • علیرضا شاه محمدی، هادی ویسی، کوروس خوشبخت، عبدالمجید مهدوی دامغانی، الیاس سلطانی صفحات 659-666
    در سال های اخیر بحث بر سر پایداری محیط زیستی تولیدات کشاورزی به طور گسترده ای افزایش یافته است. در این راستا اثرات محیط زیستی تولید سیب زمینی به روش نیمه مکانیزه در استان مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از روش ارزیابی چرخه حیات برای شناسایی و کاهش اثرات محیط زیستی استفاده شد. اثرات زیست محیطی تولید محصول سیب زمینی در استان مرکزی در طبقات اثر گروه های تخلیه منابع غیرزنده، گرمایش جهانی، اسیدیته، مردابی شدن و کاهش لایه اوزون بررسی شد. نتایج نشان داد در تولید سیب زمینی انتشارات مستقیم از مزرعه، استفاده از کودهای شیمیایی و الکتریسیته بیشترین سهم تخریب محیط زیست را داشتند. در این رابطه مقدار شاخص ها برای طبقات اثر تخلیه منابع غیرزنده، گرمایش جهانی، اسیدیته، مردابی شدن و کاهش لایه اوزون به ترتیب برابر 11/1، 89/152، 90/1، 87/0 و 00005/0 به دست آمد. بر اساس نتایج، استفاده از نهاده های ارگانیک، کشاورزی دقیق، مصرف بهینه کودها و سموم شیمیایی، استفاده از روش های نوین آبیاری و فناوری های پربازده و کم مصرف در تولید سیب زمینی پیشنهاد گردید.
    کلیدواژگان: چرخه حیات، سیب زمینی، تخلیه منابع غیرزنده، گرمایش جهانی، اسیدی شدن
  • پریسا عبدالستاری، سید هادی پیغمبر دوست، آیناز مولایی، سید جمال الدین پیغمبردوست، میریوسف هاشمی صفحات 667-676
    پنیر لیقوان از جمله معروف ترین پنیرهای ایرانی است که به دلیل روش های سنتی تولید همواره با مشکلات میکروبیولوژیکی فراوانی همراه است. در این پژوهش اثر بسته بندی با دو فیلم نانوکامپوزیت پلی اتیلن سبک حاوی نانوذرات نقره، اکسید مس و اکسید روی با درصدهای متفاوت بر افزایش عمر نگهداری پنیر در دمای C° 4 بررسی شد. آزمون های میکروبی پنیر بسته بندی شده در بسته های فوق الذکر بلافاصله پس از تولید، 7، 14، 21، 28 و 60 روز پس از تولید صورت گرفتند. نتایج نشان دادند که بعد از 60 روز نگهداری سرعت رشد کلی فرم و استافیلوکوکوس اورئوس در پنیر تازه، با استفاده از فیلم ترکیبی حاوی درصد های مساوی از نقره، اکسید مس و اکسید روی (نمونه شماره 1) نسبت به سایر فیلم ها به صورت معنی داری (05/0p<) کمتر است. در صورتی که تاثیری بر روند کلی تغییرات باکتری های اسیدلاکتیک نداشتند. نتایج آزمون مهاجرت نانوذرات فلزی از بسته های حاوی نانوذرات فلزی به مشابه ماده غذائی نیز با توجه به استانداردهای اتحادیه اروپا و اداره غذا و داروی آمریکا بر ایمن بودن استفاده از نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات فلزی دلالت داشتند. همچنین مدل سازی مهاجرت برای نانوذره نقره در مدت 12 ماه نیز صورت گرفت.
    کلیدواژگان: بسته بندی فعال، پنیر لیقوان، نانوکامپوزیت، مهاجرت نانو ذرات فلزی، مدل سازی
  • سید حسن پیشگرکومله، اسدالله اکرم، علیرضا کیهانی صفحات 677-688
    کشاورزی، صنایع غذایی و محیط زیست، بدلیل اثرپذیری از یکدیگر نمی توانند به صورت مجزا مورد بررسی قرار گیرند. تحقیق حاضر با رویکردی تلفیقی و با استفاده از ارزیابی چرخه زندگی به بررسی و ارزیابی فرایند تولید محصول رب گوجه فرنگی می پردازد. سه مرحله ی تولید گوجه فرنگی در مزرعه، حمل محصول از مزرعه به کارخانه و تولید رب در کارخانه مورد بررسی قرار گرفت و مرز سامانه شامل تمامی فعالیت های مربوط به تولید، حمل و نقل و مصرف نهاده های مختلف مورد استفاده در تولید رب گوجه فرنگی بوده است (از ماده خام اولیه تا تولید رب درب کارخانه). داده های مورد نیاز از یکی از کارخانه های تولید رب در استان البرز و مزارع دو استان البرز و آذربایجان شرقی جمع آوری شد. از شاخص اثرکربن به منظور کمی کردن اثر گازهای گلخانه ای استفاده شد. دو واحد عملیاتی کیلوگرم کربن دی اکسید معادل به ازای کیلوگرم گوجه فرنگی و رب گوجه فرنگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد به منظور تولید یک کیلوگرم رب گوجه فرنگی در حدود 02/3 کیلوگرم کربن دی اکسید تولید می شود و بیشترین سهم متعلق به بخش کشاورزی (28%) می باشد. میانگین اثرکربن در فرایند کشت گوجه فرنگی برابر با 22/0 کیلوگرم کربن دی اکسید معادل به ازای یک کیلوگرم گوجه فرنگی گزارش شد. نهاده ی الکتریسیته (آبیاری) و پس از آن کودشیمیایی بیشترین سهم را در آلایندگی کشت مزرعه ای به خود اختصاص دادند. مقایسه ی دو استان و دو سیستم آبیاری (مدرن و سنتی) در کشت گوجه فرنگی حکایت از تولید با اثرکربن کمتر در سامانه ی آبیاری قطره ای و در استان البرز داشت. آبیاری و نهاده کود شیمیایی به عنوان نقاط بحرانی در شاخص اثر کربن معرفی شدند. یکپارچه سازی مزارع به منظور مدیریت بهتر نهاده و استفاده از آبیاری قطره ای از نتایج تحقیق حاضر می باشد که منجر به کاهش اثر کربن می شود.
    کلیدواژگان: اثر کربن، ارزیابی چرخه ی زندگی، رب گوجه فرنگی، البرز، آذربایجان شرقی
  • امین نصیری، حسین مبلی، سلیمان حسین پور، شاهین رفیعی صفحات 689-700
    ساخت نقشه دو بعدی محیط گلخانه با هدف کنترل خودکار به منظور انجام عملیاتی مانند آبیاری و سم پاشی، با مکان یابی سکوهای کشت و گلدان ها امکان پذیر می باشد. با استخراج تصویر ناهمخوانی از جفت تصویر استریو و انتقال نقاط به فضای سه بعدی، مدل ابر نقطه ای محیط ایجاد و سپس با تصویر نمودن نقاط بر صفحه XZ و از کنار هم قرار دادن نقشه های محلی بر مبنای مکان یابی دیداری، نقشه دو بعدی محیط گلخانه تهیه شد. در این تحقیق به منظور شناسایی و تفکیک سکوهای کشت و گلدان ها از یکدیگر، تعیین موقعیت گوشه سکوها و محل قرارگیری گلدان ها به صورت تک نقطه دو بعدی، از مختصات سه بعدی اجزاء محیط استفاد شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که الگوریتم معرفی شده، از مجموع طول سکوها، توانایی شناسایی 26/100 متر، یعنی 05/94 درصد از طول کل سکوها را دارد. همچنین 33/83 درصد از گوشه های سکوهای کشت با میانگین خطای 09/0 متر و میانگین مربع خطای 009/0 متر توسط الگوریتم ارائه شده، شناسایی شدند. از نقشه دو بعدی گلخانه نتیجه گرفته شد که الگوریتم معرفی شده توانایی تشخیص و تعیین موقعیت 10/92 درصد از گلدان ها را با میانگین خطای 07/0 متر و میانگین مربع خطای 006/0 متر دارا می باشد.
    کلیدواژگان: سکوی کشت، گلدان، مختصات سه بعدی، مکان یابی دیداری
  • بهینه سازی انرژی مصرفی و کاهش انتشار گاز های گلخانه ای در تولید عدس آبی با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها
    بهزاد الهامی، اسدالله اکرم، مجید خانعلی صفحات 701-710
    در سال های اخیر افزایش مصرف نهاده های کشاورزی منجر به افزایش انرژی مصرفی و انتشار گازهای گلخانه ای شده است. از این رو، بهینه سازی انرژی مصرفی و در نتیجه کاهش آلاینده های زیست محیطی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. بدین منظور، در این تحقیق، بهینه سازی انرژی مصرفی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در تولید عدس آبی استان اصفهان با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها مورد مطالعه قرار گرفت. داده های تحقیق به شکل تصادفی و از طریق مصاحبه حضوری پرسش نامه ای با 140 تولیدکننده عدس آبی در سال زراعی 94-1393 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 960/0، 998/0 و 961/0 محاسبه شدند. در حالت مصرف بهینه نهاده ها، صرفه جویی در کل انرژی 1031 مگاژول بر هکتار (معادل 12/3% کل انرژی مصرفی)، برآورد گردید. در این میان، آب آبیاری و کود نیتروژن به ترتیب با 28% و 20% دارای بیشترین سهم از کل انرژی ذخیره شده، بودند. مقادیر کل انتشار گازهای گلخانه ای در شرایط واقعی و بهینه در یک هکتار زمین زراعی، به ترتیب 45/930 و 17/882 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن (18/5% کاهش در انتشار گازهای گلخانه ای) محاسبه شدند. نهاده های الکتریسیته و سوخت دیزل به ترتیب 37% و 32% از کل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را به خود اختصاص دادند.
    کلیدواژگان: انتشار گازهای گلخانه ای، انرژی، بهینه سازی، تحلیل پوششی داده ها، عدس
  • امید قادرپور، شاهین رفیعی صفحات 711-720
    این مطالعه به منظور تجزیه و تحلیل و مدل سازی انرژی و عملکرد نخود دیم با بهره گیری از سامانه استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (انفیس) در جریان تولید نخود دیم در شهرستان بوکان انجام شده است. داده ها از 70 تولیدکننده نخود با استفاده از مصاحبه رو در رو با کشاورزان و تکمیل پرسشنامه های تخصصی جمع آوری شدند. مساحت واحدهای تولیدی بین 2 تا 10 هکتار بود. نهاده های ورودی شامل نیروی انسانی، ماشین ها، بذر، سوخت دیزل و سموم شیمیایی و خروجی نخود و کاه بود. مصرف هیچ نوع کودی در مناطق تحقیقاتی مشاهده نشد. بررسی نتایج نشان داد که کل انرژی مصرفی در جریان تولید 909/8856 مگاژول برهکتار و انرژی تولیدی کل (دانه+کاه) 976/15305 مگاژول برهکتار می باشد. کارایی انرژی و بهره وری انرژی برای تولید نخود به ترتیب 07/1 و 073/0 کیلوگرم برمگاژول و برای نخود+کاه به ترتیب 72/1 و 170/0 کیلوگرم برمگاژول بودند. مهم ترین نهاده ورودی سوخت دیزل با سهم 4/64 درصد از کل انرژی مصرفی بود. سامانه استنتاج فازی-عصبی تطبیقی که ترکیبی از سامانه های فازی و شبکه های عصبی مصنوعی است یکی از روش های هوش مصنوعی است که مزایای بسیار زیادی از جمله توانایی رفع ابهامات داده ها را دارد. شاخص های آماری ضریب همبستگی (R)، ریشه میانگین خطا (RME) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) بهترین مدل انفیس برای انرژی نخود به ترتیب 94/0، 027/0 و 08/369( MJ.ha1) و برای عملکرد نخود به ترتیب (95/0، 025/0 و 58/21MJ.ha1) به دست آمد.
    کلیدواژگان: تجزیه و تحلیل انرژی، مدل سازی انرژی و عملکرد، انفیس، نخود دیم، کارایی انرژی
  • آزیتا قربانی، مریم حسینی، سیروس ابراهیمی صفحات 721-725
    بتاکاروتن جزء کاروتنوئیدها و از معروف ترین رنگدانه های طبیعی شناخته شده می باشد. از مهمترین منابع تولید بتاکاروتن میکروجلبک ها می باشند. به دلیل هزینه های بالای استریلیزاسیون کشت خالص، دراین مطالعه نحوه رشد، میزان کلروفیل تولید شده و نحوه تجمع بتاکاروتن در نمونه کشت مختلط دریاچه خزر برای اولین بار تحت استرس کمبود مواد مغذی بررسی و با نمونه خالص میکروجلبک دونالیلاسالینا در همان شرایط مقایسه گردید. در این مطالعه، غلظت بتاکاروتن در میکروجلبک دونالیلاسالینا و میکروجلبک دریاچه خزر در ابتدا و پس از اعمال استرس قحطی نیتروژن (پس از 188 ساعت)، به ترتیب از 5/7 به 8/14 و از 0/7 به mol Beta-Carotene/g Protein 5/13 رسید. با اعمال استرس مقدار پروتئین در میکروجلبک دونالیلاسالینا از مقدار اولیه 8/341 به مقدار نهایی mg/L 1/950 و در میکروجلبک دریاچه خزر از مقدار اولیه 1/357 به مقدار نهاییmg/L 0/1010 رسید. شرایط عملیاتی هر دو نمونه یکسان با 5/7=pH و دور همزدگی rpm 160 و بازه دمایی 26–24 درجه سانتی گراد بود. این پژوهش نشانگر نتایج مشابه مقدار بتاکاروتن تجمع یافته در کشت مختلط میکروجلبک دریاچه خزر و کشت خالص میکروجلبک دونالیلا می باشد. از آن جایی که کشت مختلط میکروجلبک نسبت به کشت خالص اقتصادی تر بوده و نیاز به تجهیزات گران قیمت و استریلیزاسیون ندارد، لذا امکان صنعتی شدن تولید بتاکاروتن توسط کشت مختلط دریاچه خزر بیشتر می باشد.
    کلیدواژگان: میکروجلبک دونالیلا سالینا، میکروجلبک دریاچه خزر، بتاکاروتن، استرس قحطی نیتروژن
  • سعادت کامگار، علی رضایی، محمد معراجی صفحات 727-737
    در این پژوهش مدل برهمکنش جدیدی از تایر- خاک با نگاهی خاص به مدل اجزای محدود دو بعدی رشته های مقاوم تایر شبیه سازی شد. هدف در این مدل جدید، در مقایسه با سایر مدل های موجود، یافتن یک رابطه ی ریاضی برای کل تایر نبوده، بلکه اجزای اصلی ساختار مکانیکی تایر مبنای کار قرار گرفته و نحوه ی مدل سازی الیاف مقاوم تایر به عنوان پیچیده ترین بخش مدل اجزای محدود دو بعدی با بیان جزئیات ارائه گردید. همچنین بازسازی مدل دیواره ی تایر به عنوان یک ماده ی ابرالاستیک و مدل خاک نیز به عنوان یک ماده ی الاستوپلاستیک مورد بررسی قرار گرفت. به منظور انجام یک شبیه سازی موثر، ضرایب مکانیکی خاک لوم- سیلتی به دقت اندازه گیری شدند. نتایج برنامه نویسی در نرم افزار MATLAB7 نشان داد که تایر رادیال نسبت به تایر بایاس در شرایط یکسان بر روی خاک لوم- سیلتی دارای بازده کششی بالاتری بود. در زمانی که نیروی کشش خالص برای هر دو تایر یکسان بود، در تایر بایاس نسبت به تایر رادیال کاهش حرکت (لغزش) بیشتری واقع شد و نیروی کشش ناخالص نیز اندکی افزایش یافت. همچنین نتایج شبیه سازی و آزمایش ها نشان دادند که تایر رادیال نسبت به تایر بایاس بر روی خاک لوم- سیلتی در شرایط یکسان دارای مقاومت غلتشی کمتری بود. بر اساس نتایج شبیه سازی، تاثیر لغزش، فشار باد و سختی مکانیکی خاک بر روی بازده کششی به طور رضایت بخشی پیش بینی شد. نتایج شبیه سازی تایر- خاک که با نتایج آزمایش های عملی مقایسه گردید، تاییدکننده ی قابلیت های این مدل سازی عددی می باشد.
    کلیدواژگان: برهمکنش تایر، خاک، روش اجزای محدود، ابرلاستیک، الاستوپلاستیک، نرم افزار MATLAB
  • کامبیز حسین پناهی، محمدحسین عباسپور فرد، جواد فیضی، محمود رضا گلزاریان صفحات 739-746
    در این تحقیق برای اولین بار رنگدانه پوست سبز گردو به عنوان حساس کننده طبیعی در سلول های خورشیدی حساس به رنگدانه مبتنی بر نانوذرات TiO2 استفاده شد. رنگدانه ها با استفاده از دستگاه فراصوت استخراج و به روش صابونی سازی داغ پالایش شدند. از طیف سنجی جذبی UV-Vis برای بررسی ویژگی های جذبی رنگدانه و همچنین از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) برای شناسایی گروه های عاملی در رنگدانه استفاده شد. منحنی I-V و بازده تبدیل فوتون به جریان (IPCE)، برای بررسی ویژگی های فتوولتائیکی رنگدانه تحلیل شد. نتایج نشان داد که سلول ساخته شده تحت شرایط استاندارد دارای چگالی جریان 939/0 mA/cm2، ولتاژ مدار باز 792/0 V، ضریب پرشدگی 71/0 و بازده کلی 528/0% می باشد، که در مقایسه با کارهای مشابه مقادیر قابل توجه و خوبی را نشان می دهد.این بهبود بازده نتیجه استخراج و پالایش صحیح رنگدانه و همچنین ناشی از ساختار رنگدانه پوست سبز گردو است که انتقال بار به نانوذارت نیمه رسانا را میسر می کند.
    کلیدواژگان: فتوولتائیک، رنگدانه طبیعی، بازده، نانوذارت تیتانیوم دی اکسید، DSSC
  • مجتبی گورابجیری، سعید فیروزی، هاشم امین پناه صفحات 747-762
    کاهش ضایعات شکستگی برنج از دغدغه های بخش شالیکاری استان گیلان است. به منظور شناسایی عوامل ضایعات شکستگی برنج سفید در استان گیلان، تحقیقی به روش پیمایش توصیفی با شرکت 75 نفر از مدیران واحدهای شالیکوبی استان انجام گرفت. به منظور طراحی اولیه پرسش نامه، ابتدا از روش مصاحبه نیمه ساختارمند با 5 نفر از مدیران مجرب کارگاه های شالیکوبی و 3 نفر از کارشناسان تبدیل برنج در استان گیلان استفاده شد. پرسش نامه نهایی بر اساس نتایج مصاحبه و مرور منابع طراحی گردید. عوامل ضایعات شکستگی برنج سفید در قالب پنج گروه اصلی شامل عوامل زراعی محیطی، فنی، دانشی مهارتی، اقتصادی و سیاست گذاری دسته بندی شدند. به منظور رتبه بندی هر گروه عامل از شاخص نسبت تغییرات و جهت دسته بندی نهایی گروه ها از آزمون فریدمن استفاده شد. نتایج نشان داد که عوامل «رعایت زمان مناسب برداشت برنج»، «خرمنکوبی با خرمنکوب ها یا کمباین های نامناسب شالی»، «سطح مهارت مکانیک در اپراتوری خشک کن شلتوک»، «کمبود منابع مالی به منظور نوسازی و بهینه سازی کارخانه های برنجکوبی»، و «ارتقاء اطلاعات فنی مدیران کارگاه های برنجکوبی» به ترتیب مهمترین عوامل زراعی، فنی، دانشی مهارتی، اقتصادی و سیاست گذاری ضایعات شکستگی برنج سفید در استان گیلان بودند. در این راستا، حمایت مالی و آموزشی دولت از فعالیت های به زراعی کشاورزان شالیکار، ارتقاء دانش فنی کاربران خرمنکوب ها و کمباین های برنج، اپراتورهای کارگاه های برنجکوبی، و مدیران کارگاه های شالیکوبی و پشتیبانی از نوسازی و بهینه سازی تجهیزات خطوط تبدیل برنج بعنوان راهکارهای کاهش در جهت کاهش ضایعات شکستگی در استان گیلان مورد توصیه قرار گرفتتند. مقایسه نهایی گروه ها همچنین نشان داد که گروه عوامل اقتصادی در مجموع بیشترین تاثیر را در بین عوامل مورد بررسی داشتند. بنابراین، به منظور کاهش ضایعات شکستگی برنج در استان گیلان، تقویت بنیه اقتصادی کشاورزان و مالکان کارگاه های شالیکوبی از طریق تدوین و اجرای سیاست های حمایتی مورد تاکید قرار گرفت.
    کلیدواژگان: شکستگی برنج، شلتوک، ضایعات، کارگاه های تبدیل شلتوک
  • مجتبی توحیدی، مهدی قاسمی ورنامخواستی، وحید غفاری نیا، سید سعید محتسبی، مجتبی بنیادیان صفحات 761-770
    تقلب در شیر و دیگر محصولات لبنی نه تنها یک تهدید جدی برای سلامت انسان است بلکه زیان های اقتصادی متعددی را نیز به دنبال دارد. از جمله تقلبات رایج در شیر خام، استفاده از مواد بازدارنده بار میکروبی است. در این پژوهش، یک سامانه ی ماشین بویایی (بینی الکترونیکی) بر پایه هشت حسگر نیمه هادی اکسید فلزی (MOS) ساخته شد و قابلیت آن در تشخیص مقادیر مختلف فرمالین در شیر خام (0، 05/0، 1/0، 2/0 و 3/0 درصد) مورد بررسی قرار گرفت. بردار ویژگی ها از سیگنال پاسخ حسگرها استخراج و به عنوان ورودی مدل های تشخیص الگو استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل، آنالیز مولفه های اصلی با دو مولفه ی PC1 و PC2، % 93 از واریانس داده ها را پوشش داد. در مجموعه ی حسگری، حسگرهای MQ4، FIS، TGS822 و TGS2620 بالاترین مقادیر ضریب لودینگ و حسگر TGS2602 کمترین مقدار این ضریب را به خود اختصاص دادند. همچنین استفاده از روش تحلیل تفکیک خطی، دقت طبقه بندی 1/80% را نشان داد. با کاربرد ماشین بردار پشتیبان با تابع چندجمله ای درجه سه، دقت آموزش و اعتبارسنجی طبقه بندی به ترتیب 100 %و 91/90 % به دست آمد. دقت طبقه بندی کل نیز با به کارگیری تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی 100% به دست آمد.
    کلیدواژگان: بینی الکترونیکی، حسگرهای نیمه هادی، فرمالین، تحلیل مولفه های اصلی، شبکه های عصبی مصنوعی
  • محمد منافی دستجردی، امیر لاری صفحات 771-779
    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و مقایسه جریان انرژی در مزارع گندم شهرستان های استان البرز صورت گرفت. شاخص های بازده انرژی، افزوده خالص انرژی، انرژی ویژه، بهره وری انرژی، شدت انرژی و انرژی ورودی کل و خروجی محاسبه شدند. جامعه آماری تحقیق شامل کشاورزان شهرستان های استان البرز در سال زراعی 92-1391 می باشد. تعداد نمونه ها با توجه به تعداد جامعه آماری استخراج شده از جدول مورگان، 273 کشاورز بخش زراعت استان البرز انتخاب گردید. برای جمع آوری داده ها از پرسش نامه محقق ساخته با ضریب پایایی 91/0 و داده های سازمان جهاد کشاورزی استفاده گردید. نتایج نشان داد در بین انرژی ورودی کشت گندم در چهار منطقه، کودهای شیمیایی (MJ/ha28176) و سوخت (MJ/ha22154) بالاترین و نیروی انسانی (MJ/ha85) پایین ترین مصرف انرژی را داشتند. در این تحقیق بازده انرژی در مزارع نظرآباد (74/2)، کرج (57/2)، اشتهارد (23/2) و ساوجبلاغ (5/2) به دست آمد. شهرستان نظرآباد با kg/MJ 086/0 و شهرستان اشتهارد با kg/MJ 070/0 بیشترین و کمترین بهره وری انرژی را در تولید گندم داشتند در بین چهار منطقه موردمطالعه شهرستان نظرآباد با افزوده خالص انرژی MJ/ha42/90802، شدت انرژی MJ/m221/5 و انرژی ویژه MJ/kg 57/11 از شرایط بهتری نسبت به سه منطقه دیگر برخوردار بود. در مجموع نتایج تحقیق نشان داد که مزارع گندم شهرستان نظرآباد در مصرف انرژی کارآمدتر و مدیریت بهتری نسبت به سه شهرستان دیگر داشتند.
    کلیدواژگان: بازده انرژی، افزوده خالص انرژی، بهره وری انرژی، انرژی ویژه، شدت انرژی
  • جواد حصاری، نگار راوش، صدیف آزادمرد دمیرچی، سید عباس رافت صفحات 781-792
    بستنی خشک فرآورده لبنی بومی ایران است که مشابه محصولاتی مانند خوآ، خوآ دندر، برفی، پدا، لعل پدا، پدای قهوه ای، دولسه دلچ در سایر کشورهاست. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر مواد مختلف بسته بندی بر خواص کیفی بستنی خشک بود. برای این منظور ابتدا بستنی خشک با افزودن شیر، شکر، گلوکز مایع و شورتنینگ تهیه شد و سپس در سه نوع ماده بسته بندی فویل آلومینیوم/مقوا، کاغذروغنی/مقوا و مقوا (کنترل) بسته بندی گردید و در سه دمای 18-، 8+ و 28+ درجه سلسیوس به مدت 60 روز نگهداری شد و ویژگی های کیفی آن ها با آزمون های فیزیکوشیمیایی، بافتی، میکروبی و حسی بررسی شد. در تمامی نمونه ها با گذشت زمان و افزایش دمای نگهداری، میزان رطوبت، pH و امتیازهای مربوط به ویژگی های حسی کاهش و مقادیر اسیدیته، عدد اسیدی، عدد پراکسید، سفتی، شمارش کلی میکروارگانیسم ها و شمارش کپک و مخمر، افزایش یافت. به طور کلی در تمامی دماها، بستنی خشک های بسته بندی شده در فویل آلومینیوم/مقوا دارای رطوبت، pH، شمارش کلی میکروارگانیسم، کپک و مخمر و امتیاز ویژگی های حسی، بالاتر و اسیدیته، عدد اسیدی، عدد پراکسید و سفتی کمتری نسبت به نمونه های دیگر بودند. در دماهای 18- و 28+ درجه سلسیوس، به ترتیب کمترین و بیشترین تغییرات در تمامی خواص بستنی خشک رخ داد. طبق نتایج، بستنی خشک های بسته بندی شده در فویل آلومینیوم/مقوا در دمای 18- درجه سلسیوس بهترین خواص کیفی و بالاترین مدت ماندگاری را داشتند.
    کلیدواژگان: بستنی خشک، فرآورده بومی، بسته بندی، خواص کیفی، ماندگاری