per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
105
110
10.22059/ijbse.2013.35212
35212
Research Paper
بررسی اثر برنامه¬های توسعه بر تحولات مکانیزاسیون ایران
An Investigation of the Effect of the Development Plans on Iran’s Mechanization Evolution
حسن مافی
1
سیدصفدر حسینی
2
الهام فودازی
3
کارشناس ارشد اقتصاد کشاورزی دانشگاه تهران
استاد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی، دانشگاه پیام نور تهران
هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثر برنامههای توسعة بر تحولات مکانیزاسیون و اشتغال در بخش کشاورزی ایران است. برای این منظور از رهیافت الگوسازی سری زمانی استفاده شده است. بر اساس نتایج برازش الگوی VEC، جانشینی میان نهادههای ماشین و نیروی کار تأیید میشود. به طور کلی یک واحد ضریب مکانیزاسیون معادل اشتغال یک میلیون نفر نیروی کار در بخش کشاورزی ایران است. همچنین نتایج الگو بیانگر آن است که اجرای برنامههای توسعة مکانیزاسیون بر بهبود وضعیت آن مؤثر بوده، اما فاصلة زیاد هدفهای برنامه با عملکرد آن گویای ناکارآمدی در دستیابی به چشم انداز برنامههاست. با وجود این، اجرای صحیح برنامههای توسعه و دستیابی به اهداف آن، یکی از راههای رسیدن به مکانیزاسیون در سطح مطلوب خواهد بود.
The main goal followed in the present study is to investigate the effect of developed plans on mechanization evolution and employment in the agricultural sector. Time series approach was applied. According to the results of the VEC model, substitution relationship between machine and labor accepted. In general, one unit of mechanization coefficient is substituted for one million employments in agriculture sector. Also, results showed that accomplishment of mechanization development programs had been affected by the improvement of its standing, but the existing gap between programs’ goals and their performance revealed inefficiency in acquiring Iran’s vision programs. Hence, exact implementation of development programs and an acquiring of the goals were considered as some of ways for reaching the optimum level of mechanization.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35212_54e81b82f604d7c10feb36b0b15b4059.pdf
مکانیزاسیون
برنامه¬های توسعه
اشتغال
Mechanization
Development plans
employment
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
111
123
10.22059/ijbse.2013.35213
35213
Research Paper
طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانه¬ی سمپاشی نرخ-متغیر (VRA) بر مبنای نقشه¬ی خاک برای یک سمپاش بوم دار تراکتوری
Design and Fabrication of a Map-Based VRA System for a Tractor- Mounted Boom-Type Field Sprayer
داود محمدزمانی
1
سعید مینایی
minaee@modares.ac.ir
2
رضا علیمردانی
rmardani@ut.ac.ir
3
مرتضی الماسی
4
حسین نوروز پوردیلمی
5
علی رستمی
6
استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان
دانشیار، دانشگاه تربیت مدرس
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران
استاد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شال
کارشناس، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان
به کارگیری مدیریت موضعی محصولات زراعی (SSCM) در اعمال نهادهها به صورت نرخ-متغیر (VRA) رهیافتی مفید به منظور بهینه سازی مصرف نهادههای زراعی و حفظ محیط زیست است. بر این اساس در این پژوهش طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانهی سمپاشی نرخ-متغیر بر مبنای نقشه خاک مورد توجه قرار گرفت. در ابتدا یک نمونه سامانهی اعمال علفکش با استفاده از رهیافت تزریق مستقیم (DI) طراحی و ساخته شد. این سامانه بر اساس تعیین موقعیت مکانی سمپاش در مزرعه توسط یک گیرندهی سامانهی مکانیاب جهانی(GPS)، مقایسهی آن با داده های نقشه مدیریتی و اندازه گیری سرعت پیشروی سمپاش در مزرعه، میزان اعمال مادهی مؤثر علفکش را متناسب با هر ناحیهی مدیریتی توسط کنترل تزریق کننده ها تعیین می کند. مهمترین عامل مؤثر بر عملکرد سامانهی تزریق مستقیم زمان پاسخ سامانه در انتقال محلول سم از محل تزریق تا نوک افشانک ها تعیین شد. به منظور اندازهگیری زمان تأخیر (زمان پاسخ) در انتقال محلول سم از نقطهی تزریق تا نوک افشانکها از عامل هدایت الکتریکی محلول در محل افشانکها استفاده شد. در طی انجام آزمون های کارگاهی، عوامل کنترلی سامانه شامل چرخهی وظیفه، سرعت پیشروی، فشار سیال حامل، فشار مادهی مؤثر علفکش (و در نتیجه دبی آن)، میزان مادهی مؤثر مورد نیاز بر اساس نقشهی مدیریتی اعمال علفکش و نیز محل تزریق مادهی مؤثر علفکش درون سیال حامل تغییر یافت. هر آزمون کارگاهی در سه تکرار انجام گرفت. به منظور تجزیه و تحلیل و مقایسهی نتایج کارگاهی از تجزیهی واریانس به همراه آزمون دانکن با سطح احتمال 5% استفاده شد تا اثر تغییر پارامترهای مختلف بر زمان تأخیر سامانه تعیین شود. به منظور بررسی اثر برهم کنش عوامل مختلف از آزمایش فاکتوریل با طرح بلوک کامل تصادفی استفاده شد. بررسی نتایج نشان داد که زمان پاسخ سامانه به طور معنی داری به دو عامل میزان فشار سیال حامل و محل تزریق مادهی مؤثر علفکش بستگی دارد که با در نظر گرفتن این دو عامل در طراحی سامانه، می توان به دقت بالاتری در اعمال علفکش در محل مورد نظر در مزرعه دست یافت.
Variable Rate Application (VRA) based on Site Specific Crop Management (SSCM) is an effective approach for optimizing the application of agricultural inputs and preventing the undesirable environmental impacts. Design, construction and evaluation of a Map-Based VRA System was the main objective followed in this research. For variable rate application based on the generated map, a Direct Injection (DI) system was designed and constructed. This system was based on GPS data for positioning of sprayer, comparing GPS data with management map data, measurement of velocity and finally injection of the active ingredient into a carrier fluid using solenoid injectors proportionate to any management zone on the digital management map. The most important factor for evaluation of the developed DI system was system response (delay) time. Electrical conductivity was employed to assess the delay time. Independent variables including duty cycle, travel speed, carrier pressure, active ingredient pressure, active ingredient rate, as based on digital management map, and injection position were varied during the tests. Each test was implemented in three replications. Analysis of Variance and Duncans multiple range test were utilized to analyze the data. A factorial design of a completely randomized block was used for an evaluation of the interactions of various factors. The results revealed that response time depended significantly on carrier fluid pressure and injection position of the active ingredient.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35213_712ab683845fa609f34bffe42e4a4a07.pdf
فناوری نرخ-متغیر (VRT)
تزریق مستقیم (DI)
سامانه¬¬ی مکان یاب جهانی (GPS)
زمان پاسخ
Variable Rate Technology (VRT)
Direct Injection (DI)
Global positioning System (GPS)
Reaction Time
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
125
131
10.22059/ijbse.2013.35214
35214
Research Paper
بازشناسی ارقام پسته بر پایه ماشین بینایی و فیلترهای گابور
Pistachio Varieties Recognition using Machine Vision and Gabor Filters
اسما شمسی گوشکی
as_shamsi@yahoo.com
1
سعید سریزدی
saryazdi@mail.uk.ac.ir
2
حسین نظام آبادی پور
nezam@mail.uk.ac.ir
3
حمزه شمسی گوشکی
shamsihamze@gmail.com
4
کارشناس ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشیار، دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشیار، دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشجوی کارشناسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران
در این تحقیق با استفاده از فیلترهای گابور، روشی برای استخراج ویژگیهای مناسب از تصاویر پسته و بازشناسی رقم آن، ارائه شده است. برخلاف روشهای موجود دستهبندی ارقام پسته که بر اساس پردازش تکتک دانههای پسته انجام شدهاند، در روش حاضر، تصویر مجموعهای از دانههای پسته به عنوان بافت مورد پردازش قرار میگیرد که این امر موجب کارآیی و افزایش سرعت میگردد. روش ارائه شده روی مجموعهای شامل 1000 زیرتصویر از 5 رقم متداول پسته آزمایش شده است. برای طبقهبندی، طبقهبند k همسایه نزدیکتر بهکار رفته است. نتایج آزمایش، متوسط نرخ طبقهبندی صحیح برای مجموعه آزمایشی را معادل 8/94% نشان میدهد که مناسب بودن روش پیشنهادی برای بازشناسی پسته را تأیید میکند.
A new method based upon Gabor filter and machine vision for the recognition of pistachio varieties is proposed throughout the current study. In the suggested method, the image of a set number of pistachios is considered to represent a texture; instead of one by one pistachio processing (which is actually done in the current methods) the new method is expected to represent a higher rating as well as a higher performance. To evaluate the proposed method, it was applied on an image of a set of pistachios' containing 1000 sub-images of 5 varieties of the fruit and using a K-means clustering to classify the product. The experimental results confirm the efficiency of the method by a classification rating of 94.8%.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35214_4229e589b970a6ad3f79aee978e4ec30.pdf
استخراج ویژگی
بازشناسی تصویر
طبقه¬بندی
Classification
Feature extraction
Image recognition
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
133
141
10.22059/ijbse.2013.35215
35215
Research Paper
مقایسه سه وضعیت بازتابشی، عبوری و تقابلی در تعیین غیرمخرب رطوبت خرمای مضافتی با استفاده از اسپکتروسکوپی NIR
A Comparison between Reflectance, Transmission and Interactance Modes of NIR Spectroscopy in Non-Destructive Moisture Content Determination of ‘Mazafati’ Date Fruit
سیداحمد میرهای
1
سیدسعید محتسبی
mohtasebi@mailinator.com
2
مرتضی صادقی
sadeghimor@cc.iut.ir
3
شاهین رفیعی
rafiee@mailinator.com
4
استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
تعیین غیرمخرب، سریع و کم هزینه مقدار رطوبت خرما یکی از اقدامات بسیار مهم در تعیین رسیدگی و فرآوری این محصول ارزشمند محسوب میشود. از طرف دیگر، روش اسپکتروسکوپی NIR یکی از روشهای توانمند در تخمین غیرمخرب خواص درونی محصولات کشاورزی است. در این تحقیق، اثر سه روش متداول بازتابشی، عبوری و تقابلی در اندازهگیری طیف NIR بر توانایی مدلهای PLS در تخمین مقدار رطوبت خرماهای مضافتی مورد مطالعه قرار گرفت. طیف NIR خرماها با استفاده از یک اسپکترومتر PDA در محدوده طول موج 1700- 900 نانومتر و در هر سه وضعیت بازتابشی، عبوری و تقابلی جمعآوری گردید. از الگوریتم ساویتسکی- گولای برای یکنواخت کردن، پیشپردازش تصحیح پراکنش افزاینده (MSC) برای حذف اطلاعات اضافی از طیفها و روش حداقل مربعات نسبی (PLS) برای مدلسازی مقدار رطوبت از روی دادههای NIR استفاده شد. مقایسه نتایج به دست آمده نشان داد که وضعیت تقابلی بهترین حالت برای اندازهگیری طیف NIR خرمای مضافتی میباشد، به طوری که مدل PLS به دست آمده در این وضعیت توانست مقدار رطوبت خرماهای مضافتی را با یک ضریب تبیین (R2cv) برابر 922/0، ریشه میانگین مربعات خطای (RMSECV) برابر 57/1% و انحراف پیشگوی باقیمانده (RPD) برابر 60/3 پیشبینی کند. از جمله علل این برتری را میتوان تأثیر کمتر عوامل مزاحم مانند تغییر در فاصله نمونه با فیبر و همچنین اثر کمتر ناهمواریهای سطحی پوست خرما در وضعیت تقابلی دانست.
A non-destructive, rapid and low-cost determination of date fruit moisture content is one of the most determining factors in maturity assessment and processing of this valuable product. On the other hand, the potential of Near Infrared (NIR) spectroscopy in nondestructive internal quality evaluation of agricultural products has been proved throughout several studies. In this research, three modes of near infrared spectroscopic measurements namely, reflectance, transmission and interactance, were compared for their ability to non-destructively estimate moisture content of ‘Mazafati’ date fruits. Spectral acquisitions were carried out through a photo-diode array (PDA) spectrometer in the range of 900-1700 nm. The spectra were then smoothed through Savitzky-Golay algorithm and preprocessed by Multiplicative Scatter Correction (MSC) method. Finally, the Partial Least Squares (PLS) regression method was applied to develop moisture content predicting models in each mode. The results indicated that the interactance mode provided the most accurate estimates of moisture content with a coefficient of determination (Rcv2) of 0.922, Root Mean Squares Error of Cross Validation (RMSECV) of 1.57% and Residual Predictive Deviation (RPD) of 3.60. The reason for this priority could be due to the lower level of such irrelevant information as distance variation of sample and probe and as well due to the lower effect of surface irregularities in the interactance mode.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35215_5837572ad0cdb9f1f88166bcc14e7f5e.pdf
الگوریتم ساویتسکی- گولای
پیشپردازش تصحیح پراکنش افزاینده
حداقل مربعات نسبی
انحراف پیشگوی باقیمانده
Date fruit
Interactance
Moisture content
Partial Least Squares
Reflectance
Transmission
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
143
151
10.22059/ijbse.2013.35216
35216
Research Paper
اثر روشهای مختلف خاکورزی بر برخی خواص فیزیکی خاک و عملکرد گندم دیم در تناوب نخود – گندم در استان همدان
Effect of Different Tillage Methods on Some Soil Physical Properties and Dryland Wheat Yield in Rotation of Chickpea- Wheat in Hamedan Province
احمد حیدری
1
عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی همدان
گندم دیم یکی از محصولات مهم در غرب ایران به ویژه استان همدان می باشد که معمولا در تناوب با آیش یا حبوبات (عمدتا نخود) کشت می شود. اطلاعات کمی در خصوص موفقیت آمیز بودن به کارگیری سامانه های بی خاکورزی و کم خاکورزی در کاشت نخود - گندم در شرایط دیم وجود دارد. به منظور تعیین اثر پنج سامانه خاکورزی بر برخی خواص فیزیکی خاک و عملکرد گندم، تحقیقی در ایستگاه تحقیقاتی تجرک (شهرستان کبودر آهنگ) در یک خاک لوم رسی سیلت دار به مدت چهار سال (87-1384) انجام شد. سامانههای خاکورزی شامل :T1- گاوآهن برگرداندار+ دیسک به عنوان خاکورزی مرسوم، T2- گاوآهن قلمی + غلتک به عنوان کم خاکورزی، T3- هرس دوار عمودی(سیکلوتیلر)+ غلتک به عنوان کمخاکورزی، T4 - پنجهغازی + غلتک به عنوان کم خاکورزی و T5- کاشت مستقیم با خطیکار به عنوان بیخاکورزی بود. این تحقیق به صورت طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. در حین آزمایش برخی خواص فیزیکی خاک شامل: جرم ویژه ظاهری خاک و سرعت نفوذ آب به خاک اندازهگیری شد. همچنین عملکرد و اجزا عملکرد گندم تعیین شد . نتایج نشان داد که اثر روشهای خاکورزی بر جرم ویژه ظاهری خاک و سرعت نفوذ آب به خاک در سطح احتمال 1% معنیدار بود و تیمار T2 کمترین جرم ویژه ظاهری و بیشترین سرعت نفوذ آب به خاک را در بین تیمارها داشت. نتایج سه ساله نشان داد که اثر روشهای مختلف خاکورزی بر عملکرد دانه و کاه معنیدار نبود. متوسط عملکرد دانه گندم در سه سال فصل زراعی برای تیمار T2 (1050کیلو گرم در هکتار)، T3 (1030 کیلو گرم در هکتار)، T4 (982کیلو گرم در هکتار)، T5 (974 کیلو گرم در هکتار) و T1 (932 کیلوگرم در هکتار) بود. میتوان نتیجه گرفت که سامانههای کم خاکورزی و بی خاکورزی موجب افزایش جزیی در عملکرد دانه گندم نسبت به خاکورزی مرسوم شد. بنابراین، دامنه وسیعی از سامانه های مختلف کم خاکورزی و بی خاکورزی برای تولید گندم دیم در تناوب نخود- گندم در اراضی دیم استان همدان بدون کاهش در عملکرد، میتواند جایگزین روش مرسوم (شخم با گاوآهن برگرداندار) شود.
Dryland winter wheat (Triticum sativum L.) generally grown in rotation with fallow or chickpea (Cicer arietinum L.) constitutes a major crop in the west region of Iran. Information is limited on the success of more intensive dryland cropping systems while applying conservation tillage management. An experiment was conducted to determine the effect of five tillage systems on soil physical properties and on crop yield in a winter wheat-chickpea rotation during a 4-year period on a silty clay loam in Tajarak Research Station (Kaboudarahang Township), Hamedan. Tillage treatments were comprised of Conventional Tillage (CT: mouldboard plow + disk), Reduced Tillage (RT: chisel plow + roller packer), Minimum Till (MT: sweep plow + roller packer), CYT: Cyclotiller + roller packer and No-Till (NT: direct planting). A randomized complete block design of four replications was employed. Some soil physical properties including: bulk density and permeability were assessed. Also wheat yield and yield components were determined. Tillage treatments exerted significant effects on bulk density and permeability. RT exhibited lower bulk density and higher permeability among treatments. Mean grain yields over the three seasons were recorded as 1050 Kg ha−1 for RT, 1030 Kg ha−1 for CYT, 982 Kg ha−1 for MT, 974Kg ha−1 for NT and 932 Kg ha−1 for CT. Average grain yields while applying conservation tillage were greater than those using CT treatment. This study revealed that a wide range of conservation tillage systems are adaptablefor an intensive dryland cropping systems for the semiarid areas of Hamedan. Therefore the traditional system of applying moldboard plow, following chickpea cultivation could be replaced by conservation tillage systems that can increase yield and will likely improve soil properties in the long run.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35216_60f71f2ecb918c8d69c2bf2ad6756f69.pdf
خاکورزی
خواص فیزیکی خاک
تناوب نخود- گندم
دیم
tillage
Dryland
soil physical properties
Wheat- chickpea rotation
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
153
161
10.22059/ijbse.2013.35217
35217
Research Paper
طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه خودتراز طولی و عرضی گاوآهن برگردان¬دار سوار شونده
Design, Development and Evaluation of a Lateral and Longitudinal Self-Leveling System for a Mounted Moldboard Plow
عباس عاطفی
1
سیدحسین کارپرورفرد
karparvr@shirazu.ac.ir
2
دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شیراز
دانشیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز
یکی از مهمترین تنظیمها برای ماشینهای کشاورزی، به ویژه ادوات خاکورز، برقراری حالت تراز در حین کار است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدارهای الکترونیکی و هیدرولیکی به کار گرفته شده، سامانه هوشمندی طراحی، ساخته و ارزیابی شد که به وسیله آن بتوان تراز طولی و عرضی گاوآهن برگرداندار سوارشونده را به صورت خودکار در ابتدای مسیر شخم و در حین عملیات شخم همزمان با ثبت و درج عمق شخم انجام داد. در این تحقیق از طرح کرتهای نواری خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی (3×2×3) و در سه تکرار استفاده شد. تراز گاوآهن در سه سطح (طولی، عرضی و مرسوم)، عمق اولیه شخم در دو سطح (15 و 20 سانتیمتر) و سرعت پیشروی در سه سطح (3، 5 و 8 کیلومتر بر ساعت) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون تجزیه واریانس عمقهای اندازهگیری شده نشان داد که اثرات متقابل سه متغیر تراز گاوآهن، عمق اولیه شخم و سرعت پیشروی در سطح 5 درصد، معنیدار شده است. نتایج حاصل از مقایسه میانگین عمقهای اندازهگیری شده سه متغیر فوقالذکر (5%LSD)، لزوم به کارگیری دو سامانه کنترل تراز طولی و عرضی گاوآهن را نشان میدهد. در یک نگاه کلی لزوم افزایش سرعت واکنش (به معنای کاهش زمان واکنش) سامانه در سرعتهای بالاتر نیز مشهود میباشد. به عبارت دیگر افزایش سرعت واکنش بایستی تابعی از سرعت پیشروی باشد.
One of the basic adjustments in application of agricultural implements, particularly tillage tools, is their work in a leveled state while in operation. Throughout the ongoing research, and by application of electronic and hydraulic circuits, an intelligent system was designed, developed and evaluated. The device is expected to perform the plow longitudinal as well as lateral adjustments at the beginning and during the plowing operations. A mounted moldboard plow was made use of, while simultaneously making measurements and recordings of the depth of plowing. A split plot experiment in the framework of a complete randomized block design of three replications (3×2×3) namely: the leveling of the plow in 3 levels (longitudinal, lateral, vs. the common practice (conventional); basic plowing depth at 2 (15 and 20 cm) levels and 3 levels of forward speed (3, 5, 8 km/hr) was employed. Variance analysis of the measured plowing depths indicated significant differences (P<0.05) as regards the interaction effects among the three factors of plow leveling, plowing depth, and forward speed. The plowing depths, measured at different treatment levels of the above three variables (LSD of 0.05) indicates the necessity of a close control of the longitudinal as well as lateral adjustments of the plow. Quick response of the system, particularly at higher speeds is indispensable. In other words, the speed of reflection of the system must be closely related to the forward speed.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35217_f7f2a30fbf344da7e504dcdd54001206.pdf
خاک¬ورزی
تراز طولی
تراز عرضی
سامانه تراز خودکار
tillage
Longitudinal leveling
Lateral leveling
Automatic leveling system control
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
163
167
10.22059/ijbse.2013.35218
35218
Research Paper
بررسی اثر قدرت یونی و فشار همگن کردن بر ویژگیهای رئولوژیک، توزیع قطر ذرات و میزان سرم دهی دوغ پایدارشده با پکتین با متوکسیل بالا
An Investigation on the Effect of Ionic Strength and Homogenization Pressure on Rheological Properties, Particle Size Distribution and Separating Serum in HMP Stabilized Doogh
مهرناز امینی فر
1
سیدمحمدعلی ابراهیم زاده
2
زهرا امام جمعه
emamj@ut.ac.ir
3
دانشجوی دوره دکتری، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
دوغ - نوشیدنی مشهور ایرانی- حاصل تخمیر لاکتیکی شیر است و ماده خشک آن از راه رقیق کردن ماست دوغ سازی (پس از تخمیر) یا شیر دوغ سازی (پیش از تخمیر) استاندارد می گردد. از مشکلات اساسی که حین زمان نگهداری این فراورده رخ می دهد، جدا شدن سرم است. داشتن قوام مناسب و جدا نشدن سرم در زمان نگهداری از ویژگیهای مطلوب دوغ به شمار می آیند. پکتین با متوکسیل بالا جهت جلوگیری از جدا شدن سرم و اصلاح ویژگیهای رئولوژیک نوشیدنیهای بر پایه شیر تخمیری پیشنهاد می گردد. از آنجایی که نیروهای الکترواستاتیک در مکانیزم پایدارسازی دوغ با HMP دخالت دارند، غلظت نمک و قدرت یونی سامانه، رفتار پایدارکنندگی HMP را تحت تاثیر قرار می دهند. از سوی دیگر، همگن کردن با تغییر اندازه ذرات دوغ پایدار شده، در پایداری آن تاثیر دارد. در این مطالعه، 25/0 درصد HMP به آب نمک (5/0 و 1 درصد) اضافه شد، سپس محلول حاصل به ماست افزوده تا نهایتا دوغ با مواد جامد بدون چربی شیری4% (وزنی/وزنی، بر پایه مرطوب) آماده شد. فراورده های نهایی در فشار 150 یا 250 بار همگن شده و سپس به لحاظ توزیع اندازه ذرات و ویژگیهای رئولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که نمک اثر قابل ملاحظه بر رفتار پایدار پایدارکنندگی HMP دارد و توزیع اندازه ذرات دوغ پایدارشده با HMP را به صورت معنا داری تحت تاثیر قرار می دهد.
Doogh- the popular Iranian drink- is a product of lactic fermentation of milk and its dry matter standardized by dilution of yoghurt (following fermentation) or milk (prior to fermentation). One of the basic problems occurring during its storage is serum separation. Optimum consistency accompanied by no separation of serum during storage are two desirable characteristics looked for. High Methoxyl Pectin (HMP) is proposed to prevent serum separation and modify rheological properties of the fermented dairy drink. Since electrostatic forces play in important role on stabilization of Doogh through with HMP, salt concentration and ionic strength of the medium affect the HMP stabilizing behavior. On the other hand, homogenization affects stability of Doogh by changing its particle size distribution. In this study, 0.25% HMP was added to saline water (0.5 and 1%) with the resulting solution added to yoghurt until the Doogh of 4%dairy solid non fat was produced. The final product was homogenized at either 150 or 250 bar and then their particle size distribution and rheological properties evaluated. The results revealed that salt significantly affected the stabilizing behavior of HMP and particle size distribution characteristic of HMP stabilized the product Doogh.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35218_c8b4073c7da19195fb0921af479e5d84.pdf
نمک
پکتین با متوکسیل بالا
پایدارسازی
اندازه ذرات
سرم دهی
salt
High Methoxyl Pectin (HMP)
Stabilization
Particle size
Serum separation
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
169
179
10.22059/ijbse.2013.35219
35219
Research Paper
بررسی عوامل مؤثر بر اسیدولیز آنزیمی روغن کلزا با اسیدهای چرب کاپریلیک و کاپریک در تولید لیپید بازساخته
Enzymatic Acidolysis of Canola Oil with Capric and Caprylic Fatty Acids to Produce Structured Lipids
داود ثواقبی فیروزآبادی
1
کرامت اله رضایی
rezaei_k@ut.ac.ir
2
محمد صفری
safari@mailinator.com
3
پرویز اشتری
4
کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده چرخه سوخت هستهای
در این پژوهش اسیدولیز آنزیمی روغن کلزا با اسیدهای چرب کاپریلیک و کاپریک به منظور تولید لیپید بازساخته مورد بررسی قرار گرفت. لیپوزیم تیال آیام که یک نوع لیپاز یک، سه-ویژة ترمومایسس لانوگینوزا می باشد به عنوان کاتالیزور در واکنشگاه بچ استفاده گردید. شرایط واکنش با در نظر گرفتن نسبت مولی اسید چرب به روغن (1:1، 1:2 و 1:3)، مقدار آنزیم (4،8 و12 درصد)، دما (45، 55 و 65 درجة سلسیوس) و زمان (15، 30 و 45 ساعت) به روش تاگوچی طرح ریزی شد. پروفیل اسیدهای چرب محصولات واکنش با استفاده از کروماتوگرافی گازی،آزمون و تغییرات عدد یدی از روی ترکیب درصد اسید چرب نمونهها تعیین گردید. محصولات واکنش در شرایط بهینه از نظر چگونگی توزیع اسیدهای چرب مقایسه شدند.نتایج نشان داد که ترکیب درصد اسیدهای چرب روغن کلزا در اثر واکنش تغییر می کند. واکنش اسیدولیز در حضور لیپوزیم تیال آیام در 55، نسبت مولی اسید چرب به روغن 1:3 و 12% آنزیم بالاترین درصد مولی اسیدهای چرب کاپریلیک (2/37%) و کاپریک (9/38%) را بعد از 15 ساعت گرماگذاری در روغن کلزا وارد نمود. تفاوت بین دو اسید چرب کاپریلیک و کاپریک در جریان واکنش اسیدولیز با هر یک از آنزیمها معنی دار نبود و عدد یدی روغن از 5/118 به 5/78 کاهش یافت. بررسی توزیع اسیدهای چرب در تریآسیلگلیسرولها در اثر واکنش اسیدولیز با استفاده از لیپوزیم تیال آیام به ترتیب حضور 5/49 و 4/53 درصد مولی از اسید کاپریلیک و اسید کاپریک را در جایگاه sn-1, 3 نشان داد.
Enzymatic acidolysis of canola oil through caprylic and capric acids was investigated for making structured lipids. Lipozyme TL IM, an sn-1,3 specific Thermomyce slanuginosa lipase, was utilized as the biocatalyst in the batch reactor. Reaction conditions were designed according to Taguchi’s method considering fatty acid to oil ratio, at three levels (1:1, 2:1, 3:1) , enzyme load (4, 8 and, 12%), temperature (45,55 and 65°C) and reaction time (15, 30 and 45 h). Fatty acid profiles of reaction products were analyzed through gas chromatography (GC) and iodine value (IV) variations determined from fatty acid composition. The reaction products, under optimum conditions, were compared in terms of the fatty acid distribution and molecular species of triacylglycerols. The results showed that fatty acid composition of canola oil was modified by the reaction. Acidolysis reaction in the presence of Lipozyme TL IM at 55°C, at the fatty acid to oil ratio of 3:1 and 12% enzyme level resulted in the highest molar percent of caprylic (37.2%) and capric (38.9%) acids in canola oil following 15 h of incubation. But, the difference between caprylic and capric acids in the acidolysis reaction for each enzyme was not significant. As a result of reaction with caprylic and capric acids, iodine value of canola oil revealed a significant decrease (from 118.5 to 78.8). Also, the results of the study indicated that by use of Lipozyme TL IM, 49.5 and 53.4 molar percents of caprylic and capric acids, respectively, were placed at sn-1,3 positions.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35219_3081d2ba55b56e60d466a9abe2adf63b.pdf
اسیدولیز
اسید کاپریلیک
اسید کاپریک
روغن کلزا
لیپاز
لیپید بازساخته
: Acidolysis
canola oil
Capric acid
Caprylic acid
Lipase
Structured lipid
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
181
186
10.22059/ijbse.2013.35220
35220
Research Paper
مدلسازی سینتیک واکنش های پروتئولیز و لیپولیز طی رسیدن پنیر سفیدUF در دماهای متفاوت
Modelling of Iranian UF White Brined Cheese Proteolysis and Lipolysis at Different Temperatures
حسین عباسی منفرد
hosseinabbasi@znu.ac.ir
1
ناصر همدمی
hamdami@cc.iut.ac.ir
2
جواد حصاری
jhesari@tabrizu.ac.ir
3
مربی، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان
استادیار، دانشگاه صنعتی اصفهان
استادیار، دانشگاه تبریز
رساندن پنیر یکی از مهمترین مراحل طی آماده سازی پنیر میباشد. در پنیر UF حضور پروتئینهای آب پنیر در داخل دلمه، موجب بروز صفات و رفتارهای غیر عادی در این محصول میگردد که از جمله آنها می توان به رسیدن کند، عطر و طعم ضعیف و بافت نرم و نامطلوب اشاره کرد. با توجه به اینکه دما و زمان از مهمترین عوامل بیرونی قابل کنترل در رسیدن پنیر محسوب می شوند، در این تحقیق سعی شده است به مطالعه اثر این عوامل بر روی رساندن پنیر سفید ایرانی تهیه شده به روش UF پرداخته شود و از تکنیک مدلسازی برای پیشبینی تغییرات کمی و کیفی ایجاد شده به عنوان تابعی از عوامل مذکور در طی رسیدن پنیر با هدف کنترل فرایند استفاده گردد. برای این منظور، نمونه های پنیر تولیدی در دماهای مختلف (5، 10، 15 و 20 درجه سلسیوس) قرار داده شد و در پایان هر مقطع زمانی (1، 3، 6 و 9 هفته) نمونه ها مورد آنالیز قرار گرفتند. متغیرهای PH4/6-SN وNPN ( به عنوان شاخص شدت پروتئولیز) وADV (شاخص میزان لیپولیز)، برآورد گردید و مدلسازی داده ها به کمک نرم افزارهای MatLab وExcel انجام شد. از معادلات سینتیکی درجه صفر، درجه اول و ویبل وهمچنین معادله آرنیوس به منظور توصیف تغییرات ویژگیهای اندازه گیری شده به عنوان تابعی از عوامل بیرونی استفاده شد و در نهایت مدل با بیشترین انطباق برای هر یک از ویژگیها مشخص شد. افزایش دما موجب بالا رفتن شاخصهای TCA/TN ، TCA/SN و ADV شد و Q10 مربوط به آنها به ترتیب403011/1، 724578/4 و426353/1 برآورد گردید. اثر افزایش دما بر روی شاخص TN/SN متفاوت از بقیه بود.
Ripening is considered as the most important biochemical event in the cheese technology. Presence of whey proteins in UF-cheese leads to such abnormal behaviors and characteristics as slow ripening, weak flavor, and soft and undesirable texture. Since temperature and time are the most important environmental factors in cheese ripening, the aim of the present study was chosen to investigate the effects of these factors on the improvement of Iranian UF- cheese ripening and on the use of a modeling technique for prediction of quantitative and qualitative changes as a function of these factors in ripening. Samples were incubated at 5, 10, 15 and 20˚C temperatures for 1, 3 ,6 and 9 weeks and analyzed at the end of each period. (pH4/6-SN/TN, NPN/TN, NPN/SN) and (ADV) were made use of as indexes for proteolysis and lipolysis, respectively. Data were analyzed through SAS and modeled by MatLab and as well by Excel. Zero order, first order as well as Weibull kinetic Eq. and also arrhenius Eq. were made use of to model the data while correspondence of each model with laboratory data being reported. Increase in the temperature led to increase in proteolysis and lipolysis indexes. Q10 of pH4/6-SN /TN, NPN/TN, and ADV were recorded as 1.403011, 4.724578 and 1.426353, respectively.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35220_0159b4ebcabe377d408b80d275ab44d6.pdf
: تسریع رساندن پنیر
اولترافیلتراسیون
انرژی فعالسازی
Q10
دما
Accelerated cheese ripening
Ultrafiltration
Activation energy
Q10
temperature
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2013-02-19
43
2
187
192
10.22059/ijbse.2013.35221
35221
Research Paper
بررسی اثر دمای نگهداری بر خصوصیات کیفی برنج قهوه ای طی فرآیند سفید شدن
Effect of Brown Rice Temperature on the Rice Milling Quality During the Polishing Process
صمد صبوری
saboori@mailinator.com
1
شیوا روفی گری حقیقت
sh354haghigat@yahoo.com
2
عضو هیات علمی موسسه تحقیقات برنج کشور
عضو هیات علمی مرکز تحقیقات چای کشور
یکی از عوامل شکستگی دانههای برنج در هنگام سفید شدن، حرارت ایجاد شده بر اثر مالش و سایش دانهها به یکدیگر و به توری و توپی دستگاه سفیدکن میباشد. در این پژوهش تاثیر اعمال دماهای مختلف برنج قهوهای بر میزان شکستگی دانههای برنج در فرآیند سفید شدن بررسی شده است. به این منظور ابتدا شلتوک رقم خزر تا رطوبت 11-10 درصد خشک گردید. پوستگیری تا 2±90 درصد توسط پوستکن غلتک لاستیکی انجام شد. نمونهها پس از بستهبندی در داخل بستههای پلاستیکی در دماهای 13- ، 5، 18، 25، 35، 45 و 55 درجه سلسیوس نگهداری شدند. فرآیند سفید کردن با سه تیمار زمانی 30، 35 و40 ثانیه توسط سفیدکن مالشی آزمایشگاهی انجام شد. این آزمون براساس طرح کامل تصادفی در قالب فاکتوریل با دو فاکتور دمای برنج قهوهای و زمان سفید شدن در 6 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد بالا رفتن دما تا 25 درجه سلسیوس اثر معنیداری بر ضریب تبدیل برنج قهوهای به برنج سفید نداشت اما دماهای بالاتر موجب کاهش ضریب تبدیل گردید. بهنحوی که در دمای 55 درجه سلسیوس ضریب تبدیل تا 94/1 درصد کاهش نشان داد. با افزایش دما، درصد شکستگی افزایش پیدا کرد، بهویژه زمانی که دما از 25 به 55 درجه سلسیوس رسید، میزان خردشدن حدود 7/3 درصد افزایش یافت. شاخص درجه سفیدی در محدوده 5 تا 25 درجه سلسیوس کمترین مقدار را داشت. در دمای 13- و بالاتر از 25 درجه سلسیوس برنج سفیدتر و روشنتر به دست آمد.
A cause for breakage of rice kernels during the whitening process could be assumed to be due to the produced heat. It is partly because of abrasion and friction of grains produced by contact against themselves and/or against cone and concave. In this study the effect of different temperatures of brown rice on rice kernels' breakage during the whitening process was investigated. Khazar cultivar was utilized throughout the experiment. Rough rice samples were dried up to 10-11 percent moisture content. Samples were hulled to the point of 90±2% through a rubber roll husker. The samples were packed in plastic bags and stored in –13, 5, 18, 25, 35, 45 and 55 ºC. Whitening was performed through a pilot friction type whitener lasting for three different time intervals of 30, 35, and 40 seconds. A factorial experiment consisting of two factors of brown rice temperatures and different whitening times as based on a completely randomized design of six replications was taken into account. The results revealed that rice temperatures up to 25 ºC did not significantly affect milled rice yield. However yeild decreased in temperatures exceeding 25 ºC. The reduction was 1.94% when temperature was raised to 55 ºC. Broken grain percentage increased for about 3.7% when temperature increased to the 55°C. The lowest brightness index was observed when temperature was set at 5-25 ºC. At – 13 ºC and at 35-55 ºC the brightness index was recorded higher than those at the other temperatures.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_35221_b75d821651338ec7d6eb5663e23d3ded.pdf
برنج قهوهای
دما
سفید کردن
ضریب تبدیل
درصد شکستگی
Brown rice
temperature
Whitening
Recovery index
Breakage percen