عادل بخشی پور
-
آلو یکی از میوه های مغذی و محبوب در کشور ایران محسوب می شود. بسته به کیفیت میوه تازه قبل از برداشت و چگونگی فرایند خشک شدن، درجات کیفی مختلفی از این میوه به صورت آلو خشک تولید می شود. در این پژوهش از یک سامانه بینایی رایانه ای و الگوریتم های یادگیری ماشین به منظور طبقه بندی آلو خشک به سه درجه کیفی مختلف استفاده شد. ویژگی های مختلف رنگی، شکلی و بافتی از تصاویر نمونه های آلو خشک استخراج شدند و به صورت مجزا و در ترکیب با همدیگر برای توسعه الگوریتم های طبقه بندی شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه (MLP)، ماشین بردار پشتیبان (SVM)، آنالیز تشخیصی خطی (LDA)، و درخت تصمیم (DT) استفاده شدند. به منظور کاهش تعداد ویژگی ها و استخراج ویژگی های مهم تر از روش انتخاب ویژگی انتخاب ویژگی مبتنی بر همبستگی (CFS) استفاده شد. نتایج نشان داد که ترکیب ویژگی های مختلف استخراج شده از تصویر در مقایسه با ویژگی های رنگی، بافتی یا مورفولوژیکی به صورت مجزا، باعث افزایش دقت طبقه بندی می شود. در این راستا، مدل DT از نوع جنگل تصادفی (RF) با استفاده از ترکیب ویژگی های تصویر و الگوریتم انتخاب ویژگی CFS دارای بیشترین دقت طبقه بندی در مراحل آموزش و ارزیابی بود. مقادیر مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و دقت مدل CFS-DT به ترتیب در مرحله آموزش برابر با 1958/0 و 75/93 درصد، و در مرحله ارزیابی برابر با 2110/0 و 67/91 درصد به دست آمدند. با توجه به این پارامترهای عملکردی و ماهیت سامانه های بینایی رایانه ای، می توان از نتایج حاصل از این پژوهش جهت توسعه یک سامانه دقیق، سریع و ارزان جهت درجه بندی کیفی آلو خشک استفاده کرد.
کلید واژگان: انتخاب ویژگی, پردازش تصویر, جنگل تصادفی, طبقه بندی, میوه خشکPlum is one of the nutritious and popular fruits in Iran. Depending on the quality of the fresh fruit before harvesting and the drying process, different quality grades of this fruit are produced as dried plums. In this research, a computer vision system and machine learning algorithms were used to classify dried plums into three different quality grades. Different color, shape, and texture features were extracted from the images of dried plum samples, and were used separately and in combination with each other for developing classification algorithms of Multilayer Perceptron (MLP) neural networks, Support Vector Machine (SVM), Linear Discrimination Analysis (LDA) and Decision Tree (DT). In order to reduce the number of features and to extract more important features, the Correlation-based Feature Selection (CFS) method was used. Results showed that the combination of different image-extracted features increases the classification accuracy, compared to individual color, shape, or texture features. In this regard, the Random Forest (RF) DT model using the combination of image features and CFS feature selection algorithm had the highest classification accuracy in the training and evaluation stages. The values of Root Mean Squared Error (RMSE) and accuracy of this model were obtained equal to 0.1958 and 93.75% in the training stage, and equal to 0.2110 and 91.67% in the evaluation phase, respectively. Considering these performance parameters and the nature of machine vision systems, the results of this research can be used to develop an accurate, fast, and inexpensive system for the quality grading of dried plums.
Keywords: Feature Selection, Image Processing, Random Forest, Classification, Dried Fruit -
در پژوهش حاضر از یک سامانه خشک کن تسمه نقاله ای پیوسته ترکیبی شامل آبگرمکن خورشیدی و لامپ های مادون قرمز تامین شونده با انرژی خورشیدی برای خشک کردن برگ های رزماری استفاده شد و مشخصات عملکرد آن از نظر زمان خشک شدن، انرژی مصرفی کل، نسبت انرژی خورشیدی و بازده انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر آزمایش مقادیر 300 گرمی از برگ های تازه برداشت شده رزماری در دمای هوای 50 درجه سلسیوس و مقادیر مختلف سرعت جریان هوای ورودی (7، 8 و 9 متر بر ثانیه) و توان لامپ مادون قرمز (0، 150 و 300 وات) تحت فرایند خشک شدن قرار گرفتند. نقطه بهینه برای شرایط کاری سامانه خشک کن با استفاده از روش سطح پاسخ با انتخاب مقادیر مناسب برای سرعت هوای ورودی و توان مادون قرمز بر اساس این معیارها تعیین شد: به حداقل رساندن زمان خشک شدن، به حداقل رساندن انرژی مصر فی کل، به حداکثر رساندن بازده انرژی و به حداکثر رساندن نسبت انرژی خورشیدی. بر این اساس، نقطه بهینه انتخابی شامل توان مادون قرمز 300 وات و سرعت هوای 85/8 متر بر ثانیه بود. تحت شرایط تعریف شده، مشخصات عملکردی سامانه خشک کن شامل زمان خشک کردن، انرژی مصرفی کل، بازده انرژی و نسبت خورشیدی به ترتیب برابر با 13/149 دقیقه، kJ 91/3868، 37/52 درصد و 57/0 بدست آمد. با توجه به یافته های این تحقیق می توان نتیجه گرفت که بکارگیری سامانه های خشک کن توسعه یافته می تواند تا حد قابل توجهی نیاز به منابع سوخت فسیلی را کاهش داده و منجر به راندمان عملکردی قابل قبول در فرایند خشک کردن گیاهان دارویی شود.کلید واژگان: بهینه سازی, روش سطح پاسخ, خشک کن, انرژی خورشیدی, بازده انرژیThe current research used a hybrid conveyor belt drying system, including a solar water heater and solar-powered infrared lamps, to dry rosemary leaves. Its performance characteristics were evaluated regarding drying time, total energy consumption, solar energy ratio and energy efficiency. In each experiment, 300 g of freshly harvested rosemary leaves at a drying air temperature of 50 °C and different values of inlet air velocity (7, 8 and 9 m/s) and infrared lamp power (0, 150 and 300 W) were fed into in the drying system. The optimum point for the working of the drying system was determined using Response Surface Method (RSM) by selecting the appropriate values for the inlet air velocity and infrared power based on these criteria: to minimize drying time, to minimize total energy consumption, to maximize energy efficiency, and to maximize solar energy ratio. Accordingly, the selected optimum point included infrared power of 300 W and an air velocity of 8.85 m/s. Under the defined conditions, the performance characteristics of the drying system, including drying time, total energy consumption, energy efficiency and solar ratio, were equal to 149.13 minutes, 3868.91 kJ, 52.37% and 0.75, respectively. According to the findings of this study, it can be concluded that using a developed drying system can significantly reduce the need for fossil fuel resources and lead to an acceptable performance efficiency in the drying process of medical plants.Keywords: Optimization, Response Surface Method, Dryer, Solar Energy, Energy Efficiency
-
برداشت میوه در زمان نامناسب مهمترین عامل کاهش کیفیت، بازارپسندی و عمر پس از برداشت میوه کیوی است. در این پژوهش، تاثیر زمان های مختلف برداشت بر ویژگی های کیفی، ارزش غذایی و خواص ارگانولپتیک میوه دو ژنوتیپ جدید کیوی فروت با گوشت قرمز و زرد بررسی شد. میوه های هر دو ژنوتیپ در شش زمان مختلف 130، 140، 150، 160، 170 و 180 روز پس از مرحله تمام گل برداشت شدند. نتایج نشان داد میوه هایی که 180 روز پس از تمام گل برداشت شدند، میانگین وزن، طول، قطر میوه، درصد ماده خشک، محتوای مواد جامد محلول و قند محلول کل بالاتری داشتند. این در حالی است که اسید قابل عیارسنجی آن ها نسبت به میوه هایی که زودتر برداشت شده بودند، کمتر بود. دامنه میزان مواد جامد محلول در ژنوتیپ گوشت زرد بین 80/6 و 66/11 و در ژنوتیپ گوشت قرمز بین90/6 و 70/13 درجه بریکس متغیر بود. با تاخیر در زمان برداشت میزان فنول کل، آسکوربیک اسید، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل با دو روش DPPH و FRAP، و زاویه هیوی پریکارپ بیرونی و درونی میوه ها در هر دو ژنوتیپ کاهش پیدا کرد. محتوای آسکوربیک اسید در ژنوتیپ گوشت قرمز از 34/90 به 57/75 میلی گرم در 100 گرم و در ژنوتیپ گوشت زرد از 83/74 به 62/50 میلی گرم در 100 گرم کاهش یافت. میوه کیوی گوشت قرمز در مقایسه با گوشت زرد ظرفیت آنتی اکسیدانی و ارزش غذایی بالاتری داشت. همچنین، بین محتوای آسکوربیک اسید و ظرفیت آنتی اکسیدانی اندازه گیری شده با دو شیوه DPPH (98/0=r) و FRAP (95/0=r) همبستگی مثبت و معنی دار وجود داشت. در مجموع، میوه ژنوتیپ های جدید کیوی فروت با رنگ گوشت قرمز و زرد تنها بعد از 170 روز پس از تمام گل، به حداقل محتوای مواد جامد محلول و حداقل زاویه هیو جهت برداشت تجاری با خواص ارگانولپتیک بالا رسیدند و تاخیر در برداشت باعث افزایش خواص ارگانولیپتیک در هر دو ژنوتیپ شد. همچنین ظرفیت آنتی اکسیدانی آنها نسبت به برداشت زودهنگام اندکی کمتر بود.کلید واژگان: ارزش غذایی, ارزیابی حسی, آنتی اکسیدان, شاخص هیوHarvest at inappropriate time is the most important factor in reducing the fruit quality, marketability, and postharvest life of kiwifruit. In this study, the effect of different harvest times on fruit quality, nutritional value, and organoleptic characteristics of two novel kiwifruits of yellow and red flesh was investigated. Fruits from promising genotypes were harvested at 130, 140, 150, 160, 170, and 180 days after full bloom (DAFB). The results showed that fruits harvested after 180 DAFB showed higher weight, length, diameter, dry matter, soluble solids content, and total soluble sugars. Meanwhile, titratable acidity was lower than fruits harvested earlier. The values of soluble solid content ranged from 6.80 to 11.66° brix in golden kiwifruit and from 6.90 to 13.70° brix in red flesh kiwifruit. With delayed harvest, total phenols, ascorbic acid content, DPPH and FRAP antioxidant capacity and hue angle in outer and inner pericarp decreased in both genotypes. Ascorbic acid content in the red-fleshed genotype decreased from 90.34 to 75.57 mg/100 g and in the golden genotype from 74.83 to 50.62 mg/100 g. Fruits from the red-fleshed genotype had the higher antioxidant capacity and nutritional value compared to the golden genotype. There was a positive significant correlation between ascorbic acid content and antioxidant capacity measured by DPPH (r=0.98) and FRAP (r=0.95) methods. In conclusion, novel golden and red flesh kiwifruit genotypes reached the minimum soluble solid content and hue angle for commercial harvest with favorable organoleptic properties only at 170 DAFB and the delay in harvest increased the organoleptic properties in both genotypes. However, the content of their antioxidant capacity was slightly lower compared to the early harvest.Keywords: Antioxidant, Hue Index, nutritional value, sensory evaluation
-
Drying process is an important post-harvest stage of food crops production which accounts for about 20 % of the world’s energy consumption in the industrial sector. One of the effective ways to reduce the share of fossil fuel consumption in the food drying process is to develop new drying systems based on the use of renewable energy sources. In this research, a novel solar-assisted multi-belt conveyor dryer was developed and its performance was analysed. The required thermal energy for drying process was supplied by the combination of solar-gas water heaters and four solar-powered infrared (IR) lamps. The experimental factors included the speed and temperature of the drying air and the power of IR lamps. The performance characteristics were drying time, Overall Specific Energy (OSE), Non-Solar Specific Energy (NSE), Overall Energy Efficiency (OEE), and Solar-Assisted Energy Efficiency (SEE). The optimization process of the drying system was carried out using Response Surface Methodology (RSM) by defining two general modes for the energy sources of the drying system, namely overall mode and solar-assisted mode. Based on the results, the lowest OSE (17.30 MJ/kg water evaporated) was obtained when the speed and temperature of the drying air were equal to 7 m/s and 40 °C, respectively, without using IR power. The lowest NSE (2.71 MJ/kg water evaporated) was achieved by applying the treatment of 7 m/s * 40 °C * 300 W. The maximum OEE was equal to 13.92 % whilst the maximum SEE was obtained as 88.71 %. Both of the mentioned maximum values were obtained at the speed and temperature combination of 7 m/s and 40 °C and their difference was applying 300 W IR power to gain maximum SEE and no IR utilization for the maximum OEE. According to RSM analysis, the optimum working conditions for the drying system included the treatment of 7 m/s * 39.96 ºC * 300 W. Under this condition, the drying time, NSE, and SEE values were equal to 180.95 min, 1.062 MJ/kg water evaporated, and 84.63 %, respectively.Keywords: Drying, specific energy, Energy efficiency, Solar-assisted dryer, Solar Water Heater
-
International Journal of Human Capital in Urban Management, Volume:6 Issue: 3, Summer 2021, PP 263 -276BACKGROUND AND OBJECTIVES
Establishing a good sound waste management system for a community requires a comprehensive knowledge of the current status and issues involved in present waste management system. This research was conducted to identify and prioritize waste management weaknesses in Saravan village of Guilan province, Iran.
METHODSData were gathered through a descriptive-analytical approach using a purposive sampling and researcher-made questionnaire method. Waste management weaknesses were prioritized by Analytic Hierarchy Process (AHP), Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP), and Analytic Network Process (ANP).
FINDINGThe most important weakness of rural waste management in the study area was waste management structure, equipment, and infrastructures weakness (index C) with relative importance values of 38.1% in AHP, 37.3% in FAHP, and 38.2% in ANP approaches. The village inhabitants' weakness (index B) with relative importance values of 16.5% in AHP, 17.2% in FAHP, and 1.4% in ANP had the lowest priority among studied weaknesses. Workforce weakness (index A), and educational and cultural weakness (index D) were the second and third important weaknesses, respectively. The most important sub-indices weakness of these weakness indices were non-compliance of Rural Municipality Manager (RMM) with waste management standards, rules, and regulations; Waste disposal by the village inhabitants at the nearest site; failure to establish a solid waste fix station in the village; and lack of training and awareness of villagers about waste management.
CONCLUSIONIn order to establish a successful waste management system in rural areas, it is recommended to develop a comprehensive strategy that involves aspects such as; establishing proper waste management infrastructures, employment of skilled staff, and conducting training plans and motivational programs for staff and inhabitantsThe author(s). This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, as long as the original authors and source are cited. No permission is required from the authors or the publishers.
Keywords: Analytical hierarchy methods, Expert opinions, Paired comparisons, Waste management -
This paper presents an overview of the current municipal solid waste (MSW) management in Rasht City, Guilan Province, Iran, followed by evaluating the potential for waste-to-energy. The data of different MSW functional elements were collected from previous works, available reports, interviews and meetings with specialists in the field. About 800 tons MSWs are generated in Rasht per day, of those, over 75% are organic wastes followed by paper and cardboard comprising 5.9%. The daily theoretical energy contained in the city MSWs was estimated to be over 591.62 megawatt hour (MWh, over 215942.54 MWh per year). Almost 500 tons of daily MSWs are directly transferred to Saravan as the biggest landfill in north of Iran with an area of about 30 ha, while the remaining portion is treated in the Guilan composting plant. Landfill mining calculations showed that we could recycle about 3008947, 36793, 61443 and 18366 tons of plastics, textile, wood and rubbers collected from Saravan landfill respectively. A simple assessment of waste-to-energy potentials from organic wastes using operational conversion coefficients revealed that by employing the combination of waste-to-energy and gas turbine technology, an estimated energy of 227.668 MWh can be produced from the Rasht daily food wastes. Although MSW management in Rasht has been improved over the last decade owing to the establishment of waste recycling and composting organization, however it is still far from the standard situation due to lack of comprehensive waste management planning, financial resources and infrastructures
Keywords: Municipal solid wastes, Landfill mining, Waste management, Waste-to-Energy
- 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.