جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "شبکه ی عصبی مصنوعی" در نشریات گروه "صنایع غذایی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «شبکه ی عصبی مصنوعی» در نشریات گروه «کشاورزی»-
امروزه، مرکبات به ویژه پرتقال نقش به سزایی در رژیم غذایی انسان ها دارد و ارزیابی ویژگی های کیفی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پژوهش، بررسی و پیش بینی ویژگی های بیوشیمیایی پرتقال خونی با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر و شبکه های عصبی مصنوعی است. در این آزمایش، ابتدا میزان ویتامین ث، محتوای قندی و مقدار pH با استفاده از روش های آزمایشگاهی مختلف به دست آمد. سپس با کمک تکنیک پردازش تصویر تعداد 108 ویژگی بافتی و 57 ویژگی رنگی از تصاویر اخذ شده از نمونه های پرتقال در فضاهای رنگی CIElab، RGB، HSV و HSI استخراج شد و با بهره گیری از روش شبکه های عصبی مصنوعی، ویژگی های بیوشیمیایی تخمین زده شدند. جهت ارزیابی پارامترها و انتخاب بیشترین دقت پیش بینی، از یک شبکه عصبی پیشخور با الگوریتم یادگیری لورنبرگ- مارکوارت با تعداد نرون ها و توابع انتقال متفاوت در لایه های پنهان و خروجی استفاده شد. در نهایت، با بکارگیری بهترین نوع شبکه عصبی و با استفاده از 165 ویژگی بافتی-رنگی، میزان ویتامین ث، محتوای قندی و pH، به ترتیب با ضرایب همبستگی 950/0، 968/0 و 884/0 تخمین زده شدند. بنابرین، با درنظر گرفتن ضریب همبستگی مناسب، می توان گفت فن آوری ماشین بینایی و پردازش تصویر قادر است با دقت خوبی ویژگی های بیوشیمیایی پرتقال خونی را تخمین بزند.
کلید واژگان: پرتقال خونی, ویژگی های بافتی و رنگی, خواص بیوشیمیایی, پردازش تصویر, شبکه های عصبی مصنوعیNowadays, citrus fruits, especially oranges, is very important in the human nutrition regime, and its quality characteristics assessment is very important. This study aimed to predict some biochemical characteristics of blood orange, using machine vision and artificial neural networks. In this experiment, the amount of vitamin C content, sugar content, and acidity (pH) were obtained using destructive laboratory methods. Images of blood orange samples were captured and 108 texture features and 57 color features were extracted on CIElab, RGB, HSV, and HIS color spaces and finally, the artificial neural networks method has been used to estimate the desired properties. To evaluate and select the most optimal artificial neural network, a feed-forward neural networks with Levenberg-Marquardt learning algorithm, the different number of neurons, and different transfer functions in the hidden and output layers was used. Finally, using the best neural network and 165 textural-color features, the amount of vitamin C content, sugar content, and pH were estimated with a correlation coefficient of 0.950, 0.968, and 0.884, respectively. Therefore, considering the appropriate correlation coefficient, machine vision and image processing technology can estimate some biochemical characteristics of blood oranges accurately.
Keywords: Biochemical Characteristics, Blood Orange, Color, Texture, Image Processing, ANNs -
هدف از انجام این پژوهش بررسی سینتیک تخریب خصوصیات کیفی اصلی ازگیل طی نگهداری در سردخانه می باشد. ازگیل (Mespilus germanica) بطور گسترده و بیشتر به صورت وحشی در شمال ایران می روید و کاربرد فراوانی به سبب خواص تغذیه ای و درمانی دارد. در میوه ها خصوصیات کیفی به عنوان معیار مهم پذیرش توسط مصرف کننده است، از اینرو ارزیابی پارامترهای موثر بر کیفیت ازگیل حائز اهمیت می باشد. از آنجائی که اندازه گیری این پارامترها بسیار هزینه بر و زمان بر است، بنابراین پیش بینی آنها بسیار ضروری می باشد. در پژوهش حاضر مدل های ریاضی و شبکه های عصبی مصنوعی (ANNs) برای مدل سازی ارتباط بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و ویژگی های رنگی با زمان نگهداری در سردخانه بکار برده شد. از پنج مدل سینتیکی درجه صفر، درجه اول، درجه دوم، تبدیل جزء و ویبال برای مدل سازی با کمک نرم افزار متلب استفاده شد. از بین این مدل ها، مدل ویبال به عنوان بهترین مدل در پیش بینی تغییرات پارامترهای فیزیکی و شیمیایی ( و) و رنگی ( و) انتخاب گردید. در مدل سازی ANN از شبکه پرسپترون چند لایه ای (MLP) با تعداد مختلفی نورون استفاده گردید. ورودی های شبکه شامل زمان نگهداری، رطوبت ازگیل و درجه رسیدگی و خروجی آن نیز مقادیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و رنگی بود. همچنین از الگوریتم لونبرگ-مارکوآرت به منظور آموزش شبکه و از تابع های آستانه ای سیگموئید لگاریتمی، خطی و تانژانت هایپربولیک سیگموئید استفاده گردید. نتایج نشان داد که شبکه MLP با تابع آستانه ای خطی و پیکربندی های 3-4-8-3 و 2-3-7 بهترین دقت را به ترتیب برای پیش بینی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی ( و) و خصوصیات رنگی ( و) دارند.
کلید واژگان: ازگیل, شبکه های عصبی مصنوعی, سینتیک تغییرات, مدل های ریاضی, ویژگی های فیزیکی و شیمیاییThe aim of this research was to investigate the degradation kinetics of the major quality properties of medlar (Mespilus germanica) during cold storage. Medlar is a widely growth in northern Iran and its fruit is used as a nutritional component and as a medicinal remedy. In fruits, quality properties are used as a consumer-based criteria of acceptability. So it is important to evaluate parameters that affected the medlar quality. Measurement of these parameters is an expensive and time-consuming process. Therefore, parameter prediction due to affecting factors will be more useful. In the present research, mathematical models and artificial neural networks (ANN) were used for modelling the relationship between physicochemical properties and color attributes with cold storage time. Five kinetic models viz. zero order, first order, Second order, fractional conversion and Weibull models were used for modelling using MATLAB. Among the kinetics models, the Weibull model was found to be more suitable to predict the changes in all physicochemical ( , ) and color ( , ) parameters. In ANN, multi-layer perception (MLP) used with different number of neurons. The network’s inputs include storage time, medlar moisture content and ripening stage and the network’s output were the values of the physicochemical and color properties. The training rule was Momentum Levenberg-Marquardt. The transfer functions were Tansig, Purelin and Logsig. The results showed that MLP network with Levenberg-Marquardt training function, Purelin transfer function and 3-8-4-3 and 3-7-2 topologies had the best accuracy for prediction of for physicochemical and color properties. This network can predict physicochemical and color properties of the medlar with coefficient of 0.9983 and 0.9992 and MSE of 0.021, 0.000008 and 0.000059 respectively.
Keywords: Medlar, ANN, Kinetics models, Mathematical modeling, Physicochemical properties -
هدف از این پژوهش، تعیین سینتیک، ضریب پخش رطوبت موثر، انرژی فعال سازی، انرژی مصرفی ویژه و همچنین پیش بینی نسبت رطوبت توت سفید در طی فرآیند خشک کردن با خشک کن مایکرویو- هوای داغ به کمک مدل های ریاضی، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) و انفیس (ANFIS) است. خشک کردن محصول در سه دمای 40، 55 و°C 70، در سه سرعت جریان هوای 5/0،1 و m/s 5/1 و سه توان مایکرویوو 270 ،450 و W 630 انجام شد. برای انتخاب یک منحنی خشک کردن مناسب، ده مدل لایه نازک خشک شدن، شبکه های عصبی مصنوعی و انفیس به داده های آزمایشگاهی برازش شد. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر به ترتیب (m2/s 9-10×56/3 و کمترین مقدار m2/s10-10×86/3) به دست آمد. همچنین کمترین و بیشترین مقدار انرژی مصرفی ویژه به ترتیب 54/48 وMj/kg 88/1380 محاسبه شد. در میان مدل های ریاضی مورد تحقیق مدلPage بهترین مدل برای تشریح رفتار خشک شدن لایه نازک توت را داشت. نتایج نشان داد مقادیر خطای میانگین مربعات ()، برای مدل های ریاضی، ANN، و ANFISبه ترتیب 0059/0، 0052/0 و 0044/0 به دست آمد. بنابراین مدل ANFIS با بیشترین مقدار ضریب همبستگی (99995/0=)، کمترین درصد میانگین خطای نسبی (84/1=) و خطای میانگین مربعات (0044/0=) برای ارزیابی نسبت رطوبت در مقایسه با سایر روش های اجرا شده در این پژوهش به عنوان بهترین مدل انتخاب شدکلید واژگان: توت سفید, نسبت رطوبت, ضریب پخش رطوبت موثر, شبکه های عصبی مصنوعی, انفیسThe aim of this study was to determine the kinetics, effective moisture diffusivity, activation energy, specific energy consumption, and also predict the moisture content of white mulberry during the drying process with microwave-hot air dryer using mathematical models, Artificial Neural Networks (ANN) and Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). Drying process was accomplished in three temperature levels (40, 55, and 70°C), three inlet air velocity levels (0.5, 1 and 1.5 m/s) and three microwave power levels (270, 450 and 630 W). To estimate the moisture ratio of white mulberry, 10 mathematical models, ANN and ANFIS were used to fit the experimental data of thin-layer drying. The results showed, the maximum and minimum effective moisture diffusivity during drying was calculated 3.56×10-9 and 3.86×10-10 m2/s, respectively. Also, the minimum and maximum effective moisture diffusivity during drying was achieved 48.54 and 1380.88 Mj/kg, respectively. Among the mathematical models under study, the Page model was the best model for describing the behavior of the thin layer of white mulberry drying. The mean square error (MSE) values for the mathematical models, ANN, and ANFIS were 0.00059, 0.0052 and 0.0044, respectively. Therefore, the ANFIS model with the highest Correlation Coefficient (R2=0.99995), the least percentage of mean relative error (ε=1.84) and mean square error (MSE=0.0044) were used to evaluate the moisture ratio in comparison with other methods implemented in this research Selected as the best modelKeywords: White mulberry, Moisture ratio, Effective moisture diffusivity, Artificial neural network, ANFIS
-
در این تحقیق به منظور مدل سازی فرایند استخراج روغن از دان سیاه با استفاده از پیش تیمار ترکیبی ریزموج- میدان الکتریکی پالسی از 3 سطح زمان ریزموج (0، 100 و 200 ثانیه) و سه سطح شدت میدان الکتریکی (0، 5/2 و 5 kV/cm) استفاده گردید و بعد از اعمال این پیش تیمارها، روغن دانه ها با پرس مارپیچی و با سرعت های متفاوت (11 تا 57 دور در دقیقه) استخراج گردید و میزان کارایی فرایند استخراج روغن، دانسیته، رنگ، پایداری اکسیداتیو، ترکیبات فنولی و پروتئین کنجاله مورد بررسی قرار گرفت. جهت پیش بینی روند تغییرات از ابزارشبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. با بررسی شبکه های مختلف شبکه ی پس انتشار پیشخور با توپولوژی های 3-9-6 با ضریب همبستگی بیشتر از 995/0 و میانگین مربعات خطای کمتر از 001/0 و با بکارگیری تابع فعال سازی لگاریتم سیگموئیدی، الگوی یادگیری جهنده و چرخه یادگیری 1000 به عنوان بهترین مدل عصبی مشخص گردید. از طرفی نتایج نشان داد که افزایش زمان ریزموج و همچنین شدت میدان الکتریکی در ابتدا منجر به افزایش میزان کارایی فرایند استخراج روغن گردید ولی با افزایش بیشتر این دو پارامتر میزان کارایی فرایند استخراج روغن کاهش یافت. میزان اسیدیته روغن ها نیز با افزایش زمان ریزموج، شدت میدان الکتریکی و سرعت دورانی پرس مارپیچی افزایش یافت. یافته های حاصل از مدل های بهینه ی انتخاب شده نیز ارزیابی گردید و این مدل ها با ضرایب همبستگی بالا )بیش از 918/0( قادر به پیش بینی روند تغییرات نمونه های روغن تولیدی با پیش تیمار ریزموج- میدان الکتریکی پالسی بودند.کلید واژگان: استخراج روغن, دان سیاه, پیش تیمار ترکیبی مایکروویو- میدان الکتریکی پالسی, شبکه های عصبی مصنوعیIn this research to model the process of extracting oil from Niger seeds using the combinational pretreatment of microwave-pulsed electric field three microwave time levels of (0, 100, and 200 seconds) and three electric field intensity levels of (0, 2.5 and 5 kV/cm) were used and after applying these pretreatments, the oil of seeds were extracted using the screw press with different speeds (11 to 57 rpm) and the efficiency of oil extraction process, density, color, oxidative stability, phenolic compounds and protein amount of meal were considered. The artificial neural network tool was used to predict the variations process. Through studying and examining various networks, the feed forward back propagation network with 6-9-3 topologies and with correlation coefficient of more than 0.995 and mean squared error less than 0.001 using logarithm sigmoid activation function, resilient learning pattern and learning process of 1000 were determined as the best neural method. On the other hand the results indicated that an increase in the microwave time and also in the electric field intensity at first led to increase in the efficiency of oil extraction process but with more increase in these two parameters the efficiency amount of oil extraction process was decreased. Also with increase in the microwave time, electric field intensity and the rotational speed of screw press the acidity amount of oils was increased too. The results obtained from selected optimized models were evaluated too and these models with high correlation coefficient (over 0.918) were able to predict the variation process of oil samples produced using microwave-pulsed electric field pretreatment.Keywords: oil extraction_Niger seed_combinational pretreatment of microwave – pulsed electric field_artificial neural network.
-
در این پژوهش، به منظور برآورد خواص خشک کردن بادنجان و شلغم در یک خشک کن مایکروویو- همرفتی از روش شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. فرآیند خشک کردن در سه سطح دمایی (40، 55 وC° 70)، سه سطح سرعت هوای ورودی (5/0 و 1/1 و m/s7/1) و سه سطح توان مایکروویو (270، 450 وW 630) در یک خشک کن مایکروویو- همرفتی صورت گرفت که این سه پارامتر به عنوان ورودی در پیش بینی ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه، در شبکه ی عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت علاوه بر این سه پارامتر از زمان خشک کردن نیز به عنوان پارامتر ورودی استفاده شد. برای ایجاد الگوهای آموزشی و ارزیابی فرآیند، از شبکه عصبی پس انتشار پیش خور و پیشرو با توابع آموزش لونبرگ – مارکوارت (LM) و تنظیم بیزی (BR) برای آموزش الگوها استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده، بیشترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر برای بادنجان و شلغم به ترتیب (9-10×39/3 وm2/s 9-10×05/3) حاصل شد. نتایج بررسی های شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که شبکه ی بهینه پس انتشار پیش خور با توپولوژی 2-20-20-3 و تابع آموزش لونبرگ- مارکوارت توانست ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه را به ترتیب با ضرایب تبیین 9821/0 و 9952/0 و خطای میانگین مربعات 00014/0 در شرایط مختلف خشک کردن بادنجان و شلغم پیش بینی نماید. همچنین بیشترین ضرایب تبیین برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت به ترتیب 9698/0 و 9988/0 با مقدار خطای میانگین مربعات 0045/0در شبکه ی عصبی پیشرو با الگوریتم آموزشی لونبرگ- مارکوارت به دست آمد.کلید واژگان: بادنجان و شلغم, خشک کن مایکروویو, همرفتی, ضریب پخش رطوبت موثر, انرژی مصرفی ویژه, شبکه های عصبی مصنوعیIn this research work, in order to estimate the drying properties of eggplant and turnip in a combined microwave-convection dryer it was used artificial neural network method in order to estimate the Drying process was accomplished in three temperature levels (40, 55, and 70 °C), three inlet air velocity levels (0.5, 1.1 and 1.7 m/s) and three microwave power levels (270, 450 and 630 W) in a combined microwave-convection dryer that the three parameters were utilized as input in predicting the effective moisture diffusion coefficient and specific energy consumption in artificial neural network. A feed forward and cascade forward back propagation neural network with training functions of Levenberg - Marquardt (LM) and Bayesian Regulation (BR) for training of patterns. According to results, the highest value of the effective moisture diffusion coefficient for eggplant and turnip was obtained 3.39×10-9 and 3.05×10-9 m2/s, respectively. Results of ANN investigations showed that the optimum feed forward back propagation network with 3-20-20-2 topology and training function of Levenberg Marquardt could predict the effective moisture diffusion coefficient and specific energy consumption with determination coefficients of 0.9821 and 0.9952 and mean square error of 0.00014 in various drying conditions of eggplant and turnip. Also the highest determination coefficients for prediction of drying rate and moisture ration obtained 0.9698 and 0.9988 with the value of mean square error of 0.0045 in cascade back propagation neural network with training algorithm of Levenberg Marquardt.Keywords: Eggplant, turnip, Microwave-convection dryer, Effective moisture diffusion coefficient, Specific energy consumption, ANN
-
خیار یک میوه پر مصرف در ایران است که مصرف زیادی در تمام فصول دارد؛ لذا بررسی پارامترهای موثر در میزان کیفیت آن امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. با توجه به صرف هزینه و زمان زیاد برای اندازه گیری پارامتر ها، پیش-بینی آن ها با توجه به عوامل تاثیرگذار بسیار مفیدتر خواهد بود. در تحقیق حاضر ارتباط بین دو ویژگی مکانیکی (شاخص تردی و سفتی) و فشار صدای حاصل از شکستن (پاسخ آکوستیک) میوه خیار با زمان و شرایط مختلف انبارداری و در قسمت های مختلف میوه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مدل سازی شد. ورودی شبکه ها زمان نگهداری، شرایط نگهداری و موقعیت انجام تست در طول میوه بودند. با استفاده از مقادیر ویژگی های مکانیکی و صوتی به عنوان خروجی های هدف، شبکه های مختلفی با پیکربندی های متفاوت تعریف و آموزش داده شدند. شبکه عصبی چند لایه پرسپترون و شبکه عصبی با تابع پایه شعاعی با تعداد نرون های مختلف و توابع آموزش مومنتوم، گرادیان نزولی و لونبرگ-مارکوارت و توابع آستانهSigmoidAxon و TanhAxon به کار گرفته شدند. دقت یادگیری شبکه ها در تخمین ویژگی های مکانیکی و صوتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با تابع آستانه TanhAxon و تابع آموزش مومنتوم و پیکربندی 3-3-5-3 بهترین عملکرد در پیش بینی فشار صوت، شاخص تردی و و سفتی میوه خیار رقم ویولا را دارا بود. شبکه عصبی مذکور توانایی پیش بینی فشار صوت، شاخص تردی و سفتی خیار با ضرایب تبیین به ترتیب 9973/0، 9456/0 و 9129/0 و ریشه میانگین مربعات خطای 021/0، 052/0 و 059/0 را داشت.کلید واژگان: شبکه های عصبی مصنوعی, خیار, شاخص تردی, سفتی, فشار صوت, ویولاCucumber fruit consumes in high quantities during all seasons in Iran; so it is important to evaluate parameters that affected the cucumber quality. Measurement of these parameters is expensive and time-consuming process. Therefore, parameters prediction due to affecting factors will be more useful. In this research work, artificial neural networks used for modelling the relationship between mechanical properties (crispness index and firmness) and sound pressure during cutting (acoustic response) with storage time, storage conditions on different positions on cucumber fruit. The networks input were storage time, storage conditions and test position on the fruit length. The networks output targets were the values of the mechanical properties and acoustic response. The different networks defined and trianed with different topologies. Multi layer perception (MLP) and radial basis function (RBF) networks used with different number of neurons. The training rules were Momentum, Conjugate Gradient and Levenberg-Marquardt. The transfer functions were TanhAxon and SigmoidAxon. The networks evaluated respected to estimation the accuracy of acoustic and mechanical properties. The results showed that MLP network with Momentom training function, TanhAxon transfer function and 3-5-3-3 topology had the best accuracy for prediction of acoustic and mechanical properties of Viola cucumber fruit. This network can predict the sound pressure, crispness index and firmness of the fruit with determinations coefficient of 0.9973, 0.9456 and 0.9129 and root mean square error of 0.021, 0.052 and 0.059 respectively.Keywords: Artificial Neural Networks, Cucumber, Crispness Index, Firmness, Sound pressure, Viola
-
در این تحقیق بهینه سازی فرآیند خشک کردن اسمزی برش های پرتقال با هدف بیشینه کردن کاهش آب و کمینه نمودن جذب مجدد آب و مقدار رطوبت نهایی توسط روش سطح پاسخ انجام گرفت. اثرات سه فاکتور دمای محلول اسمزی در محدوده ی 30 تا 60 درجه سانتی گراد، مدت زمان تماس محصول و محلول اسمزی در محدوده 0 تا 300 دقیقه و غلظت ساکارز در محلول اسمزی در محدوده 35 تا 65 درجه بریکس با کمک طرح مرکب مرکزی بر روی پارامترهای کاهش آب، جذب مواد جامد، نسبت کاهش آب به جذب مواد جامد، میزان رطوبت نهایی و اختلاف بریکس بررسی گردید. بررسی نتایج نشان داد شرایط بهینه برای فرآیند آبگیری اسمزی زمانی ایجاد می شود که دمای محلول اسمزی °C30، مدت زمان تماس محصول و محلول اسمزی 2/229 دقیقه و غلظت محلول اسمزی 65 درصد ساکارز باشد. در شرایط بهینه شاخص های کاهش آب، درصد جذب مواد جامد، نسبت کاهش آب به درصد جذب مواد جامد، محتوای رطوبت نهایی (مبنای خشک) و اختلاف بریکس به ترتیب 316/30 %، 51/13%، 45/، 77/2 و 79/15 درجه بریکس محاسبه گردید. همچنین نتایج مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که شبکه ی عصبی پرسپترون با یک لایه ی پنهان نتایج بهتری را در پیش بینی پارامترهای آبگیری داشته و این شبکه توانست مقادیر جذب مواد جامد و محتوی رطوبت را با 5 نرون در لایه ی پنهان (ضریب تبیین به ترتیب 937/0 و 959/0) و اختلاف بریکس و کاهش آب را با 30 نرون در لایه ی پنهان (ضریب تبیین به ترتیب 961/0 و 942/0) پیش بینی نماید.
کلید واژگان: آبگیری اسمزی, روش سطح پاسخ, شبکه ی عصبی مصنوعیIn this study, Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize osmo-dehydration of orange slice. Effect of osmotic solution temperature in the range of 30 to 60 °C, immersion time from 0 to 300 min and sucrose concentration from 35 to 65 brix degree on water loss, solid gain, moisture content, water loss to solid gain ratio and brix change were investigated by Central Composite Design (CCD). Applying response surface and contour plots optimum for osmotic dehydration were found to be at temperature of 30 °C, immersion time of 229.2 minute and sucrose concentration of 65%. At this optimum point, water loss, solid gain, WL/SG ratio, moisture content (dry base) and brix difference were found to be 30.316 (g/100 g initial sample), 13.51 (g/100 g initial sample), 2.45, 2.77 % and 15.79, respectively. The result of artificial neural network indicated that the perceptron neural network with one hidden layer is able to anticipate the dehydration characteristics. This network predicted solid gain and moisture content with 5 neuron per hidden layers with R2 values of 0.937 and 0.959, respectively and brix difference and water loss with 30 neuron per hidden layer with R2 values of 0.961 and 0.942, respectively.Keywords: Osmotic Dehydration, Response Surface Methodology (RSM), Artificial neural network -
در این پژوهش، نمونه های کدو در غلظت های مختلف محلول اسمزی (ساکارز 35% و سوربیتول 5، ساکارز 35% سوربیتول 10 و ساکارز 35% سوربیتول 15%) و در دماهای (5، 25 و 50 درجه ی سانتیگراد) با پیش تیمار اولتراسوند و بدون اولتراسوند تهیه شدند. در طی آبگیری اسمزی در تمام نمونه ها میزان کاهش آب و جذب مواد جامد افزایش در حالی که محتوی رطوبت کاهش یافت نتایج، نشان داد که در غلظت های مختلف محلول اسمزی و دمای ثابت در طول زمان در هر دو نمونه ی با پیش تیمار اولتراسوند و بدون پیش تیمار اولتراسوند میزان کاهش آب و همچنین جذب مواد جامد نمونه ها افزایش می یابد در صورتی که میزان رطوبت نمونه ها روندی نزولی دارد. میزان کاهش آب در هر دو نمونه ی پیش تیمار شده با اولتراسوند و بدون پیش تیمار اولتراسوند به ترتیب در غلظت 5% سوربیتول 75/35 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و 00/31 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و در غلظت 15% سوربیتول 00/40 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و 42/35 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) مشاهده گردید که از لحاظ آماری اختلاف آماری معناداری را در سطح (1% = α) مشاهده گردید. به علاوه، میزان تغییرات جذب مواد جامد در هر دو نمونه ی پیش تیمار شده با اولتراسوند و بدون پیش تیمار اولتراسوند به ترتیب در غلظت 5% سوربیتول 33/9 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و 08/5 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و در غلظت 15% سوربیتول 58/12 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) و 17/6 (گرم/100 گرم ماده ی جامد) مشاهده گردید که از لحاظ آماری، اختلاف آماری معناداری را در سطح (1% = α) نشان داد.
کلید واژگان: انتقال جرم, کدوی سبز, جذب مواد جامد, شبکه ی عصبی مصنوعیIn this research, zucchini samples were soaked into different osmotic solution concentrations (sucrose 35%+sorbitol 5%, sucrose 35%+sorbitol 10% and sucrose 35%+sorbitol 15%) and at 5, 25 and 50℃ under ultrasound and non-ultrasound pertreatment. Water loss and solid gain were increased whereas moisture content was decreased for all samples during dehydration time. Water loss values were 35.75 and 31 (g/100g dry solid) at 5% sorbitol concentration and 40 and 35.42 (g/100g dry solid) for both samples of ultrasound and non-ultrasound treatment at 15% sorbitol concentration, respectively. These values indicated significant difference at α=1%. Furthermore, solid gain values were 9.33 and 5.08 (g/100g dry solid) for ultrasonicated and noultrasonicated samples at 5% sorbitol concentration and 12.58 and 6.17 (g/100g dry solid) at 15% sorbitol concentration, correspondingly.Keywords: Mass transfer, Zucchini, Solid gain, Artificial Neural Network -
در این پژوهش، خشک کردن لایه ای نازک گوجه فرنگی توسط خشک کن هوای داغ آزمایشگاهی شبیه سازی گردید. فرآیند خشک کردن در دو دمای 60 و 70 انجام گرفت. داده های خشک کردن توسط 8 مدل سینتیکی برازش داده شد. بهترین مدل از طریق R2، RMSE و مشخص گردید. فرآیند مدل سازی نشان داد که مدل لگاریتمی، بهترین کارایی را داشت. همچنین، ویژگی های فیزیکوشیمیایی گوجه فرنگی، نظیر چروکیدگی، اسیدیته، غلظت یون هیدروژن و رنگ در طی خشک کردن تعیین گردید. نتایج، نشان داد که دمای هوای خشک کردن تاثیر معنی داری روی رنگ برش های گوجه فرنگی داشت. علاوه بر این، در این تحقیق، مطلوبیت برگه های گوجه فرنگی تهیه شده به وسیله ی آزمون حسی مورد آزمایش قرار گرفت. در این آزمون، کیفیت های حسی رنگ، عطر، طعم، شکل ظاهری و قابلیت جویدن (تردی بافت) نمونه ها مد نظر قرار گرفت. نتایج، نشان داد که دمای هوای خشک کردن تاثیر معنی داری روی شکل ظاهری داشت (P<0.01). نتایج مدلسازی، نشان داد که مدل شبکه ی عصبی پرسپترون همراه با تابع محرک لوگ سیگموئید به عنوان بهترین تابع محرک مدل، توانست نسبت رطوبت را با ضریب رگرسیون 996/0 پیش بینی نمایدکلید واژگان: خشک کردن هوای داغ, ویژگی های شیمیایی و فیزیکی, ارزیابی حسی, شبکه ی عصبی مصنوعیIn this research, thin-layer drying of tomato slices was simulated via a laboratory scale hot air dryer. The drying process was carried out at two different temperatures (60 and 70 oC). Drying data were fitted to 8 drying kinetic models. The goodness of fit was determined by means of R2, RMSE and χ2, it was concluded that Logarithmic model represented the best performance. Also, physicochemical properties of tomato slice such as shrinkage, acidity, pH and color were determined during drying. The result indicated that drying air temperature had a significantly affect on the color change of tomato slices. Furthermore, in this research, tomato slice favorite is evaluated by sensory evaluation. In this test sense qualities as color, aroma, flavor, appearance and chew ability (tissue brittleness) are considered. The results revealed that air temperature had a significant effect on the appearance (P<0.01). The results showed that perceptron neural network with logsig activation function as a goodness activation function can be estimated moisture ratio with R2 value 0.996.Keywords: Hot air drying, Physical, chemical properties, Sensory evaluation, Artificial Neural Network
-
ضایعات مکانیکی که در انواع محصولات کشاورزی ایجاد می شود، خساراتی است که بر اقتصاد کشور تحمیل می گردد. کوفتگی یکی از نشانه های این نوع ضایعه است که بررسی آن در کاهش تلفات و بهینه سازی ماشین های برداشت و پس از برداشت از اهمیت برخوردار است. در تحقیق حاضر با استفاده از دستگاه ضربه زن آونگی و انجام آزمون های ضربه، اثر عوامل دما (0، 10، 20 و 30 درجه سلسیوس)، رقم (گلدن دلیشز و رددلیشز)، سطح ضربه گیر (کارتن، لاستیک و آهن گالوانیزه) و انرژی ضربه (300، 600 و 900 میلی ژول) بر میزان کوفتگی در میوه سیب بررسی شد. نتایج آماری نشان داد که اثر دما، رقم، سطح ضربه گیر و انرژی ضربه بر میانگین حجم کوفتگی در سطح احتمال 1% معنی دار است. با افزایش دما حجم کوفتگی در هر دو رقم کاهش و با افزایش سطح انرژی حجم کوفتگی در هر دو رقم به طور خطی افزایش یافت. در حالی که رقم گلدن دلیشز نسبت به رددلیشز مقاومت بیشتری در برابر آسیب داشت. همچنین بیشترین حجم کوفتگی مربوط به رقم رد دلیشز در برخورد با آهن گالوانیزه و کمترین آن به رقم گلدن دلیشز در برخورد با کارتن اختصاص داشت. با کمک شبکه عصبی مصنوعی امکان پیش بینی حجم کوفتگی بر اساس هر چهار عامل دما، انرژی ضربه، سطح ضربه گیر و رقم فراهم شد. برای پیش بینی حجم کوفتگی از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) استفاده شد. الگوریتم لونبرگ-مارکوارت با ساختار 1-26-4 و تابع انتقال لگاریتم سیگموئید در لایه مخفی در مقایسه با توپولوژی های دیگر نتایج بهتری را ارائه کرد. با این الگوریتم میانگین دقت پیش بینی در مراحل آموزش، ارزیابی و آزمون به ترتیب 48/92، 94/88 و 72/87 درصد محاسبه شد. همچنین ضریب همبستگی (R) در رگرسیون خطی بین داده های پیش بینی شده و داده های واقعی 975/0 بدست آمد.
کلید واژگان: ضربه, کوفتگی سیب, دما, سطح ضربه گیر, شبکه های عصبی مصنوعیThe mechanical losses which occur in agricultural products are the damage''s which imposed on country economy. It is important to investigate the bruising phenomena، as an index of mechanical losses for loss reduction and optimization of harvest and postharvest machinery. In the current study، by means of an impact pendulum apparatus and by conducting a series of impact tests، the effects of temperature (0، 10، 20 and 300C)، variety (Golden Delicious and Red Delicious)، padding surface (corrugated carton، rubber and galvanized iron) and kinetic energy (300، 600 and 900 mJ) were investigated on rate of apple bruise. Statistical results showed that the effect of temperature، variety، padding surface and impact energy were significant on the mean value of bruise volume at 1% of statistical level. By increasing temperature، the bruised volume was decreased، whereas it increased by increase of energy level in both varieties. While، the Golden Delicious had more strength than Red Delicious. Also، the maximum rate of bruised volume was related to Red Delicious in contacting to galvanized iron and the minimum rate was related to Golden Delicious in contacting to corrugated carton. Prediction of bruised volume was provided using artificial neural network based on four factors of: temperature، impact energy، padding surface and variety. Multilayer perceptron of neural networks were used for prediction of bruised volume. In comparison with other topologies، algorithm Levenberg-Marquardt had better performance with structure 1-26-4 and logsigmoid transfer function in hidden layer. Based on this algorithm، the mean of prediction accuracy in training، evaluation and testing process was equal to 92. 48، 88. 94 and 87. 72 percent، respectively. In addition، the correlation coefficient (R) was calculated equal to 0. 975 for linear regression between predicted model and experimental data.Keywords: Impact, Apple Bruise, Temperature, Padding Surface, Artificial Neural Networks -
جذب ترکیبات معطر در بسته بندی های پلاستیکی و انتشار این ترکیبات سبب کاهش غلظت این ترکیبات در ماده غذایی می شود و بدنبال آن ماندگاری و بازارپسندی مواد غذایی را کاهش می دهد که این امر موجب زیانهای اقتصادی فراوانی می شود بنابراین بررسی عوامل موثر بر پدیده انتشار این ترکیبات در پلیمرها جهت به حداقل رساندن اثرات منفی این پدیده اهمیت فراوانی دارد. در پژوهش حاضر از مدلسازی به روش شبکه عصبی جهت پدیده انتشار پلیمرها در ترکیبات معطر استفاده شده است. مدل مذکور تاثیر عوامل موثر براین پدیده شامل عوامل محیطی، ساختار ترکیبات معطر وساختارپلیمرها را در نظر می گیرد وقادر به ارائه ضریب انتشار است. این مدل قابلیت پیش بینی ضریب انتشار ترکیبات معطر در بسته بندی های پلی اتیلن با دانسیته بالا را دارد. عصاره های نوشابه ها، عرقیات، کنسانتره های میوه جات و بسیاری فراورده های غلیظ دیگر در بسته های پلی اتیلن با دانسیته بالا عرضه می شوند. مدل ارائه شده قادر به محاسبه ماندگاری و شرایط بهینه نگهداری این محصولات می باشد ضمن اینکه از پرداخت هزینه های گزاف جهت اندازه گیری تجربی ضریب انتشار جلوگیری می شود. دامنه کاربری این مدل در محدوده دسته ترکیبات معطر مورد استفاده عالی است که از ویژگی های مدلسازی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی می باشد.
کلید واژگان: بسته بندی پلاستیکی, ترکیبات معطر, شبکه های عصبی مصنوعی, ضریب انتشار, مدلسازی, نفوذ پذیریSorption of flavor compounds to inner layer of polymer packages and subsequent diffusion results in loss of food flavor and consequently decreases shelf life and consumer acceptance of food stuffs which in turn causes major economic losses, so it is of utmost importance to research on diffusivity of these compounds in polymers to minimize negative effects of this phenomenon. In current research work, artificial neural networks have been applied to model polymer diffusivity to aroma molecules. The model considers all the factors that play a major role in diffusion including environmental factors, aroma molecule structure and polymer structure and is able to provide diffusion coefficient.This model could be used to predict diffusion coefficient of aroma compounds in high density polyethylene packages. Soft drinks extracts, essential oils, fruit concentrates and many other concentrated products are distributed in high density polyethylene packages. The model is able to calculate shelf life and optimum storage conditions of these products. Meanwhile it eliminates high costs involved in measuring diffusion coefficients of aroma compounds. This model at the range of aroma compounds used in this study functions excellent which is the characteristic of modeling using artificial neural networks. -
فرآیند آبگیری اسمزی کدوی حلوایی در دو سطح دمای (25 و 50 درجه ی سانتی گراد) و در غلظت های مختلف نمک طعام (5، 10 و 15 % وزنی/وزنی) و غلظت ثابت ساکارز (50 % وزنی/وزنی) انجام گرفت. نسبت وزنی میوه به محلول اسمزی 1 به 20 (وزنی/وزنی) انتخاب گردید. در این پژوهش، مقادیر کاهش آب و جذب مواد جامد توسط شبکه ی عصبی مصنوعی تخمین زده شد. برای پیش بینی داده ها از شبکه عصبی پرسپترون با الگوریتم بهینه سازی کاهش گرادیان و با تابع آستانه ی تانژانت هیپربولیک استفاده گردید. نتایج، نشان داد که بهترین چیدمان در بین شبکه ی عصبی با یک لایه ی پنهان به ترتیب برای پارامترهای جذب مواد جامد و کاهش آب شامل 2-10-1 و 2-18-1 و در بین شبکه ی عصبی با دو لایه ی پنهان به ترتیب برای پارامترهای جذب مواد جامد و کاهش آب شامل 2-6-6-1 و 2-22-22-1 می باشد.
کلید واژگان: آبگیری اسمزی, کدوی حلوایی, شبکه ی عصبی مصنوعی, پیش بینی, کاهش آبPumpkin samples were osmotically dehydrated through three different salt concentrations (5 % w/w, 10% w/w and 15% w/w and 50% w/w) sucrose solution at 25°c and 50°c. Osmotic solution - fruit weight ratio was 1:20. Artificial neural network was used for estimating water loss and solid gain values undergoing osmotic dehydration. Perceptron artificial neural network with gradient descent optimization algorithm was utilized by hyperbolic tangent function for outcomes prediction. The results indicated that artificial neural network with one hidden layer depicted the best fitting when the hidden layer had 10 and 18 neurons for solid gain and water loss respectively. Also, it was found that artificial neural network with 6-6 and 22-22 neurons in two hidden layers stated the optimum outcomes to approximate water loss and solid gain, respectively. -
مرکبات به ویژه پرتقال جایگاه بسیار مهمی را در میان تولیدات کشاورزی در دنیا به خود اختصاص داده اند. در این تحقیق خشک کردن بستر نازک پرتقال رقم تامسون به وسیله شبکه عصبی مصنوعی مدلسازی شد؛ برای این منظور از خشک کن آزمایشگاهی استفاده گردید. توده بستر نازک ورقه های پرتقال با پنج دمای 40، 50، 60، 70 و80 درجه سانتی گراد و سه سرعت هوای 5/0، 1 و 2 متر بر ثانیه و سه ضخامت 2، 4 و 6 میلی متر خشک شد. رطوبت اولیه پرتقال در طی آزمایش 4/5 تا 7/5 (g/g) بر پایه خشک بود. جرم توده بستر نازک در طی خشک کردن هر پنج ثانیه یک بار توسط ترازوی دیجیتال متصل به رایانه، اندازه گیری و ثبت گردید. از شبکه پس انتشار پیشخور با الگوریتم های یادگیری مومنتوم و لونبرگ- مارکوارت برای آموزش الگوهای موجود استفاده شد. برای توسعه مدل های شبکه عصبی مصنوعی بردار ورودی شامل دما، سرعت هوا و زمان خشک شدن و بردار خروجی محتوای رطوبتی پرتقال در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که شبکه پس انتشار پیشخور با توپولوژی 1-6-2 برای ضخامت 2 میلی متری ورقه پرتقال، 1-7-2 برای ضخامت 4 میلی متری ورقه پرتقال و 1-5-2 برای ضخامت 6 میلی متری ورقه پرتقال و الگوریتم آموزش لونبرگ- مارکوارت و راهبرد توابع یکسان برای تمام لایه ها (تانژانت سیگمویید) قادر است نسبت رطوبت را با ضرایب تعیین 99906/0، 99919/0 و 99930/0 و خطای متوسط مطلق 00013/0، 00012/0 و 00009/0 به ترتیب برای سه ضخامت 2، 4 و 6 میلی متری ورقه های پرتقال در شرایط مختلف خشک کردن لایه نازک پیش بینی کند.
کلید واژگان: پرتقال رقم تامسون, خشک کردن لایه نازک, شبکه های عصبی مصنوعی, الگوریتم مومنتوم, الگوریتم لونبرگ, مارکوارتCitrus، especially orange، are of great important among agricultural products in the world. In this study thin-layer drying of orange (var. Thompson) was modeled using artificial neural network (ANN). An experimental dryer was used. Thin-layer of orange slices at five air temperatures (40، 50، 60، 70 & 80 ºC)، three air velocities (0. 5، 1 & 2 m/s) and three thicknesses (2، 4 & 6 mm) were artificially dried. Initial M. C. during all experiments was between 5. 4 to 5. 7 (g/g) (d. b.). Mass of samples were recorded and saved every 5 sec. using a digital balance connected to a PC. MLP with momentum and LM were used to train the ANNS. In order to develop ANN''s models، temperatures، air velocity and time are used as input vectors and moisture ration as the output. Results showed a 3-6-1 topology for thickness of 2 mm، 3-7-1 topology for thickness of 4 mm and 3-5-1 topology for thickness of 6 mm، with LM algorithm and TANSIG activation function were able to predict moisture ratio withof 0. 99906، 0. 99919 and 0. 99930 respectively. The corresponding MSE for this topology were 0. 00013، 0. 00012 and 0. 00009 respectively.Keywords: Orange (var. Thompson), Thin, layer, artificial neural network, Momentum, Levenberg, Marquardt
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.