فهرست مطالب

مهندسی بیوسیستم ایران - سال چهل و ششم شماره 3 (پاییز 1394)

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال چهل و ششم شماره 3 (پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/09/30
  • تعداد عناوین: 13
|
  • محمدعلی رجایی فر *، اسدالله اکرم، برات قبادیان، شاهین رفیعی، رضا عبدی صفحات 209-218
    هدف از تحقیق حاضر ارزیابی چرخه حیات انرژی و اقتصادی تولید بیودیزل از روغن تفاله زیتون با استفاده از امواج فراصوت است. بدین منظور تولید بیودیزل در قالب چرخه حیات متشکل از مراحل تولید کشاورزی زیتون، حمل و نقل، روغن کشی زیتون، روغن کشی تفاله زیتون، و تولید بیودیزل بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی در طی چرخه حیات تولید بیودیزل براساس مدل تخصیص جرم و تخصیص اقتصادی به ترتیب 91/2601 و 04/3805 مگاژول بر هکتار بوده است. میزان انرژی خروجی (بیودیزل) نیز 36/3489 مگاژول بر هکتار محاسبه شد. شاخص های انرژی نیز برای تولید بیودیزل محاسبه شد که عبارت بودند از: بازده انرژی، بهره وری انرژی، خالص انرژی، و نسبت انرژی فسیلی که با توجه به نوع مدل تخصیص (جرمی اقتصادی) به ترتیب برابر با 34/1; 92/0 (بدون واحد)، 04/0; 03/0 لیتر بر مگاژول، 50/1413; 68/315)-( مگاژول برهکتار، و 67/1; 93/0 (بدون واحد) محاسبه شد. شاخص های اقتصادی محاسبه شده برای تولید بیودیزل عبارت اند از: ارزش تولید ناخالص، بازده ناخالص، بازده خالص، نسبت سود به هزینه، و بهره وری که به ترتیب برابر با 24/3 میلیون ریال بر هکتار، 02/1 میلیون ریال بر هکتار، 01/1 میلیون ریال بر هکتار، 45/ 1 (بدون واحد)، و 43/48 لیتر بر میلیون ریال محاسبه شد.
    کلیدواژگان: امواج فراصوت، بیودیزل، ترانس استریفیکاسیون، چرخه حیات، روغن تفاله زیتون
  • وحید محمدی، رحیم ابراهیمی*، مهدی قاسمی ورنامخواستی، مریم عباس والی صفحات 219-227
    تشخیص آلودگی میکروبی شیر، به عنوان مهم ترین شاخص کیفیت شیر در صنایع لبنی، به کمک روش های نوین مهندسی اهمیت زیادی دارد. در تحقیق حاضر، آلودگی میکروبی پاکت های شیر UHT با استفاده از حسگرهای فراصوتی تشخیص داده شد. پاکت ها به صورت مصنوعی در چهار رقت متفاوت و با سه تکرار به باکتری E. coliآلوده شدند. فرکانس مرکزی سنسورهای پیزوالکتریک MHz 02/1 بود و با ولتاژ پیک V 5/18 استفاده شدند. برای پایش مشخصه های فراصوتی، فاکتورهای دامنه ولتاژ، و تاخیر زمانی اندازه گیری شدند. شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی تعداد باکتری و pH پاکت های شیر براساس فاکتورهای فراصوتی طراحی شد. نتایج نشان داد که آلودگی پاکت های شیر در رقت اولیه CFU/ml 1000 پس از 5/7 ساعت تشخیص پذیر است به صورتی که با کاهش رقت اولیه باکتری، مدت زمان تشخیص افزایش خواهد داشت. شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شده مقادیر تعداد باکتری و pH را نسبت به داده های تجربی با ضرایب تبیین 872/0 و 851/0 پیش بینی کرد. براساس پژوهش انجام شده، مشاهده می شود که آلودگی میکروبی شیر با استفاده از فراصوت امکان پذیر بوده و برای حصول دقت بالاتر، نیازمند تحقیقات بیشتری است.
    کلیدواژگان: آلودگی میکروبی، شبکه عصبی مصنوعی، شیر، فراصوت، Escherichia coli
  • سینا احمدخانی*، اصغر محمودی، کاوه ملازاده، حسین غفاری صفحات 229-234
    ارزیابی کیفیت محصولات کشاورزی از فعالیت های تاثیرگذار در عرصه تجارت، اقتصاد، و سلامت جوامع است. در همین راستا نیاز به روش های نوین در اندازه گیری کیفیت، روزبه روز بیشتر می شود. از بین این روش ها، آزمون های غیرمخرب بیشتر مدنظر است. این مطالعه به امکان سنجی پیش بینی میزان سفتی میوه هلو به صورت غیرمخرب با روش تصویربرداری بر پایه نور لیزر که روشی نوین برای بررسی و پیش بینی برخی شاخص های کیفی محصولات کشاورزی است، می پردازد. بدین منظور، سامانه ای برای اخذ تصاویر پس پراکنش شامل یک دوربین تصویربرداری و یک دیود لیزری با طول موج 650 نانومتر، پیاده سازی شد. پس از اخذ تصاویر نمونه ها، به منظور ارزیابی عملکرد این سامانه در پیش بینی میزان سفتی میوه هلو، از روش پردازش تصویر جهت استخراج اطلاعات لازم برای ساخت مدل های کالیبراسیون، استفاده شد. مدل های کالیبراسیون با روش های رگرسیون غیرخطی و شبکه های عصبی مصنوعی براساس تحلیل های مبتنی بر شدت و بافت ساخته شدند. با ارزیابی مدل ها، بهترین نتایج برای روش رگرسیون غیرخطی به دست آمدند. درپایان با ترکیب ویژگی های شدت و بافت و مدل سازی به روش رگرسیون غیرخطی ضریب همبستگی 89/0 برای پیش بینی سفتی میوه هلو به دست آمد.
    کلیدواژگان: آزمون غیرمخرب، ارزیابی کیفی، پردازش تصویر، پس از برداشتewdx
  • هادی الماسی، بابک قنبرزاده*، جلال دهقان نیا، علی اکبر انتظامی، اصغر خسروشاهی اصل صفحات 235-243
    در این پژوهش فیلم نانوکامپوزیت فعال بر پایه پلی لاکتیک اسید (PLA) حاوی آنتی اکسیدان ترت بوتیل هیدروکینون (TBHQ) تولید شد. به منظور تهیه فیلم فعال و فیلم نانوکامپوزیت فعال PLA، به ترکیب این بیوپلیمر به ترتیب TBHQ (3درصد وزنی) و مخلوط TBHQ (3درصد وزنی) و نانوفیبر سلولز اصلاح شده (MCNF) (8درصد وزنی) اضافه شد. مطالعه رهایش آنتی اکسیدان نشان داد که روند رهایش TBHQ به سیمولانت اتانول 95درصد با افزودن MCNF کاهش می یابد. حضور MCNF اثر افزایشی دما بر روند رهایش را کاهش داد. با افزایش دما از C°4 به C°40، ضریب انتشار برای فیلم PLA-TBHQ و PLA-MCNF-TBHQ به ترتیب از 75/6 و cm2.s-1 8-10×34/4 به 85/19 و cm2.s-18-10×49/8 افزایش یافت. همچنین حضور MCNF موجب افزایش انرژی فعال سازی انتشار (Ea) در فیلم نانوکامپوزیت فعال شد.
    کلیدواژگان: پلی لاکتیک اسید، فیلم نانوکامپوزیت فعال، نانوفیبر سلولز اصلاح شده، نرخ رهایش
  • مجتبی خالدی نیا *، بهرام قمری، محمود روشنی صفحات 245-253
    معضل همیشگی در روند تولید، نگه داری، و استفاده از سموم کشاورزی خصوصیات خورندگی فیزیکی شیمیایی آن ها در تماس با تجهیزات و ماشین آلات وابسته است. در این پژوهش سعی شده است که با استفاده از پوشش های لایه نازک نانوذرات اکسید تیتانیوم، مقاومت خوردگی قطعات فولادی را دربرابر سموم کشاورزی افزایش داد. پوشش مذکور به روش سل ژل روی کوپن های فولاد ساده کربنی در ضخامت های گوناگون و از پیش تعیین شده اعمال شد. ضخامت پوشش های رسوب دهی شده با میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) اندازه گیری شد. به منظور تعیین میزان خوردگی کوپن ها، سامانه شبیه ساز خوردگی طراحی و ساخته شد و خواص خوردگی کوپن ها به روش کاهش وزن ارزیابی شد. آزمون های خوردگی در قالب طرح فاکتوریل با بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و با سه فاکتور ضخامت پوشش در چهار سطح، نوع سم در دو سطح، و غلظت محلول سم در سه سطح انجام گرفت. نتایج نشان داد که پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم با ضخامت در محدوده nm1400- 1300 با بهترین عملکرد، مقاومت به خوردگی فولاد ساده کربنی (نمونه فاقد پوشش) را به میزان 8/89درصد بهبود بخشیده است. همچنین مشخص شد که با افزایش غلظت محلول در هر دو نوع سم کشاورزی میزان خوردگی کوپن های پوشش دهی شده و فاقد پوشش افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: اکسید تیتانیوم، پوشش نانوذرات، خوردگی، سموم کشاورزی
  • سهیل بشری*، حمید توکلی پور، محسن مختاریان صفحات 255-263
    در این پژوهش تاثیر پیش فرایند اسمز فراصوت در شرایط گوناگون روی پارامترهای سینتیکی خشک کردن ریواس بررسی شد. قبل از فرایند خشک کردن، نمونه های ریواس در معرض پیش تیمار فراصوت-اسمز قرار گرفتند و سپس توسط آون جابه جایی هوای داغ مجهز به فن گردش هوا خشک شدند. نتایج نشان داد که به کارگیری روش پیش فرایند اسمز با محلول ساکارز 40درصد و زمان فراصوت 30 دقیقه توانست روند خشک کردن را به بیشینه مقدار خود برساند. پس از بهینه سازی و تعیین بهترین پیش تیمار، رفتار خشک کردن ریواس در شرایط بهینه توسط 10 مدل تجربی شامل سهمی وار، میلی و کوکوک، سیلوا و الی، پلگ، و غیره برازش شد. نتایج مدل سازی نشان داد که مدل میلی و کوکوک به دلیل بالاترین R2 و کمترین χ2 و RMSE به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی منحنی خشک کردن ریواس انتخاب شدند. مقادیر این شاخص ها به ترتیب 9957/0، 0032/0، و 0256/0 تعیین شد.
    کلیدواژگان: آبگیری اسمزی، امواج فراصوت، خشک کردن، ریواس
  • سیدهاشم موسوی اول*، شاهین رفیعی، محمد شریفی، سلیمان حسین پور صفحات 265-274
    هدف از این تحقیق ارزیابی چرخه زندگی تولید کلزا در استان مازندران و تعیین میزان انتشار آلاینده های زیست محیطی با استفاده از ضرایب متناظر است. اطلاعات لازم ازطریق مصاحبه حضوری با کشاورزان در شهرستان های ساری، نکا، و بهشهر به دست آمد. به منظور تعیین تاثیرات زیست محیطی از مدل Impact 2002+ استفاده شد و با توجه به ضرایب مربوط، شاخص کلی انتشار آلاینده ها برای تولید کلزا محاسبه شد. در تحقیقات قبلی ارزیابی چرخه زندگی محصولات با نرم افزار سیماپرو و یا با استفاده از ضرایب انجام شده است و فقط تعداد محدودی از شاخص های انتشار آلاینده های زیست محیطی برآورد شده است. با توجه به محدودیت استفاده از نرم افزار سیماپرو، در این تحقیق با استفاده از ضرایب، تمامی شاخص های انتشار آلاینده های زیست محیطی محاسبه و چرخه زندگی تولید کلزا به طور کامل ارزیابی شده است. ارزیابی دو روش استفاده از نرم افزار و به کارگیری ضرایب نشان داد نتایج کاملا یکسان است.
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه زندگی، انرژی، شاخص زیست محیطی، ضریب، کلزا
  • شهناز حمیدی، نوید یزدانی، کرامت الله رضایی*، رزگار فرجی، کورش وحدتی صفحات 275-285
    مغز گردوها براساس رنگ به سه ژنوتیپ محلی (Zh1)، (Zh2)، و (Zh3) که به ترتیب دارای رنگ های زرد، کهربایی و قهوه ای هستند، دسته بندی شدند. میزان روغن گردو به روش سوکسله اندازه گیری شد. بیشترین مقدار در ژنوتیپ 3Zh (قهوه ای) و کمترین آن در ژنوتیپ Zh1 (زرد) به ترتیب 29/68 و 26/57درصد به دست آمد. اسید های چرب روغن توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) اندازه گیری شد. اسید های چرب غالب روغن های گردو به ترتیب لینولئیک، اولئیک، و لینولنیک اسید بودند. همچنین تفاوت معنی داری بین مقدار پروتئین و فیبر خام کل در نمونه های مغز گردو با رنگ های گوناگون مشاهده نشد و بیشترین مقدار پروتئین (35/16درصد) برای ژنوتیپ 3Zh مشاهده شد. نتایج نشان داد که سه ژنوتیپ محلی گوناگون مغز گردو با رنگ های متفاوت از نظر خصوصیات فیزیکی شیمیایی مغز گردو و پایداری اکسایشی روغن آن ها تفاوت معنی داری دارند.
    کلیدواژگان: اسید چرب، پروتئین، روغن گردو، ژنوتیپ محلی
  • مجتبی نصرتی*، داریوش زارع، پیمان خرم شکوه صفحات 287-294
    در این مقاله یک مدل دینامیکی سه چرخ برای کنترل یک تراکتور متصل به ادوات کشاورزی ارائه شده است. برای بررسی نحوه تاثیر نیروهای مقاوم کششی و نیروهای جانبی وارد بر تراکتور، با تعریف ضریب فنریت، رفتار ادوات شبیه به رفتار یک چرخ مدل سازی شد. با فرض یکسان بودن زاویه لغزش جانبی، زاویه فرمان، و نیروی کششی چرخ های سمت راست و چپ تراکتور و انتقال کشتاور ناشی از نیروی کشش مقاوم ادوات به مرکز جرمی آن، مدل مرسوم شش چرخ به مدل سه چرخ ساده سازی شد. با شبیه سازی این مدل در متلب، نتایج به دست آمده تاثیر نیرو های جانبی و نیروی مقاوم کششی ادوات کشاورزی روی زاویه لغزش جانبی و نرخ زاویه دماغه تراکتور را نشان می دهد. قابلیت کنترل مدل دینامیکی نیز بررسی شد که نتایج به دست آمده در این مدل حالت های متفاوت در زمان های محدود را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: زاویه لغزش جانبی، مدل دینامیکی تراکتور، نرخ زاویه دماغه، نیروی جانبی، نیروی مقاوم کششی
  • آیدا تقی زاده، بابک قنبرزاده*، محمود صوتی، شیوا قیاسی فر صفحات 295-304
    در این تحقیق بهینه سازی فرمولاسیون پوشش برای سیب رددلشیز از طریق روش سطح پاسخ با طرح مرکب مرکزی با چهار متغیر (کربوکسی متیل سلولز پکتین، اسیداسکوربیک اسیدسیتریک، سوربات پتاسیم، و هیدروکسی آنیزول بوتیله) مطالعه شد. بر پایه کمترین مقدار افت وزن بهترین پوشش تعیین و سپس تاثیر پوشش بهینه روی ویژگی های کیفی سیب ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نمونه های کنترل، 5درصد وزن اولیه و نمونه های پوشش داده شده توسط پوشش بهینه، 23/1درصد وزن اولیه خود را از دست دادند. نتایج آزمون نفوذ و اسیدیته نشان داد که سیب های پوشش دار سفتی و اسیدیته بالاتری در مقایسه با نمونه های بدون پوشش بعد از 40 روز نگهداری در دمای C ̊6-5 داشتند، ولی از نظر مواد جامد محلول، تفاوت معنی داری بین دو نمونه وجود نداشت. همچنین پوشش دهی به کاهش تعداد کپک و مخمر در سیب های پوشش دار (log cfu/ml6/1) به نسبت نمونه های بدون پوشش (log cfu/ml7/2) منجر شد. بنابراین پوشش فرموله شده می تواند برای افزایش موثر ماندگاری سیب رددلشیز استفاده شود.
    کلیدواژگان: پکتین، پوشش فعال، روش سطح پاسخ، سیب، کربوکسی متیل سلولز
  • مجید خانعلی*، شاهین رفیعی، علی جعفری صفحات 305-313
    در این مطالعه یک خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی پیوسته جریان قالبی طراحی و ساخته شد. دمنده سانتریفیوژ پره عقب گرد با توان موتور 4 کیلووات براساس بیشترین افت فشار استاتیک در شرایط حداقل سیال سازی و قابلیت تامین سرعت لازم سیال سازی اکثر محصولات دانه ای کشاورزی انتخاب شد. محفظه بستر سیال به صورت مکعب مستطیلی با طول، عرض، و ارتفاع به ترتیب برابر 100، 8، و 40 سانتی متر ساخته شد. بخش تغذیه ماده جامد به درون بستر از یک مخزن، نقاله مارپیچی، و مجموعه یک الکتروموتور جعبه دنده تشکیل شد. یکنواختی سیال سازی و خشک شدن مطلوب محصول بیانگر آن بود که امکان توسعه طرح آزمایشگاهی به نمونه صنعتی امکان پذیر است. کاهش رطوبت محصول در طول خشک کن به صورت غیرخطی بود. به ازای مقادیر ثابت دمای هوا و ارتفاع سرریز، افزایش دبی تغذیه ماده خشک موجب افزایش رطوبت شلتوک در خروجی و طول بستر شد.
    کلیدواژگان: بستر سیال، پیوسته، جریان قالبی، خشک کردن، رطوبت
  • سمیرا مرادی، سید هادی رضوی*، سید محمد موسوی صفحات 315-325
    باکتری باسیلوس هوازی، مزوفیل، و لیپولیتیک (فعالیت آنزیمی U/ml40) از نمونه عصاره زیتون جداسازی شد. سویه جداسازی شده براساس مشخصات مورفولوژیکی و شیمیایی و ازطریق روش ملکولی توالی یابی ژن 16 S rRNA شناسایی شد. تاثیر سوبسترای جامد )هسته انار آسیاب شده، هسته انگور آسیاب شده، و دانه گشنیز آسیاب شده به عنوان سوبسترای جامد استفاده شدند)، اندازه ذرات سوبسترا، محتوای رطوبت، و سرعت چرخش به عنوان فاکتورهای تاثیرگذار بر تخمیر حالت جامد بررسی شد. فعالیت آنزیمی بهینه U/ml120 از محیط کشتی حاوی(w/w) 3درصد عصاره دانه گشنیز آسیاب شده، g/l10 عصاره مخمر،g/l 25 روغن زیتون، محتوی رطوبت 70درصد، و سرعت چرخش rpm 170 بعد از 24 ساعت گرمخانه گذاری به دست آمد که فعالیت آنزیمی در مقایسه با حالت قبل از بهینه سازی 07/3 برابر افزایش یافت.
    کلیدواژگان: آنزیم لیپاز، باسیلوس، تخمیر حالت جامد، 16S rRNA
  • مریم زارعلی، محمد حجتی*، سعید تهموزی دیده بان، حسین جوینده صفحات 327-337
    هدف از این تحقیق بررسی تاثیر اضافه کردن عصاره گیاهان خوشاریزه و چای کوهی بر ویژگی های کیفی و حسی دوغ، به عنوان نوشیدنی لبنی، برای بهبود سلامت عمومی جامعه بود. بدین منظور مقادیر متفاوتی از عصاره این گیاهان به دوغ اضافه شد. میزان پایداری، اسیدیته، pH، ویژگی های میکروبی، و حسی نمونه های دوغ طی مدت 45 روز نگهداری در دمای ̊C5 بررسی شد. نتایج نشان داد که اسیدیته همه نمونه ها طی مدت نگهداری به طور معنی داری افزایش یافت. اگرچه افزودن عصاره گیاهان نتوانست مانع دوفازشدن نمونه های دوغ شود میزان زنده مانی باکتری های استارتر را به شدت افزایش داد. این مطالعه نشان داد که افزودن عصاره گیاهان خوشاریزه و چای کوهی علاوه بر بهبود طعم نمونه ها بر ممانعت از رشد کپک و مخمر نمونه های دوغ موثر بوده است. سرانجام می توان از عصاره این گیاهان معطر به عنوان طعم دهنده های طبیعی در دوغ استفاده کرد.
    کلیدواژگان: باکتری های آغازگر، چای کوهی، خوشاریزه، دوغ، عطر و طعم
|
  • Mohammad Ali Rajaeeifar *, Asadolah Akram, Barat Ghobadian, Shahin Rafiee, Reza Abdi Pages 209-218
    The aims of this study were to assess the energy and economic flows of biodiesel production from olive pomace oil using transesterification method with ultrasound waves. For this purpose biodiesel production from this feedstock were examined through a life-cycle process with considering five main stages of agricultural production, transportation, olive oil extraction, pomace oil extraction and biodiesel production. The results revealed that total energy input were 2601.91 and 3805.04 MJ/ha based on mass-based allocation and economic-based allocation model, respectively. Total energy output (biodiesel as the final outcome) was found to be as 34898.36 MJ/ha. Some energy indicators for production of biodiesel include: energy efficiency, energy productivity, net energy and fossil energy ratio (FER), which were 1.34-0.92 (with no unit), 0.04-0.03 l/MJ, 1413.50-(-) 315.68 MJ/ha, 1(with no unit), respectively for mass-based and economic-based allocation. The share of indirect energy and non-renewable energy were higher than the share of direct energy and renewable energy. Analysis of economic performance indicates that total production value, gross return, net return, benefit to cost (ratio) and productivity were 3.24 million Rial/ha, 1.02 million Rial/ha, 1.01 million Rial/ha, 1.45 (with no unit) and 48.43 l/ million Rial respectively.
    Keywords: Biodiesel production, Lifecycle, Olive pomace oil, Transesterification, Ultrasound waves
  • Vahid Mohammadi, Rahim Ebrahimi *, Mahdi Ghasemi, Varnamkhasti, Maryam Abbasvali Pages 219-227
    Detecting microbial contamination of milk using novel engineering techniques is very worthy. In current study, microbial contamination of UHT milk packages was detected using ultrasonic sensors. Milk packages artificially were inoculated to E. coli in four dilutions and three replications. Monitoring of ultrasonic properties was performed by measuring amplitude and time delay factors. Artificial neural network designed for predicting total count and pH of milk packages based on ultrasonic properties. Results showed that contamination of milk packages for initial dilution 1000 CFU/ml after 7.5 h is capable to detect, and detection period would be increased in conjunction with initial bacterial dilution decreasing. Trained neural network predicted total count and pH values with the coefficient of determination 0.979 and 0.795 against the experimental values. According to the current project, is resulted that microbial contamination is detectable using ultrasonic technique, and to achieve high accuracies, more researches are needed.
    Keywords: Ultrasound, Microbial contamination, Milk, Detection, ANN
  • Sina Ahmadkhani *, Asghar Mahmoudi, Kaveh Mollazade, Hosein Ghaffari Pages 229-234
    Quality evaluation is one of the effective activities in trade, economy and the health of communities. For this purpose, non-destructive methods are increasingly used, as they are faster and more economical in comparison with destructive ones. This study investigated the feasibility of predicting firmness by laser light backscattering imaging system, as a new non-destructive method for one cultivar of peaches. Thus, a laser imaging system was assembled for capturing backscattering images, which consisted of one laser diode at 650 nm. After taking images, essential information of intensity and texture based statistical features was obtained by image analysis techniques, to build two types of calibration models. Non-linear regression and artificial neural network were developed in order to find the best prediction models. Consequently, final models based on the non-linear regression, gave the highest correlation coefficient of r = 0.89 to predict firmness.
    Keywords: Quality evaluation, Non, destructive test, Image analysis, Post, harvest
  • Hadi Almasi, Babak Ghanbarzadeh *, Jalal Dehghannya, Ali Akbar Entezami, Asghar Khosrowshahi Asl Pages 235-243
    A Poly(lactic acid) (PLA) based nanocomposite active packaging has been developed for the controlled release of tert-butylhydroquinone (TBHQ) antioxidant. PLA based active films were loaded with TBHQ (3%wt) or mixture of modified cellulose nanofiber (MCNF) (8%wt) and TBHQ (3%wt) to obtain active and nanocomposite active films, respectively. Release studies indicated that the release rate of TBHQ in 95% ethanol simulant decreased by the addition of MCNF. Faster and higher release of TBHQ occurred at 40 °C according to Arrhenius law. However, the presence of MCNF diminished the increasing effect of temperature on the release rate. The diffusion coefficient (D) for PLA-TBHQ and PLA-MCNF-TBHQ films increased from 6.75 and 4.34 ×10-8 cm2.s-1 to 19.85 and 8.49 ×10-8 cm2.s-1 respectively by increasing temperature from 4 °C to 40 °C. Also the presence of MCNF caused to increase in activation energy of naocomposite active film.
    Keywords: Poly(lactic acid), nanocomposite active packaging, modified cellulose nanofiber, release rate
  • Mojtaba Khaledinia *, Bahram Ghamari, Mahmood Roushani Pages 245-253
    A constant problem in the production, maintenance, and use of agricultural pesticides, is their physical-chemical corrosive properties in contact with machines and equipment. The present study attempted to increase the corrosion resistance of steel parts to agricultural pesticide with the application of appropriate thin TiO2 nanoparticle coatings. This coating was applied on mild steel coupons with different pre-determined thicknesses with the sol-gel method. To determine the rate of corrosion of the coupons, a corrosion simulator system was designed and built. The corrosion properties of coupons were evaluated with two common types of agricultural pesticide in three different concentrations using the weight loss method. The corrosion tests were done in a factorial design with randomized complete block with three replications and three factors: thickness with four levels; type of the pesticide in two levels; and the concentration of pesticide solution in three levels, respectively. The results showed that the coating of TiO2 nanoparticles with a thickness in the range of T3= 1300-1400 nm had the best performance, and improved the corrosion resistance of mild steel up to 89.8%. Furthermore, it was observed that increasing the concentration of agricultural pesticide increases the rate of corrosion on both coated and uncoated coupons.
    Keywords: Corrosion resistance, Agricultural pesticides, Nanoparticle coating, TiO2
  • Soheyl Bashari *, Hamid Tavakolipour, Mohsen Mokhtarian Pages 255-263
    In this research, the effect of ultrasound-osmotic dehydration process in different conditions on the drying kinetics parameters of rhubarb was investigated. Before dying process, rhubarb samples were placed in contact of ultrasound-osmotic pretreatment and then dried by convection hot air dryer equipped with circulated fan. The results showed that using osmotic pretreatment at 40% sucrose solution along with 30 min sonication could the drying rate to reach maximum. After optimization and determination the best pretreatment for final drying, drying behavior of rhubarb in optimal conditions by ten empirical models such as Parabolic, Midli-kucuk, Silva et alii, Peleg and suchlike was fitted. The modelling results showed that, Midli-kucuk model due to the highest R2 and the lowest χ2 and RMSE were selected as goodness model to predict drying curve of rhubarb. The values of these parameters were estimated equal to 0.9957, 0.0032 and 0.0256, respectively.
    Keywords: Drying, Osmotic dehydration, Rhubarb, Ultrasound waves
  • Seyed Hashem Mousavi Avval *, Shahin Rafiee, Mohammad Sharifi, Soleiman Hoseinpour Pages 265-274
    The objectives of this study at the first step are to analyze energy consumption and economical profitability in canola production in Mazandaran province of Iran and then to investigate environmental emissions of the production using life cycle assessment methodology. At the next step, the corresponding coefficients are applied to investigate environmental indices in canola production. Required data were obtained through interviews with farmers in the counties of Sari, Neka and Behshahr in the province. For investigating environmental emissions Impact 2002 was applied and a single score was obtained. Then the coefficients were applied. The results revealed that there was no difference between the two methods and the results was completely same.
    Keywords: Life cycle assessment, Energy, Canola, Environmental index, Coefficient
  • Shahnaz Hamidi, Navid Yazdani, Karamatolla Rezaei *, Rezgar Faraji, Korosh Vahdati Pages 275-285
    Light, amber and dark colored kernels were rated by eye on a scale of 3 different genotypes (zh1, zh2 and zh3). The oil content was measured using the Soxhlet extraction method, ranged from 57.26 to 68.29%, for zh1 (light) and zh2 (amber) respectively. Fatty acid compositions were measured using gas chromatography. The main fatty acids were linoleic, oleic and linolenic acids, respectively. Also, no significant difference was found between total protein and crude fiber in colored kernels. zh3 (dark) indicated the highest protein content. The results showed that the different colored kernels had high effect on the physicochemical properties and oxidative stabilities of three walnut genotypes with different colored kernels.
    Keywords: Genotype, Walunt oil, Protein, Fatty acid
  • Mojtaba Nosrati *, Dariush Zare, Peyman Khorram Shekooh Pages 287-294
    In this study, a three wheel dynamic model refer to a field tractor with an implement was developed to control the tractor in the field accurately. Main difference between a tractor and in-road vehicles is implements connected to the tractor. These implements exert lateral and draft force to the tractor. In order to investigate these kinds of forces, behavior of implements was simulated like a tire. The study was supposed that side slip angle, steering angle and traction of left wheels of tractor are as same as right wheels. In addition a torque was made by draft force moved to the center of gravity of implement. So six wheels traditional model was simplified to three wheels model. The model was simulated by MATLAB software. Results showed that the lateral force and the draft force of implements had effect on the yaw rate and the side slip angle. In addition, controllability of the model was surveyed and results showed that the model have capability of predicting different states of motion in a finite interval of time.
    Keywords: Dynamic Model of Tractor, Side Slip Angle, Yaw Rate, Draft force, Lateral Force
  • Aida Taghizadeh, Babak Ghanbarzadeh *, Mahmud Sowti, Shiva Ghiyasifar Pages 295-304
    In the present study, optimization of active-blend coating formulation was investigated by response surface methodology (RSM). For this purpose, central composite design with four variables (concentration of carboxymethyl cellulose-pectin, ascorbic acid-citric acid, potassium sorbate and Butylated hydroxyanisole ) were used. Weight loss is selected as responses of model. On the base of minimum weight loss, optimum coating solution was determined. Effects of coating solutions on quality attributes of apples were studied. The coated apples lost their 1.23% weight, while uncoated ones lost of 5% their weight (P
    Keywords: apple, Active Coating, CMC, Pectin, RSM
  • Majid Khanali *, Shahin Rafiee, Ali Jafari Pages 305-313
    In this study, a laboratory scale continuous plug flow fluidized bed dryer was designed and constructed. A backward-curved centrifugal fan with a 4 kW electromotor was selected based on the maximum pressure drop in the minimum fluidization state and the ability to produce the velocity required for fluidization of the most granular agricultural materials. The fluidization chamber was a rectangular cuboid with 100, 8, and 40 cm in length, width and height, respectively. The solid feed system was consisted of a bin, a screw conveyor, and an electromotor-gearbox. The uniform fluidization and appropriate drying confirmed that it is possible to develop the industrial prototype of the dryer based on the laboratory one. The decrease of solid moisture content along the dryer length was nonlinear. Increasing the inlet solid mass flow rate at constant inlet gas temperature and weir height increased the solid moisture content at the outlet and along the length of the dryer.
    Keywords: Drying, Fluidized bed, Continuous, Plug flow, Moisture content
  • Samira Moradi, Seyed Hadi Razavi *, Seyyed Mohammad Mousavi Pages 315-325
    An aerobic, meophilic and lipolitic Bacillus.sp bacterium (lipase activity 40 U/ml) was isolated from the olive extract. This isolate was identified based on morphological and biochemical characterization and 16S rRNA gene sequence. Effect of the solid substrate (pomegranate seed ground, grape seed ground and coriander seed ground as a solid substrate), the substrate particle size, moisture content and rotation speed as factors affecting the solid state fermentation was studied.The optimum lipase activity (120 U/ml) was achieved at optimum levels of factors of coriander seed extract (3.0w/w), olive oil concentration (25 g/L), yeast extract (10 g/l), moisture content (70.0%), and agitation rate (170.0rpm) that lipase activity increased to 3.07-fold.
    Keywords: Lipase enzyme, Bacillus sp, 16S rRNA, Solid state fermentation
  • Maryam Zarali, Mohammad Hojjati *, Saeed Tahmouzi Didehban, Hossein Jooynadeh Pages 327-337
    The aim of this study was to evaluate the effects of Echinophora cinerea Boiss and Stachys lavandulifolia Vahl extracts on quality and sensory properties of Doogh, as a dairy drinking, to enhance public health society. For this purpose, different levels of each plant extract was added to the Doogh. Stability, acidity, pH, microbial and sensory properties of Doogh samples were studied during 45 days of storage at 5˚C. The results showed that the acidity of all samples significantly increased during storage. However, the addition of plant extracts could not prevent the phase separation of Doogh, but the survival rate of starters increased significantly. This study revealed that adding these plant extracts in addition to enhance the flavor of samples, were effective to prevent the growth of mold and yeast in Doogh. In conclusion, these aromatic plants extract could be used as natural flavoring in Doogh.
    Keywords: Doogh, Echinophora cinerea Boiss, Stachys lavandulifolia Vahl, starter, flavor