فهرست مطالب

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال پنجاهم شماره 3 (پاییز 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/08/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • احمد جهان بخشی، کبری حیدربیگی* صفحات 499-512
    افت شنوایی ناشی از تماس با صدای مضر یکی از مهم ترین بیماری های شغلی محسوب می گردد. مکانیزاسیون کشاورزی با به کارگیری انواع ماشین آلات سبب بروز مشکلاتی در خصوص ایمنی و سلامت شغلی برای افراد شاغل در این عرصه می شود. در این تحقیق، تعدادی از عوامل موثر بر سروصدای تولید شده در تراکتور باغی گلدونی مدل H. 938 مورد ارزیابی و پیش بینی قرار گرفته اند. آزمون های این پژوهش بر اساس استانداردهای بین المللی صدا ISO 5131 و ISO 7216 در سطوح مختلف دور موتور، موقعیت دنده، نوع جاده و فاصله میکروفن انجام شد. مجموع ترکیب های تیماری برای استخراج سیگنال های صوت منتشرشده از تراکتور گلدونی با 72 تیمار و 3 تکرار به 216 مورد رسید. اطلاعات به دست آمده به صورت آزمون فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. همچنین مدل شبکه عصبی مصنوعی و انفیس برای پیش بینی سطح فشار صدا با 216 الگو برای آموزش و ارزیابی ایجاد گردید. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد اثر عامل های اصلی در سطح احتمال 1% بر سطح صدای منتشر شده از تراکتور گلدونی معنی دار بود. در تحلیل فرکانسی، تراز فشار صدا با افزایش فرکانس روند کاهشی داشته و در فرکانس 4000 هرتز در موقعیت گوش راننده به میزان 93/77 دسی بل بود. نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی و انفیس در پیش بینی سطح فشار صدای تراکتور گلدونی با بیشترین ضریب تعیین (R2) برای این پژوهش به ترتیب برابر 73/99 و 91/99 به دست آمد.
    کلیدواژگان: تراکتور باغی، تراز فشار صدا، تحلیل فرکانس، مدت زمان مواجهه، پیش بینی
  • زهرا ابراهیم پور، ولی رسولی شربیانی*، ابراهیم تقی نژاد صفحات 513-522
    در تحقیق حاضر با رویکردی تلفیقی و با استفاده از ارزیابی چرخه حیات به بررسی و ارزیابی فرآیند تولید خیار گلخانه ای در استان آذربایجان شرقی پرداخته شد. محاسبه اطلاعات سیاهه چرخه حیات (شامل سه قسمت نهاده های مصرفی، انتشارات مستقیم و غیرمستقیم مزرعه ای) پس از جمع آوری اطلاعات اولیه انجام شد. و بعد از به دست آوردن انتشارات غیر مستقیم (انتشارات به آب، انتشارات به هوا و انتشارات به خاک) مقدار آلایندگی ها در تولید خیار گلخانه ای محاسبه گردید. طبق نتایج به دست آمده در بین گروه های اثر، به ازای تولید یک تن خیار گلخانه ای بیشترین مقدار آلایندگی با میزان 861/29143 کیلوگرم دی کلرو بنزن، مربوط به مسمومیت آب های آزاد بوده است. تخلیه منابع فسیلی با 1500مگاژول در رده دوم تولید آلایندگی ها قرار داشت و پتانسیل گرمایش زمین با سهم 183کیلو گرم کربن دی اکسید، رتبه سوم آلایندگی ها را به خود اختصاص داد.
    کلیدواژگان: انرژی، خیار گلخانه ای، آلودگی زیست محیطی
  • ناصر بهروزی خزاعی*، حسین درویشی صفحات 523-533
    در این پژوهش یک خشک کن مایکروویو- هوای گرم مجهز به سیستم کنترل توان مایکروویو و سیستم تصویربرداری برخط برای مدل سازی سینتیک خشک کردن برگه توت فرنگی استفاده شد. تیمارهای هوای گرم با دماهای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس، سرعت هوای 5/0 متربرثانیه و تیمارهای مایکروویو با چگالی توان 7/2، 5/3 و 5 وات بر گرم و دمای 40 درجه سلسیوس انجام گرفت. نتایج نشان داد که مدل پیج با R2 (9987/0-9945/0) و RMSE (0213/0- 0097/0) و مدل لگاریتمی با R2 (9996/0-9984/0) و RMSE (01437/0- 006276/0) دارای بهترین برازش به ترتیب بر روی داده های مایکروویو و هوای گرم بودند. همچنین سینتیک تغییرات رنگ کلی (∆E) نشان داد که در خشک کن مایکروویو بیشترین تغییرات رنگ در ابتدای فرایند رخ می دهد و در انتهای فرآیند تقریبا به10 می رسد.  ولی در روش هوای گرم تغییرات رنگ در طول فرآیند بتدریج افزایش می یابد و در انتها به بیشتر از 15 می رسد.
    کلیدواژگان: محتوای رطوبتی، تغییرات رنگ، زمان خشک کردن
  • حدیث بی آبی، سامان آبدانان مهدی زاده*، محمدرضا صالحی سلمی صفحات 535-546
    تشخیص خودکار بیماری های گیاهی در مراحل اولیه در مزارع بزرگ می تواند علاوه بر افزایش کیفیت محصول نهایی از  بروز خسارات جبران ناپذیر نیز جلوگیری نماید. لذا در این پژوهش سامانه ای هوشمند بر مبنای پردازش تصاویر به منظور شناسایی و رفع بیماری آتشک در برگ گیاه لیلیوم و همچنین طبقه بندی گیاه سالم از بیمار طراحی و توسعه یافت. بر این اساس تعداد 20 گل سالم و  20 گل آلوده توسط سامانه بینایی ماشین ارزیابی شدند. به منظور طبقه بندی گیاهان تعداد 19 ویژگی رنگی و موفولوژیگی از گیاه استخراج و موثرترین این ویژگی ها (L برگ، a برگ، b برگ، L ساقه و طول ساقه) با کمک روش آنتروپی فازی انتخاب و به وسیله طبقه بند مشابه گروه بندی گردیدند. راندمان الگوریتم پیشنهادی در تشخیص و طبقه بندی بیماری برای آنتروپی فازی H1، آنتروپی فازی H2/H3 و بدون انتخاب ویژگی به ترتیب 15/96، 18/93 و 3/84  بدست آمد.
    کلیدواژگان: بیماری برگ گیاه، پردازش تصویر، آنتروپی فازی و طبقه بند مشابه
  • حسین بلانیان، سید حسین کارپرورفرد*، هادی عظیمی نژادیان صفحات 547-556
    باتوجه به اینکه بالاترین عملکرد بذر ذرت در بهترین یکنواختی فواصل قرارگیری آن ها و تراکم بوته ها در مزرعه حاصل می شود، در این تحقیق با تغییر برخی مولفه های موثر در طراحی موزع غلتکی شیاردار، ارائه ی موزعی جدید از نوع غلتکی شیاردار جهت کشت ردیفی ذرت، در نرم افزار Solidworks طراحی و از جنس تفلون زلامید ساخته شد. ارزیابی آزمایشگاهی در هشت سطح فاصله بین بذور (8، 9، 10، 11، 12، 13، 14 و 15 سانتی متر) که ناشی از تعداد شیار (سه سطح)، سرعت دورانی موزع (هشت سطح) و سرعت پیشروی ثابت 5/3 کیلومتر بر ساعت بودند، بر روی تسمه آغشته به گریس انجام شدند. شاخص های چندکاشتی، کیفیت تغذیه، نکاشت، دقت و میزان بذور آسیب دیده جهت ارزیابی موزع غلتکی شیاردار درنظر گرفته شدند. آزمایش ها بر پایه طرح کاملا تصادفی انجام شده و در نرم افزارهای SAS و SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصله بر پایه رگرسیون خطی چند متغیره نشان داد که در سرعت دورانی 105 دور بر دقیقه، موزع 5 شیاره بهینه فاصله بذر تا بذر معادل 11 سانتی متر خواهد بود.
    کلیدواژگان: تسمه آغشته به گریس، ردیف کار، شاخص های ارزیابی، کشت دقیق
  • نسیم منجزی* صفحات 557-567
    اختلالات اسکلتی-عضلانی ناشی از وضعیت های نامناسب کاری در کشت‎ وصنعت های نیشکر استان خوزستان، امروزه دلیل خیلی از آسیب های نیروی انسانی در مزارع نیشکر است. خطر مواجهه با عوامل آسیب رسان به سیستم اسکلتی-عضلانی با روش های متعددی نظیر REBA، RULA، QEC و OWAS ارزیابی می شود. این مطالعه با هدف تعیین میزان آسیب های اسکلتی-عضلانی و ارزیابی ارگونومیکی وضعیت های انجام کار توسط کارگران تهیه قلمه، کاشت و برداشت نیشکر با استفاده از روش OWAS انجام شد. در این مطالعه ی توصیفی-تحلیلی وضعیت های کاری 20 گروه 10 نفره کاشت و 100 کارگر تهیه قلمه و برداشت مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر وضعیت کارگران در حالت های مختلف ثبت شد. سپس به قسمت های مختلف بدن بر اساس وضعیت آن ها طبق روش مورد مطالعه کد داده و این کدها وارد جدول شد و امتیازهای نهایی با استفاده از نرم افزار winOWAS محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در عملیات تهیه قلمه، کاشت و برداشت نیشکر به ترتیب 37/36، 67/41 و 33/33 درصد وضعیت بدنی کارگران در بحرانی ترین وضعیت، قرار داشت. بنابراین شیوع اختلالات اسکلتی- عضلانی بین کارگران تولید نیشکر قابل توجه است. بر اساس نتایج به دست آمده، عمده ترین مشکلات ارگونومیکی شامل وضعیت بدنی نامناسب، بلند کردن و حمل بارهای سنگین و خمش و پیچش کمر می باشد.
    کلیدواژگان: اختلالات اسکلتی-عضلانی، ارگونومی، کارگر، کشت و صنعت نیشکر، کشاورزی
  • مجید خانعلی*، اسدالله اکرم، مهدیه محمدنیا، هما حسین زاده بندبافها، بهزاد الهامی صفحات 569-579
    در این تحقیق مصرف انرژی و انتشار آلاینده های زیست محیطی تولید کیک با روش ارزیابی چرخه زندگی در استان گیلان مطالعه و بررسی شد. داده های لازم از طریق پرسش نامه و مصاحبه حضوری از 21 کارخانه تولید کیک در گیلان جمع آوری شد. انرژی معادل نهاده ها و ستانده با استفاده از ضرایب انرژی نهاده ها به دست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که مقدار 57/62670 مگاژول انرژی برای تولید هر تن کیک مصرف شده است. بیشترین سهم انرژی مصرفی به گاز طبیعی با 30931 مگاژول اختصاص داشت. بررسی شاخص های انرژی نشان داد که بازده مصرف انرژی در تولید کیک در گیلان 2872/0 است. نتایج ارزیابی چرخه زندگی نشان داد در تولید کیک 49/13099 کیلوگرم کربن دی اکسید معادل به هوا منتشر شده است که در حدود 86 درصد  از آن ناشی از فعالیت های خارج از کارخانه و بقیه مربوط به احتراق گاز طبیعی جهت پخت کیک است.
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه زندگی، انرژی، شاخص های زیست محیطی، شاخص های انرژی، کیک
  • مریم جلیلی، لادن رشیدی*، حمید رشیدی نوده صفحات 581-593
    هدف از این تحقیق، بررسی ویژگی های روغن های کنجد تهیه شده به روش پرس سرد بود. تعداد 18 نمونه روغن کنجد جمع آوری و علاوه بر ویژگی های کیفی مقدار اسیدهای چرب سیس و ترانس، استرول ها، استیرن و توکوفرول ها در آنها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد از بین نمونه های مورد بررسی، 7 نمونه (حدود 39%) حداقل در یکی از ویژگی های مورد بررسی با استاندارد ملی مطابقت نداشته و بیشترین میزان عدم انطباق نمونه ها مربوط به مقدار توکوفرول ها و استرول ها بود. مهم‏ترین استرول موجود در روغن کنجد از نظر کمی بتاسیتوسترول بود (7/57 تا 9/61%). نتایج نشان داد نمونه ها از ویژگی های کیفی خوبی برخوردارند، گرچه کاهش توکوفرول در برخی از نمونه ها مشاهده شد که می‏تواند به دلیل استفاده از المنت‏های حرارتی حین استخراج روغن باشد. لذا تعیین میزان توکوفرول شاخص مهمی برای تعیین کیفیت روغن استحصال شده به روش پرس سرد  می‏باشد.
    کلیدواژگان: روغن کنجد، پرس سرد، کیفیت
  • بهلول رامش، سید سعید محتسبی*، شاهین رفیعی صفحات 595-606
    عطر و رایحه برنج یکی از ویژگی های مهم در بررسی کیفیت و موثر در میزان بازارپسندی آن است. در این پژوهش از یک سامانه بینی الکترونیکی متشکل از شش حسگر نیمه هادی اکسید فلزی به عنوان یک روش غیرمخرب در بررسی امکان تفکیک ارقام مختلف برنج ایرانی و یک نوع برنج تقلبی که از تقلب های رایج در عرضه برنج است، استفاده شده است. روش تحلیل مولفه های اصلی با دو مولفه اصلی قادر بود 89% از واریانس (تغییرات) داده ها را برای پنج نمونه از ارقام اصلی برنج را پوشش دهد. همچنین این تحلیل توسط دو مولفه اصلی اول و دوم، 96% از واریانس داده ها را برای چهار نمونه برنج که شامل دو رقم برنج اصلی و دو نمونه برنج تقلبی است، را توصیف کند. با استفاده از روش تحلیل تفکیک خطی، دقت %100  برای هر دو گروه از نمونه ها به دست آمد. دقت شبکه عصبی مصنوعی در طبقه بندی نمونه ها، 6/98% برای تفکیک دو گروه ارقام ایرانی و نمونه های اختلاطی به دست آمد.
    کلیدواژگان: برنج ایرانی، برنج تقلبی، بینی الکترونیک، تشخیص الگو
  • سجاد حیدری، اسماعیل میرزایی قلعه*، حکمت ربانی، فرشاد وصالی صفحات 607-614
    در این تحقیق، برخی از پارامترهای کیفی آب استخر پرورش ماهی شامل pH، هدایت الکتریکی (EC)، کل مواد محلول (TDS) و کدورت (Turb) به کمک روش های استاندارد اندازه گیری شده و با استفاده از پردازش تصاویر گرفته شده توسط گوشی تلفن همراه هوشمند و شبکه های عصبی مصنوعی پیش بینی شدند. همه آزمایش ها در استخر پرورش ماهی کپور در شهرستان سنقر واقع در استان کرمانشاه انجام شد. نمونه ها از سه عمق مختلف جمع آوری شدند. دوازده مولفه شامل 6 مولفه رنگی (قرمز، سبز، آبی، سیاه، خاکستری و سفید) و 6 مولفه بافت (میانگین، انحراف معیار، نرمی، گشتاور سوم، یکنواختی و آنتروپی) از نمونه تصاویر گرفته شده استخراج و به عنوان ورودی مدل شبکه عصبی انتخاب شدند. بر اساس نتایج، شبکه با ساختار 4-15-12 (12 نرون در لایه ورودی، 15 نرون در لایه مخفی و 4 نرون در لایه خروجی) به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی پارامترهای pH، TDS، EC و Turb به ترتیب با ضرایب تبیین 913/0،  993/0، 994/0 و 958/0 و مقادیر RMSE به ترتیب برابر 054/0، 835/1، 766/3 و 262/0 انتخاب شد.
    کلیدواژگان: آب، استخر پرورش ماهی، کیفیت سنجی، تلفن همراه هوشمند، شبکه عصبی مصنوعی
  • زهرا نادری مایوان*، سید جعفر هاشمی، رضا طباطبایی کلور، محمد یونسی الموتی صفحات 615-631
    پسماندهای خانگی درصد زیادی مواد تجزیه پذیر دارند که برای تهیه کود گیاهی یا کمپوست منبع بسیار مناسب است. این پژوهش باهدف بررسی اثر موادحجیم بر بلوغ و کیفیت کمپوست ضایعات غذایی در راکتورهای خانگی انجام گردید. در این تحقیق از 4 تیمار به ترتیب ضایعات خانگی (FW)، ضایعات خانگی به همراه باگاس نیشکر و زغال زیستی (FWSB)، ضایعات خانگی با خاک اره و زغال زیستی (FWGB) و ضایعات خانگی به همراه نان خشک و زغال زیستی (FWBB) مورداستفاده قرار گرفت. باگاس نیشکر و خاک اره، نان خشک و زغال زیستی تولیدشده از لجن فاضلاب مرغداری برای دستیابی به C/N تعیین هدف شده (تقریبا 24) مورداستفاده قرار گرفتند. در پایان فرایند، میزان pH در تیمار FWSB بیشترین مقدار(1/8) و در تیمار FWBB کمترین مقدار را (88/6) دارا بود. EC در طول فرایند در تیمارها، یک روند مشابه صعودی را طی کرده است. نسبت بهینه C/N در همه ی تیمارها مشاهده شد. همچنین FWSB دارای اثر مطلوب تری بر فرایند کمپوست سازی و کیفیت کمپوست نهایی است و با ایجاد تخلخل و حفظ رطوبت توده، سبب کنترل pH و EC می گردد.
    کلیدواژگان: رآکتورخانگی، ضایعات غذایی، کمپوست، گازهای گلخانه ای، نسبت C، N
  • انوار یاسر، کرامت الله رضایی*، مریم سلامی، سوری اورومئی صفحات 633-642
    هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت پروتئین مکمل های غذایی تولید شده از لوبیا و ماش جوانه زده و ارزیابی سلامت محصول از لحاظ خواص نگهداری و محتوای فلزات سمی است. نتایج نشان داد که سطوح انرژی این محصول بالاتر از میزان نیاز انرژی روزانه توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی برای نوزادان در سال 2009 می باشد. محتوای مس در محصول تولیدی پائین تر از میزان آن در نمونه شاهد بود. محتوای کروم در هر دو فرمول در سطح 22/0 میلی گرم در کیلوگرم به دست آمد که این سطوح و سطح مس پائین تر از سقف های مجاز مربوط به عناصر کمیاب ثبت شده توسط سازمان های تخصصی می باشد. مکمل غذایی تولید شده در این مطالعه دارای سطوح بالاتر انرژی، کیفیت بهتر هضم پروتئین و مقدار بیشتر اسید آمینه می باشد که به همین دلیل فرمول توسعه یافته حاضر می تواند برای کودکان مبتلا به مشکلات تغذیه ای و کمبود مواد مغذی مناسب باشد.
    کلیدواژگان: غذای کودک، جوانه-زنی، سوءتغذیه انرژی حاصل از پروتئین، کیفیت مواد غذائی
  • امین نجفی، زهرا امام جمعه*، غلامرضا عسکری صفحات 643-656
    هدف از تحقیق حاضر، مدل سازی و بهینه سازی پارامترهای دستگاه الکتروریسی برای تولید غشاء نانوالیافی با کاربرد در سیستم های غشایی از پلیمر پلی سولفون (PSF) با استفاده از روش سطح پاسخ می باشد. برای این منظور، تاثیر ولتاژ (18-12 کیلو ولت)، سرعت جریان محلول پلیمری (6/0-3/0 میلی لیتر در ساعت) و فاصله بین سوزن و جمع کننده (5/17-5/10 سانتی متر) و اثر سورفکتانت غیر یونی Triton x-100 (TR-100) بر مورفولوژی و ساختار غشاء نانوالیافی مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای تولید نانوالیاف به این صورت می باشد: ولتاژ اعمال شده 31/16 کیلوولت، سرعت جریان محلول پلیمری 39/0 میلی لیتر در ساعت و فاصله الکتروریسی 45/15 سانتی متر. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد با افزودن سورفکتانت، قطر نانوالیاف حدود 20 درصد کاهش یافته و خواص مورفولوژیکی نانوالیاف بهبود یافته و نانوالیاف یکدست و همگن تولید گردیده است. زاویه تماس غشاءهای نانوالیافی مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج بیانگر آبگریز بودن هر دو غشاء (PSF و PSF/TR-100) می باشد.
    کلیدواژگان: الکتروریسی، غشاء نانوالیافی، سورفکتانت، پلی سولفون
  • فاطمه کوهساری، زهرا امام جمعه، محمدسعید یارمند* صفحات 657-670
    بیماری سلیاک (CD)، نوعی بیماری خودایمنی گوارشی است که به صورت ناتوا نی در هضم گلوتن بروز می کند. تنها راه درمان این بیماری استفاده از یک رژیم غذایی فاقد گلوتن در تمام طول عمر فرد است. بنابراین، توجه به تولید مواد غذایی بدون گلوتن با کیفیت برای مصرف این بیماران، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدین منظور هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر جایگزینی شکر با استویا در سه سطح (0، 5/0 و 1 %) و افزودن آرد دانه چیا در دو سطح (0 و 8 %) و ایزوله پروتئین نخود در دو سطح (0 و 3 %) بر میزان وزن مخصوص، رفتار جریانی خمیر، رطوبت، حجم مخصوص، تخلخل، سفتی بافت، شاخص قهوه ای شدن، فعالیت آبی و ویژگی های حسی مافین بدون گلوتن بر پایه آرد برنج بود. نتایج آزمایشات نشان داد که وجود استویا-شکر- آرد دانه چیا به خصوص در حالت ترکیبی علاوه بر افزایش میزان رطوبت و فعالیت آبی قادر به افزایش حجم مخصوص، تخلخل، شاخص قهوه ای شدن و کاهش وزن مخصوص بودند. همچنین نمونه شکر- آرد دانه چیا از سفتی بافت کمتر و ویژگی های حسی بهتری برخوردار بود، نتایج ارزیابی حسی نشان داد نمونه شکر - آرد دانه چیا بالاترین میزان پذیرش (نمره 5) را دارا بود.
    کلیدواژگان: سلیاک، مافین بدون گلوتن، آرد برنج، استویا، آرد دانه چیا
  • شاهین رفیعی*، زهرا خسروبیگی، سید سعید محتسبی، امین نصیری صفحات 671-681
    تهیه نقشه از محیط گلخانه و تعیین موقعیت گلدان ها در این نقشه، که اصلی ترین موانع در محیط های کشاورزی خصوصا گلخانه هستند، گامی ضروری در خودکار نمودن اغلب عملیات های کشاورزی است. در این تحقیق با استفاده از بینایی استریو به استخراج نقشه از محیط گلخانه و تشخیص و جداسازی گلدان ها در این نقشه پرداخته شد. برای برآوردن شدن این هدف از چارچوب راس و گره ها و اتصالات شبکه ای در این چارچوب استفاده شد. برای ارزیابی الگوریتم طراحی شده، میزان خطای موقعیت تخمین زده شده گلدان ها به وسیله الگوریتم با موقعیت واقعی گلدان ها، براساس فاصله اقلیدسی محاسبه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که 100 درصد گلدان ها شناسایی و تعیین موقعیت شدند. تخمین خطا در تعیین موقعیت گلدان ها دارای میانگین 056/0 متر و ریشه میانگین مربع خطای 0006/0 متر بود. همچنین، بیش ترین خطا در تخمین موقعیت گلدان ها، 137/0 متر و کم ترین مقدار خطا 005/0 متر بود.
    کلیدواژگان: بینایی استریو، گلدان، راس، گلخانه
  • حمیدرضا بخشی، غلامرضا چگینی*، پیام زرافشان، اکبر عرب حسینی صفحات 683-694

    امروزه روش کشت عمودی به دلیل بهره وری بالا در واحد سطح و بهبود کیفیت محصولات گلخانه ای مورد توجه قرار می گیرد. در حال حاضر برای ساخت انواع فرم های پشتیبان گیاه در کشت عمودی برای محصولات گلخانه ای از روش های مرسوم و دستی استفاده می شود. بنابراین ساخت فرم های مختلف پشتیبان گیاه با استفاده از فناوری کنترل عددی رایانه ای(CNC) از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی یک سیم خم کن اتومات به منظور ایجاد فرم های مختلف پشتیبان گیاه ارائه شده است. این دستگاه، از سه واحد مکانیکی، الکترونیکی و کنترل- برنامه نویسی تشکیل شده است. در واحد مکانیکی به ترتیب برای انتقال و خم کردن سیم از مکانیزم تبدیل حرکت دورانی به خطی به همراه یک موتور پله ای و شفت عمودی خارج از مرکز چرخدنده استفاده شد. همچنین به منظور خم کردن سه بعدی سیم، با ثابت نگه داشتن سیم و چرخش صفحه کاری حول محور انتقال، فرآیند خم کاری در مختصات جدیدی انجام گرفت. در بخش الکترونیکی دستگاه، از برد آردوینو، سه عدد موتور پله ای و سه عدد درایور و یک موتور DC استفاده گردید. در ادامه با ارتباط مجموعه الکترونیکی با کامپیوتر و سپس با ارسال فرمان حرکتی، دستگاه توسط اپراتور کنترل گشته که این فرآیند در محیط آردوینو انجام می شود. در این دستگاه اثر پارامترهای فرکانس در چهار سطح (31، 42، 50 و 61 هرتز)، فاصله خم کن تا تکیه گیاه در دو سطح (7/1 و 3/2 میلی متر) و زمان در چهار سطح (5، 7، 8 و 10 ثانیه) به عنوان متغیرهای مستقل بر روی تغییر مکان خطی و زاویه ای سیم به عنوان متغیرهای وابسته ارزیابی گردید و عملکرد ماشین ساخته شده با مدل های نرم افزاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با تغییرات پارامتر های مستقل، در مدلسازی انواع فرم های پشتیبان گیاه با نرم افزار و دستگاه ساخته شده تفاوت معنی داری مشاهده نمی شود. به طور کلی، دستگاه سیم خم کن اتومات ساخته شده در این پژوهش فرم های مختلف، پیچیده و کاربردی پشتیبان گیاه را با دقت و سرعت بالایی ایجاد کرده و بهینه سازی هر کدام از فرم ها را برای رشد گیاه فراهم می کند.

    کلیدواژگان: پشتیبان گیاه، خم کاری سه بعدی، سیم خمکن اتومات، کشت عمودی، CNC
  • حسین کیانی*، آیدا ساعتچی، مطهره حق شناس، نگین جعفری، محسن لبافی مزرعه شاهی صفحات 695-703
    در این مقاله اثر فرایندهای مختلف آسیاب دانه کنجد (پره ای، سرامیکی، ساچمه ای، و سنگی) بر ریزساختار، توزیع اندازه ذرات و ویژگی های رئولوژیکی ارده مطالعه گردید. ارده یک سیال سوسپانسیون بر پایه روغن بود و در آن ذرات حاوی پروتئین با شکل های مختلف در فاز پیوسته روغنی معلق بودند. فرایند آسیاب سنگی بزرگ در مقایسه با سایر روش های آسیاب کردن بر روی کاهش اندازه ذرات ، بهبود خواص رئولوژیکی و پایداری ارده در سطح احتمال 5% تاثیر معنی داری داشت. پایداری کلوئیدی با کاهش اندازه متوسط ذرات به زیر 5 میکرون بهبود یافت. رفتاررقیق شوندگی با برش برای همه نمونه های ارده دیده شد که به ساختار کلوئیدی ذرات آسیاب شده مرتبط بود. آزمون خزش نشان داد که ساختار الاستیک ارده با کاهش اندازه ذرات به رفتار ویسکوز تغییر یافت و این رفتار وابسته به روش آسیاب کردن بود. میزان سفیدی ارده با کاهش اندازه ذرات کاهش پیدا کرد.
    کلیدواژگان: خواص رئولوژیک، آسیاب، پایداری، کنجد، ارده
  • شعبان قوامی جولندان*، علی سمیع، حسن ذکی دیزجی، محمد حجتی صفحات 705-715
    خشک کردن یکی از گسترده ترین روش های مورد استفاده برای نگهداری میوه ها و سبزی ها می باشد. در فرآیند خشک کردن، به منظور رسیدن به یک فعالیت آبی نهایی، درصد آب ماده ی غذایی کاهش می یابد. این عمل پایداری میکروبی محصول را تضمین کرده و تغییرات فیزیکی و شیمیایی را به حداقل می رساند. در این مطالعه اثر پیش تیمار اسمزی و فراصوت بر توت فرنگی مورد بررسی قرار گرفت. توت فرنگی بعد از برش، در محلول اسمزی ساکارز با غلظت 60 درصد و همچنین آب مقطر غوطه ور شدند. در ادامه یک نمونه در محلول ساکارز تحت فرآیند فراصوت (UOD)، یک نمونه در محلول ساکارز بدون فراصوت (OD) و یک نمونه محلول در آب مقطر با فراصوت (UDW) پس از طی مدت زمان های 10، 20 و 30 دقیقه در آون با دمای 60 درجه سیلسیوس برای تکمیل فرآیند خشک شدن قرار گرفتند. سپس تاثیر پیش تیمار اسمزی و فراصوت بر میزان از دست دادن آب، جذب مواد جامد محلول، کاهش وزن، جذب مجدد آب، درصد چروکیدگی، بافت، شاخص رنگ *b *a *L و مقبولیت حسی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که پیش فرایند اسمزی-فراصوت سبب افزایش جذب مواد جامد محلول، از دست دادن آب، کاهش وزن و بافت نمونه می شود. همچنین درصد چروکیدگی (تا 44/21 درصد) و شاخص قرمزی و زردی در طی زمان فراصوت کاهش یافتند. نمونه های پیش تیمار دیده اسمزی از نظر طعم، رنگ، بافت و پذیرش کلی مقبولیت بیشتری در بین مصرف کننده ها داشتند. با اعمال انواع پیش تیمارها، کل زمان خشک شدن به میزان 5 الی 25 درصد کاهش می یابد. در این میان خشک کردن با پیش تیمار اسمزی_فراصوت از نظر زمان مقرون به صرفه تر است.
    کلیدواژگان: خشک کردن اسمزی، فراصوت، توت فرنگی، کیفیت سنجی
  • اسدالله اکرم*، بهزاد الهامی، مجید خانعلی صفحات 717-735
    در سال های اخیر ارزیابی چرخه حیات به ابزار مناسبی جهت بررسی و تعیین میزان اثرات زیست محیطی در تولیدات کشاورزی و صنایع غذایی تبدیل گردیده است؛ به طوری که در بسیاری از کشورها از آن به عنوان ابزاری برای تصمیم گیری های کلان در برنامه ریزی تولیدات کشاورزی استفاده می شود. با در نظر گرفتن ماهی به عنوان تامین کننده ی بخش مهمی از پروتئین مورد نیاز بشر، پژوهشی بر روی بررسی شاخص های زیست محیطی (بخش های اثر) در سامانه ی تولید ماهیان گرم آبی در استان گیلان انجام گرفت. اطلاعات مربوط به میزان تولید نهاده های مصرفی (انتشارات غیر مستقیم) و مصرف آن ها در استخرها (انتشارات مستقیم) از طریق 57 پرسش نامه ی نمونه گیری شده و پایگاه داده ای اکواینونت جمع آوری گردید. نتایج نرمال سازی بخش های اثر  نشان داد که شاخص های مسمومیت آب های آزاد، اسیدی شدن و مسمومیت آب های سطحی بیشترین مقادیر آلاینده های زیست محیطی را به ترتیب با مقادیر 7-10×17/5، 7-10×95/1، 7-10×98/0 به خود اختصاص داد هاند. انتشارات ناشی از تولید نهاده ی الکتریسیته (انتشارات غیر مستقیم) و آلاینده های منتشر شده از مصرف سه نهاده ی الکتریسیته، کودهای شیمیایی و کود دامی (انتشارات مستقیم) بیشترین سهم از میزان آلایندگی را بر روی شاخص های مذکور داشتند. همچنین مقایسه ی نتایج روش های طراحی انفیس نشان داد که روش خوشه بندی فازی 8 خوشه ای نسبت به روش های جداسازی شبکه ای و خوشه بندی کاهشی، با دقت بالاتر و خطای کمتری قادر به پیش بینی مقادیر بخش های اثر زیست محیطی می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه ی حیات، خوشه بندی فازی، شاخص نهایی زیست محیطی، مسمومیت آب های آزاد
  • مهسا نورالدینی، فروغ محترمی*، محسن اسمعیلی صفحات 737-748
    در این پژوهش، فیلم های بر پایه ژلاتین- آرد سنجد حاوی نانو ذرات اکسید روی (0، 2، 4 و 6% وزنی/وزنی) مورد مطالعه قرار گرفت. ضخامت، حلالیت، نفوذ پذیری به بخار آب، ازدیاد طول تا نقطه شکست فیلم های حاوی نانو ذرات اکسید روی، بیشتر از فیلم های شاهد بود. با افزایش درصد نانو ذرات اکسید روی، میزان روشنایی (L*) و شفافیت فیلم ها کاهش و پارامترهای قرمزی (a*)و زردی (b*) افزایش یافت)05/0 (P
    کلیدواژگان: خواص مکانیکی، فعالیت آنتی اکسیدانی، زیست تخریب پذیر
|
  • Ahmad Jahanbakhshi, Kobra Heidarbeigi * Pages 499-512
    Hearing loss due to harmful sound is one of the most important occupational illnesses. Agricultural mechanization with the use of a variety of machinery causes problems in occupational safety and health for those working in this field. In this study, some of the factors affecting the noise generated by a garden tractor (H.938 Model) were evaluated and predicted. The tests were performed according to international standards of sound such as ISO 5131 and ISO 7216 at different engine speeds, gear positions, road type and microphone distance. The total number of treatment combinations for extracting sound signals released by the garden tractor reached 216 with 72 treatments and three repetitions. The obtained data were analyzed in the form of a factorial test based on a completely random plan. Besides, Artificial Neural Network and ANFIS model was created to predict the sound level in the aforementioned tractor with 216 patterns for training and assessment. The results of the research showed that the effect of the main factors on the level of sound emitted by the garden tractor were significant at probability level of 1%. The results of frequency analysis showed that noise pressure level decreases according to increase in frequency and the sound intensity that reaches the driver's ear is equal to 77.93 dB at the frequency of 4000 Hz. The results of Artificial Neural Network and ANFIS model for forecasting the Sound pressure level of the garden tractor with the highest coefficient of determination (R2) for this research were 99.73 and 99.91, respectively.
    Keywords: Garden Tractor, Sound Pressure Level, Frequency Analysis, Exposure Time, Prediction
  • Zahra Erahimpour, Vali Rasooli Sharabiani *, Ebrahim Taghinezhad Pages 513-522
    Agricultural production systems have a wide and varied range of energy consumption and environmental publications. Therefore, the study of environmental dimensions of any agricultural product is necessary. In this study, an integrated approach was used to assess and evaluate the greenhouse cucumber production process in East-Azarbaijan using life cycle assessment. The boundary of the system included all activities related to the production, transport and consumption of various inputs for the production of greenhouse cucumbers. Regarding the conditions of the study area, which has cold and dry air, information on spring cucumber cultivation was investigated. After collecting basic information, we calculated the life cycle log information (including three parts of consumption inputs, direct and indirect agricultural publications), and after obtaining indirect publications (Publication to Water, Publications to the Air and Publications to the Soil), the amount Pollutants were calculated in greenhouse cucumber production. According to the results of the study, the highest amount of contamination with 2914.81 kg of dichlorobenzene 861 was related to free water poisoning. The depletion of fossil resources with 1500 MJ was the second generation of pollutants, and the potential for global warming with a share of 183 Kg of carbon dioxide was the third largest pollutant.
    Keywords: Greenhouse cucumber, Environmental Pollution, Energy
  • Nasser Behroozi, Khazaei *, Hosain Darvishi Pages 523-533
    In this study, a hot air- microwave dryer equipped to imaging system was used for modeling of drying kinetics of strawberry slice. The experiments were conducted at three levels of hot air temperature of 50, 60, and 70  C with 0.5 m/s air velocity as well as three levels of microwave power density of 2.7, 3.5 and 5 W/g with 40 C air temperature. In order to estimate the drying curve, seven different thin layer mathematical drying models were fitted to experimental data and according to the obtained results, Page’s model could satisfactorily describe the drying curve with highest R2 value (0.9945-0.9987) and lowest RMSE (0.0097-0.0213) of microwave data and Logarithmic model could describe the drying curve with highest R2 value (0.9945-0.9987) and lowest RMSE (0.0097-0.0213) of hot air drying data. Also ∆E color kinetic demonstrated that highest color changes were happened in the initial drying stage and remained constant in the other drying stage in microwave and finally the ∆E value changed in any power density near 10. But in hot air drying the color changes occurred progressively during drying process and reached upper than 15.
    Keywords: Moisture content, Color kinetic, Drying time
  • Hadis Biabi, Saman Abdanan Mehdizadeh *, Mohamadreza Salehi Salmi Pages 535-546
    The automatic detection of plant diseases in the early stages of growth can increase the quality of the final product and prevent the occurrence of permanent damage in large part of farms. Therefore, in this research an intelligent system was designed and developed based on image processing in order to detect and eliminate the disease in the lilium plant leaf, as well as the classification of healthy plants from the unhealthy ones. Accordingly, 20 healthy flowers and 20 unhealthy were evaluated by machine vision system. In order to classify plants, 19 color and morphology parameters of the plant were extracted and the most effective ones (leaf L, leaf a, leaf b, stem L, and stem length) were selected by fuzzy entropy method and these suitable features were grouped by the similarity classifier. As result, the efficiency of the proposed algorithm to diagnose and classify the disease using fuzzy entropy H1, H2 / H3 fuzzy entropy and without applying selection of features method were 96.15, 93.18 and 84.3, respectively.
    Keywords: Plant leaf disease, image processing, fuzzy entropy, similarity classifier
  • Hossein Balanian, Seyed Hossein Karparvarfard *, Hadi Azimi Nejadian Pages 547-556
    The highest yield of corn seed is obtained at the best uniformity of their placement distances and density in the field. So, in this study by changing the components of the parameters witch effect on grooved roller metering device designing, it could be able to present a new design of metering device in Solidworks software and built from PTFE material for row-crop corn planting. The laboratory evaluation was done on grease belt in eight level of distance between seeds (8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 and 15 cm) which were resulted from number of grooves (three levels) and metering device rotational speeds (eight levels) in 3/5 Km.h-1 forward speed. The multiple index, quality of feed index, miss index, precision index and damaged seeds were considered to evaluate the performance of grooved roller metering device. . By using completely randomized design with three replications in SAS and SPSS software, the results were analyzed. With multiple linear regression, the optimum amount of distance between seeds (11cm) that arose in 105rpm rotational speed of metering devices with 5 grooves.
    Keywords: Evaluation Indexes, Grease Belt, Precision Planting, Row-crop Planter
  • Nasim Monjezi * Pages 557-567
    Musculoskeletal disorders due to inappropriate conditions in sugarcane Agro-Industry in Khuzestan province today are the reason for many human labor injuries in sugarcane fields. The risk of exposure to harmful agents to the musculoskeletal system is evaluated in a variety of ways such as REBA, RULA, QEC and OWAS. The aim of this study was to determine the number of musculoskeletal injuries and ergonomic evaluation of work situation by sugarcane cuttings planting, and harvesting using OWAS method. In this descriptive-analytical study, the workplaces of 20 groups of 10 workers were planted and 100 workers were cutting and harvested. Situations of workers were recorded in different situations. Then they were coded into different parts of the body based on their status according to the method studied and these codes were entered into the table and the final scores were calculated using winOWAS software. The results showed that cuttings harvesting, planting, and harvesting sugarcane were 36.37, 41.67% and 33.33%, respectively, in the most critical situation. The prevalence of musculoskeletal disorders among sugarcane production workers is significant. Based on the results, the main problems of ergonomics are included inappropriate physical condition, lifting and carrying heavy loads and bending of the waist.
    Keywords: Agriculture, Ergonomics, Musculoskeletal Disorders, Sugarcane Agro-Industry, Worker
  • Majid Khanali *, Asadollah Akram, Mahdieh Mohammadnia Galeshklamei, Homa Hosseinzadeh, Bandbafha, Behzad Elhami Pages 569-579
    In this study, the energy consumption and environmental emissions for cake production were studied using life cycle assessment in Guilan Province. Necessary data using questionnaires and interviews was gathered from 21 factories of cake production. Equivalent energy of inputs and outputs was obtained using coefficients of energy. The results of this study showed that 62670.57 MJ of energy was consumed for the production of one ton of cake. The highest share of energy consumption allocated to natural gas with 30931 MJ. Evaluation of energy indices showed that energy efficiency in the production of cake in Guilan is 0.2872. The results of life cycle assessment showed that in cake production 13099.49 kg CO2 eq.  is released into the air that about 86 percent of that was related to activities outside of the factory and the rest was related to the combustion of natural gas for cooking cake.
    Keywords: Cake, Energy, Energy indicators, Environmental indicators, Life Cycle Assessment
  • Maryam Jalili, Ladan Rashidi *, Hamid Rashidi Nodeh Pages 581-593
    The aim of the current study was to investigate the characteristics of sesame oils prepared by cold pressing method. 18 samples of sesame oil were collected and addition to qualitative characteristics, the amount of Cis and trans fatty acid, sterols, sterenes and tocopherols were determined. The results showed that 7 out of 18 samples (about 39%) did not match with the national standard at least for one of the investigated characteristics. The highest non-conformance of the samples related to the amount of tocopherols and sterols. The most important sterol in sesame oil was beta-sitosterol (between 57.7 and 61.9%).The current study showed that samples of sesame oil had the acceptable qualitative specifications, although some of them showed a decrease in tocopherol, which could be due to the use of thermal elements during oil extraction. Therefore, determining the amount of tocopherol is an important indicator to determine the quality of cold pressed oil.
    Keywords: sesame oil, cold pressed, Quality
  • Bahlool Ramesh, Seyed Saeid Mohtasebi *, Shahin Rafiee Pages 595-606
    Rice aroma is one of the important features of rice quality which affects its marketability. In this study, an electronic system consisting of six semiconductor metal oxide sensors was used as a non-destructive method for the separation of Iranian rice varieties and a frauded rice sample, which is a kind of common fraud in rice supply. Analysis of PCA with two main components covered 89% of the variance (variation) of the data for five original rice samples. Also, described 96% of the variance of data for four rice samples, which included two varieties of rice and two fraud samples using LDA method with the accuracy of 100%. The precision of the ANN method was obtained as 98.6% for separation of the two groups of Iranian varieties and the frauded samples.
    Keywords: Iranian rice, frauded rice, electronic nose, pattern recognition
  • Sajad Heydari, Esmaeil Mirzaee Ghaleh *, Hekmat Rabbani, Farshad Vesali Pages 607-614
    In this research some water quality parameters in fish pond includes pH, Electrical Conductivity (EC), Total Dissolved Solids (TDS) and Turbidity (Turb) were determined by standard methods and predicted by image processing using smart phone and artificial neural network. All experiments carried out in Kappur ponds in Sonqor city, Kermanshah province. Samples collected from three different depths. The 12 parameters consisted of 6 color features (red, green, blue, black, gray and white), and 6 tissue features (mean, standard deviation, softness, third torque, uniformity and entropy) were extracted from image samples and were selected as inputs to the neural network model. Based on the results, network with structure of 12-15-4 (12 neurons in the input layer, 15 neurons in the hidden layer and 4 neurons in the output layer) was the best model for predicting the parameters with R2 of 0.913, 0.993, 0.994 and 0.958 for pH, TDS, EC and Turb, respectively. These values for RMSE were 0.054, 1.835, 3.766 and 0.262, respectively.
    Keywords: Artificial Neural Network, Fish pond, Smart phone mobile, Quality, Water
  • Zahra Naderi My One *, Seyyed Jafar Hashemi, Reza Tabatabaei Kolor, Mohammad Younesi Pages 615-631
    Food waste has a high content of decomposable material. This material is very good source for fertilizer or compost has a better quality than commercial mineral fertilizers. This research investigated the effect of bulking agents on the maturity and greenhouse gaseous emissions of composting food waste. Food waste with biochar product sewage agriculture with three different treatments (sugercan baggas (FWSB) –bread (FWBB) - sawdust (FWGB) were used. The parameters of temperature, humidity, percentage of material, C/N ratio, pH, EC, carbon losses and nitrogen were measured compared and evaluated. In this study, the decomposition of food waste occurred at a temperature of 60-65 ° C, and this high degree of healing could significantly improve the response time. After 60 hours of the production process, the C/N ratio in the FW from 23.13 to 16.35 and in the FWSB from 24.5 to 21 and in the FWBB from 28.82 To 23.61 and in FWGB from 26.26 to 21.5. The organic matter of FW was from 81% to 52% and in FWGB from 86% to 53.61% and in FWSB from 87.3% to 59% and in FWBB ranged from 83.7% to 57%. The EC level in each of the treatments was incremental and its rate was evaluated in all treatments. At the end, the composting process led to improved fertility indices in each of the treatments and reached a maturity very quickly. This process there is a significant competitive advantage in reducing fertility production times compared with other previous studies.
    Keywords: domestic in-vessel reactor, food waste, compost, greenhouse gaseous, C, N ratio
  • Anwaar Yaser, Karamatollah Rezaei *, Maryam Salami, Souri Oroumei Pages 633-642
    The aim of this study was to evaluate the protein quality of complementary baby food produced from germinated beans and mung bean and to assess the health and safety of the product in terms of storage and toxic metal content. The results showed that energy levels of this product were higher than the daily energy requirements recommended by WHO for infants in 2009. Copper content was higher in the control compared to that in GCBF. Chromium content was at 0.22 mg/kg in both formula (GCBF and the control). These levels are below the safety limits of trace elements recorded by specialized organizations. GCBF exhibited high levels of energy and quality of digestibility of proteins and possessed the highest amounts of amino acids. Therefore, the developed formula is suitable for children suffering from nutritional problems and nutrient deficiencies.
    Keywords: baby food, germination, protein–energy malnutrition, nutritional quality
  • Amin Najafi, Zahra Emam, Djomeh *, Gholamreza Askari Pages 643-656
    The scope of this research was to model and optimize the electrospun parameters for the production of nanofiber membrane from polysulfone (PSF) polymer using the response surface methodology (RSM) with application in membrane systems. For this purpose, the influence of applied voltage (12-18 KV), flow rate (0.3-0.6 mL/h), the distance between needle and collector (10.5-17.5 cm) and effect of non-ionic surfactant Triton x-100 (TR-100) on the morphology and structure of nanofibers membrane was investigated. The optimal conditions for the fabrication of nanofibers were found to be as follow: the voltage 16.31 kV, the flow rate 0.39 mL/h, and the spinning distance 15.45 cm. The results of SEM demonstrated that with the addition of the surfactant, the fiber diameter reduced about 20% and the morphological properties of PSF nanofiber improved and homogeneous nanofibers have been produced. The contact angle of the developed nanofibers demonstrated that their surfaces were hydrophobic (PSF and PSF/TR-100).
    Keywords: : Electrospinning, Nanofiber Membrane, Surfactant, Polysulfone
  • Fatemeh Kouhsari, Zahra Emam Jomeh, Mohammad Saeid Yarmand * Pages 657-670
    Celiac Disease (CD) is a type of autoimmune gastrointestinal disorder that develops as a patient's inability to digest gluten in food. The only treatment of this disease is a gluten-free diet throughout one's life. Therefore, considering the production of high quality gluten-free food production for these patients is important. The aim of this study was to investigate the effect of sugar replacement with stevia at (0, 0.5 and 1 levels) and Chia Seed Flour (CSF) (0 and 8 % levels) and Chickpea Protein Isolated (CPI) (0 and 3 % levels) on specific gravity, batter flow properties, moisture content, specific volume, porosity, hardness, browning index, water activity and sensory properties of gluten-free muffin prepared from rice flour. The results indicated stevia, sugar and CSF especially combination of them  are able to increase moisture content, water activity, specific volume, porosity and browning index (BI) and decrease specific gravity. Also sugar-CSF sample had lower hardness, higher sensory properties and got highest acceptance rate (score5) in sensory assessment comparison with other samples.
    Keywords: Coeliac, gluten-free rice muffin, Stevia, CSF
  • Shahin Rafiee *, Zahra Khosrobeygi, Seyed Saeid Mohtasebi, Amin Nasiri Pages 671-681
    Creating a map of the greenhouse environment and determine the position of the pots on this map, which are the main obstacles in agricultural environments, especially greenhouses, is an essential step in automating agricultural operations. In this research, using stereovision, the map from the greenhouse environment was extracted and the pots in this map were detected and segmented. To reach this goal, ROS framework, nodes and network connections in this framework, was used. To evaluate the designed algorithm, the error rate is calculated using Euclidean distance between estimated locations and actual locations of pots. The results of this study showed that 100% of the pots were identified and positioned. The evaluation results showed that the mean errors in estimating the position of the pots was 0.056 and Root mean squared error (RMSE) was 0.0006. Also, the maximum error in estimating the position of the pots was 0.137m and the minimum error was 0.005m. The results showed that the designed algorithm has a high accuracy in estimating the position of the pots
    Keywords: Stereovision, Pot, ROS, Greenhouse
  • Hamidreza Bakhshi, Gholamreza Chegini *, Payam Zarafshan, Akbar Arabhosseini Pages 683-694

    Nowadays, the vertical cultivation method is considered because of its high productivity per unit area and improvement of greenhouse products quality Conventional and manual methods are currently being used to produce a variety of plant support forms in vertical planting for greenhouse products. Therefore, construction of the various plant supporting forms using computer numerical control (CNC) technology is very important. In this study, design, construction and evaluation of an automatic wire bending machine is provided to create various plant supporting forms. This machine is including three units such as mechanical, electrical and control-programing units. In the mechanical unit, the rotational-to-linear wire conversion mechanism along with stepper motor and eccentric offset vertical shaft mounted gear were used for transferring and bending of the wires, respectively. Also, the new coordinates were created in the bending process by holding of wire and rotating working plate around the transferring axis for 3-D wire bending. In the electronic unit were used an Arduino board, three stepper motors, three drivers and a DC motor. Subsequently, the machine was controlled by an operator through connecting the electronic unit to a computer followed by sending a move command which this process carried out in Arduino medium. The machine parameters such as frequency at four levels (31, 42, 50 and 61 Hz), the distance of bender to plant support at two levels (1.7 and 2.3 mm), and process time at four levels (5, 7, 8 and 10 second) as independent variables were evaluated on linear and angular displacement as the dependent variables and the performance of constructed machine was compared with a software models. The results showed that in the modeling of various plant supporting forms there was not a significant difference between constructed machine and software models through variation of independent parameters. In general, in this study, the constructed automatic wire bending machine was created the high-precision, high-speed and applicable of the different plant supporting forms, and thereby, it provided optimizing the complex designs for plant growth.

    Keywords: Plant Supports, 3-D Wire Bending, Automatic Wire Bending Machine, Vertical Framing, CNC
  • Hossein Kiani *, Aida Saatchi, Motahareh Haghshenas, Negin Jaafari, Mohsen Labbafi Pages 695-703
    In this paper the effect of different milling processes (high shear blender, ceramic mill and ball mill, and stone mill) on the structure and size distribution of sesame paste particles was investigated and rheological properties of the resulting paste samples were analyzed. Sesame paste was a fluid suspension of protein–oil. The results indicated that the stone mill for 10 min in comparison to other mill processing can significantly affect on size reduction of the particles in sesame paste, improving the rheological properties and stability of the product. The results indicated that the colloidal stability of sesame paste was improved by decreasing the median particle size to values below 5 µm. Shear thinning behaviors were observed for different sesame paste samples. Creep test showed that the elastic structure of sesame paste changed to a viscous behavior with decreasing particle size that was also related to the milling method. Whiteness (L-values) of sesame paste decreased with the reduction of particle size.
    Keywords: Rheological properties, Mill, Stability, Sesame, Tahini
  • Shaban Ghavami Jolandan *, Ali Samie, Hassan Zaki Dizaji, MOHAMMAD HOJJATI Pages 705-715
    Drying is one of the most widely used methods for preserving fruits and vegetables. In the drying process, to reach final water activity, the water content of the food has reduced. This guarantees microbial resistance of the products and minimizes the physical and chemical changes. In this study, the effect of osmotic and ultrasonic pre-treatment on strawberries has investigated. Strawberries after cutting, they were submerged in a sucrose osmotic solution by 60% concentration and also distilled water. In the following, a sample in sucrose solution under ultrasonic process (UOD), one sample in a sucrose solution without ultrasound (OD) and one sample of distilled water with ultrasound (UDW) After 10, 20, and 30 minutes in an oven at 60 ° C, were are placed to complete the drying process. After that, the effect of osmotic and ultrasonic pre-treatments on the level of water loss, absorption of soluble solids, weight loss, water re-absorption, shrinking percentage, tissue, color index and sensory acceptability were evaluated. The results showed that osmotic-ultrasonic pre-process led to an increase in absorption of soluble solids, water loss, weight loss and tissue loss. Shrinking Percentage (down to 21.44%) and redness and yellowness index also decreased during sonication. Osmotic pre-treated samples were more acceptable among consumers in terms of taste, color, tissue and general acceptance. Total drying time reduce 5 up to 25% with applying pretreatment types. As a result, osmotic-ultrasound pretreated method of drying is more cost-effective in terms of time.
    Keywords: osmotic drying, Ultrasound, strawberry, quality metering
  • Asadollah Akram *, Behzad Elhami, Majid Khanali Pages 717-735
    In recent years, life cycle assessment (LCA) approach is turned to be a useful tool for investigating and determining the environmental impacts of agricultural products and food industry, so that in most countries, it is used as a tool for decision-making in agricultural production planning. Considering the fish as an important part of the human protein required, an investigation was carried out on the environmental indicators (impact categories) in the system of warm water production in Guilan province. Data related to the production value of inputs (indirect emissions) and their’s consumption (direct emissions) in ponds were collected using sampled questionnaire and Ecoinvent database. The results of normalization showed that marine aquatic ecotoxicity (MAET), acidification (AC) and Freshwater Aquatic Ecotoxicity (FAET) have the highest amount of environmental pollutants as 5.17×10-7, 1.95×10-7 and 0.98×10-7, respectively. Emissions resulting from the production of electricity (direct emissions) and pollutants released from the use of electricity, chemical fertilizers and manure (indirect emissions) have the highest share of pollution on these indicators. Also, the comparison of the results of ANFIS design methods showed that the fuzzy C-means method with 8 clusters, with higher accuracy and less error, was able to predict the values of environmental impact categories.
  • Mahsa Nouraddini, Forogh Mohtarami *, Mohsen Esmaiili Pages 737-748
    In this study, edible films based on gelatin - russian olive flour (Elaeagnus angustifolia L.) incorporated with ZnO nanoparticles (2, 4 and 6% w/w) were investigated. The thickness, solubility, water vapor permeability, elongation to breakpoint of films with ZnO were higher than control ones. Color measurement of the edible films indicated that increasing the percent of ZnO nanoparticles, decreased the brightness(L*) and transparency and increased the a* and b* parameters of films (P < 0.05). In general, adding nanoparticles up to 4% increased the antioxidant capacity of the films compared to the control sample. Morphology images of the films showed that with the addition of ZnO the surface of the films was roughercompared to the control sample. Moreover, ZnO nanoparticles decreased the biodegradability of films. In general, films based on gelatin and russian olive flour with 2% ZnO are suitable films with good physical and chemical properties for food packaging.
    Keywords: Mechanical properties, Antioxidant activity, biodegradability