سید مهدی نصیری
-
روند خشک کردن میگوی پرورشی (Litopenaeus vannamei) پوست گیری شده در یک خشک کن هوای گرم همرفتی برای تعیین فراسنجه های چروکیدگی، سینتیک خشک شدن، جرم حجمی و ضریب انتشار موثر رطوبت مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور نمونه های میگو به شکل ورقه در سه سطح دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس با سرعت ثابت هوای 1.5 متر بر ثانیه در دستگاه خشک کن ساخته شده، خشک شدند و وزن و حجم نمونه ها طی فرآیند خشک شدن، برای مدل سازی مورد استفاده قرار گرفتند. از بین مدل های تجربی در نظر گرفته شده برای چروکیدگی و سینتیک خشک کردن، مدل خطی بهترین مدل برای بیان تغییرات چروکیدگی در مقابل تغییرات نسبت رطوبت و مدل توزیع ویبال به عنوان بهترین مدل برای بیان تغییرات نسبت رطوبت-زمان انتخاب شد. از یک مدل تجربی وابسته به رطوبت برای بیان تغییرات جرم حجمی ظاهری میگو استفاده شد که با تخمین ضرایب آن، دامنه 3-kg m 1117-1050 به دست آمد. افزون بر آن برای بیان اثر محتوای رطوبت و دما بر ضریب انتشار موثر رطوبت میگو یک رابطه آرنیوسی استخراج شد. بر اساس نتایج، تغییرات ضریب انتشار موثر رطوبت میگو در دامنهm2 s-1 9-10×0.08 تا m2 s-1 9-10×7.39 به دست آمد. اثر بسط تعداد جملات قانون دوم فیک بر تغییرات نسبت رطوبت برای معادله ضریب انتشار موثر، مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد افزایش تعداد جملات بیشتر از 100 جمله اثر قابل ملاحظه ای در دقت خروجی مدل ندارد و بر همین اساس تعداد صد جمله برای تخمین ضریب انتشار رطوبت توصیه می شود. همچنین برای تعیین این ضریب، اثر چروکیدگی به عنوان عامل تاثیرگذار باید لحاظ گردد.
کلید واژگان: چروکیدگی, خشک کردن, ضریب انتشار موثر رطوبت, گوشت میگوIntroductionDrying shrimp is one of the storage methods that, while increasing the shelf life, leads to the production of a versatile product with various uses, from consumption as snacks to use as one of the main components of foods. Drying is preferred over other preservation methods because it offers numerous advantages, including extended shelf life, enhanced microbial stability, convenient consumption, reduced transportation costs, increased value, and product diversity.To accurately model these processes and thus obtain information on factors such as shelf life and energy consumption, it is necessary to determine the product’s initial and final temperatures, its geometry and dimensions, and its thermo-physical characteristics. Simulation of different drying processes requires accurate estimation of the effective moisture diffusion coefficient, which is highly dependent on temperature and humidity. Its dependence can be shown by an equation with an Arrhenius structure as an empirical function of humidity and temperature, or by considering the activation energy.It is necessary to have sufficient knowledge about heat and mass transfer characteristics, such as diffusion or penetration coefficient and the heat transfer coefficient to estimate the final temperature and drying time. This study investigated the drying process of peeled farmed shrimp (Litopenaeus vannamei) using a convective hot air dryer. Various parameters such as shrinkage and the effective moisture diffusion coefficient were examined.
Materials and MethodsA drying device was built to conduct experimental studies on drying shrimp samples. The experiments were conducted on sliced shrimp meat samples at temperatures of 40, 50, and 60 degrees Celsius, with a constant air velocity of 1.5 m/s. The experimental drying models were based on diffusion theory. In these models, it is assumed that the resistance to moisture diffusion occurs from the outer layer of the food. In most cases, Fick's second law was used to describe the phenomenon of moisture penetration.The study used the standard method of immersion in toluene to measure volume changes in the samples. During the drying process, the volume of the samples was measured at 45-minute intervals, and their volume changes were calculated. To measure the moisture content of the samples, each test started by recording the initial weight of the samples using a digital scale with an accuracy of ±0.001 g. During the drying process, the samples were weighed each time their volume was measured.Shrinkage during the drying process is commonly modeled by finding a relationship between shrinkage and moisture, using linear and non-linear models. In most cases, effective permeability is defined as a function of humidity and temperature. For this purpose, curve-fitting methods were employed to analyze the data collected from experimental tests. The appropriate function was extracted by incorporating the Arrhenius equation, which is applicable to most food items.
Results and DiscussionBased on the results of statistical indices, the linear model was the best model for depicting the relationship between shrinkage changes versus moisture ratio changes among the various experimental models evaluated for shrinkage and drying kinetics. Similarly, the Weibull distribution demonstrated superior performance in expressing variations in moisture ratio over time. A moisture dependent experimental model was used to express the variations in the apparent density of shrimp, resulting in a computed range of 1017-1117 kg m-3. Furthermore, an Arrhenius equation was derived to express the effect of moisture content and temperature on the effective diffusion coefficient of shrimp. According to the results, the effective diffusion coefficient of shrimp exhibited variations ranging from 0.08 ×10-9 m2 s-1 to 7.39×10-9 m2 s-1. When deriving the effective diffusion coefficient, the impact of the number of terms in Fick's second law on the variation of the moisture ratio was studied. The findings revealed that increasing the number of terms beyond 100 did not significantly affect the model’s outputs.
ConclusionThe linear model had the highest coefficient of determination (R2) among the evaluated shrinkage models, as well as the lowest root mean square error and sum of square error (SSE). This makes it the most optimal model for interpreting shrinkage at the tested temperature levels. The Weibull distribution experimental model proved to be the most suitable for expressing changes in the moisture ratio of shrimp meat slices over time within the evaluated temperature range. The Arrhenius model accurately predicts changes in the effective diffusion coefficient of shrimp slices with respect to temperature and moisture content within the tested temperature range.
Keywords: Drying, Effective Moisture Diffusion Coefficient, Shrimp Meat, Shrinkage -
کاربرد ناصحیح کودهای شیمیایی در تولید محصولات کشاورزی بروز بیماری برای مصرف کنندگان را ممکن می سازد. در این مطالعه تخمین مقدار نیترات تجمع یافته در میوه گوجه فرنگی به کمک پردازش تصویر بررسی شد. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار نیتروژن در سطوح 1200،800،400 و 1600 کیلوگرم بر هکتار انجام شد. از هر تیمار 50 نمونه به طور تصادفی برای تهیه تصاویر و ایجاد مدل تخمین انتخاب شد. نمونه ها با ضخامت یکسان برش زده شدند، عکس برداری صورت گرفت و سپس نیترات نمونه ها به روش آزمایشگاهی اندازه گیری شد. مولفه های رنگی R، G و B مرتبط با سطح و محتوای داخلی نمونه ها و همچنین ویژگی های غیر رنگی از جمله مساحت پیکسل های سفید ورقه ها ، مساحت کل ورقه ها و نسبت مساحت پیکسل های سفید به مساحت کل استخراج شدند. نتایج نشان داد متناسب با سطوح نیتروژن اعمال شده، مقدار نیترات نمونه ها به ترتیب 6/1، 7/2، 8/2 و 3/3 درصد اندازه گیری شد که این افزایش معنادار بود (P<0.05). افزون بر آن، مشخص شد محتوای رنگی ورقه ها، مساحت پیکسل های سفید ورقه ها و نسبت مساحت پیکسل های سفید به مساحت کل همبستگی بالایی با محتوای نیترات نمونه ها داشت. برای پیش بینی میزان نیترات، مدل رگرسیون چندگانه و شبکه عصبی چند لایه پرسپترون بکاربرده شد. روش بهترین زیر مجموعه رگرسیون برای انتخاب مناسب ترین مدل رگرسیون بکاربرده شد. برای انتخاب بهترین مدل شبکه عصبی، معماری ها و توابع انتقال مختلف به کار برده شد و بر اساس نتایج شبکه با ساختار 1-15-3 با کمترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. برای واسنجی بهترین مدل رگرسیون و شبکه عصبی از 60 نمونه جدید استفاده شد. ساختار معرفی شده توانست با درصد میانگین خطای نسبی 5/3 درصد در مقایسه با مدل رگرسیون با مقدار 2/5 درصد مقدار محتوای نیترات را تخمین بزند.
کلید واژگان: پردازش تصویر, رگرسیون, شبکه عصبی مصنوعی, گوجه فرنگی, نیتراتThe improper use of chemical fertilizers in crop production can result in unsafe food sources for consumers. This research focuses on estimating the accumulation of nitrate in tomatoes by analyzing images of tomato tissues. The experiments were conducted using a completely randomized design with four nitrogen levels: 400, 800, 1200, and 1600 kg.ha-1. Fifty samples were randomly selected from each treatment to create images for feature processing and develop a prediction model. The samples were sliced to a consistent thickness, and their images were prepared. The nitrate contents of the same samples were then measured in the laboratory. Color features, including R, G, and B color components, as well as non-color features such as white pixel area (WPA), total slice surface area (TSA), and the ratio of white pixel area to total slice surface area (WPA/TSA), were extracted from the images. The results showed that the nitrate content of the samples increased significantly (P<0.05) in response to the applied nitrogen fertilizer, with measurements of 1.6%, 2.7%, 2.8%, and 3.3%, respectively. Moreover, a strong correlation was found between the color components, WPA, TSA, WPA/TSA, and nitrate accumulation in the samples. Multiple regression and multilayer perceptron neural network (MLP) models were employed to predict the nitrate content. The best subset method was used to build an appropriate regression model. Various topologies and transform functions were applied to identify the best MLP model. The results indicated that an MLP model with a 3-15-1 topology and the lowest mean relative percentage error (MRPE) was the most accurate neural network model. The final regression and neural network models were validated using 60 intact samples. The neural network model achieved a MRPE of approximately 3.5%, demonstrating its precise estimation of nitrate contents compared to the regression model with an MRPE of around 5.2%.
Keywords: IMAGE PROCESSING, NEURAL NETWORK, NITRATE, REGRESSION, TOMATO -
هدف این مقاله، شناسایی و تحلیل چالش هایی است که شرکت های مستقر در پارک علم و فناوری از دیدگاه مدیران و مسئولان پارک و شرکت های مذکور در طی استقرار با آن مواجه هستند. در پژوهش کیفی حاضر، از روش مطالعه چند موردی استفاده شده است. در این مطالعه از روش نمونه گیری هدفمند و تکنیک گلوله برفی برای انتخاب مطلعین کلیدی به منظور انجام مصاحبه های عمیق، استفاده شد. داده های این پژوهش از طریق مصاحبه های نیمه ساختاریافته در قالب تنظیم و طراحی پروتکل مخصوص، به دست آمد. داده ها از طریق مصاحبه با 17 نفر از مدیران پارک علم و فناوری، مراکز رشد و مدیران شرکت های مستقر در پارک علم و فناوری فارس جمع آوری گردید و با نرم افزار MAXQDA2020 تحلیل گردید. طبق نتایج، شرکت ها با دودسته چالش روبه رو هستند. دسته اول چالش های مربوط به فرآیندها و امور اجرایی داخلی پارک در هنگام پذیرش و استقرار در پارک است. دسته دوم، چالش های مربوط به محیط خارج از پارک است که شامل بروکراسی اداری، عدم برخورداری از معافیت ها و بی ثباتی فضای کسب وکار است. چالش های پیش گفته، شرکت های نوپا و جوان را دچار مشکلات زیادی می کند، چراکه آن ها از امکانات کافی برای تاب آوری در شرایط سخت برخوردار نیستند. طبق یافته ها، نیاز است در شیوه پذیرش شرکت ها تغییراتی صورت گیرد، همچنین زمان پذیرش باید کوتاه تر شود تا افراد از درخواست پذیرش منصرف نگردند. در خصوص ارائه خدمات و امکانات نیز لازم است که به نیاز شرکت ها و نوع فعالیت آن ها توجه شود. به عبارتی، فضای تخصیص یافته، مطابق نیاز اولیه شرکت ها باشد. وام هایی که در مراحل گوناگون به شرکت ها پرداخت می شود، طبق یک برنامه زمان بندی دقیق و متناسب با فعالیت شرکت باشد. همچنین، آموزش های بیشتر و کاربردی از طریق افرادی که خود سابقه فعالیت در حوزه کارآفرینی داشته اند در اختیار شرکت ها قرار گیرد. از سوی دیگر، سیستم شبکه ای و ارتباطی قوی تری برای شرکت ها فراهم گردد تا آن ها بتوانند از طریق این ارتباطات از یکدیگر بیاموزند، باهم همکاری کنند و درنهایت، مشتریان بیشتری را به خود جلب نموده و در بازار موفق شوند
کلید واژگان: کارآفرینی, مرکز رشد, نوآوری, شبکه سازی, بروکراسی اداریThe knowledge-based companies are formed by a group of educated entrepreneurs to use and commercialize innovative ideas. Technical and advanced knowledge would open the way for the entry and competition of national productions into the global markets and have a significant effect on domestic self-sufficiency and foreign trade, in this regard the knowledge-based companies in the science and technology parks are being supported by specialized incubators for growth, development and maturity. The main purpose of this study was to identify and analyze the challenges of the companies located in the Science and Technology Park from the point of view of the park managers and companies. In this qualitative research, the case study method was used. Purposeful sampling and snowball techniques were used to select the key informants of in-depth interviews. The data was gathered through semi-structured interviews with a special protocol. Required data was gathered through interviews with 17 managers of Science and Technology Park and the CEOs of knowledge-based companies located in Fars Science and Technology Park. The data analysis was accomplished by MAXQDA2020 software. According to the findings, the companies are facing two types of challenges. The first category is the challenges related to the processes and internal executive affairs of the park during its acceptance and establishment in the park. The second one is the external challenges, which include administrative bureaucracy, exemptions, and the instability of the business environment. These challenges cause a lot of problems for newly founded and young companies because they do not have access to enough resources to be resilient in difficult situations. Based on the results, the acceptance process of companies needs to be changed. The admission time should be shortened so that the entrepreneurs do not give up on admission. It is required to pay special attention to companies and their type of activities in terms of providing better and more related services and facilities. The dedicated space should also be in accordance with the basic needs of these companies. It is more effective that the method of paying the loans should be in accordance with a purposeful schedule and appropriate to the companies` activities. Also, more practical training is provided to companies through people who have great experience in the entrepreneurship area. On the other hand, it needs to have a stronger network system for companies so they can collaborate and learn from each other, attract more customers, and succeed in the market
Keywords: Entrepreneurship, Incubator, Innovation, Networking, Administrative Bureaucracy -
موفقیت اقتصادی یک کشور اغلب با ظرفیت آن برای تولید کارآفرینانی که قادر به تغییر و پیشبرد بافت اقتصادی هستند، مرتبط است. در حال حاضر پدیده کارآفرینی هیبریدی یک اهرم راهبردی برای توسعه اقتصادی به شمار می رود که در حال حاضر به طور فزاینده ای در سازمان ها رایج شده است. وجود کارآفرینان هیبریدی منعکس کننده تغییرات در شرایط بازار است که نشان می دهد افراد تصمیم می گیرند از تجربه خود در راستای توسعه کسب وکار در خارج از سازمان استفاده کنند. بر این اساس این پژوهش با هدف شناسایی و تحلیل عوامل موثر بر پذیرش کارآفرینی هیبریدی در بین اعضای سازمان های دولتی در استان فارس انجام پذیرفت. این پژوهش از نظر ماهیت کیفی و از نوع مطالعه چندموردی است. داده ها، از طریق مصاحبه های نیمه ساختاریافته با خبرگان و مطلعین کلیدی در زمینه کارآفرینی هیبریدی در دانشگاه و سازمان های مختلف استان که به عنوان صاحب نظر شناخته می شوند و با روش نمونه گیری هدفمند و از نوع گلوله برفی انتخاب شدند، جمع آوری گردید. روند جمع آوری داده ها تا دستیابی به اشباع نظری که با مصاحبه پانزدهم حاصل شد، ادامه یافت. برای تحلیل محتوای کیفی و کدگذاری داده های حاصل از مصاحبه ها از نرم افزار MAXQDA2020 استفاده شد. طبق نتایج پژوهش، ویژگی های شخصیتی، ویژگی های اقتصادی، نقش خانواده، ویژگی های سازمانی، شبکه سازی و پیوند بین فناوری های نوین علمی و صنعت از جمله عوامل تاثیرگذار بر پذیرش کارآفرینی هیبریدی از دیدگاه صاحب نظران بودند. مولفه های پیوند بین فناوری های نوین علمی و صنعت، مدیریت زمان، توسعه اقتصادی، تجربه کاری و ارتقای کارایی شغلی به ترتیب دارای بیشترین اهمیت از دیدگاه پاسخگویان بودند. بر اساس نتایج پژوهش، داشتن دو نقش یا تبدیل شدن به کارآفرینی هیبریدی از نظر مالی، وضعیت بهتری برای کارکنان به همراه دارد. این پژوهش پیشنهادهای کاربردی را برای سیاست گذاران و برنامه ریزان به همراه دارد.
کلید واژگان: استقلال طلبی, پذیرش کارآفرینی هیبریدی, توسعه کارآفرینی, کارآفرینان هیبریدیA country's economic success is often linked to its capacity to produce entrepreneurs capable of changing and advancing the economic fabric. The phenomenon of hybrid entrepreneurship is considered a strategic lever for economic development that is becoming increasingly prevalent in organizations. The existence of hybrid entrepreneurs reflects changes in market conditions that show that individuals choose to use their experience to develop businesses outside the organization. Based on this, this research was conducted to identify and analyze the factors affecting the acceptance of hybrid entrepreneurship among members of government organizations in Fars Province. This research is qualitative and is a multiple case study. The data was collected through semi-structured interviews with experts and key informants in the field of hybrid entrepreneurship in the university and various organizations in the province who are recognized as experts and were selected using a purposeful snowball sampling method. The data collection process continued until theoretical saturation was reached, achieved with the fifteenth interview. MAXQDA2020 software was used for qualitative content analysis and coding of the interview data. According to the research results, personal characteristics, economic characteristics, family roles, organizational characteristics, networking, and the link between new scientific and industrial technologies were among the factors affecting the acceptance of hybrid entrepreneurship from the perspective of experts.The components of the link between new scientific and industrial technologies, time management, economic development, work experience, and job performance improvement were, in order, the most important from the respondents' point of view. According to the research results, having two roles or becoming a hybrid entrepreneur has a better financial situation for employees. This research provides practical suggestions for policymakers and planners.
Keywords: Autonomy, Hybrid Entrepreneurship Acceptance, Entrepreneurship Development, Hybrid Entrepreneurs -
فیله ماهی محصولی بسیار حساس به فساد است و بررسی کیفیت و بهداشت آن قبل از مصرف ضروری است. بسیاری از روشهای تعیین کیفیت و تازگی ماهی برپایه آزمونهای مخرب و زمانبر است. در این پژوهش توانایی تلفیق روشهای غیرمخرب امواج فراصوت، سنجش مقاومت الکتریکی و رنگسنجی برای پایش تازگی فیله ماهی قزلآلا در دمای یخچال مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونههایی از فیله ماهی تهیه و به مدت 12 روز در دمای یخچال نگهداری شد و طی این مدت آزمونهای فیزیکی شامل میرایی امواج فراصوت، مقاومت الکتریکی و رنگ سنجی برای تعیین مولفههای رنگی در دو فضای رنگی RGB و La*b*، و آزمون حسی فیلهها (رنگ، عطر، طعم و بافت) انجام شد. آزمون شیمیایی برای تعیین میزان خاکستر، پروتیین و چربی فیلهها در این مدت نیز صورت گرفت. دادههای استخراج شده از آزمونهای فیزیکی مختلف در دو مدل شبکه عصبی و درخت تصمیم برای تعیین تازگی ماهی مورد استفاده قرار گرفتند و نتایج مدلها برای انتخاب بهترین مدل برای دستهبندی مقایسه شد. شبکههای عصبی متفاوت تک لایه مخفی با تعداد نرونهای 1 تا 10 و درخت تصمیم با پنج الگوریتم (LMT، J48، REP، random forest، random tree) ارزیابی شدند. دادههای آزمونهای فیزیکی به عنوان ورودی و روزهای نگهداری به عنوان خروجی برای هریک از مدلها در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین دقت طبقهبندی (100%) و کمترین مقدار میانگین خطا (02/0) در شبکه عصبی با تعداد 6 نرون در لایه مخفی و مقادیر متناظر 100 درصد و حدود صفر مربوط به عملکرد درخت تصمیم با الگوریتم J48 بود. نتایج حاصل از ماتریس اغتشاش نیز دقت این این دو روش طبقهبندی را مورد تایید قرار داد. در مجموع تلفیق سه روش فیزیکی با الگوریتم درخت تصمیم بهترین عملکرد را برای دستهبندی فیلهها بر اساس تازگی (بر اساس روز ماندگی) بدست داد.
کلید واژگان: امواج فراصوت, رنگ سنجی, روش غیر مخرب, درخت تصمیم, شبکه عصبی, ماهی قزل آلا, مقاومت الکتریکیFish fillet is a corruption-sensitive product that requires several quality and hygiene reviews before consumption. Many methods of fish quality and freshness determined based on destructive and time-consuming tests require manpower and sample sizes. This study evaluated the ability of a non-destructive fusion method of ultrasound, electrical resistance measurement, and colorimetry to monitor the freshness of rainbow trout fillets at refrigerator temperature. For this purpose, the samples of fish fillets were prepared and stored in a refrigerator for 12 days, and physical tests such as ultrasound wave attenuation, electrical resistance, and colorimetry to determine the color component of the fillets in both color space of RGB and Lab, and sensory evaluation (color, taste, odor, and texture) were performed. Also, a chemical test was conducted to determine the fillets ash, protein, and fat during storage. Extracted data from physical tests were subjected to two classification models of neural network and decision tree for determining the best classification method according to the fillet freshness. Various single hidden layer neural networks with zero to ten neurons and decision trees with five algorithms of LMT, REP, J48, RANDOM FOREST, and RANDOM TREE were evaluated. In each model, physical test data were considered as input and storage days as output. Based on the results, the highest classification accuracy (100%) and the lowest mean error value (0.02) were obtained for the neural network with 6 neurons in the hidden layer, and correspondingly 100 percent and nearly zero for the decision tree with J48 algorithm The confusion table of both models also confirmed the classifiers' accuracy. The integrated non-destructive system presented in this study does not require sample preparation. It is accurate, relatively inexpensive, and can be used during the food and fishery process to determine their freshness.
Keywords: Colorimetric, Decision Tree, Electrical resistance, Neural Network, Non-destructive, Rainbow Trout, Ultrasound -
نیم پخت کردن برنج یک از عملیات آبی-حرارتی شلتوک پیش از فرآیند های خشک کردن و پوست کنی شلتوک است.. این عملیات نقش موثری در افزایش کیفیت دانه برنج هنگام ذخیره کردن، آسیاب کردن و پختن دارد. در این مطالعه برای انجام فرآیند نیم پخت کردن، از دو رقم شلتوک طارم و فوجی مینوری برای خیساندن معمولی و چندمرحله ای (پلکانی) به مدت 90 دقیقه در آب با دماهای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس استفاده شد. خیساندن چندمرحله ای در دو و سه مرحله انجام شد و سپس نمونه ها به مدت 15 دقیقه در فشار اتمسفر بخاردهی شدند. خشک کردن با استفاده از خشک کن هوای گرم با بستر ثابت با دمای 35 درجه سلسیوس صورت گرفت. نتایج نشان داد در خیساندن به روش معمولی، اثر عامل های اصلی شامل دمای خیساندن و مدت زمان بخاردهی بر درصد ترک، استحکام خمشی و عملکرد برنج سالم هر دو رقم معنادار (0/05>P) بود. تاثیر مراحل خیساندن و مدت زمان بخاردهی بر درصد ترک، استحکام خمشی و عملکرد برنج سالم در دمای 70 درجه سلسیوس در هر دو رقم معنادار بود. به طور کلی خیساندن چندمرحله ای در مقایسه با خیساندن معمولی تاثیر مثبت قابل توجهی بر صفات اندازه گیری شده داشت.
کلید واژگان: عملکرد برنج سالم, خیساندن چند مرحله ای, نیم پخت کردن, درصد ترک برنجParboiling is one of the postharvest hydrothermal treatments applied on rough rice before drying and milling processes. This process has an important role in retaining the quality of rice kernels during storage, milling, and cooking. In this study, two rough rice cultivars, Tarom and Fuji Minory, were subjected to conventional and multi-step soaking for 90 minutes in water at temperatures of 50, 60 and 70 °C as a part of the parboiling process. Multi-step soaking was conducted in two and three steps followed by 15 minutes steaming at atmospheric pressure. Drying was performed by a fixed bed hot air dryer at 35 °C. The results indicated that in the conventional soaking, soaking temperature and steaming time affected the percentage of broken rice, bending strength and head rice yield (HRY) for both cultivars in a significant manner (P<0.05). The effect of soaking steps and steaming duration on the percentage of broken rice, bending strength, and HRY at temperature 70 °C were significant (P<0.05) for both rice cultivars. In overall, the multi-step soaking showed a significant positive impact on measured traits as compared to conventional soaking.
Keywords: Head rice yield, Multi-step soaking, Parboiling, Percentage of broken rice -
در این پژوهش توانایی سامانه تلفیقی غیرمخرب امواج فراصوت، سنجش مقاومت الکتریکی و رنگ سنجی برای تعیین کیفیت فیله ماهی قزل آلا طی مدت نگهداری (12 روز) با تعیین ویژگی های بافتی (سختی، شکنندگی، چسبناکی، قابلیت ارتجاعی، صمغی بودن و قابلیت جویدن) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. هم زمان آزمایش های فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و حسی روی فیله ها انجام شد. عملکرد روش های شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان برای پیش بینی و مدل سازی خصوصیات بافتی مورد مقایسه قرار گرفتند. در هریک از مدل ها خصوصیات فیزیکی به عنوان ورودی و خصوصیات بافتی به عنوان خروجی در نظر گرفته شده و مدل سازی ها انجام گرفت. نتایج نشان داد در پیش بینی شاخص های سختی، شکنندگی و قابلیت ارتجاعی روش ماشین بردار پشتیبان و در شاخص های چسبناکی، صمغی بودن و قابلیت جویدن، روش شبکه عصبی توانمندی بیشتری برای مدل سازی ویژگی های بافتی را دارا بودند، به طوری که ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) شاخص های سختی، شکنندگی، چسبناکی، قابلیت ارتجاعی، صمغی بودن و قابلیت جویدن به ترتیب برابر 114/0، 025/0، 015/0، 015/0، 044/0 و 171/0 و ضریب همبستگی آنها نیز به ترتیب برابر 993/0، 985/0، 992/0، 961/0، 995/0 و 995/0 است. بنابراین سامانه پیشنهادی غیرمخرب در ترکیب با روش های هوش مصنوعی به عنوان ابزاری غیرمخرب و کارآمد برای پایش و کنترل کیفیت در طول نگهداری فیله ماهی قزل آلا ارایه می شود.
کلید واژگان: غیر مخرب, ماهی قزل آلا, ویژگی های بافتی, امواج فراصوت, سنجش مقاومت, رنگ سنجیIn this research, the ability of the integrated non-destructive system including ultrasound, electrical resistance measurements and colorimetric assays to predict the textural properties (hardness, brittleness, viscosity, elasticity, guminess and chewiness) of trout fillets were evaluated. For this purpose, fillets were stored for 12 days at refrigerator temperature and then examined at interval times. At the same time physical, mechanical, chemical and sensory tests were performed on the fillets. The performance of neural network and support vector machine methods for predicting and modeling tissue properties were compared. In each model, physical properties were considered as inputs and textural properties as outputs and modeling was performed. The results showed that in the prediction of hardness, fragility and elasticity of the support vector machine and in the viscous, resin and chewability indices, the neural network method had more capability to model the texture properties, so that the root mean square error (RMSE) Hardness, fragility, viscosity, elasticity, gum and chewability indices were equal to 0.144, 0.025, 0.015, 0.015, 0.044 and 0.171 respectively and their correlation coefficients were equal 0.993, 0.985, 0.992, 0.961, 0.995 and 0.995. Therefore, the proposed non-destructive system in combination with artificial intelligence methods showed promises as a non-destructive and efficient tool for monitoring and quality control during trout fillet storage.
Keywords: Non-destructive, Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Texture properties, Ultrasound, Resistance, colorimetric -
با توجه به هزینه بر و زمان بر بودن برداشت دستی و تلفات تا حدود 46 درصد هنگام برداشت آفتابگردان با کمباین، روش نیمه مکانیزه برای جداسازی دانه از طبق با دستگاه مورد پژوهش انتخاب شد. در این پژوهش دستگاه جداکننده دانه آفتابگردان ساخته شده توسط جهانی (1393) به واحد بوجاری مجهز گردید و راندمان جداسازی از طریق بهبود تنظیمات دستگاه ارتقا یافت. آزمایش ها در سرعت دورانی استوانه های جداکننده در چهار سطح (300، 450، 510 و 600 دور بر دقیقه) و محتوای رطوبت دانه در چهار سطح (7، 15، 20 و 27 درصد بر پایه خشک) با سه تکرار انجام شد. سپس مقادیر درصد جدایش دانه ها از طبق، درصد تمیزی و درصد شکستگی محاسبه گردید. نتایج نشان داد تاثیر رطوبت و سرعت دورانی استوانه ها و اثر متقابل این دو بر درصد جدایش در سطح احتمال 1% معنادار بود. اثر رطوبت بر درصد تمیزی در سطح 1% معنادار بود اما اثر سرعت دورانی استوانه ها و اثر متقابل دو عامل بر درصد تمیزی معنادار نبود. اثر رطوبت و سرعت و اثر متقابل این دو عامل بر درصد شکستگی در سطح احتمال 1% معنادار بود. با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه و محتوای رطوبت 20 درصد که حاصل آن مقدار درصد جدایش 6/94 و درصد شکستگی 27/0 بود به عنوان مقادیر بهینه برای سرعت و رطوبت پیشنهاد می گردد. در این سرعت و محتوای رطوبتی ظرفیت خروجی 268 کیلوگرم بر ساعت و درصد تمیزی 68 درصد بدست آمد.
کلید واژگان: آفتابگردان, بوجاری, دانه های روغنی, فرآوریIntroductionOilseeds after cereals ranked at second place as human’s food sources. Among them, sunflower is one of the main oilseed for cultivation. Because of increasing demand rate for edible oil import, it is necessary to avoid any grain loss during harvesting and processing of oilseeds. In some sunflower fields, mechanical harvesting is hardly done by combines due to difficulty for movement as well as the small-cultivated area. Then, manual harvesting and processing of sunflower heads and grains are appropriate and most used field operations. Detachments of grains from heads is a tedious work and labor-intensive operation. Also, form medical and ergonomic point of views it makes physical problem for workers. All commercial equipment thrash field dried sunflower heads, entirely. Therefore, some wastes are produced at preharvest (in field), threshing and separation processes. Some research have been conducted to adjust combine to decrease grain losses. Cylinder rotational speed and type, distance between cylinder and concave, heads moisture content and threshing unit feed rate were such adjustment. However, none of the detached grains from head without head threshing. On the other hand, losses to about 46% during harvesting the sunflowers with the combine, a partially mechanized approach for grain detachment was chosen in this study.
Materials and methodsTo do this an existing sunflower seed detacher unit (Jahani, 2014) was equipped with cleaning unit. In addition, the unit efficiency was improved by optimizing the device settings. This device consisted of a feeding conveyor belt, two series detacher cylinder with 8 cm rubber fingers covered all through their peripherals in segregated patterns, cleaning unit, two electric motor and deriving mechanism (belt and pulley). Cleaning unit comprised an axial flow fan and an inclined guide canal for grain movement. Fan was selected in such a way that separate the gross waste materials mixed with grain, detached from heads by laboratory test using a terminal velocity test rig. Slope and material of canal was determined by laboratory trials using a test rig to measure sliding coefficient of grain batches. For evaluating the unit performance, laboratory experiment was carried out at four levels of rotational speed of the detacher cylinders (300, 450, 510 and 600 rpm) and four levels of grain moisture content (7, 15, 20 and 27% db) in three replications. Cylinder rotational speed and feeding belt speed were selected based on Janani’s research results. Feeding belt speeds were adjusted in such a way that the speed ration of linear velocity of cylinders to feeding belt were constant and about 72.2 as reported by Jahani (2014). Moisture content levels were considered based on harvesting, processing and storage conditions of sunflower grains. Raw data were used to compute percentage of seed detachment, percentage of separation and grain fracture percentage.
ResultsANOVA revealed that main factors of cylinders rotational speed and moisture contents and their interaction significantly affected percentage of separation (p < 0.01). Increasing in moisture content reduced the amount of detached grains from head due to flexibility of grains at higher moisture content and damping impact of rubber fingers. In addition, it was reported that lower moisture content produced lower adhesive force between grain outer surface and the pod. On the hand, increasing in rotational speed increased the amount of detached seed because of impact of rubber fingers and stored kinetic energy in shelled grains. The most detaching was obtained at 600 rpm and 5% moisture content. The rotational speed and grain moisture content and their interaction significantly (p < 0.01) affected percentage of fractured grains. Moisture content had more share for grain failure than rotational speed. Higher fracture was observed at lower moisture contents and higher cylinder speeds, so that it was around 6.4% at 600 rpm and 7% moisture. According to the results, cleaning was affected by moisture content alone and higher percentage took place at lower moisture contents because of lighter produced wastes. Overall, considering all above aforementioned indices, cylinder rotational speed of 600 rpm and grain moisture content of 20 % was the appropriate adjustment set for grain detaching. In such adjustment, detachment rate was as high as 94.6 %, grain fracture was limited to 0.27 %, cleaning was 68 % and the output capacity of the machine of 268 kgh-1 was achieved. More adjustment on fan speed is required to increase the rate of cleaning to approach hundred percent of cleanness.
Keywords: sunflower, cleaning, oilseeds, processing -
روش رایج اندازهگیری و محاسبه مقدار خرده برنج در یک توده، جداسازی و توزین برنجهای سالم و شکسته است. جداسازی دانههای برنج به وسیله الک یا به صورت دستی انجام میشود که انجام این کار نیازمند صرف وقت و نمونهگیری دورهای است. در این مطالعه برخی ویژگیهای بافت تصویر توده برنج برای تعیین درصد خرده برنج آن مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، 21 نمونه 100 گرمی حاوی درصدهای متفاوت برنج خرده از ترکیب برنج سالم و خرده برنج (شامل صفر تا 100 درصد خرده) تهیه شد. از هر نمونه تعداد 10 تصویر از توده تهیه شد. با پیش پردازش تصاویر، نوفه و پس زمینه حذف شد و تصاویر از حالت رنگی به باینری تبدیل شدند و با استفاده از نرمافزار Matlab ویژگیهای بافت تصاویر استخراج شد. تعداد 23 ویژگی بافتی از تصاویر نمونههای برنج با روش ماتریس همرخداد سطح خاکستری استخراج شد. کاهش تعداد ویژگیهای بافت تصویر با تحلیل مولفههای اصلی انجام شد. با این روش 23 ویژگی محاسبه شده با 3 عامل اصلی (متغیر پنهان) مرتبط شد. رابطه بین درصد خرده برنج در نمونهها با ویژگیهای بافتی مستخرج از تصاویر با روش شبکه عصبی مصنوعی با ورودی ویژگیهای بافتی (عاملهای اصلی) و خروجی درصد برنج خرد شده بررسی گردید. دادهها به چهار شبکه عصبی با توپولوژی متفاوت از نظر تعداد نرونها در دولایه مخفی وارد و خروجی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از خروجی شبکههای عصبی بررسی شده نشان داد شبکه عصبی با ساختار 1-8-6-3 با ضریب تبیین 958/0 توانست مقدار خرده برنج (درصد) در یک توده را با خطای کل 5/1 درصد تشخیص دهد. افزون بر آن، مشخص شد ده ویژگی بافت تصویر مرتبط با عامل اصلی اول، چهار ویژگی مرتبط با عامل اصلی دوم، چهار ویژگی مرتبط به عامل اصلی سوم و پنج ویژگی بافت هم به صورت مشترک وابسته با عاملهای اصلی اول و دوم بودند. هشت ویژگی با ضریب عاملی بالاتر از 9/0 مرتبط با عامل اول و سوم بیشترین تاثیر را در تخمین درصد خرده برنج داشتهاند. این روش تعیین درصد خرده برنج نسبت به نوع مرسوم (دستی) آن سریع است و قابلیت برخط شدن را دارد.
کلید واژگان: برنج, خرده برنج, پردازش تصویر, تحلیل مولفه های اصلی, شبکه عصبی, ویژگی های بافت تصویرSeparation and weighing of broken of rice kernels within a batch is a common way for measuring the amount of brokens. Separation is carried out by sieve or hand that is time-consuming method and required periodical sampling. In the present study, some image texture features of a rice batch for determining the percentage of brokens were applied. In order to this, twenty-one samples of 100 g were prepared with different breakage percentages from mixture of broken and whole rice kernels (containing zero to 100 percent broken). Ten images were then taken from each sample batch. After pre-processing of the images such as noise removing and creating binary images, the texture features of the images were extracted using MATLAB software. Twenty-three texture features were extracted using a grayscale co-occurrence matrix method. The principal components analysis (PCA) method was employed to reduce number of the features. By which, 23 calculated and measured texture features was reduced to three principal components (latent variables). Then, the relationship between percentage of broken rice in the sample and the principle components of 23 extracted texture features from the images by artificial neural network method was pinpointed. Four different topology of neural networks with different neurons in two hidden layers were employed. The results of neural networks outputs revealed that 3-6-8-1 topology could determine the percentage of broken in a batch of rice kernels with 0.958 coefficient of determination (R2) and total estimation error of 1.5 percent. Moreover, it was found that 10 texture features were related to first principal component, four features related to second component, four related to third component, and five fractures were simultaneously related first and second principal components. Eight features with correlation more than 0.9 with the first and third principal component had the most impact on estimation of percentage of broken. This method of measurement is fast, affordable and has proper precision with respect to the common (hand) method for online applications.
Keywords: Image Processing Image, Texture Features, Neural Network, Principal Components Analysis, Rice -
سرمازدگی یکی از مهمترین عوامل بروز خسارت به محصولات باغی شناخته می شود. سرمازدگی تشعشعی ناشی از پدیده وارونگی دمایی است. هدف از این پژوهش، بررسی تجربی شرایط وارونگی دمایی و رهیافت کاهش اثر سوء سرمازدگی تشعشعی در مزرعه است. به این منظور با توجه به داده های هواشناسی بهار 96 در شبهایی که احتمال سرمازدگی بود، دمای محیط و سرعت باد به صورت میدانی در سطح یک باغ هشت هکتاری واقع در منطقه کودیان واقع در 40 کیلومتری شهر شیراز اندازهگیری شد. با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی در قالب نرم افزار FLUENT نحوه انتقال گرما و توزیع گرما برحسب زمان و ارتفاع از سطح زمین در شرایط ناپایدار در حین وقوع سرمازدگی شبیه سازی شد. نتایج بررسی مدل عددی بر اساس دادههای حاصل از پایش مزرعهای نشان داد بین دادههای تجربی و داده های تحلیلی همبستگی قوی وجود دارد. نتایج بررسی ها همچنین نشان داد اوج شدت سرمازدگی در ساعات پیش از طلوع آفتاب است و وزش باد میتواند اثر زیادی در جلوگیری از افت ناگهانی دما و سرمازدگی محصولات داشته باشد.کلید واژگان: توزیع حرارت, خسارت محصولات باغی, مدل سازی سیالات, یخبندانFrostbite is one of the most important reasons for crop loss in Iran. Radiation frost due to inversion condition causes temperature drop below critical damage point which leads to extracellular ice formation inside the plant tissues. The purpose of this study was to identify the most important factors affecting radiation freezing. A region near the city of Shiraz with a chance of happening frostbite, according to previous weather reports, was selected. The temperature and wind speed were measured at the field level in the first and second half of the year, in nights expecting frostbite could be occurred. Then, the CFD simulation of heat transfer and thermal distribution was carried out using the FLUENT software, based on the time and the height of the ground surface under unstable conditions during frostbite. The numerical model was studied based on the data which obtained from the field stand. The results showed a good correlation between empirical and analytical data, so that the estimation by the root means square error method, 0.99, was obtained for experimental and simulation temperature values. Also, the results illustrated the wind blowing had a significant effect on preventing a sudden drop in temperature and frosting of products take place.Keywords: Garden Crops Damage, Fluids Modeling, Radiation Frost, Temperature distribution
-
در این تحقیق افت فشار حاصل از هوادهی مخزن حاوی ذرت به عنوان ماده متخلخل دانه ای در دو آرایش H و F کانال های ورودی هوا برای یک سیلوی آزمایشگاهی با استفاده از روش تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای آرایش F افت فشار بیشتری نسبت به آرایش H مشاهده گردید. نتایج تجربی با معادله ارگان برازش داده شد و ضرایب ثابت اصلاح کننده معادله ارگان برای هر دو آرایش H و F تعیین شد. میزان تطابق معادله ارگان با داده های تجربی با استفاده از شاخص های آماری شامل ضریب تبیین، و درصد میانگین نسبی خطاها و مجذور میانگین مربعات خطاها مورد بررسی قرار گرفت که معادله ارگان با توجه به ضرایب اصلاح شده همخوانی خوبی با داده های تجربی داشت. با استفاده از معادله اصلاح شده ارگان شبیه سازی عددی جریان در داخل بستر ذرت با روش المان محدود در نرم افزار کامسول ویرایش 3/5 انجام گرفت، همچنین توزیع سرعت و خطوط جریان در داخل بستر مخزن نیز ارایه شد.کلید واژگان: هوادهی مخزن, شبیه سازی عددی, مواد متخلخل, آرایش کانال ورودیIn this study pressure drop of bin containing corn as granular porous material with two common inlet duct arrangements (H, F) for a laboratory silage was studied by using experimental method. Higher pressure was obtained for the F arrangement compare to the H arrangement. The Ergun equation was fitted on the pressure drop of empirical data and the correction coefficients of modified Ergun equation for both H and F arrangements were determined. The coefficient of determination, mean root square error and mean relative error were used as indices to investigate the goodness of fitness between the empirical data and Ergun equation, and the equation had good fitness on the empirical data. The numerical simulation was carried out by finite element simulation of COMSOL Multiphysics v5.3 software using the modified Ergun equation. Moreover, distribution of velocity and flow lines within the bin was also presented.Keywords: Bin Aeration, Numerical simulation, Granular Material, Duct inlet arrangement
-
اثر امواج مایکروویو جایگزین بخاردهی در فرآیند نیم پخت کردن بر خصوصیات مکانیکی دو رقم شلتوک نیم پخت شده از جمله مقاومت به شکست و عملکرد برنج سالم مورد مطالعه قرار گرفت. شلتوک ها به مدت دو ساعت در سه دمای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس خیسانده شد و به مدت 15, 30، 45، 60، 75 و 90 ثانیه در معرض امواج مایکروویو با توان 800 وات قرار گرفت. نمونه ها در دو سطح صفر و 15 دقیقه بخاردهی شد و در دمای 35 درجه سلسیوس خشک شد. با افزایش مدت زمان ماکروویو مقاومت به شکست دانه ها و عملکرد برنج سالم برای هر دو رقم افزایش یافت. این افزایش در تیمارهای با مدت زمان مایکروویو بیشتر از 30 ثانیه نسبت به شاهد تغییر معنی داری داشت. بیشترین استحکام خمشی و عملکرد برنج سالم در تیمار 90 ثانیه مایکروویو و دمای خیساندن 70 درجه سلسیوس برای رقم فجر و لنجان به ترتیب 24/7مگاپاسکال و 70/7درصد، و 8/20 مگاپاسکال و 75/5درصد بود. بین مقاومت به شکست دانه ها، و عملکرد برنج سالم نمونه های بخاردهی شده به مدت 15 دقیقه و تیمار مایکروویو بدون بخاردهی برای هر دو رقم تفاوت معنی دار مشاهده نشد. نتایج این مطالعه نشان داد امواج مایکروویو تاثیر قابل قبولی در فرآیند نیم پخت کردن داشته و می تواند جایگزین بخاردهی شود.
کلید واژگان: امواج مایکروویو, مقاومت به شکست, عملکرد برنج سالم, نیم پخت کردن, برنجThe effect of using microwaves instead of steaming in parboiling step on mechnial properties of two paddy variety such as breakage strength and healthy rice yield were studied. Paddy samples were soaked in hot water at 50, 60 and 70°C for two hours and then exposed to microwave radiation for 15, 30, 45, 60, 75 and 90 seconds at the output power of 800 Watts. Sample were divided into two categories, one steamed at atmospheric pressure for 15 minutes and another was not. Finally, all the samples were dried at 35 °C. An increasing trend for breakage strength and healthy rice yield (for both paddy varieties) was observed when microwave exposure duration was increased. This increase was significantly different in treatments with microwave duration greater than 30 s as compared to control. The highest kernel bending strength and healthy rice yield in 90 s microwave treatment and soaking temperature of 70 ° C for Fajr and Lanjan varieties were 24.7 MPa and 70.7%, and 20.8 MPa and 75.5%, respectively. There was no significant difference between breakage strength and healthy rice yield of steamed samples for 15 minutes and non-steamed microwave treatment for both varieties. According to these results, the impact of microwave on parboiling process was acceptable and can be replaced by steaming.
Keywords: Microwave, Mechanical properties, Parboiling, Rice -
در این پژوهش یک مدل کاربردی با یک متغیر متاثر از شرایط خشک شدن به منظور پیش بینی اثر تابش مادون قرمز در روش ترکیبی خشک کردن شلتوک ارائه گردید. آزمایش ها در سه سطح تابش مادون قرمز (صفر، 1000و Wm-22000) و سه سطح دمای هوای ورودی (30، 40 و °C50) انجام پذیرفت. نتایج به دست آمده از شبیه سازی مدل ارائه شده نشان داد مدل قادر است خصوصیت های خشک شدن شلتوک را در خشک کن ترکیبی به خوبی بیان کند. همچنین با توجه به بررسی اثر روش ترکیبی هوای گرم-مادون قرمز بر روی نرخ خشک شدن، نسبت افزایش ترک خوردگی، انرژی مورد نیاز برای شکستن دانه شلتوک و مصرف انرژی ویژه، یک روش بهینه ارائه گردید. بهترین روش برای کاهش مصرف انرژی و افزایش کیفیت دانه، روش ترکیبی هوای گرم در دمای °C40 و شدت تابش مادون قرمز در Wm-2 1000 است.کلید واژگان: شلتوک, مادون قرمز, مدل تک متغیره لایه نازک, خشک کردن ترکیبیA practical model including a parameter as a function of drying condition were introduced to predict the effect of far-infrared radiation (FIR) in a combined rough rice drying process. Tests were conducted in three replication for four levels of FIR (0, 0.1, 0.2 and 0.3 Wcm-2) and three levels of inlet air temperature (30, 40 and 500C). The results obtained from the simulation of the proposed model demonstrated that the models were capable satisfactorily express the characteristics of drying rough rice in combined dryer. Also due to the effects of combination of hot air and FIR drying technique on drying rates, cracking enhancement ratio (CER), required breaking energy for grain, specific energy consumption (SEC) and optimal method was presented. Combination of hot air at temperature of 40 0C and FIR at intensity of 1000 W.m-2 is the best way to have lowest SEC and highest grain quality point of view.Keywords: Rough Rice, Far-infrared Radiation, Single Parameter Thin Layer Model, Combined Drying
-
در این مطالعه دسته بندی گوجه فرنگی به کمک منطق فازی و تغییر در آن در شرایط مختلف نگهداری مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور ویژگی های کیفی از قبیل رنگ، اندازه و سختی گوجه فرنگی اندازه گیری شد. دسته بندی نمونه ها توسط یک سامانه طراحی شده منطق فازی با قواعد فازی با نظر کارشناسان خبره مقایسه گردید. تجزیه و تحلیل حساسیت خروجی توابع عضویت به کمک آماره مربع کای مشخص شد. نتایج نشان داد که حساسیت دسته بندی نمونه های نگهداری شده در سردخانه از روز ششم با تغییر از دسته «درجه1» به «درجه2» رخ داد. برای نمونه های نگهداری شده در شرایط محیط این حساسیت از روز سوم با تغییر دسته بندی مشابه رخ داد. نتایج تاکید می نماید هرگونه عملیات فرآوری یا بازار رسانی پس از دسته بندی اولیه باید از لحاظ صرف زمان بگونه ای باشد که حاصل دسته بندی اولیه را دچار تغییر ننماید.کلید واژگان: تجزیه و تحلیل حساسیت, پردازش تصویر, دسته بندی, گوجه فرنگی, منطق فازیIn the present study, classification of tomatoes by fuzzy logic and change in classification due to storage conditions were studied. In order to conduct the study, qualitative properties such as color, size and hardness of tomatoes were measured. Tomato samples were sorted by a deigned fuzzy logic system based on fuzzy rules, and compared with the experts. Sensitivity analysis of outputs of membership functions were tested by chi-square statistic. In cool room storage, sensitivity of membership functions started from six-day after storage with change from grade 1 to grade 2. For samples that kept at ambient temperature sensitivity started on third day after storage with the same change in sorted groups as previous tests. The results emphasized that any processing operation or marketing after initial sorting of tomatoes should spend time in a way that does not change the results of the initial classification.Keywords: Fuzzy logic, Image processing, Sensitivity analysis, Sorting, Tomatoes
-
در این پژوهش، چیپس سوریمی و چیپس ماهی از ماهی سارم (Scomberiodes commersonnianus) و نیز چیپس سیب زمینی تولید شد. سپس برخی از خصوصیات کیفی چیپس سوریمی و چیپس ماهی در مقایسه با چیپس سیب زمینی در طی دو ماه نگه داری در دمای °C 25 مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات شیمیایی شامل میزان پروتئین، چربی و خاکستر چیپس ها پس از تولید اندازه گیری شد. سایر خصوصیات نمونه ها مانند میزان رطوبت، وضعیت سفتی بافت و فاکتورهای مشخص کننده پدیده رانسید شدن چربی شامل عدد پراکسید و عدد اسیدی و همچنین خصوصیات حسی آن ها در طول زمان نگه داری در دمای °C25 اندازه گیری و بررسی گردید. نتایج نشان داد که میزان پروتئین چیپس سوریمی و ماهی بسیار بیشتر از چیپس سیب زمینی بوده و لذا دارای ارزش تغذیه ای بالاتری است. در ضمن نگه داری خصوصیات بافتی، میزان رطوبت، عدد پراکسید و عدد اسیدی نمونه های چیپس به طور معنی داری دچار تغییر شدند. چیپس سیب زمینی از جنبه خصوصیات حسی در مقایسه با چیپس سوریمی و ماهی وضعیت بهتری را نشان داد. به دلیل جذب رطوبت توسط نمونه ها در ضمن نگه داری، تردی آن ها کاهش یافت. عدد پراکسید و عدد اسیدی محصولات مذکور در ضمن نگه داری افزایش داشت. درمجموع می توان بیان کرد که چیپس سیب زمینی و چیپس سوریمی خصوصیات کیفی بهتر و فسادپذیری شیمیایی کمتری در مقایسه با چیپس ماهی در طی نگه داری نشان دادند.کلید واژگان: ماهی سارم, سوریمی, چیپس, خصوصیات فیزیکوشیمیایی, خصوصیات حسیIn this study, surimi chips and fish chips from Sarm (Scomberiodes commersonnianus) and potato chips were prepared. Some quality attributes of fish chips and surimi chips were investigated in comparison to potato chips during 2 months of storage at 25C. After production, compositional analysis (protein, fat and ash contents) were performed on the samples. Other properties such as moisture content, textural hardness, rancidity parameters such as peroxide value and free fatty acid (acid value) and also sensory properties were determined for the products during storage at 25C. Results showed the protein content of surimi and fish chips were higher than potato chips and consequently had better nutritional value. Textural hardness, moisture content, peroxide value and acid value significantly changed in the samples throughout storage. Potato chips had better sensory quality attributes compared to fish chips and surimi chips. The products absorbed moisture during storage, thus a decrease in crispiness was observed. The peroxide and acid values of products were increased during storage. Overall, potato chips and surimi chips had much higher quality attributes and less quality deteriorations compared to fish chips during storage.Keywords: Sarm fish, Surimi, Chips, Physicochemical properties, Sensory properties
-
در این پژوهش توانایی یک سامانه ماشین بینایی برای نظارت بر سطح اکسیداسیون روغن زیتون ارزیابی شد. به این منظور نمونه های روغن زیتون طی دوره نگهداری تسریع شده به مدت 24 روز در آون مورد بررسی قرار گرفته و سپس عملیات پردازش تصویر جهت استخراج پارامترهای مربوط به فضاهای رنگی RGB، HSV و L*a*b*انجام شد. عملکرد تکنیک های شبکه عصبی مصنوعی و درخت تصمیم در تعیین میزان اکسیداسیون روغن زیتون مقایسه شد. در هر یک از مدل ها پارامترهای رنگی به عنوان ورودی و مراحل مختلف در دوره اکسیداسیون روغن زیتون به عنوان خروجی تعیین شد. براساس نتایج حاصل شده بیشترین دقت طبقه بندی (44/94%) و کمترین جذر میانگین مربع خطا (0696/0) مربوط به تکنیک درخت تصمیم بوده است. بنابراین سامانه پیشنهادی ماشین بینایی در ترکیب با تکنیک های هوش مصنوعی به عنوان ابزاری غیر مخرب و کارآمد برای پایش و کنترل کیفیت در طول نگهداری روغن ارائه می شود.کلید واژگان: ماشین بینایی, روغن زیتون, اکسیداسیون, درخت تصمیم, شبکه عصبی مصنوعیIn this research, the ability of a machine vision system was evaluated to monitor the oxidation period of olive oil. For this purpose, the olive oil samples studied during accelerated storage for 24 days in an oven and then image processing processes was carried out to extract parameters related to color spaces RGB, HSV and L*a*b*. The performance of artificial neural network and decision tree techniques compared to determine the olive oil oxidation rate. In each of the models color parameters were used as inputs and different stages in the olive oil oxidation period were considered as output. According to the results, the highest classification accuracy (94.44%) and the lowest RMSE (0.0696) are related to the decision tree technique. The proposed machine vision system combined with artificial intelligence techniques as non-destructive and efficient tool will offer for monitoring and quality control during oil storage.Keywords: Machine vision, Olive oil, Oxidation, Decision tree, Artificial neural network
-
مدیریت آب یکی از اساسی ترین مفاهیم برای محصولات نیازمند به آب زیاد مثل ذرت در شرایط خشکسالی است. تولید ذرت در استان فارس در رتبه سوم پس از گندم و جو قرار دارد. بنابراین در این پژوهش اثرات روش های مختلف کشت با ردیفکارهای معمول و تغییر یافته بر رشد ذرت و عملکرد آن در رژیم های مختلف آبیاری در شرایط اقلیمی نیمه خشک مورد مطالعه قرار گرفت. تیمارها آبیاری کامل و کم آبیاری (به ترتیب 100 درصد و 80 درصد تبخیر-تعرق گیاه، ETc)، و روش های کشت روی پشته و داخل (کف) جوی بودند. آزمایش ها در قالب طرح کرت های خرد شده (روش های آبیاری در کرت های اصلی و مقدار آب آبیاری در کرت های فرعی) با سه تکرار انجام شد. گرچه روش های کشت بر عملکرد محصول تاثیر معنی داری نداشتند، مقدار ماده خشک کل برای روش کشت داخل جوی نسبت به کشت روی پشته به میزان 7/3 درصد افزایش نشان داد. بهروری آب تحت تاثیر معنی دار تیمارهای آبیاری قرار گرفت. بیشینه بهروری آب برای مقدار کل ماده خشک در مقدار آبیاری 80 درصد تبخیر-تعرق و در کشت داخل جوی به مقدار 64 کیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد. با در نظر گرفتن محتوای رطوبت خاک در دوره رشد گیاه، کشت در داخل جوی و روش کم آبیاری به میزان 80 درصد تبخیر–تعرق گیاه برای شرایط خشکسالی توصیه می شود.کلید واژگان: بهروری آب, ذرت, ردیفکار, روش کشت, کم آبیاریWater management is an essential concept for water intensive crop such as maize dealing with water shortage under drought conditions. Maize production is ranked after wheat and barely in Fars province, Iran. Therefore, the present study was conducted to investigate the effects of planting methods by conventional and modified planters on maize growth and yield at different irrigation regimes under semi-arid conditions. Irrigation treatments were full and deficit irrigation (100 and 80% of crop evapotranspiraton (ETc), respectively), and planting methods of on-bed and in-furrow bottom. Experiments were conducted and analysed in a split plots design (planting methods as a main plot and irrigation as a sub-plot) with three replications. Though planting methods did not significantly affect the yield; total dry matter yield increased by 3.7% for in-furrow bottom planting as compared with that obtained in on-bed planting. Water productivity (WP) was significantly affected by irrigation treatments. Maximum WP for total dry matter was obtained at 80% of ETc and in-bottom of furrow planting by 4.6 kg m-3. Considering the soil moisture content during the growing season, planting in-furrow bottom and deficit irrigation as 80% of ETc is recommendable for drought conditions.Keywords: Deficit irrigation, Maize, Planting method, Planter, water productivity
-
ایران علی رغم کسب رتبه اول جهان در تولید انار، به علت عدم توسعه روش های مکانیزه برای فرآوری در ردیف دوم صادرات قرار دارد. از این رو پژوهش حاضر برای ساخت و ارزیابی یک دستگاه دانه کن ارتعاشی انار مجهز به سامانه جت هوا انجام گرفت. تاثیر عوامل اصلی دامنه و بسامد ارتعاش بر درصد جدایش و آسیب دانه ها مورد آزمون قرار گرفت. خارج کردن دانه های انار از پوسته آن در دو روش ترکیب ارتعاش- جت هوا و جت هوا به تنهایی برای سه حالت برش میوه توسط دستگاه ساخته شده، صورت پذیرفت. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که نوع برش و بسامد ارتعاش تاثیر معنی داری بر درصد دانه های خارج شده در سطح احتمال پنج درصد داشتند. همچنین بسامد تاثیر معنی داری بر دانه های آسیب دیده حاصل از جدایش داشته است. بیشترین مقدار جدایش دانه ها در بسامد 30 هرتز و دامنه ارتعاش 4 میلی متر در برش میوه به صورت مورب به میزان 87 درصد اتفاق افتاد. در این حالت مقدار آسیب وارده به دانه ها 9/13درصد اندازه گیری شد. مقایسه دو روش جدا کردن دانه توسط ارتعاش- جت هوا و جت هوا به تنهایی اختلاف معنی داری در سطح احتمال پنج درصد بر درصد جدایش و درصد آسیب ناشی از جدایش را نشان داد. براساس نتایج حداکثر مقدار جدایش و آسیب در روش توام ارتعاش و جت هوا رخ داد، به نحوی که سامانه ترکیبی 1/7 درصد در جدایش دانه افزایش ایجاد نموده و در مقابل مقدار 2/2 درصد تلفات بیشتری در دانه ایجاد کرده است.کلید واژگان: ارتعاش, انار, جت هوا, دانه کن انارIntroductionIran is a frontier of pomegranate fruit production in the world (with almost 40 % of the world`s production). However due to traditional processing operations is not ranked as the largest pomegranate exporter. Saveh, Neyriz and Ferdows are the top pomegranate producing cities in Iran. Pomegranate is consumed as a fresh fruit as well as processed product as food additive, paste, syrup, jelly, pectin, jam, beverage, essence, vinegar and concentrate. Aril extraction is the first and essential postharvest operation for pomegranate processing. Arils are mostly extracted manually even in large scales for fresh and processed consumption. This labor intensive operation is rational when aril quality is an important index for consumer. But whenever pomegranate juice is desired, the aril quality has no priority for consumer, and therefore arils can be extracted with less care. Sarig (1985) was the first inventor of a pomegranate aril extractor who employed air jet force to extract the arils. Later, other researchers employed the same method as well as water jet to extract fruit juice and sac. In the present study, fabrication and evaluation of vibratory aril extractor augmented with air system was conducted.Materials And MethodsThe study was conducted using Rabab cultivar samples which were manually harvested from an orchard in Neyriz town, Fars province. Samples were kept in refrigerator at 5 0C till experimental trials. Initial moisture content of fruit skin, arils and internal fleshes were measured by gravimetric method as 31.7±2.6 %, 61.5±1.8 % and 42.8±1.4 %, respectively and for a whole fruit was measured 45.3±11.5 % (w.b.). For conducting laboratory tests, an aril extraction unit was designed and fabricated. It comprised a steel main frame, a 746 W electric motor, drive mechanism (eccentric and shaft), sample retentive unit, air jet unit, aril tank, and an air compressor-tank assembly. Sample retentive unit was designed in such a manner to hold a halved fruit. This unit was made from four elements, a hemisphere bowel, four pressure (spring) arms to apply force on skin of the sample, and four tension (spring) arms for fixing the sample in the bowel by applying pressure on the edges of the halved sample. Such configuration helped sample to open more and more while extracting the arils to expose trapped aril for easier extraction. Sample retentive assembly was vibrated by the electric motor and drive mechanism. Electric motor was equipped with an electric convertor to create different levels of vibration frequency. Also, the drive mechanism was designed in such a manner to create different levels of vibration amplitudes. According to the previous studies, 2 nozzles with 3.5 mm diameter were selected for air jet unit. Nozzles were spaced at 8 cm apart according to the measured mean diameter of samples. Outlet air jet from nozzles covered the cross sectional area of the halved fruit. Nozzles assembly was rotated 180 degrees clockwise and counterclockwise with an electronically controlled stepper motor. Pressurized air (from air tank) was transferred to nozzles assembly by flexible pipes. Air pressure was controlled at 500 kPa level by air regulator. To conduct experimental trials, samples halved at three different cutting directions (horizontal (equatorial), vertical and oblique) by a sharp cutter and halved samples were used for tests. Halved sample was fixed in bowel and then the unit was excited by the electric motor. The assembly was vibrated for 60 seconds before blowing the air jet for extra 30 seconds. Tests for air jet alone were conducted for 90 seconds and percentage of detached and damaged arils were calculated. Damaged aril during cutting process was subtracted from total damaged arils for each trial. Collected data were analyzed according to factorial experiments based on completely randomized design, and means were compared by Duncan post-hoc test. Data of combined and air jet alone systems were analyzed by two independent sample t tests.Results And DiscussionANOVA results revealed that cutting type, frequency and amplitude, significantly influenced the percentage of aril extraction at 5 % level of significance. The highest amount of extraction was obtained at 30 Hz frequency and 4 mm amplitude for diagonal cutting by 87 %. At this condition, 13.9 % of arils were damaged by air jet pressure. A significant difference in percentage of extracted and damaged arils was observed between vibratory-air and air systems at 5 % level of significance. The highest amount of aril extraction as well as damage was observed for vibratory-air system with the means of 80.1 % and 9.9 %, respectively.ConclusionsMaximum percentages of extraction and aril damage were achieved by applying the combined system with as compared to air jet system alone, so that combined system increased aril extraction by 7.1 % with 2.2 % extra damages.Keywords: Air jet, Aril extractor, Pomegranate, Vibration
-
از بین بردن علف های هرز توسط یک دستگاه خودکار نیازمند یک سامانه ماشین بینایی است که قادر به تشخیص گیاه اصلی از علف هرز باشد. بدین منظور می بایست ابتدا ویژگی های متمایز بین گیاه اصلی و علف های هرز مشخص شوند. در این تحقیق با مطالعه عکس های متعدد چغندرقند وجود یک ویژگی مختص برگ چغندرقند و قابل تمایز با علف های هرز مرسوم مشخص گردید. این ویژگی یک انحنای S شکل در ابتدای برگ و در نزدیکی دمبرگ بود که تنها در برگ های چغندرقند قابل مشاهده بوده و در سایر علف های هرز مرسوم وجود نداشت. برای بیان این ویژگی از تبدیل تعمیم یافته هاف استفاده شد تا به کمک آن مکان هندسی اشکال غیر هندسی تعریف شود. بررسی نتایج حاصل از انجام این روش بر روی تصاویر جمع آوری شده از شرایط واقعی مزرعه نشان داد که دقت کلی الگوریتم %65/91 می باشد. %92 از بوته های چغندرقند موجود در تصاویر آزمون به درستی و %7/8 از علف های هرز به اشتباه به عنوان چغندرقند تشخیص داده شدند. با توجه به این که این روش تنها از یک ویژگی شکلی استفاده می نماید، می توان انتظار داشت که با افزودن سایر ویژگی های بافتی و رنگی به قدرت تشخیص درست بالایی دست یافت.کلید واژگان: پردازش شکلی, چغندرقند, علف هرز, ماشین بینایی مرئی, هاف تعمیم یافتهIntroductionSugar beet (Beta vulgaris L.) as the second most important worlds sugar source after sugarcane is one of the major industrial crops. The presence of weeds in sugar beet fields, especially at early growth stages, results in a substantial decrease in the crop yield. It is very important to efficiently eliminate weeds at early growing stages. The first step of precision weed control is accurate detection of weeds location in the field. This operation can be performed by machine vision techniques.
Hough transform is one of the shape feature extraction methods for object tracking in image processing which is basically used to identify lines or other geometrical shapes in an image. Generalized Hough transform (GHT) is a modified version of the Hough transform used not only for geometrical forms, but also for detecting any arbitrary shape. This method is based on a pattern matching principle that uses a set of vectors of feature points (usually object edge points) to a reference point to construct a pattern. By comparing this pattern with a set pattern, the desired shape is detected. The aim of this study was to identify the sugar beet plant from some common weeds in a field using the GHT.Materials And MethodsImages required for this study were taken at the four-leaf stage of sugar beet as the beginning of the critical period of weed control. A shelter was used to avoid direct sunlight and prevent leaf shadows on each other. The obtained images were then introduced to the Image Processing Toolbox of MATLAB programming software for further processing.
Green and Red color components were extracted from primary RGB images. In the first step, binary images were obtained by applying the optimal threshold on the G-R images.
A comprehensive study of several sugar beet images revealed that there is a unique feature in sugar beet leaves which makes them differentiable from the weeds. The feature observed in all sugar beet plants at the four-leaf stage was a stretched S-shaped curve at the junction of the leaf and petiole. This unique shape characteristic was used as the pattern for sugar beet detection using GHT. To implement the Hough transform in the images, a 50-member group of samples was prepared from S-shaped curve to build appropriate patterns. Desired features for the Hough transformation were extracted from the patterns. In the next step, the attempts were made to find the images for the shapes similar to each of the patterns.Results And DiscussionPlants were thoroughly separated from soil and residues. The accuracy of segmentation algorithm was achieved by almost 100%.
The accuracy of the generalized Hough algorithm was evaluated in two stages. In the first stage, the algorithm accuracy was assessed in detecting patterns in the images. Results showed that the accuracy of the algorithm was 96.21%. In the second stage, the algorithm was evaluated for some other test images, whereas the algorithm achieved an overall accuracy of 91.65%. In some cases, the presence of a large overlap between objects in the image reduced the detection accuracy. This was because of two main reasons; 1) high interference and ambiguity in the object edges, so that Hough transform was not able to detect the predefined patterns in the objects and, 2) weeds highly overlapped with sugar beet plants and thereby they were wrongly detected as sugar beet. However, since there is no or little interference between plants at the four-leaf stage, this interference can be eliminated by morphological operations. Due to this fact, it can be said that the results of GHT algorithm are acceptable for the detection of sugar beet in the plants close to four-leaf stage.ConclusionsA special feature in the shape of sugar beet leaves was used as a criterion to distinguish between sugar beet and weeds. The results showed that by quantifying this special feature, which is an S-shaped curve near the petioles connection of beet leaves, sugar beet can be discriminated from weeds with an accuracy of 91.65 %. Recalled that this feature is a shape characteristic, therefore, the generalized Hough algorithm must be applied prior to plant canopy development, which is consistent with the critical period of weed control in sugar beet fields.Keywords: Generalized Hough, Shape processing, Sugarbeet, Visible machine vision, Weed -
سفتی یکی از خصوصیات مهم کیفیتی میوه کیوی است. این خصوصیت تحت شرایط دما و مدت زمان نگهداری تغییر خواهد نمود. برای تعیین سفتی روش های مختلف مخرب و غیر مخرب تعریف و توسعه یافته است. مزیت روش های غیر مخرب جلوگیری از آسیب به میوه محصول و استفاده از آن در سامانه های فرآوری به صورت بلادرنگ است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی روش غیر مخرب صوتی برای تعیین سفتی میوه کیوی در دو دمای مختلف طی مدت زمان نگهداری می باشد. بر همین اساس سفتی کیوی در مدت دو هفته به روش غیر مخرب صوتی مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین همبستگی بین خصوصیات استخراج شده از آزمون صوتی نظیرفرکانس رزونانسی، ضریب استحکام و مدول الاستیسیته، و سفتی میوه، آزمون مخرب نفوذ نیز طی مدت یاد شده بر روی نمونه ها انجام شد. حداکثر نیروی نفوذ در آزمون مخرب رابطه نسبتا قوی با پارامترهای بدست آمده از آزمون صوتی، فرکانس رزونانسی، ضریب استحکام، مدول الاستیسیته به ترتیب با ضرایب تبیین 838/0، 857/0 و 865/0 داشت. با توجه به رابطه قوی بین مدول الاستیسیته و سفتی، این رابطه مورد واسنجی قرار گرفت و نشان داد با خطای 4/7 درصد قادر به تخمین سفتی میوه کیوی است. بنابراین آزمون غیر مخرب صوتی می تواند جایگزین مناسبی برای تعیین سفتی میوه و عمر انبارمانی میوه کیوی باشد.کلید واژگان: آزمون غیر مخرب, سفتی میوه, فرکانس رزونانسی, کیویFirmness is a very important quality property for kiwifruit. This property is affected by storage temperature and duration. Recently, some destructive and non-destructive methods were developed and used for fruit firmness assessment. However, non-destructive methods have merits of real-time and on-line applications as well as preventing fruit destruction. The objective of the present study was to evaluation of non-destructive acoustic technique for assessing the kiwifruit firmness at two different temperature levels during a storage period. On this basis, firmness of kiwifruit during two weeks of storage by non-destructive method was monitored. For determining the correlation between resonant frequency, stiffness and elasticity coefficients, and fruit firmness, destructive puncture test (Magness-Taylor) was also applied. The maximum penetration force in puncture test depicted a strong correlation with those from acoustic tests, resonant frequency, stiffness coefficient and elasticity modulus with the coefficients of determination of 0.838, 0.857 and 0.865, receptivity. According to the maximum correlation coefficient between modulus of elasticity and firmness, the relation was verified by new set of data, and revealed that it could estimate the fruits firmness with an error of 7.4 percent. Therefore, non-destructive acoustic test is an appropriate substitution method for estimation of kiwifruit firmness during shelf-life.Keywords: Fruit firmness, Kiwifruit, Non, destructive test, Resonant frequency
-
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 38، خرداد و تیر 1395)، صص 214 -225در این تحقیق روند تغییرات ویژگی های بافتی گلابی در تیمارهای مختلف خشک شدن به صورت لایه نازک در یک خشک کن قفسه ای در تیمارهای مختلف دما و سرعت هوای خشک کن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. آزمایش های خشک کردن در سه سطح دما (40، 50 و 60 درجه سانتی گراد) و سه سطح سرعت هوا (5/0، 1 و 5/1 متر بر ثانیه) انجام گرفت و ویژگی های بافتی نمونه های گلابی در پنج سطح محتوای رطوبتی (82، 66، 51، 35 و 20 درصد بر اساس وزن مرطوب) در شرایط مختلف خشک کردن اندازه گیری شد. در این پژوهش از یک سیستم داده برداری بر- خط برای جمع آوری اطلاعات استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود که ویژگی های بافتی نمونه ها در طول فرایند خشک کردن تغییر کرده و این تغییرات مرتبط با شرایط خشک کردن است. با کاهش رطوبت محصول طی فرایند خشک شدن سختی بصورت نمایی و پیوستگی بصورت خطی کاهش و قابلیت ارتجاعی و چسبندگی به صورت خطی افزایش یافت. قابلیت جویدن در دامنه رطوبت اندازه گیری شده روند سهمی شکل از خود نشان داد به نحوی که بیشترین مقدار آن در محدوده رطوبت 40 تا 50 درصد مشاهده شد. تجزیه واریانس نشان داد تاثیر دما بر ویژگی های سختی، قابلیت ارتجاعی و قابلیت جویدن معنی دار (01/0> p) بود در حالی که بر پیوستگی و چسبندگی معنی دار نبود. افزون بر آن، مشخص شد که اثر سرعت هوا بر تمام این ویژگی ها معنی دار است. از آنجا که بر اساس نتایج به دست آمده کمترین مقدار قابلیت جویدن (46/0 ژول) مربوط به دمای 40 درجه سانتی گراد و سرعت 1 متر بر ثانیه بوده این تیمار بعنوان مطلوب ترین تیمار خشک کردن گلابی پیشنهاد می گردد. مدت زمان خشک شدن در این تیمار در حدود 5/33 ساعت بود که از کمترین زمان خشک شدن در شرایط 60 درجه سانتی گراد و 5/1 متر بر ثانیه تقریبا 24 ساعت طولانی تر و از بلندترین آن در شرایط خشک شدن 40 درجه سانتی گراد و 5/0 متر بر ثانیه در حدود 5/6 ساعت کوتاه تر بود.کلید واژگان: گلابی, خشک شدن, خواص بافتی, خشک کن قفسه ایIntroductionGiven that fruit drying is one of the best economical storing methods, in the present study attempt has been made to apply a commercial drying method, namely passing warm air through fruit in a cabinet drier, to pinpoint the change in textural properties of pear fruit during drying at different inlet air temperature and velocity levels. The outcomes of the study can be used for optimizing the drier operation during drying (intelligent driers) to keep suitable textural properties of final product for those who use sweet dried fruit as sweetener due to diabetic issues.Materials And MethodPear fruits, Shah Miveh cultivar, were collected form a garden near Isfahan city and carried to the laboratory carefully. Experimental samples with 2×2.5×2.5 cubic centimeter dimension were prepared from upper part of pear fruits. A conventional cabinet drier was used for drying the pear cubes with adjustable inlet drying air temperature and velocity. Air temperature and velocity were adjusted at three levels of 40, 50 and 60 oC, and 0.5, 1 and 1.5 m/s, respectively. Initial moisture content was measured by gravimetric methods and samples weight loss measured during drying by an online system comprising hooked type balance with ±0.001 accuracy. Dried samples were then subjected to texture profile analysis (TPA) with Instron (Santam-STM 20). Two-bite test was performed with 20 mm diameter aluminum probe, at 1 mm/s speed rate for 5 mm deformation. Textural properties of samples such as hardness, cohesiveness, adhesiveness, springiness and chewiness were drawn from force-time curve. Textural properties were measured at five sample moisture contents of 82, 66, 51, 35 and 20 percent (w.b.). Data were analyzed according to the factorial experiments based on completely randomized design by SPSS software (version 16), and the means were compared by Duncan multiple range test at 5 percent of significance.Results And DiscussionMean comparison of drying time significantly affected by air temperature and velocity, and the effect of temperature was more than air velocity. Results revealed that textural properties of samples have changed during drying process and these changes were related to drying conditions. Hardness decreased exponentially and adhesiveness decreased linearly as fruits were being dried, whereas springiness and cohesiveness increased linearly. Chewiness followed a parabolic trend, reached to the peak in the range of 40 to 50 % moisture content levels (wet basis). ANOVA showed that drying air temperature had significant influence on hardness, springiness and chewiness, while its influence on adhesiveness and cohesiveness was not significant. Moreover, it was found that air drying velocity affected all aforementioned properties. Having considered the results of dried pear chewiness, the minimum chewiness (0.46 J) took place at air drying temperature of 40 ˚С and velocity of 1m/s, and therefore it is recommended as the best drying condition. Drying time period at this condition was measured nearly 33.5 hours, which was approximately 24 hours more than the shortest one in the drying condition of 60˚С and 1.5 m/s and 6.5 hours lower than the longest one in drying condition of 40˚С and 0.5 m/s.Keywords: Cabinet drier, Drying, Pear fruit, Texture properties
-
تولید ذرت در استان فارس بعد از جو و گندم در مقام سوم قرار گرفته است. این محصول به مقدار قابل ملاحظه ای آب آبیاری نیاز دارد که در شرایط کم آبی و خشکسالی در دسترس نیست. بنابراین، یک روش کشت صحیح می تواند مدیریت آب آبیاری را بهبود بخشد. هدف مطالعه حاضر بررسی تاثیر روش کشت داخل جویچه و روی پشته بر رشد، عملکرد ذرت و محتوای رطوبت خاک در ناحیه ریشه در مقادیر مختلف آب آبیاری در شرایط اقلیمی نیمه خشک می باشد. نتایج این مطالعه برای اصلاح و طراحی ماشین های کاشت، داشت و برداشت ذرت برای کشت در داخل جویچه لازم و ضروری است. تیمارهای این پژوهش شامل مقدارآب آبیاری با مقادیر 100، 80 و 60 درصد تبخیر- تعرق، و روش روش کشت روی پشته و داخل جویچه بود. آزمون ها در قالب طرح کرت های خرد شده اجرا و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که رژیم های آبیاری و روش کشت بر عملکرد و کل ماده خشک ذرت اثر معنی داری داشته است.رژیم آبیاری 80 درصد تبخیر- تعرق با روش کشت داخل جویچه بیشترین عملکرد دانه (8193 کیلوگرم بر هکتار) و بهره وری آب آبیاری (05/1 کیلوگرم بر مترمکعب) را بدنبال داشت. اگرچه بیشترین عملکرد در روش کشت داخل جویچه بدست آمد، اما رشد ریشه در اثر سفت شدن خاک کف جوی به علت عبور جویچه ساز محدود شده بود.بنابراین، طراحی ابزار خاکورزی برای سست کردن خاک کف جویچه در زیر بستر بذر برای مطالعات بعدی توصیه می شود.کلید واژگان: آب کاربردی, بهره وری آب آبیاری, ذرت, روش کشت, کارندهMaize production, which is ranked after wheat and barely in Fars province, Iran, needs a considerable amount of irrigation water that is not available in scarce water conditions in drought situations. Therefore, proper planting method can improve irrigation water management. The objectives of the present study were to investigate the effects of two planting methods, on-bed and in furrow bottom, on maize growth and yield, and also on soil water content in root zone at different irrigation regimes in a semi-arid condition. The results can be used for improving or designing appropriate machinery maize cropping in-bottom of furrows. Experimental treatments were applied: water at amounts of 60, 80 and 100% of crop evapotranspiraton (ETc), and two planting methods on-bed and in-bottom of furrow were used. The experiment was conducted and analysed in a split-plot design with three replications. Results revealed that the irrigation regimes and planting methods had significant effects on grain yield and total dry matter of maize. The irrigation regime of 80% of ETc with planting in-bottom resulted in highest grain yield (8193 kg ha-1) and water use efficiency(1.05 kg m-3). Although the highest yield was obtained for in-bottom planting, the restricted root growth observed may be due to soil compaction resulting from furrower pressure on the soil. Hence, designing soil tillage tools for reducing the soil compaction beneath the seedbed is recommended for future studies.Keywords: Applied water, Maize, Planting method, Planter, Water use efficiency
-
امروزه علم درجه بندی و تجهیزات مربوط به آن برای انواع محصولات دریایی در جوامع پیشرفته به سرعت در حال رشد است به طوری که، در اکثر واحد های بزرگ شیلاتی یا در مجاورت آن ها انواع تجهیزات درجه بندی یافت می شود. ماشین بینایی دارای توانایی بالقوه ای است که می تواند به منزله روشی دقیق برای تشخیص و ارزیابی خصوصیات ظاهری استفاده شود. در تحقیق حاضر رقم بندی ماهی بر اساس گونه، اندازه و وزن به کمک فناوری ماشین بینایی بررسی شد. برای این تحقیق، ماهی های شوریده و حلواسفید انتخاب شدند. نخست، هر یک از نمونه ماهی ها وزن شد سپس، از همان ماهی درون اتاقک نورپردازی عکس گرفته شد. برای بخش بندی تصاویر و عملیات پردازش تصویر از محیط برنامه نویسی Matlab استفاده شد. برای تخمین وزن ماهی از روابط رگرسیون خطی و غیر خطی استفاده شد. این معادلات به کمک هفت متغیر مستخرج از پردازش تصویر (طول، ارتفاع، مساحت، محیط، قطر معادل، بزرگ ترین قطر و کوچک ترین قطر ماهی) و با استفاده از چهار روش ریاضی (خطی، لگاریتمی، نمایی و توانی) ایجاد شدند. ضرایب تبیین روابط تخمین وزن ماهی های شوریده و حلواسفید به ترتیب 4/95 و 94 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که بین وزن واقعی و وزن تخمین زده شده اختلاف معنی داری در سطح احتمال 5 درصد وجود ندارد. همچنین، بر اساس واسنجی که روی سامانه ماشین بینایی به منظور تخمین طول انجام گرفت مشخص شد که این سامانه می تواند در محدوده طول ماهی های اندازه گیری شده با دقت بالا طول ماهی را اندازه گیری کند. این الگوریتم توانست گونه های شوریده و حلواسفید را با دقت 100 درصد از یکدیگر تفکیک کند.
کلید واژگان: رقم بندی, ماشین بینایی, ماهی شوریده (Otolithes ruber), حلواسفید (Pampus argenteus)Journal of Fisheries, Volume:68 Issue: 2, 2015, PP 267 -286Grading science and grading equipment for many kinds of sea products are growing rapidly in developed communities and variety of grading equipment can be found in most of the large fishery units. Computer vision has the potential to be used as a precise method for recognition and assessment of apparent characteristics. In this study، machine vision technology was used to sort fish based on species، size and weight. Tiger-toothed croaker and Silver pomfret fishes were selected for this study. In the first stage، each sample fish was weighted and put in the illumination chamber and images were captured. Matlab environment was used for segmentation and image processing tasks. Linear and non linear regressions were used to estimate fish weight. Seven variables extracted from each image (length، height، area، perimeter، equal diameter، major axis length and minor axis length) in four models of mathematical approach (linear، logarithmic، binomial and exponential) were considered for developing each weight prediction equation. Results indicated that fish weight can be estimated with R2 values of 95. 4% and 94% for Tiger-toothed croaker and Silver pomfret، respectively. Model validation was investigated with new data. Results showed that there is not a significant difference between the actual and estimated weight at 5% significance level for all fish species in this study. It was also concluded that the system can accurately measure the length of the fishes using machine vision technology envisaged in this study. The algorithm was also able to sort two species of fishes including Tiger-toothed croaker and Silver pomfret with an accuracy of 100%.Keywords: sorting, Computer Vision, Fish, Tigertooth croaker (Otolithes ruber), Silver pomfret (Pampus argenteus) -
در این تحقیق تغییرات رطوبت نسبی هوای خشک کن کابینتی (قفسه ای) در دهانه ورودی و خروجی طی تغییر کردن دما و سرعت هوای خشک کن و رفتار خشک شدن نمونه های گلابی رقم شاه میوه در خشک کن قفسه ای بر اساس مدل های ریاضی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در سه سطح دما (40، 50 و 60 درجه سانتی گراد) و سه سطح سرعت هوای (5/0، 1 و 5/1 متر بر ثانیه) خشک کن انجام گرفت. کمترین میزان رطوبت نسبی در دهانه ورودی خشک کن (پس از رسیدن دمای هوا به دمای هوای خشک کن) در دمای خشک کردن 60 درجه سانتی گراد با میانگین 73/1 درصد و بیشترین آن در دمای 40 درجه سانتی گراد با میانگین 88/9 درصد بود. هشت مدل ریاضی خشک شدن بر داده های آزمایش برازش شد و انتخاب بهترین مدل بر اساس شاخص های آماری ضریب تبیین (R2) و مربع کای (2χ) صورت گرفت. به منظور ارزیابی مدل ها از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای سوگیری (MBE) و درصد میانگین خطای نسبی (ARE) محاسبه شده برای داده های جدید استفاده شد. مدل تقریب انتشار با بیشترین مقدار ضریب تبیین (998/0) و کمترین مقادیر مربع کای (0001/0)، ریشه میانگین مربعات خطا (01/0)، میانگین خطای سوگیری (0008/0) و میانگین خطای نسبی (2/5%) بهترین مدل برای بیان رفتار گلابی رقم شاه میوه طی فرآیند خشک شدن بود.
کلید واژگان: رطوبت نسبی هوا, رگرسیون غیرخطی, محتوای رطوبتی, مدل سازی ریاضی, میوه گلابیIn the present study variation of air relative humidity at the inlet and outlet of a cabinet dryer as well as drying kinetic of pear fruit in thin layer were studied. The experiments were conducted at three temperature levels of 40, 50 and 60oC and three air velocity levels of 0.5, 1 and 1.5 m/s. It was observed that the difference between input and output air relative humidity increased when drying temperature was increased. This difference followed declining trend at the same level of drying temperature when air velocity was increased. If drying at lower air temperature and higher velocity is desired, for optimum use of energy, a closed loop drying method is appropriate. Otherwise, increasing in air temperature and decreasing in air velocity is recommended. Eight mathematical models were fitted on drying data and the best one was selected according to coefficient of determination (R2) and Chi-square (χ2) statistics for 70 percent of data. The model then validated by statistics of root mean square of error (RMSE), mean bias of error (MBE) and mean relative error (ARE) for 30 percent of remaining data. The approximation of diffusion model with highest R2 (0.998), and lowest χ2 (0.0001), RMSE (0.01), MBE (0.0008) and ARE (5.2%) was found an appropriate model for estimating the kinetics of thin layer drying of pear cubes drying in a cabinet dryer.Keywords: Air relative humidity, Mathematical modeling, Moisture content, Non, linear regression, Pear fruit -
کشاورزی دقیق همواره به دنبال بیان علل و عوامل وجود تغییرات و اتخاذ تصمیمات مناسب در مزرعه است. یکی از زمینه-های مورد تحقیق در سه دهه اخیر ارائه راهکار هایی برای تهیه نقشه های تغییرپذیری عملکرد کمی محصول بوده است. در این پژوهش با توجه به اهمیت تهیه این نقشه ها تلاش شد تا با اندازه گیری پیوسته ضخامت لایه علوفه افزوده شده در هر مرحله از پرس علوفه درحین عملیات بسته بندی به وسیله یک چرخ ستاره ای جدید و تلفیق آن با داده های موقعیت مکانی دستگاه بیلر که از سامانه مکان یابی جهانی دریافت می شد، نقشه عملکرد محصول ترسیم شود. همچنین پژوهشگران پیشگام در علم کشاورزی دقیق توجه به شاخص های کیفیت محصول و مطالعه عوامل تاثیر گذار بر آن را نیز با اهمیت می دانند. بدین منظور تلاش شد تا در این تحقیق، علاوه بر نقشه عملکرد، روشی غیر مخرب و بلادرنگ برای تخمین برخی از شاخص های کیفیت تغذیه ای محصول یونجه در مزرعه ارائه و ارزیابی شود. بدین منظور اندازه گیری انرژی برشی ویژه وارد بر تیغه و انرژی فشردگی ویژه در سر پلانجر یک دستگاه بیلر در شرایط مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز رگرسیون و آزمون همبستگی سامانه اندازه گیری عملکرد کمی، رابطه خطی بسیار خوب روش پیشنهادی با جرم محصول را نشان داد (0/96 =r و 0/92 =R2). نتایج استفاده از انرژی برشی ویژه در تخمین شاخص های فیبر خام و شاخص تجمعی RFV با توجه به شرایط مزرعه ای نتایج قابل قبولی داشت. استفاده از انرژی فشردگی ویژه تنها در تخمین شاخص ماده خشک مناسب بود. هیچ یک از دو روش پیشنهادی اندازه گیری انرژی برشی ویژه و انرژی فشردگی ویژه، نتوانست شاخص تغذیه ای پروتئین خام را تخمین بزند. مطالعات بیشتر در شرایط وسیع تری از تغییرات شاخص های کیفیت و رقم های یونجه پیشنهاد می گردد.
کلید واژگان: شاخص های کیفیت تغذیه ای, عملکرد کمی, کشاورزی دقیق, یونجهPrecision Agriculture is continuously trying to address the sources and factors affecting the in-field variability and taking appropriate managerial decisions. One of the popular research focuses in the recent three decades has been on the development of new approaches to making yield variability maps. Advancement in development of sensors and the importance of quality factor in high value crops has motivated scientists to investigate real-time and nondestructive testing methods. This study tried to introduce and evaluate a new approach to concurrent yield mapping and to estimate some nutritional qualitative factors of alfalfa production. In this study، yield quantity was determined by measurement of added hay slice in every hay compression cycle by employing a new star wheel and integrating its output with positioning data from Global Positioning System. To predict some nutritional quality properties، measurement of specific shear energy applied on the cutting blade and compressive energy on plunger head of a hay baler in field conditions were also evaluated. The results of statistical analysis of yield quantity measurement data showed a very good correlation between the suggested approach and yield mass (r=0. 96 and R2=0. 92). The results of using specific shear energy for estimation of crude fiber and cumulative index RFV with regard to field conditions were rated as acceptable. Using specific compression energy was suitable only for estimating the dry matter. None of the suggested methods was able to estimate the hay crude protein. Further investigations at more extensive variations of quality indices and alfalfa varieties are suggested.
Keywords: Alfalfa, Nutritional quality indices, Precision agriculture, Quantitative yield
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.