دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Study on the Mass Transfer and Drying Kinetics of Allium stipitatum by Microwave Method بررسی انتقال جرم و سینتیک خشک کردن موسیر به روش مایکرویو 1 12 81204 10.22059/ijbse.2020.299818.665294 FA حبیب اله عباسی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران نرگس لایقی نیا گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران فاطمه بی باک گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران صفورا کریمی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران Journal Article 2020 04 06 Shallot (Allium stipitatum) is one of the native plants of Iran with antioxidant and antimicrobial properties. In this study, the effect of microwave method (in the powers of 450, 600, 750 and 900W) on drying characteristics of Shallot was investigated. Process kinetics study showed that among 10 common mathematical models, two term model was the best choice in the power range of 450 to 900W. As the power of the microwave increased, the drying time was decreased and its drying rate was increased. The minimum drying time was 18 minutes at 900 W, which was 95.5% less than hot air drying time (400 minutes). The results showed that with increasing microwave power, the diffusion coefficient increases and the activation energy decreases. The maximum effective moisture diffusivity was obtained 1.2×10-7 (m2/s) and the minimum activation energy was obtained 5.3 W/g for microwave power of 900 W. The optimum power was 450W in terms of total color change (∆E) and 900W in terms of browning index (BI). موسیر یکی از گیاهان بومی ایران با خواص آنتی‏اکسیدانی و ضدمیکروبی است. در این پژوهش، تأثیر روش مایکروویو (در توان‌های 450، 600، 750 و 900 وات) بر مشخصه‏های خشک‏کردن موسیر بررسی گردید. بررسی سینتیک فرآیند نشان داد که از بین 10 مدل ریاضی متداول، مدل دو جمله‏ای بهترین انتخاب در محدوده‌ی توان450 وات تا 900 وات بود. با افزایش توان مایکرویو، زمان خشک‏شدن کاهش و سرعت آن افزایش یافت. کمترین زمان خشک‌کردن در 900 وات و برابر 18 دقیقه بود که در مقایسه با خشک‌کردن با هوای گرم (400 دقیقه) 5/95 % کاهش داشت. نتایج نشان داد با افزایش توان مایکرویو ضریب نفوذ افزایش و انرژی فعال‌سازی کاهش می‌یابد. بیشترین ضریب نفوذ، 7-10×2/1 مترمربع بر ثانیه و کمترین انرژی فعالسازی، 3/5 وات بر گرم برای توان 900 وات به دست آمد. توان بهینه از لحاظ تغییر رنگ کل 450 وات و از نظر شاخص قهوه‏ای شدن 900 وات بود.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81204_c665faa5928dca51d6455d5cb6452284.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Processing the Hyperspectral Images for Detecting Infection of Pistachio Kernel by R5 and KK11 Isolates of Aspergillus flavus Fungus پردازش تصاویر فراطیفی به منظور تشخیص آلودگی مغز پسته به دو جدایه KK11 و R5 قارچ Aspergillus flavus 13 25 81206 10.22059/ijbse.2020.299712.665293 FA کامران خیرعلی پور عضو هیئت علمی/گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. حجت احمدی عضو هیات علمی/گروه ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران علی رجبی‌پور عضو هیات علمی/گروه ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. شاهین رفیعی عضو هیات علمی/گروه ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. محمد جوان نیکخواه عضو هیات علمی/گروه گیاه پزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. دیگویر جایاس عضو هیات علمی/گروه زیست سامانه ها، دانشکده مهندسی، دانشگاه منی توبا، وینیپگ، کانادا کالیرامش سیلیوریو گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایالتی کانزاس، منهتن، آمریکا. علی ملیحی پور استادیار، بخش تحقیقات غلات، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، استان البرز، ایران Journal Article 2020 04 25 Hyperspectral imaging technique as a new and efficient method is applied for detecting infection in agricultural products. It was used for classification of healthy and infected pistachio kernels by Aspergillus flavus fungus with and without considering infection stages. Two different fungus isolates, R5 and KK11 with and without capable of producing aflatoxin, respectively, were individually used to infect the pistachio kernel samples. From 960 to 1700 nm, three effective wavelengths of 1090, 1280, and 1700 nm were selected by principle component analysis method. After feature extraction, K-fold cross validation, support vector machine, and artificial neural network methods were used for classification. The results showed that the classification accuracy of the K-fold cross validation method was higher for classifying the healthy and infected pistachios without considering the infection stages and isolate type (99.71%). The maximum accuracy of the developed algorithms in classification of isolate type and infection stage was obtained as 69-91%. فناوری تصویربرداری فراطیفی به عنوان روشی نوین و موثر در تشخیص آلودگی محصولات کشاورزی به کار می‌رود. این روش برای تشخیص پسته سالم و آلوده به قارچ Aspergillus flavus با و بدون در نظر گرفتن مراحل آلودگی، مورد استفاده قرار گرفت. جدایه‌های R5 وKK11 به ترتیب با و بدون قابلیت تولید سم آفلاتوکسین، به طور جداگانه، برای آلوده‌سازی پسته استفاده شد. از بین طول موج‌های 960 تا 1700 نانومتر، سه طول موج موثر 1090، 1280، و 1700 نانومتر با استفاده از روش تحلیل مولفه‌های اصلی انتخاب شد. پس از استخراج ویژگی، از روشهای اعتبارسنجی K-بخشی، ماشین بردار پشتیبان، و شبکه عصبی مصنوعی برای طبقهبندی استفاده شد. نتایج نشان داد که دقت روش اعتبارسنجی K-بخشی در طبقه‌بندی نمونه‌های پسته سالم و آلوده بدون در نظر گرفتن مراحل آلودگی و نوع جدایه (71/99 درصد) بالاتر بود. حداکثر دقت طبقه‌بندی الگوریتم‌های توسعه یافته در تشخیص نوع جدایه و مراحل آلودگی 69 تا 91 درصد به دست آمد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81206_097d704b071bc67ef5a17392b99e36b2.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Investigating the Energy Consumption and Environmental Pollutants of Pumpkin Production (Case Study: Boroujerd County) بررسی مصرف انرژی و آلاینده‌های زیست‌محیطی در تولید کدوحلوایی (مطالعه‌ی موردی: شهرستان بروجرد) 27 36 81208 10.22059/ijbse.2020.302359.665306 FA محمد شریفی گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران شمسی سودمندمقدم گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران اسداله اکرم دانشیار، گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2020 05 07 In this study, the energy consumption and environmental effects of pumpkin production in Boroujerd county have been investigated. To evaluate energy in pumpkin production, energy ratio (ER), energy productivity (EP), energy intensity (EI) and net energy gain (NEG) indices were obtained. The values of 1.6, 2.1 kg.MJ-1, 0.4 MJ.kg-1, 10,952 MJ.ha-1 were obtained, respectively. The results showed total input and output energy was 16,191 and 27,143 MJ.ha-1, respectively. Chemical fertilizers and diesel fuel had the highest energy consumption among the inputs. Environmental effects were assessed with a life cycle approach using the CML model. Nitrogen fertilizer with 48% in acidification and pesticides with 90% in global warming accounted for the highest share of these impact categories. It is suggested that the use of fertilizers and chemical pesticides be managed by educating farmers to save energy, economic and environmental benefits. در این مطالعه مصرف انرژی و اثرات زیست‌محیطی ناشی از تولید کدوحلوایی در شهرستان بروجرد مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی انرژی، شاخص‌های نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی، شدت انرژی و افزوده‌ی خالص انرژی مورد استفاده قرار گرفته است و به ترتیب مقادیر 6/1، 1/2 کیلوگرم بر مگاژول، 4/0 مگاژول بر کیلوگرم و 10,952 مگاژول بر هکتار به دست آمد. نتایج نشان داد که کل انرژی ورودی و خروجی به ترتیب برابر با 16,191 و 27,143 مگاژول بر هکتار بود. کودهای شیمیایی و سوخت دیزل، بیشترین میزان مصرف انرژی در بین نهاده‌ها را داشتند. ارزیابی اثرات زیست‌محیطی با رویکرد چرخه‌ی زندگی و با استفاده از مدل CML انجام شد. نهاده کود نیتروژن با 48 درصد در بخش اسیدی شدن و نهاده سم با 90 درصد در بخش گرمایش جهانی بالاترین سهم را در این بخشهای اثر به خود اختصاص دادند. پیشنهاد میشود، میزان مصرف کودها و سموم شیمیایی را از طریق آگاهی دادن به کشاورزان، مدیریت نمود تا علاوه بر جنبه انرژی، در جنبههای اقتصادی و زیست محیطی نیز موجب تعادل گردد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81208_1f3474d8c0577115458c88dd3e6745ef.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Ozonolysis Pretreatment of Wheat Straw for Enhanced Delignification: Applying RSM Technique for Modeling and Optimizing Process پیش‌فرآوری ازن‌کافت کاه گندم با هدف بهبود لیگنین‌زدایی: استفاده از روش سطح پاسخ برای مدل‌سازی و بهینه-سازی فرآیند 37 53 81209 10.22059/ijbse.2021.301150.665299 FA مرضیه قربانی گروه فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، تهران، ایران 0000-0002-0720-9099 محمدحسین کیانمهر گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران اکبر عرب حسینی گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران علی اسدی الموتی گروه علوم دام و طیور، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران رضا صادقی گروه حشره شناسی و بیماری های گیاهی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2020 04 22 Wheat straw is widely used for animal feed and bioreﬁnery to sugar production. However, cellulose, which is the major source of sugar, is protected by lignin. Ozone is a powerful oxidizer that can deconstruct lignin and makes cellulose accessible to enzymatic digestion. The aim of this study is the delignification of wheat straw using ozonolysis technology as a green, environmentally friendly, and energy-efficient process. Modeling and optimization were performed by response surface methodology and the effects of five factors including ozone production rate (1, 2, and 3 g/h), reaction time (15, 30, and 45 min), the flow rate of ozone/oxygen (0, 3, and 6 L/min), moisture content (100, 200, and 300% w/w) and urea (0, 1.5, and 3% w/w) were investigated. The results of this study showed that the highest delignification (50%) was observed in the highest levels of ozone amount, time, flow rate, urea, and the lowest level of moisture content. The flow rate and moisture content factors were the most contributing factors in the delignification process with 36 and 20%, respectively. Under optimal conditions, 49.8% of delignification was obtained at an ozone amount (3 g/h), time (45 min), flow rate (5.7 L/min), moisture content (100% w/w), and urea amount (3% w/w) with a desirability index of 0.99. The response surface method creates a desirable fitness between the experimental and predicted responses with R2=0.90. The results showed that the ozonolysis process using the proposed factors can be used to delignification of wheat straw. کاه گندم بهطور گسترده برای خوراک دام و در پالایشگاههای زیستی برای تولید قند استفاده میشود. با این حال، سلولز بهعنوان منبع اصلی قند، توسط لیگنین محافظت شده است. ازن اکسیدکنندهای قوی است که میتواند لیگنین را تجزیه و سلولز را برای هضم آنزیمی در دسترس قرار دهد. هدف از این پژوهش لیگنینزدایی کاه گندم با فنآوری ازن‌‌‌‌کافت بهعنوان یک فرآیند سبز، محیطزیست پسند و انرژی کارآمد است. مدلسازی و بهینهسازی با استفاده از روش سطح پاسخ و با بررسی اثرات پنج عامل نرخ تولید ازن (1، 2 و 3 گرم بر ساعت)، زمان ازندهی (15، 30 و 45 دقیقه)، نرخ جریان (0، 3 و 6 لیتر بر دقیقه)، محتوای رطوبت (100، 200 و 300 درصد وزنی) و مقدار اوره (0، 5/1 و 3 درصد وزنی) انجام شد. یافتههای این پژوهش بیشینه لیگنینزدایی (50 درصد) را در بیشترین سطوح عاملهای نرخ تولید ازن، زمان، نرخ جریان، اوره و کمترین سطح رطوبت نشان داد. عاملهای نرخ جریان و محتوای رطوبت به‌ترتیب با بیشترین تأثیرگذاری (36 و 20 درصد)، مؤثرترین پارامترها در فرآیند لیگنینزدایی بودند. در شرایط بهینه، 8/49 درصد لیگنینزدایی در نرخ تولید ازن‌دهی 3 گرم بر ساعت، زمان 45 دقیقه، نرخ جریان 7/5 لیتر بر دقیقه، رطوبت 100 درصد وزنی و مقدار اوره 3 درصد وزنی با شاخص مطلوبیت 99/0 حاصل شد. روش سطح پاسخ توانست برازش بالایی بین دادههای آزمایشی و پیشبینی شده با ضریب تبیین 90/0 ایجاد کند. یافتهها نشان داد که فرآیند ازن‌کافت با استفاده از عاملهای پیشنهادی میتواند برای لیگنینزدایی کاه گندم مورد استفاده قرار گیرد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81209_e4c20b9417626440cc710319627c1466.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Optimization of Ultrasonic-thermal Concentrator Performance under Vacuum Conditions in Watermelon Juice Concentration Process بهینه‌سازی عملکرد دستگاه امواج فراصوت-حرارتی تحت شرایط خلاء در فرآیند تغلیظ آب هندوانه 55 65 81210 10.22059/ijbse.2020.303016.665311 FA رضا امیری چایجان گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران بهنام علایی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران محمد حسین عزیزی گروه مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس Journal Article 2020 05 23 In this study, an ultrasonic-thermal concentrator under vacuum conditions was fabricated and the effect of concentration variables for watermelon juice concentration was optimized. Concentration temperature process in three levels (40, 50 and 60°C), vacuum pressure in three levels (20, 40 and 60kPa) and ultrasonic waves power in three levels (36, 60 and 84W) were conducted. Statistical analysis of data and optimization of concentration process were performed using response surface method and central composite design. Results showed that the increase of concentration temperature has a positive effect on concentration process time and total energy consumption and negative effect on lycopene content and the total color difference. Decrease of vacuum pressure to caused increased lycopene content and decrease the total color difference, concentration process time and total energy consumption. Also increased ultrasonic waves power caused increase in lycopene content, total color difference, total energy consumption and decrease in concentration process time. Optimization of watermelon juice concentration point was obtained on concentration temperature 40°C, vacuum pressure 20 kPa and ultrasonic waves power 46.5W. Optimal values of response variables in this condition include lycopene content, the total color difference, concentration process time and total energy consumption in equal order 238 mg/kg, 25.7, 94.5 min and 0.727 kWh. The use of ultrasound waves along with the concentration temperature and vacuum pressure could have positive results on the watermelon juice concentration process. در این پژوهش یک دستگاه تغلیظ امواج فراصوت-حرارتی تحت شرایط خلاء ساخته شد و اثر متغیرهای این دستگاه برای فرآیند تولید کنسانتره آبهندوانه بهینهسازی شد. فرآیند تغلیظ نمونهها در سه سطح دمایی 40، 50 و °C60، سه سطح فشار خلاء 20، 40 و kPa60 و سه سطح توان امواج فراصوت 36، 60 و W84 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری دادهها و بهینهسازی فرآیند تغلیظ با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد افزایش دمای تغلیظ بر زمان فرآیند تغلیظ و انرژی مصرفی کل اثر مثبت و بر محتوای لیکوپن و تغییرات کلی رنگ اثر منفی داشت. کاهش فشار خلاء سبب افزایش محتوای لیکوپن و کاهش تغییرات کلی رنگ، زمان و انرژی مصرفی شد. افزایش توان امواج فراصوت نیز سبب افزایش محتوای لیکوپن، تغییرات کلی رنگ، انرژی مصرفی کل و کاهش زمان فرآیند تغلیظ گردید. نقطه بهینه کنسانتره آب هندوانه در دمای تغلیظ °C40، فشار خلاء kPa 20 و توان امواج فراصوت W 5/46 به‌دستآمد. مقادیر بهینه متغیرهای پاسخ در این شرایط شامل محتوای لیکوپن، تغییرات کلی رنگ، زمان فرآیند تغلیظ و انرژی مصرفی کل به ترتیب برابر mg/kg 238، 7/25، min 5/94 و kWh 727/0 به دستآمدند.بهکارگیری امواج فراصوت در کنار دمای تغلیظ و فشار خلاء توانست نتایج مثبتی بر فرآیند تغلیظ آبهندوانه داشته باشد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81210_57fc2b69501cd458be08e0e68215c6f3.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Effect of Microwave and Oven Drying on Physical, Chemical and Antioxidative Properties of Peel of Sanguine Orange اثر خشک کردن مایکرویو و آون بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و آنتی‌اکسیدانی پوست پرتقال سانگین 67 77 81211 10.22059/ijbse.2020.297703.665276 FA رضا فرهمندفر گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ابراهیم سهرابی گروه علوم و صنایع غذایی، موسسه آموزش عالی خزر محمود آباد، ایران Journal Article 2020 02 29 Drying is one of the most important methods of food processing. In this study, the effect of different drying methods, like hot air drying (40 and 50 °C) and microwave drying (180 and 360 W), on physical, chemical and antioxidative properties of peel of sanguine orange (Citrus sinensis) was investigated. D-limonene (72.3-78.5 percentage), β-Myrcene (6.9-8.0 percentage), Linalool (1.3-4.6 percentage), and α-Pinene (1.7-2.7 percentage) were main components of essential oil of sanguine orange peel. The different drying methods reduced or increased some components. Drying decreased Lightness, yellowness, and redness of sanguine peel powders. Drying brought about increase in the yield, bulk density, phenol content, and antioxidant activity of essential in comparison with fresh samples. On the other hand, microwave drying 180W showed the highest amount of phenol, DPPH radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant power (FRAP) tests. Therefore, considering about the quality of essential oils, the use of microwaves for drying sanguine oranges could be suggested. خشک کردن یکی از مهمترین روش های فرآوری مواد غذایی است. در این مطالعه، اثر روشهای مختلف خشک کردن همچون خشک کردن هوای داغ (40 و 50 درجه سلسیوس) و خشک کردن مایکرویو (180 و 360 وات) بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و آنتیاکسیدانی پوست پرتقال سانگین (Citrus sinensis) مورد بررسی قرار گرفت. د-لیمونن (5/78-3/72 درصد)، β-میرسین (0/8-9/6 درصد)، لینانول (6/4-3/1 درصد) و α-پینن (7/2-7/1 درصد) مهمترین ترکیبات اسانس پوست پرتقال سانگین بودند. روشهای مختلف خشک کردن برخی از ترکیبات را کاهش یا افزایش میدهد. خشک کردن روشنی، زردی و قرمزی پوست سانگین را کاهش داد. خشک کردن باعث افزایش راندمان، دانسیته توده، محتوی فنول و فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس در مقایسه با نمونه های تازه شد. از طرف دیگر، خشک کردن 180 وات بیشترین میزان فنول، فعالیت مهارکنندگی رادیکال آزاد DPPH و قدرت آنتی اکسیدانی کاهش آهن (FRAP) را داشت. بنابراین، با توجه به کیفیت اسانسها، استفاده از مایکرویو برای خشک کردن پوست پرتقال سانگین توصیه میشود.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81211_42aaa6e28772986b8c9802ae23f5b188.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Investigating the Interaction Effects of Inoculation and Temperature on Biogas Production from Dairy Industry Effluent in Anaerobic Digestion Process بررسی اثرات توأمان مواد تلقیحی و دما بر میزان تولید زیست‌گاز از پساب صنایع لبنی در فرآیند هضم بی‌هوازی 79 93 81213 10.22059/ijbse.2020.300948.665297 FA نرگس نوری گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران عباس عساکره گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران محسن سلیمانی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید جمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2020 04 18 In this study, batch series of laboratory-scale anaerobic digesters at 35 and 55 ° C were used to investigate the production of biogas from dairy effluents and reduce its pollution. Dairy effluent sludge with ratios of zero, 10, 20, 30, 40 and 100% was used for inoculation. The interaction effect of sludge percentage and temperature at the level of one percent on the volumetric indices of biogas production was significant for the amount of initial volatile solids, volatile solids removed and chemical oxygen demand removed at the level of one percent. With increasing sludge percentage, the amount of biogas produced per initial volume increased for the removed COD but decreased for the initial volatile solids. The highest biogas production efficiency was obtained based on the removed volatile solids at thermophilic temperature and 40% sludge ratio, with the removal of 47.7% volatile solids and 266.5 ml per gram of removed volatile solids. According to the results, the amount of biogas production at mesophilic temperature, in lower proportions of added sludge, is more than the amount of gas produced at thermophilic temperature, and due to the low volume of sludge production in the dairy industry and higher energy consumption under thermophilic conditions, anaerobic digestion and biogas production are more favorable at 35 ° C. The results also showed that by anaerobic digestion of each m3 of dairy effluent, 20.83 MJ of heat energy can be produced. در این مطالعه به منظور تولید زیست‌گاز از پساب لبنی و کاهش آلودگی آن، از هاضمهای بی‌هوازی ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی در دو دمای 35 و 55 درجه سلسیوس و با نسبتهای صفر، 10، 20، 30، 40 و 100 درصد لجن تلقیحی با پساب لبنی استفاده گردید. اثر متقابل درصد لجن و دما در سطح یک درصد بر شاخص‌های حجمی تولید زیست‌گاز به ازای مقدار جامدات فرار اولیه، جامدات فرار حذف شده و اکسیژن خواهی شیمیایی حذف شده در سطح یک درصد معنادار شد. با افزایش درصد لجن مقدار زیست‌گاز تولیدی به ازای حجم اولیه و به ازای COD حذف شده افزایش یافت ولی به ازای جامدات فرار اولیه کاهش یافت. بیشترین بازده تولید زیست‌گاز بر اساس جامدات فرار حذف شده، در دمای ترموفیل و نسبت 40 درصد لجن، با حذف 7/47 درصد جامدات فرار و به مقدار 5/266 میلیلیتر، به ازای گرم جامدات فرار حذف شده به دست آمد. با توجه به نتایج، مقدار تولید زیست‌گاز در دمای مزوفیل، در نسبتهای کمتر لجن افزوده شده، بیشتر از مقدار گاز حاصله در دمای ترموفیل است و با توجه به حجم کم تولید لجن در صنایع لبنی و مصرف بیشتر انرژی در شرایط ترموفیل، هضم بیهوازی و تولید زیست‌گاز در دمای 35 درجه سلسیوس مناسب‌تر می‌باشد. همچنین با توجه به نتایج حاصله، با هضم بی‌هوازی هر مترمکعب پساب لبنی می‌توان 83/20 مگاژول انرژی تولید کرد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81213_b7b8654846314d84929e363586071146.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 The Physical Changes of Olive Fruit and Physicochemical Properties of Extra Virgin Olive Oil of Roughani Variety Cultivated in Golestan Province During the Maturation Period تغییرات فیزیکی میوه زیتون و ویژگی‏های فیزیکی و شیمیایی روغن زیتون فرابکر رقم روغنی کشت داده شده در استان گلستان طی دوره رسیدگی 95 106 81214 10.22059/ijbse.2020.302866.665310 FA جعفر قرگوزلو دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد صفادشت، کرج، ایران انوشه رحمانی استادیار، پژوهشکده صنایع غذایی و فراورده های کشاورزی، پژوهشگاه استاندارد ، کرج ، ایران مسعود هماپور استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد صفادشت، کرج، ایران لادن رشیدی استادیار گروه پژوهشی مواد غذایی ، پژوهشکده صنایع غذایی و فراورده های کشاورزی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران Journal Article 2020 06 10 In this study, the best time to harvest olive oil of Roughani variety in Golestan province was determined by examining the physicochemical properties in the months of October, November and December. The highest fruit-to-core ratio and the amount of oleic acid (62.60%) were obtained in the third harvest period. After that, palmitic acid (18.66%), linoleic acid (16.33%) and stearic acid (3%), respectively, accounted for the largest amount of fatty acids. The ratio of oleic acid to linoleic acid, the amount of acidity, and the amount of total phenol increased during fruit ripening. The highest sterol compound was beta-sitosterol (from 83.22 to 90.02%), which, along with peroxide ((2.05 to 7.05 (meqO2/kg oil)), declined over three harvesting periods. Due to increasing the ratio of oleic acid to linoleic acid and also the high ratio of cholesterol to stigmasterol, the best time to harvest olives for Roughani variety of Golestan province was determined in the third period of harvest (December). در این پژوهش، بهترین زمان برداشت میوه زیتون رقم روغنی استان گلستان، با بررسی ویژگی‏های فیزیکی وشیمیایی روغن استحصال شده از آن در ماه‏های مهر، آبان و آذر تعیین شد. بیشترین نسبت میوه به هسته و میزان اسید اولئیک (60/62 درصد)، در دوره سوم برداشت به دست آمد. پس از آن، به ترتیب، اسید پالمیتیک (66/18 درصد)، اسید لینولئیک (33/16 درصد) و اسید استئاریک (3 درصد) بیشترین میزان اسیدهای چرب را داشتند. نسبت اسید اولئیک به اسید لینولئیک، میزان اسیدیته و مقدار فنول کل طی دوان رسیدگی روند افزایشی داشت. بیشترین ترکیب استرولی بتاسیتواسترول (از 22/83 الی 08/90 درصد) بود که به همراه عدد پراکسید ( از 05/2 الی 05/7 (meqO2/kg oil)) طی سه دوره برداشت روند نزولی داشت. با توجه به افزایش نسبت اسید اولئیک به اسید لینولئیک و نیز بالابودن نسبت کمپسترول به استیگمااسترول، بهترین زمان برداشت زیتون رقم روغنی استان گلستان، دوره سوم برداشت (آذر) تعیین شد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81214_d1d5f3b5585279a2efcadd31fe93daee.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Evaluating the Performance of a Threshing Machine for Purslane in Laboratory Scale ارزیابی عملکرد ماشین خرمن‏کوب خرفه در مقیاس آزمایشگاهی 107 117 81215 10.22059/ijbse.2020.303280.665312 FA حمیدرضا خلیفه دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی،دانشگاه علوم کشاورزی و مجید رهنما استادیار گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ایران نواب کاظمی گروه مکانیک بیوسیستم و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران رسول معمار دستجردی استادیار گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ایران Journal Article 2020 05 26 Purslane is an important vegetable and medicinal plant that is produced and consumed in the southern regions of Iran. Recently, special attention for processing and pharmaceutical industries of purslane has been paid. Seed separation procedure, is one of the most important and difficult steps in purslane processing. In this Research, a seed threshing unit for mechanization of purslane seed harvesting, was built, evaluated and tested. The most important components of this thresher are the shaft, the rubber thresher and the rubber concave. This machine was designed and manufactured and then the losses were determined. The losses evaluation was carried out under randomized factorial analysis. Experiments were conducted at three levels of drum speed (35, 80 and 120 rpm), feed rate (2, 3 and 5 kgmin-1) and sieve swing speed (180, 200, 220 rpm). The results showed that the impact of drum rotational speed, oscillation of sieve and feed rate on seed separation percentage and unopened sheath is significant at 1% level. The lowest amounts of losses (9.39%) were obtained at 80 rpm drum rotational speed and 2 kgmin-1 feed rate and also 200 rpm sieves swing speed, respectively. Highest percentage of losses (27.83%) was obtained at 120 rpm drum rotational speed, 5 kgmin-1 feed rate and 220 sieves swing speed, respectively. Threshing efficiency at lowest level of machine losses, was 92%. Maximum output capacity (at lowest level of losses) and energy consumption were obtained 2.7kgh-1 and 14084 KJ, respectively. خرفه یک سبزی و گیاه دارویی مهم است که در مناطق جنوبی کشور تولید و مصرف می‏شود. اخیراً نیز در صنایع تبدیلی و دارویی به آن توجه خاصی می‏شود. در فرآوری این محصول، عملیات جداسازی دانه‏ی خرفه یکی از مراحل مهم و مشکل به شمار می‏رود. در این پژوهش یک ماشین جدا‏کننده‏ی دانه‏ی خرفه در راستای مکانیزه کردن برداشت این محصول ساخته ارزیابی و آزمایش شد. مهمترین اجزای این ماشین شاسی، موتور، واحد کوبنده لاستیکی، تسمه نقاله حمل محصول و واحد تمیز کننده می‏باشد. پس از طراحی و ساخت دستگاه شاخص تلفات مورد بررسی قرار گرفت. این شاخص به صورت آزمایش‌ فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش مذکور اثر فاکتورهای سرعت دورانی کوبنده در سه سطح 35، 80 و 120 (rpm)، سرعت نوسان الک در سه سطح 180، 200 و 220 (rpm) و نرخ تغذیه در سه سطح 2، 3 و 5 (kg/min) بر درصد تلفات کل را تعیین می کند. نتایج نشان داد اثر هر سه عامل سرعت دورانی کوبنده، نوسان الک و نرخ تغذیه بر درصد تلفات دانه و غلا‏ف‏ها در سطح احتمال 1 درصد معنی‏دار بود. کمترین میزان تلفات در سرعت دورانی 80 (rpm) کوبنده، سرعت نوسان الک 200 (rpm) با نرخ تغذیه 2 (kg/min) برابر 39/9 درصد و بیشترین آن در سرعت دورانی 120 (rpm)، سرعت نوسان الک 220 (rpm) و نرخ تغذیه 5 (kg/min)، با 8/27 درصد مشاهده شد. بازدهی کوبنده در کمترین سطح از تلفات ماشین 92 درصد محاسبه شد. بیشترین ظرفیت خروجی ماشین در کمترین سطح از تلفات 7/2 کیلوگرم بر ساعت بدست آمد و در این سطح از ظرفیت خروجی، انرژی مصرفی ویژه ماشین برابر 1408 (KJ/kg) اندازه‌گیری شد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81215_41161884fa3bf3c887f87cbbe50fe1fa.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Selecting the Proper Sprayer in Citrus Gardens of Mazandaran Province by Analytical Hierarchy Process انتخاب مناسب‌ترین نوع سم‌پاش در باغات مرکبات استان مازندران با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی 119 129 81216 10.22059/ijbse.2020.298099.665280 FA رسول لقمانپور زرینی گروه ماشین‌های کشاورزی، آموزشکده کشاورزی ساری، دانشگاه فنی و حرفه‌ای استان مازندران، ایران داود کلانتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، مازندران، ایران اسداله اکرم دانشیار، گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران سامان ملاپور دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، مازندران، ایران Journal Article 2020 03 08 Nowadays, with progress in different sciences and entering logging software and Decision Support Systems, decision has been deviated from trial and error in agriculture mechanization and aimed to predict prospective and targeted accordingly. Therefore, in this research, the Analytic Hierarchy Process (AHP) with the help of EXPERT CHOICE11 software was employed to select the best kind of sprayer for usage in citrus gardens of Mazandaran. Four different sprayers including Motorized Backpack sprayer, Atomizer sprayer, Wheelbarrow sprayer and Air blast sprayer were evaluated in this study. The criteria of selection consisted of the tank capacity, costs, spray quality, field capacity and amount of consumable solution per hectare. The importance of spray quality, amount of consumable solution per hectare, costs, tank capacity and finally field capacity were equal to 0.481, 0.302, 0.102, 0.073 and 0.042, respectively. The atomizer sprayer is selected and introduced with 0.504 final value as the most appropriate choice option. Inconsistency ratio was calculated equal to 0.04 that is acceptable amount in satays' opinion. امروزه با پیشرفت علوم مختلف و ورود نرمافزارها و سیستمهای تصمیمیار، تصمیمگیری در کشاورزی از حالت سعی و خطا خارج شده و به سمت پیشبینی آیندهنگر و هدفمند درآمده است. لذا در پژوهش حاضر، از روش تحلیل سلسله مراتبی به کمک نرمافزار EXPERT CHOICE11 برای انتخاب مناسبترین نوع سم‌پاش جهت کاربری در باغات مرکبات استان مازندران استفاده شده است. در این تحقیق چهار نوع سمپاش پرکاربرد و معمول منطقه شامل پشتی موتوری لانسی، اتومایزر، فرغونی و بادبزنی تراکتوری مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. معیارهای انتخاب شامل حجم مخزن، هزینهها (خرید، سرویس و نگهداری و عملیات)، کیفیت سمپاشی، ظرفیت مزرعهای و میزان محلول مصرفی در هکتار بود. این معیارها و نحوه اولویتبندی و وزن‌دهی آنها با استفاده از مطالعات کتابخانهای و مذاکره با کارشناسان کشاورزی، صاحب‌نظران دانشگاه، فروشندگان و باغ‌داران مجرب در قالب پرسشنامه صورت گرفت. نتایج نشان داد که وزن معیارهای کیفیت سمپاشی، میزان محلول مصرفی در هکتار، هزینهها، حجم مخزن و ظرفیت مزرعهای به ترتیب برابر با 481/0، 302/0، 102/0، 073/0 و 042/0 میباشد. و سمپاش اتومایزر با ارزش نهایی 504/0 به عنوان مناسب‌ترین گزینه انتخاب و معرفی شد. نرخ ناسازگاری برابر 04/0 بود که مقدار قابل قبولی بوده و نیازی به تجدیدنظر در قضاوتها نبود.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81216_da8ceaa924cecfcb075b060be095c9f3.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 Mathematical Modeling of Ion Sensitive Field Effect Transistor and Metamodel Based Optimization Simulation for Detection of Aflatoxin B1 مدل‌سازی ریاضی ترانزیستور اثر میدان حساس یونی و بهینه‌سازی بر پایه شبیه‌سازی و فرامدل برای تشخیص آفلاتوکسین B1 131 145 81332 10.22059/ijbse.2020.299518.665296 FA سید جواد سجادی گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران سلیمان حسین پور گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران شاهین رفیعی گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران. Journal Article 2020 04 26 Mathematical modeling is a powerful tool for prediction of Ion Sensitive Field Effect Trnsistor (ISFET) response and optimization of its functional parameters. In this study the optimal values of drain current, drain voltage and initial concentrations of substrate and enzyme parameters were determined to achieve maximum of ISFET response for detection of Aflatoxin B1 (AFB1). Optimization was performed by using Genetic Algorithm (GA) and based on numerical solution of ISFET governing differential equations by means of Finite Element Method (FEM) and COMSOL Multiphysics software. The objective function of GA was defined through substituting simulated model by Artificial Neural Network (ANN) metamodel. The results showed that ISFET simulated FEM model has a MAPE equal to 1.06 % in prediction of ISFET response compared with experimental results. With FEM model, 1296 virtual experiments were simulated to achieve necessary data base for train ANN metamodel. By evaluation of different ANN structures, trained ANN with 4-45-1 structure was selected which has MAPE equal to 0.04 %, 0.07% and 0.05% at train, validation and test phase respectively. ISFET optimization results states that by using of GA determined optimal values of drain current, drain voltage and initial concentrations of substrate and enzyme parameters, extremum response of ISFET equal to 44.44 % was achieved. مدل‌سازی ریاضی ابزاری قدرتمند جهت پیش‌بینی پاسخ ترانزیستور اثرمیدان حساس به یون (ISFET) و بهینه‌سازی پارامترهای موثر بر عملکرد آن است. در این پژوهش مقادیر بهینه پارامترهای جریان درین، ولتاژ درین، غلظت اولیه سوبسترا و غلظت اولیه آنزیم به منظور به دست آوردن پاسخ ماکزیمم ISFET در تشخیص آفلاتوکسین B1 (AFB1) تعیین شدند. بهینه‌سازی با به‌کارگیری الگوریتم ژنتیک و بر پایه حل عددی معادله‌های دیفرانسیل حاکم ISFET به روش المان محدود در نرم‌افزار کامسول انجام شد. تابع هدف مورد استفاده در الگوریتم ژنتیک نیز با جایگزینی مدل شبیه‌سازی شده توسط فرامدل شبکه عصبی مصنوعی تعریف شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد مدل شبیه‌سازی شده ISFET با استفاده از روش المان محدود در مقایسه با آزمایش تجربی، دارای میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برابر با 06/1 درصد در پیش‌بینی پاسخ ISFET است. با استفاده از مدل المان محدود، 1296 آزمایش برای دست‌یابی به پایگاه داده مورد نیاز جهت آموزش شبکه عصبی شبیه‌سازی شد. پس از ارزیابی ساختار‌های مختلف شبکه عصبی مشخص شد شبکه عصبی آموزش دیده با ساختار (4-45-1) دارای میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برابر با 04/0، 07/0 و 05/0 درصد به ترتیب در فازهای آموزش، اعتبارسنجی و آزمایش است. نتایج بهینه‌سازی ISFET نشان داد با استفاده از مقادیر بهینه پارامتر‌های جریان درین، ولتاژ درین، غلظت اولیه سوبسترا و غلظت اولیه آنزیم تعیین شده توسط الگوریتم ژنتیک حداکثر پاسخ ISFET برابر با 440/44 درصد به‌دست آمده است.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81332_35ee4f3eaa6cdc1f2c3ebccf88d542b9.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 52 1 2021 04 21 A Review on Veterinary Drug Residues in Foods of Animal Origin and the Effect of Different Processes on Their Stability مروری بر باقیمانده‌های دارویی در مواد غذایی با منشاء دامی و اثر فرآیندهای مختلف بر پایداری آن‌ها 147 168 81333 10.22059/ijbse.2021.307484.665326 FA نگار راوش دانشجوی دکتری تخصصی، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز 0000-0002-9429-9271 جواد حصاری استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز Journal Article 2020 08 11 In spite of their advantages in the treatment of animal diseases, veterinary drugs can remain in foods of animal origin and cause considerable threats to the consumer health. Antibiotics, anthelminthics, Anticoccidial drugs, and nonsteroidal anti-inflammatory drugs are the major veterinary drugs that can contaminate food products. Food processing can be considered as a strategy for the removal of drug residues in foods. Awareness of drug residues and their reductions during different processes can be important in terms of the consumer health. This paper, therefore, reviews the literature on veterinary drug residues in foods of animal origin, including milk and milk products, eggs, meat, and meat products, as well as the effect of different processes on the stability of these drug residues. To this end, all related articles and theses were reviewed from national (SID, Irandoc, and MagIran) and international (Science Direct, Google Scholar, Scopus, and Pub Med) databases. According to reviewed studies, most of foods of animal origin in Iran were contaminated with antibiotic residues. In other countries, foods of animal origin contained different levels of drug residues. Based on scientific findings, heat processing could reduce the residues of tetracycline, macrolides, aminoglycosides, and sulfonamides in milk, residues of tetracycline, ciprofloxacin, enrofloxacin, sulfanilamide, and chlorpyrifos in eggs, and residues of oxytetracycline, ampicillin, chloramphenicol, sulfonamides, and anthelminthics in meat products. The microwave, freezing, and fermentation processes were also effective in the reduction of drug residues in foods. داروهای دامپزشکی علیرغم مزیتی که در جهت درمان بیماریهای دامی دارند، میتوانند در مواد غذایی با منشاء دامی باقی بمانند و خطرات قابل توجهی برای سلامت مصرفکننده ایجاد کنند. آنتیبیوتیکها، ضدانگل/کرمها، ضدکوکسیدیالها و داروهای ضدالتهاب غیراستروئیدی عمدهترین داروهای دامپزشکی هستند که قابلیت آلودهکردن مواد غذایی را دارند. فرآیند مواد غذایی میتواند به عنوان یک راهکار برای حذف باقیماندههای دارویی مواد غذایی در نظر گرفته شود. آگاهی از محتوای باقیماندههای دارویی و میزان کاهش آنها در طی فرآیندهای مختلف میتواند از نقطهنظر سلامت مصرفکننده حائز اهمیت باشد. هدف از مقاله حاضر مرور پژوهشهای انجامگرفته در مورد میزان باقیمانده داروهای دامپزشکی در مواد غذایی با منشاء دامی از قبیل شیر و فرآوردههای شیر، تخممرغ و فرآوردههای گوشتی؛ و همچنین اثر فرآیندهای مختلف بر پایداری این باقیماندههای دارویی بود. برای این منظور کلیه مقالات و پایاننامههای مرتبط با موضوع از پایگاههای داخلی شامل SID، Irandoc و MagIran و پایگاههای اطلاعات خارجی از جمله Science Direct، Google Scholar، Scopus و Pub Med مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس مطالعات انجامگرفته اکثر فرآوردههای غذایی با منشاء دامی داخل کشور آلوده به بقایای آنتیبیوتیکی بودند. همچنین فرآوردههای غذایی با منشاء دامی سایر کشورها نیز حاوی مقادیر مختلفی از باقیماندههای دارویی بودند. از طرفی براساس یافتههای علمی فرآیند حرارتی توانست باقیمانده تتراسایکلینها، ماکرولیدها، آمینوگلیکوزیدها و سولفونامیدهای موجود در شیر؛ باقیماندههای تتراسایکلین، سیپروفلوکساسین، آنروفلوکساسین، سولفانیلآمید و کلرپیریفوس موجود در تخممرغ؛ و باقیماندههای اکسیتتراسایکلین، آمپیسیلین و کلرامفنیکل، سولفونامیدها، ضدهلمینتیکها را در فرآوردههای گوشتی کاهش دهد. همچنین فرآیندهای مایکروویو، انجماد و تخمیر نیز در کاهش باقیماندههای دارویی مواد غذایی مؤثر واقع شدند.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_81333_1f17003458b62eb220f0b4ca8383cc5f.pdf