پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Temperature Heterogeneity Study in Cold Storage and Its Effect on Low-Temperature Sweetening (LTS) in Potato Using Computational Fluid Dynamicsبررسی ناهمگنی دما در سردخانه و تاثیر آن بر شیرین شدن در دمای پایین در سیبزمینی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی4855007887010.22059/ijbse.2019.270803.665126FAنعیمهسماواتیانگروه آموزشی علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز.پردیس کشاورزی و منابع طبیغی و دانشگاه تهران. ایرانسیامککلانتریگروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج. ایرانمحمدلایقیگروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، کرج، دانشگاه تهرانمجتبیدلشادگروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج. ایرانJournal Article20181205Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to study airflow and temperature distribution in cold storage and finding temperature levels. Total sugar, reducing sugar and sucrose of potato tubers cv Sante stored at 5 °C and relative humidity of 80%, were extracted. The results showed that there was a significant difference between the concentration of total sugars, reducing sugar and sucrose due to temperature distribution heterogeneity.It led to a 2 °C difference between the warmest and coldest points in product mass. Changes in the content of sugars were matched with simulated temperature contours. The rate of increase in soluble sugars was predicted by reducing 1 °C air temperature. Total sugars, sucrose, and reducing sugar were 4.27, 3.15 and 0.67 mg/g dry matter, respectively. Computational fluid dynamics, by analyzing fluid flow and distributing temperature and detected critical areas, leads to improving packaging and product placement, and improve airflow in the stack.دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مطالعه جریان هوا و توزیع دما در سردخانه و یافتن ترازهای دمایی استفاده شد. قندکل[1]، قند احیا[2] و ساکارز[3] غدههای سیبزمینی رقم سانته ذخیره شده در 5 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 80٪ استخراج شد. نتایج نشان داد اختلاف معنیداری بین قند کل، قند احیا و ساکارز به دلیل ناهمگنی توزیع دما که منجر به اختلاف 2 درجه سلسیوس بین گرمترین و سردترین نقاط درون توده محصول شد، وجود دارد. تغییرات در محتوای قندها با ترازهای دمایی شبیهسازی شده مطابقت داشت. نرخ افزایش قندهای محلول به یک درجه سلسیوس کاهش دما، به ترتیب برای قند کل، ساکارز و قند احیا 07/4، 15/3 ,67/0 میلیگرم بر گرم ماده خشک پیشبینی شد. دینامیک سیالات محاسباتی[4] با بررسی جریان سیال و توزیع دما و نمایش مناطق بحرانی، باعث بهبود روشهای بستهبندی و چیدمان محصول و هدایت بهتر جریان هوا میشود.<br /> <br clear="all" /><br /> <br /> [1]. Total Sugar<br /> <br /> <br /> [2]. Reducing Sugar (Glucose and Fructose)<br /> <br /> <br /> [3]. Sucrose<br /> <br /> <br /> [4]. Computational fluid dynamics (CFD (پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Predicting the Thermal Changes of a Fluid Storage Tank of a Solar Dryer Using Artificial Neural Network and Computational Fluid Dynamics Methodپیش بینی تغییرات حرارتی مخزن ذخیره کننده سیال یک خشککن خورشیدی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و روش دینامیک سیالات محاسباتی5015147887110.22059/ijbse.2020.293706.665249FAهادیصمیمی اخیجهانیاستادیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایرانذکریاعلیمحمدیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایرانJournal Article20191210In this research, to increase the performance of parabolic solar collector, PCM phase change materials were used inside the fluid storage tank. The effect of fluid flow rate at three levels of 1, 2.5 and 5 l/min and PCM mass at two levels of 1.5 and 3.2 kg on output temperature and thermal efficiency of the collector and tank efficiency using experimental methods and CFD and ANN were evaluated and compared. Drying efficiency changed from 21.11 to 25.20% and collector from 62.9 to 64.03. The collector efficiency error of CFD and ANN methods varied from 5.31 to 7.4% and 1.22 to 3.84%, respectively. According to the statistical data and the time spent, it was found that the ANN method can be used to predict the thermal behavior of the system more accurately and less time than the CFD method.در این تحقیق برای افزایش عملکرد جمع کننده خورشیدی سهموی از مواد تغییرفاز دهنده PCM درون مخزن ذخیره کننده سیال استفاده شد. تاثیر میزان جریان سیال در سه سطح 1، 5/2 و 5 لیتر بر دقیقه و جرم PCM در دو سطح 5/1 و 2/3 کیلوگرم بر دمای خروجی، بازده جمع کننده و بازده مخزن با استفاده روش آزمایشگاهی و CFD و ANN ارزیابی و با هم مقایسه شد. میزان بازده خشک کردن از 11/21 تا 20/25 درصد و جمع کننده از 9/62 تا 03/64 تغییر نمود. میزان خطای به دست آمده از بازده جمع کننده از روش CFD و ANN به ترتیب از 31/5 تا 4/7 درصد و 22/1 تا 84/3 درصد متغیر بود. با توجه به دادههای آماری و مدت زمان صرف شده مشخص شد که روش ANN نسبت به روش CFD با دقت بیشتر و زمان صرف شده کمتر میتواند برای پیشبینی رفتار حرارتی سامانه استفاده شود.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Hybrid Artificial Neural Network with Meta-heuristic Algorithms for Predicting Sugarcane Yieldهیبرید شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتمهای فرااکتشافی در پیشبینی عملکرد نیشکر5155267887210.22059/ijbse.2020.290905.665234FAنگارحافظیدانشجوی دکتری مکانیزاسیون کشاورزی، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایرانهوشنگبهرامیدانشیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0003-3896-5943محمدجوادشیخ داودیاستاد، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایرانسید عنایتالهعلویاستادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایرانJournal Article20191022In this study, to predict sugarcane yield, an Artificial Neural Network based on meta-heuristic algorithms is used as an efficient method to estimate crop yield based on actual data. In order to predict sugarcane yield, effective parameters such as plant characteristics, electrical conductivity of soil and water, maximum temperature and average hours of sunshine during the growing season and on a time scale of seven years were used. Accordingly, four hybrid models were used to build neural networks which including of artificial neural network based on Back Propagation (BP) algorithm, combining neural network with Genetic Algorithm (GA), combining neural network with Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm and finally a new approach as combining neural network with GA-PSO. The results show that the neural network performance can be improved using meta-heuristic algorithms and can be increased significantly the prediction power. The Mean Square Error (MSE) and correlation coefficient (R) in the hybrid method of neural network with GA-PSO were obtained 0.00057 and 0.91457 respectively on the test data, which show the superiority of this method to other patterns. In addition, cross validation test of the proposed model by K-Nearest Neighbors showed the accuracy of training and test data to predict sugarcane yield has been equal to 98.5% and 95.5%, respectively.در این پژوهش برای پیشبینی عملکرد نیشکر از شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر الگوریتمهای فرااکتشافی به عنوان یک روش کارآمد که تخمین عملکرد محصول را بر اساس دادههای واقعی به دست میآورد، استفاده شده است. به منظور پیشبینی عملکرد نیشکر از پارامترهای مؤثری نظیر مشخصات گیاه، هدایت الکتریکی آب و خاک، حداکثر درجه حرارت و میانگین ساعات آفتابی در طول دوره رشد محصول و در مقیاس زمانی هفت ساله استفاده گردید. بر همین اساس از چهار الگوی آموزشی در ساخت شبکههای عصبی استفاده شد که به ترتیب شامل شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر الگوریتم پس انتشار خطا، ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم ژنتیک، ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم ازدحام ذرات و در آخر رویکرد نوین ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم مرکب ژنتیک- ازدحام ذرات بودهاند. نتایج بدست آمده از پژوهش، حاکی از آن است که استفاده از الگوریتمهای فرااکتشافی سبب بهبود عملکرد شبکه عصبی شده و قدرت پیشبینی را به طور محسوسی افزایش داده است. مقادیر میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی برای روش ترکیبی شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات بهترتیب 00057/0 و 91457/0 برای دادههای آزمایش بدست آمد که برتری این روش را نسبت به سایر الگوها نشان میدهد. علاوه بر این، اعتبارسنجی متقاطع مدل پیشنهادی به روش k نزدیکترین همسایه نشان داد که صحت دادههای آموزشی و آزمایشی به منظور پیشبینی عملکرد نیشکر به ترتیب برابر با 5/98 و 5/95 درصد بوده است.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Investigating the Status of Some Mechanization Indicators in Strategic Crops using Fuzzy Logic (Case Study: Ahvaz City)بررسی وضعیت برخی شاخصهای مکانیزاسیون در محصولات زراعی راهبردی با استفاده از منطق فازی (مطالعه موردی: شهرستان اهواز)5275387887310.22059/ijbse.2020.291886.665240FAشهلاحردانیگروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرجحسنقاسمی مبتکرگروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران0000-0001-7074-7079مجیدخانعلیگروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران0000-0001-6133-4862Journal Article20191103In order to investigate the mechanization development status, in this study, four wheat, barley, rice and forage maize crops in Ahvaz city were evaluated with two quantitative (degree and capacity of mechanization) and qualitative (income and labor desirability) indices. The data were collected through questionnaires and interviews, also statistics and recorded information. Four parameters were calculated and estimated in four products and finally the results were summarized and presented using fuzzy logic. The results showed that the average degree of mechanization of different operations (total mechanization degree) for wheat, barley, rice and forage maize products in the study area was 93, 92.5, 73.5 and 95%, respectively. The mechanization capacity in this order was 988/22, 944/72, 806/6 and 1136/936 hp.h/ha, the results were calculated as 62, 43, 57 and 54% for income desirability and 73, 69, 59 and 47% for labor desirability, respectively. The final de-fuzzy output obtained from the summation of four indicators using fuzzy logic showed that among the studied crops, wheat with 52.3% had the highest amount, followed by rice with 46.6%, barley with 42.2% and forage maize with 40.3% had the lowest amount. In general, according to the results of the index defined for the study of mechanization development, the study area is almost in a moderate position in the four products under study.بهمنظور بررسی وضعیت برخی شاخصهای مکانیزاسیون، در این پژوهش چهار محصول گندم، جو، برنج و ذرت علوفهای در شهرستان اهواز با دو شاخص کمی (درجه و ظرفیت مکانیزاسیون) و کیفی (مطلوبیت درآمد و نیروی کار) مورد بررسی قرار گرفتند. دادههای مورد استفاده بهوسیله پرسشنامه و مصاحبه، همچنین آمار و اطلاعات ثبت شده، جمعآوری شد. چهار پارامتر در چهار محصول محاسبه و برآورد شد و در نهایت با استفاده از منطق فازی نتایج جمعبندی و ارائه گشت. نتایج نشان داد، میانگین درجه مکانیزاسیون عملیاتهای مختلف (درجه مکانیزاسیون کل) مربوط به محصولات گندم، جو، برنج و ذرت علوفهای در منطقه مورد مطالعه بهترتیب برابر است با 93، 5/92، 5/73 و 95 درصد و ظرفیت مکانیزاسیون به همین ترتیب برابر است با 22/988، 72/944، 6/806 و 9/1136 اسب بخار ساعت بر هکتار، نتایج برای مطلوبیت درآمد به ترتیب 62، 43، 57 و 54 درصد و برای مطلوبیت نیروی کار 73، 69، 59 و 47 درصد محاسبه شد. خروجی فازیزدایی شده نهایی که از جمعبندی چهار شاخص با استفاده از منطق فازی به دست آمد نشان داد، در بین محصولات مورد بررسی گندم با 3/52 درصد، بیشترین مقدار و پس از آن برنج با 6/46 درصد، جو با 2/42 درصد و ذرت علوفهای با 3/40 درصد کمترین مقدار را داشتند. به طور کلی با توجه به نتایج خروجی نهایی مربوط به جمعبندی شاخصهای مورد بررسی، چهار محصول مورد مطالعه در شهرستان اهواز تقریباً در وضعیت میانهای قرار دارند.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Comparison of different Magnetic Resonance Imaging (MRI) protocols from Quince fruitمقایسه پروتکلهای مختلف تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) از میوه به5395497887410.22059/ijbse.2020.292847.665244FAفاطمهنوشاددانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعلیاصغریاستادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمحسنآزادبختدانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعظیمقاسم نژاددانشیارگروه باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20191127The Magnetic Resonance Imaging is one of the non-destructive methods to study quality indices and fruit maturity, that uses different protocols to show the density and structure in which the hydrogen atoms is placed. In this research the MR images of intact, bruised and infested tissues, and seeds of none-infested and infested quince fruits by different MRI protocols were compared and the best protocol was introduced. So by using two T<sub>1</sub> and T<sub>2</sub> protocols, MR imaging was carried out from 18 loaded quince fruits. The quasi-static loading was performed at three levels of 300, 500 and 700 Newton. Then the fruits were stored for 30 and 50 days in a 4°C refrigerator. Imaging was carried out after each storage period. The ImageJ software was used to determine the contrast of T<sub>1</sub> and T<sub>2</sub> imaging protocols of the intact and bruised tissues and seeds of none-infested, infested and loaded fruit samples. The comparison of these images was concluded that the seeds and the intact area of none-infested Quince fruit in T<sub>1</sub> images were sharper than T<sub>2</sub> images. Also, the loaded area bruising of none-infested fruits in the T<sub>2</sub> images was more recognizable than T<sub>1</sub> images.روش تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، یکی از روشهای غیرمخرب تعیین کیفیت و بلوغ میوهها است، که با پروتکلهای متفاوتی، تراکم و ساختاری که اتمهای هیدروژن در آن قرار گرفته را نشان میدهد. در تحقیق حاضر تصاویر MRI گرفته شده با این پروتکلها از بافت گوشت، بخش کوفته شده و هسته میوه بدون آفت و آفتزده "به" مقایسه و بهترین پروتکل معرفی شد. به این منظور از 18 عدد میوه "به" بارگذاری شده هنگام انبارداری، با استفاده از دو پروتکل T<sub>1</sub> و T<sub>2</sub> تصویربرداری تشدید مغناطیسی انجام گردید. بارگذاریهای میوه "به" در سه سطح نیروی 300، 500 و 700 نیوتن به صورت شبه استاتیکی انجام شده و سپس در دورههای 30 و 50 روزه در دمای 4 انبارداری شدند. پس از پایان هر دوره انبارداری عکسبرداری انجام شد. سپس با استفاده از نرمافزار ImageJ، تضاد تصاویر T<sub>1</sub> و T<sub>2</sub> از بافت سالم و کوفته شده و دانه میوههای "به" بدون آفت، آفتزده و بارگذاری شده، تعیین شد. از مقایسه این تصاویر چنین نتیجهگیری شد که دانهها و بافت سالم بدون آفت میوه "به" در تصاویر T<sub>1</sub> از تصاویر T<sub>2</sub>واضحتر بودند، همچنین کوفتگی ناحیه بارگذاری شده در میوههای بدون آفت در تصاویر T<sub>2</sub>قابل تشخیصتر از تصاویر T<sub>1</sub> بود.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Effect of Temperature, Compression Force and Mixing Ratio of Materials on the Mechanical Properties of Pellets Made from Rice Bran and Sugarcane Molassesبررسی تاتیر دما، فشار تراکم و نسبت اختلاط مواد بر خصوصیات مکانیکی پلتهای تولید شده از سبوس برنج و ملاس نیشکر5515617887510.22059/ijbse.2020.267118.665104FAرضاطباطبایی کلورعضو هیئت علمی/گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریعلیمتولیاستادیار ، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانرمضانهادیپورکارشناسی ارشد، گروه مهندسی بیوسیستم. دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانسینامودتیکارشناس ارشدٰ گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانJournal Article20181013One of the best ways to use biomass is to convert them into a pellet that has more mass and energy per unit volume and makes it easier to use and transport. Various factors are involved in the process of pelletizing, which helps to optimize the process. In this study, the effect of temperature, compression force and mixing ratio were investigated on the mechanical properties of pellets made from rice bran and sugar cane molasses. The results showed that, except compression force and the interaction between the compression force and the temperature, other variables and their interactions have significant effect (p < 0.01) on the dependent variables. Mean comparison showed that increasing the amount of molasses in combination increased the compressive strength of the pellet in axial and radial direction. The highest compression strength was obtained at the ratio of 1 to 1.50 (rice bran to molasses) and 1300N compression force. The maximum bending strength of pellets was significant in all three ratios, and increasing sugar cane molasses increased the bending strength. Increasing the mold temperature and compression force increased the strength of the pellets in both axial and radial directions as well as their bending strength. Maximum density and drop resistance of pellet in the ratio of 1 to 1.65 (rice bran to molasses), compression force of 1300 N and temperature of 70 ° C were 1213 kg/m<sup>3 </sup>and 93.5%, respectively. Generally, in the pelletizing process the mixing ratio, compression force and temperature have an effect on the strength of the pellet.یکی از روش های استفاده بهینه از زیست تودهها تبدیل آنها به شکل پلت میباشد که جرم و انرژی بیشتر در واحد حجم داشته و امکان استفاده و حمل و نقل آسانتر آنها را فراهم میکند. عوامل مختلفی در فرآیند پلت سازی موثر هستند که شناخت آنها به بهینه سازی فرایند پلت سازی کمک میکند. در این تحقیق تاثیر دما، فشار تراکم و نسبت ترکیب مواد بر خصوصیات مکانیکی پلت های تولید شده از سبوس برنج و ملاس نیشکر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بجز نیروی متراکم سازی پلت و اثر متقابل نیروی فشار و دمای قالب دیگر متغیرهای مستقل و اثرات متقابل آنها بر برخی متغیرهای وابسته در سطح 1% معنیدار هستند. مقایسه میانگینها نشان داد که با افزایش میزان ملاس در ترکیب، مقاومت فشاری پلت در راستای محوری و شعاعی روند افزایشی نشان داد. بیشترین مقاومت فشاری پلت در نسبت سبوس به ملاس 1 به 50/1 و بار 1300 نیوتن بدست آمد. بیشترین مقاومت خمشی پلت نیز در هر سه نسبت دارای اختلاف معنیداری بودند و با افزایش میزان ملاس نیشکر مقاومت خمشی افزایش یافت. افزایش دمای قالب و فشار تراکم موجب افزایش مقاومت پلت ها در هر دو راستای محوری و شعاعی و نیز مقاومت خمشی آنها شد. حداکثر مقادیر چگالی و پایداری پلت در نسبت سبوس به ملاس 1به 65/1، نیروی فشاری 1300 نیوتن و دمای 70 درجه سلسیوس به ترتیب kg/m<sup>3</sup> 1213 و 5/93% بدست آمد. بطور کلی در فرایند پلت سازی هر سه عامل نسبت ترکیب مواد، فشار تراکم و دما بر استحکام پلت تاثیر دارند.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Assessing the Life Cycle of Apple Production in View of Energy and Environmental Pollutants (Case Study: Urmia and Mahabad Cities)ارزیابی چرخهی زندگی تولید سیب از دیدگاه انرژی و آلایندههای زیست محیطی (مطالعهی موردی: شهرستانهای ارومیه و مهاباد)5635697887610.22059/ijbse.2020.275586.665160FAمحمدشریفیعضو هیئت علمی گروه مهندسی ماشین های کشاورزی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی،
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران0000-0003-4594-4972اسدالهاکرمدانشیار، گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، کرج، ایران0000-0002-0835-0975حسام الدینمولودیدانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی ماشینهای کشاورزیJournal Article20190429Energy is one of the main components of the sustainable development strategy of any country. Efficient use of energy must be considered to support agricultural production; Because in addition to economic savings, it protects fossil resources. On the other hand, intensive agriculture, which is based on the intensive use of agricultural inputs, machinery, fossil and non-fossil energy, is itself the cause of many of the world's environmental problems today. In this study, the energy and environmental impacts of apple production in West Azarbaijan Province have been evaluated. To collect required data on the production process, a questionnaire was filled out and interviews were conducted with 141 gardeners in the area. The results showed that the energy ratio is equal to 1.65, and the net energy added was equal to 27.780 MJ/ha. Among the energy sources, diesel fuel accounted for the highest share of total energy inputs (61%). To evaluate the environmental impacts of apple production, the life cycle assessment approach was used and ten parts of the work were examined. The results of the life cycle assessment showed that chemical pesticides, diesel fuel and nitrogen fertilizer had a great influence on the parts of the study.<span style="font-size: 11.0pt; mso-ansi-font-size: 9.0pt; font-family: 'B Nazanin';" lang="FA">انرژی یکی از اجزای اصلی استراتژی توسعهی پایدار هر کشوری است. برای حمایت از تولیدات کشاورزی، استفادهی کارآمد از انرژی باید مدنظر قرار گیرد؛ زیرا علاوه بر صرفهجویی اقتصادی باعث حفاظت منابع فسیلی میشود. از طرف دیگر، کشاورزی فشرده که بر پایهی استفادهی فشرده از نهادههای کشاورزی، ماشینها، انرژیهای فسیلی و غیر فسیلی بنانهاده شده است خود دلیل بسیاری از مشکلات زیستمحیطی جهان امروز بهحساب میآید. در این مطالعه، انرژی و اثرات زیستمحیطی تولید سیب در استان آذربایجان غربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای جمعآوری دادههای موردنیاز مربوط به فرآیند تولید، از تکمیل پرسشنامه و مصاحبهی حضوری با 141 نفر از باغداران منطقه بهره گرفته شد. نتایج بهدستآمده نشان داد که نسبت انرژی برابر با 65/1 و افزودهی خالص انرژی برابر با 80/27740 مگاژول بر هکتار میباشد. از میان نهادههای انرژی، سوخت دیزل بالاترین سهم از کل انرژی ورودی (61 درصد) را به خود اختصاص داد. برای ارزیابی اثرات زیستمحیطی ناشی از تولید سیب، رویکرد ارزیابی چرخهی زندگی مورداستفاده قرار گرفت و ده بخش اثر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج ارزیابی چرخهی زندگی نشان داد که سموم شیمیایی، سوخت دیزل و کود نیتروژن تأثیر زیادی در بخشهای اثر موردمطالعه داشتهاند.</span><br /> <br /> <br /> <span style="font-size: 13.0pt; mso-ansi-font-size: 11.0pt; font-family: 'B Nazanin'; mso-bidi-language: FA;" lang="FA">ارزیابی چرخهی زندگی تولید سیب از دیدگاه انرژی و آلایندههای زیست محیطی <br /> (مطالعهی موردی: شهرستانهای ارومیه و مهاباد)</span>پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Modeling and Optimization of Vacuum-infrared Dryer Performance in Production Process of Tomato Compressed Tablet: Chemical Propertiesمدلسازی و بهینهسازی عملکرد خشککن خلائی- مادونقرمز در فرآیند تولید قرص فشرده گوجهفرنگی: خواص شیمیایی5715847887710.22059/ijbse.2020.292861.665245FAمنوچهررشیدیگروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدانرضاامیری چایجانگروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0000-0001-8634-7352احمدارشادیگروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدانعلیقاسمیگروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدانJournal Article20191125In this study, optimum drying conditions of compressed tablet tomato under vacuum-infrared conditions were determined to produce tablet with appropriate chemical and qualitative properties. The content of lycopene, total phenol, vitamin C concentration, antioxidant activity as chemical properties and color indices ΔL*, Δa* and Δb* were studied as qualitative properties. Drying process of samples was performed at five levels of air temperature of the compartment 40, 50, 60, 70 and 80 °C and five vacuum pressures 20, 30, 40, 50 and 60 kPa. Statistical analysis of data and optimization of drying process were performed using response surface methodology. The results showed that in vacuum-infrared drying, as the temperature of the dryer chamber increased, the concentration of vitamin C and total phenol content of tomato tablet decreased and lycopene content and antioxidant activity of tomato tablet increased. Also, increasing temperature increased the difference between the color indices L* and a* and reduced the difference between the color index b* compared to fresh tomatoes. The optimum point the drying process of tomato tablet was obtained at 56 °C and vacuum pressure of 30 kPa. The reduction rates of vitamin C concentration, lycopene content, and total phenol content of dried tomato tablets in optimal condition were 54.3, 2.6 and 29.62 percent, respectively. Drying at lower temperature increased the model's desirability index obtained by response surface methodology.در این پژوهش شرایط بهینه خشککردن قرص فشرده گوجهفرنگی تحت شرایط خلائی مادونقرمز به منظور تولید قرص با خواص کیفی و شیمیایی مناسب تعیین شد. محتوای لیکوپن، فنل کل، غلظت ویتامین ث و فعالیت آنتیاکسیدانی به عنوان خواص شیمیایی و شاخصهای رنگی ∆L<sup>*</sup>، ∆a<sup>*</sup>و b<sup>*</sup>∆ به عنوان خواص کیفی مطالعه شدند. فرآیند خشککردن نمونهها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و °C 80 و پنج سطح فشار خلأ 20، 30، 40، 50 و kPa 60 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری دادهها و بهینهسـازی فرآیند خشککردن با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شدند. نتایج نشان داد که در خشککردن به شیوه خلائی- مادونقرمز، با افزایش دمای هوای محفظه خشککن، غلظت ویتامین ث و محتوای فنل کل قرص گوجهفرنگی، کاهش و محتوای لیکوپن و فعالیت آنتی اکسیدانی قرص گوجهفرنگی افزایش یافت. همچنین، افزایش دما سبب افزایش اختلاف بیشتر بین شاخصهای رنگ L<sup>*</sup> و a<sup>*</sup> و کاهش اختلاف بین شاخص رنگ b<sup>*</sup> قرص نسبت به گوجهفرنگی تازه شد. نقطه بهینه فرآیند خشککردن قرص گوجهفرنگی در دمای °C 56 و فشار خلاء kPa 30 به دست آمد. میزان کاهش غلظت ویتامین ث، محتوای لیکوپن و محتوای فنل کل قرص گوجهفرنگی خشکشده در حالت بهینه به ترتیب 3/54 ، 6/2 و 62/29 درصد بود. خشککردن تحت دمای پایینتر سبب افزایش شاخص مطلوبیت مدل بدست آمده از روش سطح پاسخ گردید.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Ultrasonic Production of Plant Nutrients Mist to Use in Aeroponic Systems: Feasibility and Investigation of Some Effective Parametersتولید مه مواد مغذی گیاه به روش فراصوت جهت بهکارگیری در سامانههای هواکشت: امکانسنجی و بررسی برخی از عوامل مؤثر5855987887810.22059/ijbse.2020.295739.665263FAامیرحسینمیرزابهدانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانعلیحاجی احمداستادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم ، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران0000-0001-5832-4559علیفدویدانشیار گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهرانشاهینرفیعیاستاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم ، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه0000-0003-2647-3984Journal Article20200111Common fog production methods in aeroponic systems have some the disadvantages and limitations. So, an initial study was carried out to assess the feasibility to use the fog production technology through ultrasound. The effect of four independent variables, namely, over piezoelectric fluid head at three levels of 20, 30 and 40 mm, three levels of reservoir dimensions, three levels of piezoelectric location at the bottom of the reservoir, and fertilizer concentration in solution at four levels of 0, 2.5, 5, and 7.5 g.L<sup>-1</sup> on fog production rate, electrical conductivity changes, and total dissolved solids as dependent variables were investigated. The effects of three variables of concentration, piezoelectric position and reservoir dimensions on the rate of fog production were significant at 1% probability level. Also, the effect of fluid head was significant at probability level of 5%. The results indicated that the water-soluble nutrients could be transported better by ultrasound at a certain range of soluble concentrations.روشهای مرسوم تولید مه در سامانههای هوا کشت، معایب و محدودیتهای چشمگیری دارند. بر این اساس، در راستای بهکارگیری فناوری تولید مه به روش امواج فراصوت، امکانسنجی اولیه انجام گرفت. اثر چهار متغیر مستقل، یعنی ارتفاع مایع بالای پیزوالکتریک در سه سطح 20، 30 و 40 میلیمتر، ابعاد مخزن تولید مه در سه سطح، موقعیت قرارگیری پیزوالکتریک در کف مخزن در سه سطح، و غلظت کود در محلول در چهار سطح 0، 5/2، 5، و 5/7 گرم در لیتر، بر سه متغیر وابستۀ نرخ تولید مه، تغییرات رسانایی الکتریکی، و مجموع مواد جامد محلول بررسی شدند. اثر سه متغیر غلظت، موقعیت پیزوالکتریک، و ابعاد مخزن بر میزان نرخ تولید مه در سطح احتمال 1% و اثر ارتفاع محلول در سطح احتمال 5% معنیدار بودند. نتایج نشان میدهند که سامانه فراصوتی در دامنه خاصی از غلظت محلول، موادمغذی محلول در آب را بهتر منتقل میکند.<br /> <br /> <span style="mso-spacerun: yes;"> </span>Ultrasonic Production of Plant Nutrients Mist to Use in Aeroponic Systems: Feasibility and Investigation of Some Effective Parametersپردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Microbial Contamination Assessment of Lettuce using NIR Hyperspectral Imaging: Case Study on Escherichia coliفناوری تصویربرداری ابرطیفی فروسرخ نزدیک برای شناسایی آلودگی میکروبی: مطالعه موردی اشریشیاکلی در کاهو5996107888010.22059/ijbse.2020.296281.665267FAسحرراهیگروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایرانحسینمبلیعضو هیات علمی/ دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران، کرج، ایران0000-0003-3822-8804بهارهجمشیدی)، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران0000-0001-8536-3326اصلانعزیزیموسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانمحمدشریفیعضو هیات علمی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران، تهران، کرج، ایران0000-0003-4594-4972Journal Article20200301Development of non-destructive detection methods to rapidly assess the safety of agricultural products in terms of microbial contamination due to the increasing demand for safe ones is very important. In this research, a non-destructive optical method based on NIR hyperspectral imaging with (PLS-DA) method for rapid detection of microbial contaminated lettuce class (contaminated with Escherichia coli) from control class (with no contamination) was developed. To this end, dimensionality reduction (Spatial preprocessing) and spectral preprocessing were performed using (PCA) and Standard Normal Variate (SNV) with Mean Centering (MC) methods. The results of PLS-DA analysis showed the good ability in classification of control class and contaminated ones with different microbial population with high accuracy of 90% and class error of 0.008. Besides, the spectral region of 1400 to 1500 nm and the wavelength of 1200 nm were selected as the most important wavelengths that provide the most information for target identification and group classification using Variable Importance in Projection (VIP) score of the loading plot for PLS-DA. In general, the result showed that the NIR hyperspectral imaging method with PLS-DA analysis could be a fast and accurate method for real-time and non-destructive detection of microbial contamination in lettuce samples and classification of different classes (safe and contaminated).با افزایش تقاضا برای محصولات کشاورزی سالم، توسعه روشهای تشخیص غیر مخرب برای ارزیابی سریع ایمنی محصولات کشاورزی از نظر آلودگی میکروبی بسیار حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش توسعه یک روش اپتیکی غیر مخرب مبتنی بر تصویربرداری ابرطیفی در ناحیه فروسرخ نزدیک به همراه روش تفکیک کمترین مربعات جزئی برای تشخیص سریع کاهوی برگی آلوده به میکروب اشرشیاکلی از نمونههای کنترل (فاقد آلودگی) بود. برای این منظور، پیشپردازش مکانی با روش تجزیه مولفههای اصلی و پیش پردازش طیفی بر پایه توزیع نرمال استاندارد به همراه میانگینگیری مرکزی انجام شدند. نتایج تحلیل با روش تفکیک کمترین مربعات جزئی نشان داد که 4 گروه متفاوت با دقت بیش از 90 درصد و خطای کمتر از 008/0 قابل طبقهبندی هستند. همچنین، با استفاده از بردار اهمیت متغیر، ناحیه طیفی 1400 تا 1500 و 1200 نانومتر به عنوان طول موجهایی که بیشترین اطلاعات را برای تشخیص هدف در اختیار میگذارند، انتخاب شدند.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Life Cycle Assessment and Energy Consumption Optimization in Rainfed Chickpea West Azarbayjan Provinceارزیابی چرخه زندگی و بهینهسازی مصرف انرژی در تولید نخود دیم در استان آذربایجان غربی6116287888110.22059/ijbse.2020.297160.665270FAامیدقادرپوربخش تحقیقات فنی مهندسی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی، ارومیه ، ایران0000-0002-3128-0020کریمگرامیمرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی،سازمان تحقیقات ،آموزش و ترویج کشاورزی،ارومیه،ایرانالیاسدهقانبخش تحقیقات ماشینهای کشاورزی و مکانیزاسیون مؤسسه فنی مهندسی کشاورزی کرج، کرج، ایرانJournal Article20200205This study was conducted in West Azarbayjan province in the crop year 2019 With the aim of rainfed chickpea life cycle assessment and energy consumption optimization and emissions reduction in small farms (equals smaller than 2 hectares), medium farms (between 2 and 4 hectares) and large farms (larger than 4 hectares). Required data, were obtained through face-to-face interviews with farmers and filling out 250 Specialized questionnaires and were evaluated by data envelopment analysis method. Results indicated that total input energy for chickpea production in small, medium and large farms was 6366, 6048 and 6848 MJ.ha<sup>1-</sup>, respectively and the maximum energy consumption was related to large farms. The largest share of consumption energy was related to diesel fuel at all farm levels. The energy ratio in small, medium and large farms was obtained 2.47, 2.49 and 2.13, respectively. Chickpea life cycle assessment results revealed that environmental impacts on medium-sized farms were lower than small and large sizes in all effect sections. Seed, diesel fuel, and agricultural machinery inputs had the largest share in diffusion of environmental indexes. According to energy consumption optimization results, the average of energy efficiency in small, medium and large farms was 93%, 88% and 90%, respectively which demonstrates that farmers of small farms have more precise information about proper production methods or have used different inputs at better time and in a more optimal amount.این مطالعه در سال زراعی 1398 در استان آذربایجان غربی با هدف بهینهسازی مصرف انرژی، ارزیابی چرخه زندگی نخود و کاهش آلایندگی در مزارع کوچک (کوچکتر مساوی 2 هکتار)، متوسط (بین 2 تا 4 هکتار) و بزرگ (بزرگتر از 4 هکتار) اجرا شد. دادههای موردنیاز به روش مصاحبه رو در رو با کشاورزان و پر کردن تعداد 250 پرسشنامه تخصصی گردآوری و به روش تحلیل پوششی دادهها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کل انرژی نهادههای مصرفشده برای تولید نخود در مزارع کوچک، متوسط و بزرگ به ترتیب 6366، 6048 و 6848 مگاژول بر هکتار بود و مزارع بزرگ دارای بیشترین مصرف انرژی بودند. در همه سطوح مزارع، بیشترین سهم انرژیهای مصرفی مربوط به سوخت دیزل بود. نسبت انرژی مزارع کوچک، متوسط و بزرگ به ترتیب برابر 47/2، 49/2 و 13/2 بهدست آمد. نتایج ارزیابی چرخه زندگی نخود روشن کرد که در همه بخشهای اثر، آلایندگی زیستمحیطی در مزارع با اندازه متوسط نسبت به اندازههای کوچک و بزرگ کمتر بود. نهادههای بذر، سوخت دیزل و ماشینهای کشاورزی بیشترین سهم را در انتشار شاخصهای زیستمحیطی داشتند. طبق نتایج بهینهسازی مصرف انرژی، میانگین کارایی انرژی در مزارع کوچک، متوسط و بزرگ به ترتیب 93%، 88% و %90 بود که نشان میدهد کشاورزان مزارع کوچک از روشهای صحیح تولید آگاهی بیشتری داشته و یا نهادههای مختلف را در زمان مناسبتر و به مقدار بهینهتری استفاده کردهاند.پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480351320201121Estimation of Concentration of Suspended Sediments with Optical-ultrasonic Hybrid System and ANFIS Modelingتخمین غلظت رسوبات معلق در آب با سامانه ترکیبی نوری – فراصوتی و مدلسازی انفیس6296417888210.22059/ijbse.2020.298426.665283FAعلیکیاپی1- دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایرانمهدیقاسمی ورنامخواستیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران0000-0001-6339-2062حسینموسی زادهدانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج ، ایرانJournal Article20200303Developing a robust and reliable estimation method to detect suspended sediment concentrations from various environmental and geomorphological aspects including water quality, riverbed sustainability engineering, flood management and aquatic habitats is an unavoidable necessity. In this research, a new approach has been developed using a combined optical-acoustic sensors and hybrid intelligence-based system of ANFIS modeling to predict the concentration of suspended river sediments. Also, two measurement systems were placed in a water tank in vitro, and every 50 seconds, 10 g of soil (passed through sieve 140) was added to the water as suspended sediment until the total sediment in the water was 100 grams. The operation was performed in 20 iterations and the output values of the two measurement methods were given as inputs. Interface structure with only optical sensor inputs with higher efficiency coefficient of determination (R<sup>2</sup>) 0.94 and mean square error root mean square error (RMSE) 7.15 (gr) compared with the ultrasonic sensor inputs with coefficient of determination (R<sup>2</sup>) of 0.91 and root of the mean squared error was 8.72 (gr). Also, the highest efficiency of hybrid structure with two inputs of two measurement methods had coefficient of determination (R<sup>2</sup>) 0.97 and root mean square error was 5.26 (gr). According to the results, the best distance between receiver and transmitter in the ultrasonic sensor was between 8 and 15 cm and the use of hybrid system in sediment estimation was more efficient with an error of 3 and 1.5 percent less than the error of separate ultrasonic and optical systems.توسعه یک روش تخمین قوی و مطمئن به منظور آشکارسازی میزان غلظت رسوبات معلق از جنبههای مختلف زیست محیطی و ژئومورفولوژی از جمله کیفیت آب، مهندسی پایداری بستر رودخانه، مدیریت سیلاب و زیستگاه های آبی یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق، یک شیوه جدید بر اساس یک سامانه مرکب اندازهگیری نوری – فراصوتی و هوش هیبریدی مبتنی بر رویکرد مدلسازی انفیس (ANFIS) برای پیش بینی غلظت رسوبات معلق رودخانه توسعه یافت. در این مطالعه در شرایط آزمایشگاهی دو سامانه اندازهگیری مذکور در یک مخزن آب قرار گرفتند و طی هر 50 ثانیه، 10 گرم خاک (عبور کرده از الک 140) در آب به عنوان رسوب معلق اضافه شد تا زمانی که کل رسوب موجود در آب به 100 گرم برسد. این عملیات در 20 تکرار انجام گرفت و مقادیر خروجی دو روش اندازهگیری به عنوان ورودی به انفیس داده شد. ساختار انفیس با ورودی مجزای حسگر نوری دارای کارایی بالاتری با ضریب تبیین (R<sup>2</sup>) 94/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) (gr)15/7 نسبت به ورودی مجزای حسگر فراصوتی با ضریب تبیین (R<sup>2</sup>)91/0 و ریشه میانگین مربعات خطاها (gr)72/8 بود. همچنین بیشترین کارایی ساختار ترکیبی با دو ورودی از دو روش اندازهگیری دارای ضریب تبیین (R<sup>2</sup>)97/0 و ریشه میانگین مربعات خطاها (gr) 66/5 بود. با توجه به نتایج بدست آمده، بهترین فاصله بین گیرنده و فرستنده در حسگر فراصوتی بین 8 تا 15 سانتیمتر بود و استفاده از سامانه ترکیبی در برآورد رسوبات دارای کارایی بیشتری با خطای 3 و5/1 درصد کمتر نسبت به خطای سامانههای مجزای فراصوت و نوری داشت.