per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
1
14
100504
Research Paper
طراحی، ساخت، و ارزیابی پوستکن بادامزمینی
Design, Development and Evaluation of a Peanut Sheller
محمدعلی رستمی
1
عضو هیئت علمی بخش تحقیقات فنی مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمان
بادامزمینی یکی از دانههای روغنی است که مغز آن 46 درصد روغن دارد. بادامزمینی مقدار قابل توجهی مادة خشک بدون چربی دارد که پس از روغنکشی برای خوراک دام قابل استفاده است. از پوست خارجی آن به عنوان مادة سوختی و تولید پالت پرسشده استفاده میشود. در ایران، استفاده آجیلی از بادامزمینی از زمان قدیم وجود داشته و امروزه در حال گسترش است. هرغلاف بادامزمینی 1 تا 6 مغز دارد. پس از برداشت محصول و رسیدن رطوبت غلاف به 10-5 درصد، جهت مصرف آجیلی یا استخراج روغن، مغز بادامزمینی را باید از پوست جدا کرد. هدف از این پژوهش طراحی، ساخت، و ارزیابی یک دستگاه پوستکن بادامزمینی بود که بتواند پوست را از غلاف بادامزمینی و سپس دانه و پوست را از هم جدا کند. دستگاه ساختهشده شامل: قیف تغذیه، کوبنده، ضدکوبنده، سینی دانه، فن، الکتروموتور، تسمه و پولی، شاسی، پوشش، و یاتاقان است. در ارزیابی عملکرد دستگاه، تاثیر پارامترهای سرعت خطی کوبنده در چهار سطح (4، 5، 6، و 7 متر بر ثانیه) و فاصلة کوبنده از ضد کوبنده در چهارسطح (8، 12، 16، و20 میلیمتر) در قالب طرح فاکتوریل بر پایة بلوکهای کامل تصادفی بر راندمان پوستگیری و درصد شکستگی دانه بادامزمینی بررسی شد. نتایج نشان داد که سرعت خطی کوبنده و فاصلة کوبنده با ضدکوبنده بر راندمان پوستگیری تاثیر معنیداری دارد در حالیکه بر درصد شکستگی دانهها تنها عامل فاصله تاثیر معنیدار نشان میدهد (01/0 > P). اثر متقابل این دو عامل بر پارامترهای یادشده معنیدار نبود. نتایج همچنین نشان داد در صورتیکه در فرایند پوستگیری بادامزمینی ترکیب بهترین راندمان پوستگیری با کمترین میزان شکستگی مد نظر باشد سرعت خطی کوبنده باید 5 تا 7 متر در ثانیه و فاصلة کوبنده و ضدکوبنده 12 میلیمتر تنظیم شود. شکستگی دانة بادامزمینی در همة تیمارها به صورت دو لپهشدن بود و خردشدن دانه به ندرت اتفاق میافتاد. دانههای شکسته قابل استفاده بودند.
Peanuts, an oilseed crop, contain about 46% oil. The peanut shell can be used as fuel or pallets and its dry matter as feedstuff. The whole pods consist of 1-6 kernels. Shelling is done at harvest time when the pod moisture content is 5-10%. In this research, a peanut sheller was designed and developed to separate the shell from the pod. The sheller included a hopper, sheller cylinder, concave, kernel tray, fan, electric motor, belt, pulley, frame, cover and bearings. Four cylinder speeds (4, 5, 6, 7 m/s) and four clearance levels between the sheller cylinder and concave (8, 12, 16, 20 mm) were tested. The effect of cylinder speed and clearance on shelling efficiency and peanut breakage was investigated. The experimental design was factorial with a completely randomized block design. The results indicated that cylinder speeds of 5 to 7 m/s and a clearance of 12 mm produced maximum shelling efficiency and minimum kernel breakage.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100504_a2fb02a13a9ff4545d5900a8fc226fca.pdf
Design
Kernel
Peanut
Sheller
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
15
30
100505
Research Paper
ارائة شاخصهای تفکیکی ارزیابی عملکرد برای عوامل سازهای و بهرهبرداری شبکههای آبیاری
Performance Evaluation Indicators for Structural and Operational Characteristics of Irrigation Networks
فرزاد پاسیار
1
محمدجواد منعم
2
کارشناس ارشد دانشگاه تربیت مدرس
دانشیار دانشکدة کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
محدودیتهای ارزیابی تفکیکی عملکرد شبکههای آبیاری در تعیین میزان اثربخشی عوامل سازهای و بهرهبرداری، از مشکلات مهم ارزیابی در شبکهها و ارائة گزینههای بهبود آن به شمار میآیند. تحقیقات در زمینة ارزیابی عملکرد شبکههای آبیاری، عوامل سازهای و بهرهبرداری را عمدتاً بهصورت توام در نظر گرفته و در پارهای موارد که سعی در ارائة شاخصها بهصورت تفکیکی کردهاند، شاخصهای ارائهشده قادر به تفکیک تاثیرات دو عامل سازهای و بهرهبرداری، به نحو مطلوبی نیستند. در این تحقیق، شاخصهای ارزیابی عملکرد از دیدگاه عملیاتی و توزیع آب به گونهای تعریف شدهاند که قادرند تاثیر مسائل فیزیکی را از مسائل بهرهبرداری جدا و سهم هر یک از این بخشها را در عملکرد کل تعیین کنند. با توجه به اهداف عملیات بهرهبرداری در کانالهای آبیاری و تاثیرات متقابل سازهای و بهرهبرداری بر آن، شاخصهای ارزیابی برحسب عمق جریان، دبی جریان برنامهریزیشده یا مورد توافق، و تغییرات زمانی و مکانی آنها به تفکیک عوامل موثر سازهای و بهرهبرداری تدوین شدهاند. با توجه به اهمیت زمانبندی اجرای عملیات بهرهبرداری و میزان انعطافپذیری شبکه در پاسخگویی به نیاز مشترکان، شاخصهایی برای این دو مقوله نیز تعریف شدهاند. سپس یک برنامة بهرهبرداری برای کانال E1R1 شبکة دز، با استفاده از شاخصهای ارائهشده با روش شبیهسازی با مدل ریاضی ICSS، ارزیابی شدهاست. پس از ارزیابی عملکرد کانال، توسط شاخصهای تفکیکشدة سازهای و بهرهبرداری، راهکار بهبود نیز شبیهسازیشده نتایج آن، میزان اثربخشی گزینة اصلاحی را در شاخصهای تفکیکی نشان دادهاست. نتایج آزمون مورد نظر نشان داد که شاخص کمبود عمق کل کانال، سازهای و بهرهبرداری به ترتیب 78، 90، و 86 درصد بوده است. شاخص کفایت بهرهبرداری 90 و کفایت سازهای 94 درصد بوده است که موجب شده شاخص کفایت کل کانال 96 درصد بهدست آید. با اجرای گزینة اصلاحی شاخصهای کمبود عمق بهرهبرداری، سازهای، و کل به ترتیب حدود 12، 6، و 18 درصد و شاخصهای کفایت بهرهبرداری، سازهای، و کل به ترتیب حدود 9، 4، و 13 درصد بهبود مییابند. نتایج بیانگر آن است که شاخصهای پیشنهادی میتوانند ابزاری مناسب در ارزیابی تفکیکی عملکرد کانالهای آبیاری و تعیین اولویت گزینههای بهبود فیزیکی و بهرهبرداری در شبکه باشند.
An important problem in performance evaluations of irrigation systems is the difficulty of the determining share of structural and operational elements and determining improvement solutions. In most studies, the combined impact of structural and operational elements on the performance of irrigation systems is assessed. Some researchers try to separate the effects of structural and operational elements, but ambiguity in the proposed indicators affects the accuracy of the separation. In this research, separate indicators for the performance evaluation of irrigation systems are defined. By considering the objectives of water distribution and the interaction of operational and structural elements on the performance of the system, indicators for depth of water and delivered flow are defined. Two other sets of indicators are defined to accommodate the importance of operation timing and flexibility of irrigation systems in meeting water user requirements. To test the applicability of the indicators, an operational scenario was assessed for the E1R1 canal of the Dez irrigation network. To evaluate this scenario and its appropriate improvement options, the canal was simulated using an ICSS hydrodynamic model. The results for this scenario show that the total, structural and operation depth deficit indicators are 78%, 90%, and 86%, respectively. The total, structural, and operational adequacy indicators are 96%, 94%, and 90%, respectively. The improvement option improved the operational, structural and overall depth deficit indices by 12%, 7% and 18%, respectively. In addition, operational, structural and overall adequacy indices for the improvement option improved by 9%, 4% and 13%, respectively. The results show the capability of the proposed indicators in determining the share of structural and operational elements on the performance of an irrigation system which can be easily used to prioritize improvement options.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100505_9b36994763812d7bc0ddeae7f8276dbb.pdf
Hydrodynamic Models
Irrigation Canals
Operational Indicators
Performance Indicators
Structural Indicators
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
31
48
100506
Research Paper
بررسی روند تغییرات نیترات و آمونیم در نیمرخ خاک با استفاده از مدل ریاضی LEACHN
Assessment of Ammonium and Nitrate Variations in Soil Profiles Using the LEACHN Model
محمد جلینی
mjolainire@gmail.com
1
فریبرز عباسی
ab@yahoo.com
2
استادیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی
استادیار پژوهش موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
این پژوهش به منظور بررسی حرکت آب و نیتروژن در خاک تحت شرایط مختلف آبی به مدت دو سال زراعی (1379و 1380) در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان روی چغندرقند اجرا شد. سه تیمار آبی بدون تنش، تنش مداوم، و تنش ابتدایی و سه سطح نیتروژن با مقادیر 80، 160 و 240 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار مورد بررسی قرار گرفت. مقدار تخلیة رطوبتی در تیمارهای آبی به ترتیب برابر با 50، 80، و 90 درصد آب قابل استفاده بود. از مدل LEACHN برای تجزیه و تحلیل دادهها استفاده شد. مقایسة نتایج مدل با مقادیر اندازهگیریشده نشان داد که مدل روند تغییرات غلظت آمونیم و نیترات خاک را با دقت قابل قبولی پیشبینی میکند. همبستگی بین مقادیر اندازهگیری و براوردشده در سطح 1 درصد معنیدار بود. بلافاصله بعد از کاربرد نیتروژن، مقدار آمونیم و نیترات در لایههای سطحی به شدت افزایش یافت. در لایههای سطحی مقدار آمونیم در تیمار بدون تنش آبی کمتر از سایر تیمارها بود. در زمان تنش آبی، جذب آمونیم و نیترات کاهش ولی بعد از شکستهشدن تنش، مقدار آن افزایش یافت. با افزایش عمق خاک، مقدار نیترات در تیمار بدون تنش افزایش یافت. در تیمارهای با تنش آبی، میزان تلفات نیتروژن بر اثر تصعید آمونیم، نیترات زدایی، و آبشویی نیترات کاهش یافت.
The effect on sugar beets of water and nitrogen movement in the soil under different water conditions was assessed over two years (2000-1) at the Khorasan Agricultural Research Center. Three water treatments (no water stress, continuous stress and primary stress) and three N amounts (80, 160 and 240 kg N/ha) were investigated. The amount of moisture depletion in the water treatments was 50%, 80% and 90%, respectively. The leaching estimation and chemistry model (LEACHM) is a process-based model developed by Hutson and Wagenet (1992) that describes water and solute movement, transformation, plant uptake and chemical reactions in unsaturated soils. The model applies numerical techniques to the Richard’s water flow equation and the convection dispersion equation (CDE) using finite difference methods. The LEACHM model contains four modules: LEACH-W simulates only the water regime, LEACH-N simulates nitrogen transport and transformation; LEACH-P simulates the pesticide displacement and degration; LEACH-C simulates the transient movement of inorganic ions. LEACH-N, the version of LEACHM that addresses N dynamics, was selected for this study because it has subroutines to calculate water flow, NO3 leaching, evapotranspiration, heat flow, rate content adjustments for temperature and water content, N transformations and uptake. Mineralization, nitrification, denitrification and volatilization are the major N transformation processes modeled by LEACH-N. The model predicted the amounts of moisture, ammonium and nitrate in the soil with acceptable precision. The correlation between the measured and predicted amounts was significant at the 1% level. Immediately after the application of N, the amounts of ammonium and nitrate in the surface layers increased sharply. The amount of ammonium in the surface layers was less for the non-stress treatment than the other treatments. Ammonium and nitrate uptake decreased at the time of stress, but increased after stress. By increasing the soil depth, the amount of nitrate in the non-stress treatment increased. In stress treatments, the amount of N losses caused by ammonium volatilization, denitrification and nitrate leaching decreased.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100506_d29aec1bc998ee6402027f0f7cb879cf.pdf
Ammonium
LEACH-N Model
Nitrate
Sugarbeet
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
49
62
100507
Research Paper
کاربرد مدلهای HEC-RAS و MIKE-11 در شبیهسازی جریان در کانالهای آبیاری
Application of HEC-RAS and MIKE-11 Models for Flow Simulation in Irrigation Canals
محمدعلی شاهرخ نیا
1
محمود جوان
2
علیرضا کشاورزی
3
استادیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس
دانشیار دانشگاه شیراز
دانشیار دانشگاه شیراز
با شبیهسازی جریان آب در کانالها و شبکههای آبیاری میتوان برخی از علل عملکرد ضعیف این سیستمها را پیدا و راه حل مناسب را پیشنهاد کرد. مدلهای ریاضی مناسب که اخیراً مورد توجه زیادی واقع شده است، میتوانند ابزارهای مناسب جهت شبیهسازی جریان آب در شبکههای آبیاری و زهکشی باشند. در این تحقیق، دو مدل معروف HEC-RAS و MIKE-11 مقایسه و هیدرولیک جریان در یکی از کانالهای درجه 2 در شبکة آبیاری و زهکشی درودزن فارس با این دو مدل بررسی شده است. سازههای کنترلکننده جریان آب در این شبکه عمدتاً از نوع روزنههای دریچهدار مستطیلی با بار ثابت و دریچههای قوسی هستند. در این تحقیق، از نرمافزارHEC-RAS که بیشتر برای بررسی هیدرولیک رودخانه کاربرد دارد، جهت شبیهسازی جریان ماندگار در شبکه مذکور استفاده و با مدل غیرماندگار MIKE-11 مقایسه شد. به دلیل محدودیتهای موجود در مدل HEC-RAS، با استفاده از دو سری داده اندازهگیریشده آزمایشگاهی و میدانی، روابطی جدید برای تعیین دبی دریچههای قوسی آزاد بهدست آمد و بر اساس آنها مدل تصحیح شد. مدل با استفاده از دادههای اندازهگیریشده دبی جریان، بازشدگی دریچهها، و رقوم سطح آب در کانال اجرا و واسنجی و اعتبار آن تایید شد. برای مقایسة مدلها از چند پارامتر آماری استفاده شد. نتایج نشان داد که اولاً رابطة جدید به دست آمده برای دریچههای قوسی رابطهای است مناسب و ثانیا،ً برای تجزیه و تحلیل هیدرولیک جریان در شبکه آبیاری درودزن و شبکههای مشابه با نرمافزارHEC-RAS، پس از تصحیح میتواند قابلیت بهتری نسبت به MIKE-11داشته باشد. همچنین مشخص شد که فاصلة محور دریچة قوسی تا کف کانال عاملی مهم است که در روابط حاکم بر دریچههای قوسی باید به آن توجه شود.
Hydraulic simulation of water flow in irrigation canals may reveal management shortcomings and help managers find solutions to them. Hydraulic simulation models can be appropriate tools for understanding hydraulic behavior of irrigation systems. In the present study, the steady state HEC-RAS model was tested and compared with the MIKE 11 unsteady state model. A secondary irrigation canal in the Doroodzan irrigation system in southwest Iran was selected to test the models. The control structures in the system were radial gates and sluiced orifices. New discharge algorithms were obtained for the free flow radial gates using previously published measured laboratory and field data and applied to the HEC-RAS model. The two models were calibrated and validated using two sets of observed discharges, gate openings and water levels. Statistical indicators were used to compare the models. Results showed that the new algorithms can be useful and the HEC-RAS model, with fewer estimation errors, appropriate for the study of steady state flow in irrigation canals. Results showed that pinion height in radial gates is an important factor for developing discharge algorithms.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100507_b56740cfd7e0baf8c0d4c5eb3fc9cb1f.pdf
HEC-RAS
Hydraulic
Irrigation Canal
MIKE-11
Radial Gate
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
63
80
100508
Research Paper
پیشبینی منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از منحنی دانهبندی خاک
Prediction of Soil Water Retention Curve Using Soil Particle-Size Distribution
بهزاد قنبریان علویجه
1
عبدالمجید لیاقت
aliaghat@ut.ac.ir
2
مهدی شرفا
3
سامان مقیمی عراقی
4
دانشجوی سابق کارشناسی ارشد
دانشیار دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه تهران
استادیار دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه تهران
استادیار دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف.
منحنی مشخصة رطوبتی خاک یکی از مهمترین خصوصیات خاک در تعیین ویژگیهای هیدرولیکی از جمله هدایت هیدرولیکی غیر اشباع است. از آنجا که اندازهگیری این ویژگی اجتنابناپذیر است تلاش محققان همواره بر آن بوده تا با روشهای غیرمستقیم، مانند توابع انتقالی و روابط تجربی، دستیابی به این ویژگی خاک را آسان سازند. در این مطالعه با توجه به ارتباط تنگاتنگ بین منحنی مشخصة رطوبتی و منحنی دانهبندی خاک و با استفاده از هندسة فرکتالی سعی شد تا رابطهای منطقی بین ابعاد فرکتالی این دو منحنی بهدست آید تا بر اساس آن بتوان با اندازهگیری منحنی دانهبندی خاک به عنوان یک ویژگی سهلالوصول، منحنی رطوبتی خاک را تخمین زد. به همین منظور از 40 نمونه خاک شامل 7 بافت مختلف استفاده شد. پس از آن، دو رابطة لگاریتمی برای تعیین بعد فرکتالی منحنی دانهبندی (Dp) و منحنی مشخصه رطوبتی (Ds) بر اساس درصد رس آنها با ضریب همبستگی 96/0 و 93/0 ارائه شد. و سرانجام یک رابطة غیر خطی درجه سه بین دو بعد فرکتالی Ds و Dp با ضریب همبستگی 94/0 بهدست آمد. برای ارزیابی این رابطه از مشخصات فیزیکی 5 نمونه خاک با بافت مختلف در استان فارس استفاده شد. بدین ترتیب که ابتدا بر اساس بعد فرکتالی محاسبهشده از منحنی دانهبندی، بعد فرکتالی مربوط به منحنی مشخصة رطوبتی آنها تعیین و منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از مدل ژو تخمین زده شد. به منظور افزایش دقت در پیشبینی منحنی مشخصة رطوبتی، با ارائة مدل واسنجی و با استفاده از دو نقطة اندازهگیریشده از منحنی مشخصة رطوبتی سعی شد تا مقادیر پیشبینیشده رطوبت اصلاح شوند. مقادیر واسنجی و اندازهگیریشدة رطوبت خاک با استفاده از آنالیز پارامترهای آماری خطای استاندارد نسبی (RSE) و ضریب آکائیک (AIC) مقایسه شدند. نتایج نشان داد که مدل واسنجی قادر است مقادیر RSE و AIC را به ترتیب از 50 تا 85 درصد و 20 تا 93 درصد کاهش دهد.
The soil water retention curve (SWRC) is a basic characteristic of the determination of soil hydraulic properties, including unsaturated hydraulic conductivity. Measurement of this curve is essential to research, thus scientists have focused on indirect methods such as pedotransfer functions and empirical relationships to estimate SWRC easily. Since there is a close relationship between SWRC and particle-size distribution (PSD), fractal geometry was used in this study to define a relationship between the fractal dimensions of these two curves. This helps to obtain an SWRC equation based on soil particle size distribution as a readily available parameter. To achieve the above objective, 40 soil samples with seven different textures were used. Two logarithmic equations were presented for determination of the fractal dimensions of PSD and SWRC based on their clay percentages. Their correlation coefficients equaled 0.96 and 0.93, respectively. Finally, a cubic polynomial equation was obtained between the fractal dimension of SWRC (Ds) and the fractal dimension of PSD (Dp) with a goodness of fit of R2=0.94. The physical properties of another five soils collected from Pars province were used to evaluate this relationship. First, the Dp of the soils were calculated. Next, using the Ds-Dp relationship, the Ds and the SWRC equation were estimated using the Xu model. To increase the accuracy of the prediction of SWRC, a calibration model was used to adjust the predicted water content values by using two measured points on the SWRC. Comparison of the adjusted water content values with measured ones was done by statistical analysis and calculating the relative standard error (RSE) and Akaike's information criterion (AIC). The results showed that the RSE and AIC values decreased 50% to 85% and 20% to 93%, respectively, using the calibration model.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100508_79a6c4ccd5f905cc824e21c821482ae1.pdf
Fractal dimension
Particle size distribution
Soil Water Retention Curve
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
81
94
100509
Research Paper
مطالعة خواص جذب بخارآب در گزانگبین به روش دینامیکی
Dynamic Vapor Sorption Properties of Gaz-angubin
فوژان بدیعی
f.badii@areeo.ac.ir
1
عسگر فرحناکی
2
هما بهمدی
hbehmadi@yahoo.com
3
استادیار پژوهش مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورز
استادیار بخش علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
عضو هیأت علمی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
گزانگبین مادهای است شیرین که بهطور طبیعی از تراکم مواد قندی و توسط حشرة سیاموفیلا آستراگالیکولا به دست میآید که از شیرة گیاه گون گزانگبینتغذیه میکند. منحنیهای جذب و دفع رطوبت در گزانگبین به روش دینامیکی برای یک نمونه گزانگبین در رطوبتهای نسبی 0، 15، 30، 45، 60، 75 و 90 درصد و در دو دمای 15 و 25 درجة سانتیگراد با تکنیک جذب دینامیکی بخار اندازهگیری شد. در رطوبتهای نسبی متفاوت، تغییرات وزن نمونه در برابر زمان بهطور مداوم اندازهگیری و با استفاده از یک مدل نمایی برازش داده شد. منحنی جذب رطوبت در گزانگبین از نوع سوم بود و ظرفیت جذب آب با افزایش دما کاهش یافت. پدیدة پسماند در منحنیهای جذب رطوبت مشاهده شد به این ترتیب که در هر رطوبت نسبی معین، مقدار رطوبت تعادلی در مرحلة دفع بیش از مرحلة جذب بود. دادههای آزمایشی با مدل GAB برازش داده شدند و مشخص شد که این مدل بهخوبی قادر به برازش دادههای آزمایشی در فعالیت آبی کمتر از 75/0 است. همچنین، مشخص شد که ویژگی نفوذ آب در گزانگبین در زمانهای کوتاه از نوع فیکی است و از قوانین فیک تبعیت میکند.
Gaz-angubin is a sweet exudate naturally produced by an insect from the Gavan-e-Gaz-angubin plant. Adsorption and desorption isotherms for a Gaz-angubin sample were determined at 15° and 25°C over a range of relative humidity from 0 to 90% using a dynamic vapor sorption system. At different levels of relative humidity, changes in sample mass were continuously measured versus time and described using an exponential model. Gaz-angubin exhibited type III sorption behavior. The sorption capacity decreased with increasing temperature. The sorption-desorption isotherms revealed the phenomenon of hysteresis, in which the equilibrium moisture content was higher at a particular equilibrium relative humidity for the desorption curve than for the adsorption curve. Water sorption/desorption isotherms were modelled using the Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) model. The GAB model showed a good fit to experimental data for water activities of up to about 0.75. It was observed that, for short intervals, the diffusion of water can be described by Fickian laws and Gaz-angubin showed essentially a Fickian diffusion.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100509_3f448111ddcde48e346435eb4c59eb69.pdf
GAB Model
Gaz-angubin
Hysteresis
Monolayer Water
Sorption/Desorption Isotherms
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
95
108
100510
Research Paper
تاثیر امواج فراصوت بر بعضی خواص نشاسته سیبزمینی و گندم
The Effect of Ultrasound on Some Characteristics of Wheat and Potato Starch
مهدی کریمی
1
هاشم پورآذرنگ
2
علی مرتضوی
3
مهدی نصیری
4
عضو هیئت علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی
استاد دانشگاه فردوسی مشهد
استاد دانشگاه فردوسی مشهد
دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد.
نشاسته، پلیمر ارزان و طبیعی با کاربری فراوان است. نشاستة طبیعی مشکلاتی به وجود میآورد که استفاده وسیع از آن را در صنایع محدود میکند. میتوان نشاسته را در جهت کاربرد موردنظر صنعت اصلاح کرد. امروزه توجه ویژه به اصلاح فیزیکی نشاسته برای کاربردهای غذایی وجود دارد زیرا نشاستة اصلاحشدة فیزیکی ایمن است. امواج فراصوت میتواند فرایند موثری برای اصلاح نشاسته باشد. در این تحقیق، نشاستة گندم و سیبزمینی در شرایط مختلف (شدت، مدت زمان، و دما) تحت تاثیر امواج فراصوت قرار گرفت و خواص فیزیکی نشاسته بررسی شد. امواج فراصوت باعث کاهش ویسکوزیتة حداکثر به میزان 21 و 13 درصد و افزایش پایداری ویسکوزیته داغ و سرد در نشاسته گندم و سیبزمینی شد. همچنین امواج فراصوت باعث افزایش دمای خمیریشدن نشاسته گندم و سیبزمینی به میزان 10 و 6 درجه سانتیگراد شد؛ خمیر تولیدشده شفافتر و ویسکوزیتة آن کمتر بود. بررسی نحوة تاثیر امواج فراصوت بر نشاسته سیبزمینی نشان داد که الگوی تاثیر بر نشاسته سیبزمینی گندم یکی است اما عامل دما و شدت صوت مهمتر است و بیشتر تغییرات بالای درجه حرارت ژلاتیناسیون و بر اثر انهدام گرانولها اتفاق میافتد. بررسی مشخص کرد که روند تغییرات ایجادشده در خصوصیات نشاسته در اثر اعمال امواج فراصوت تقریباً یکسان است و عواملی که بیش از همه بر میزان تغییرات موثرند، شدت امواج و دماست. طولانیکردن مدت زمان تاثیر صوت بیش از 10 دقیقه تقریباً بیاثر بود. امواج فراصوت قوی میتوانند برای تهیة نشاسته اصلاحشده فیزیکی که به ویسکوزیته کم و شفافیت بالا نیاز دارد بهکار رود و در واقع کمکی برای تولید نشاسته اصلاحشده فیزیکی رقیق در حالت جوش باشد که امروزه اغلب با روشهای شیمیایی نظیر تیمار با اسید یا اکسیداسیون تولید میشوند.
Starch is a versatile and useful polymer having physicochemical properties that can be altered by chemicals or enzymatic modification and/or physical treatment. Native starches possess many disadvantages that decrease their application and industrial use, but could be modified to obtain the desired properties to meet industrial needs for a wide range of starch applications. Physically modified starches are considered to be very safe, natural materials. Power ultrasound appears to be an effective process for modification of starch. Natural wheat and potato starches were sonicated under different conditions and their physical properties were investigated. Studies on starch pasting properties have shown that starches treated with power ultrasound had lower peak viscosities and higher pasting stability than did native starch. Ultrasound treated starches exhibited an increase in pasting temperature. Sonication also induced the starch paste to become more transparent and less viscose. The same treatments were applied for potato starch and showed almost the same patterns and effects, but indicated that temperature and amplitude are more important. Most changes occurred at temperatures higher than that of gelatinization because of structural changes in the granules. Data collected at different stages were analyzed using a factorial experimental design and means were evaluated in the form of mathematical models with linear and 3D-surface charts. Power ultrasound may be applied for the preparation of a physically modified starch that has good clarity and low viscosity and also aids the production of thin boiling starch produced by chemical treatments such as acid or oxidation.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100510_8481fff15403348a6ad30a21231345e3.pdf
Modification
Potato Starch
Ultrasound
Wheat Starch
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
109
124
100511
Research Paper
تاثیر تغییرات دما و سرعت هوا بر فرایند خشکشدن و کیفیت کلزا
Influence of Temperature and Air Velocity on the Canola Drying Process and its Quality
حمیدرضا گازر
1
سعید مینایی
minaee@modares.ac.ir
2
استادیار پژوهش موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.
در این تحقیق با بهکارگیری یک دستگاه خشککن آزمایشگاهی سه واحدی قابل اتصال به کامپیوتر، فرایند خشکشدن کلزا بهصورت تکلایه و پیوسته بررسی شد و با استفاده از طرح آماری کاملاً تصادفی تاثیر تغییرات دو عامل مهم یکی دمای خشککردن و دیگری سرعت جابهجایی هوای گرم بر پارامتر زمان و تغییر آهنگ خشککردن، ضرایب نفوذ رطوبت، و انرژی فعالسازی محصول کلزا رقم اوپرا در دماهای 40 ، 50، و 60 درجة سانتی گراد و دو سرعت جابهجایی هوای گرم 1 و 2 متر بر ثانیه ارزیابی شد. همچنین، با استفاده از معادلة رگرسیونی خطی، مدل تخمین زمان خشکشدن کلزا در محدوده دمایی آزمایشها نیز ارائه شد. علاوه بر شاخصهای ذکرشده، پارامترکیفی درصد اسیدیته روغن کلزای خشکشده نیز اندازهگیری شد. نتایج بهدست آمده نشان داد که تاثیر فاکتورهای دما و سرعت جابهجایی هوا بر فرایند خشکشدن محصول کلزا معنیدار است. تغییر دمای فرایند از 40 به 60 درجة سانتیگراد، 4/66 درصد از زمان خشکشدن را کم کرد. تغییر سرعت هوای گرم از 1 به 2 متر بر ثانیه موجب 4/29 درصد کاهش در زمان خشکشدن آن گردید. ضریب نفوذ رطوبت دانة کلزا در محدوده دمایی تحقیق از 8-10×05694/2 تا 8-10×8061/5 مجذور متر بر ثانیه تغییر میکند. انرژی فعالسازی نیز در حدود 34/27 تا 49/37 کیلو ژول بر مول بهدست آمد. از نظر کیفی تغییرات دما و سرعت هوا در محدودههای ذکرشده تاثیری معنیدار بر افزایش اسیدهای چرب آزاد روغن استحصالی کلزای خشکشده نداشت.
The canola drying process was investigated using three laboratory scale dryers connected to a computer which continuously recorded the drying processes of each unit. A completely randomized design (CRD) with three replications was used for the statistical analysis. The effect of temperature (40°, 50°, 60°C) and air velocity (1, 2 m/s) on the drying kinetics of a monolayer were studied. The effective moisture diffusion coefficient (Deff), activation energy and percent of free fatty acids were measured for the drying process and dried canola. A drying estimation model was determined using a linear regression model for increasing temperatures. The results indicated that changes in temperature have the greatest effect on canola drying time. Increasing the temperature from 40° to 60°C caused the drying time to decrease by 66.4%. Changes in air velocity from 1 to 2 m/s reduced drying time 29.4% on average. Deff increased from 2.05694×10-8 to 5.8061×10-8 m2 and activation energy from 27.34 to 37.49 kJ/mol with a 40° to 60°C increase in temperature. Changes of temperature and air velocity did not have adverse effects on canola free fatty acids.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100511_4c6c240c75fcc09f0b326314b45384fb.pdf
activation
Canola
energy
Laboratory Dryer
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
125
140
100512
Research Paper
تدوین مدل پشتیبانی تصمیم برای ارزیابی و بهبود عملکرد شبکههای آبیاری و زهکشی
Development of a Decision Support System to Evaluate and Improve the Performance of Irrigation and Drainage Networks
معصومه خلخالی
1
محمدجواد منعم
2
کیومرث ابراهیمی
3
کارشناس ارشد پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
استادیار پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
ارزیابی عملکرد شبکههای آبیاری و زهکشی در نقاط مختلف دنیا نشانگر فاصلة زیاد آنها از شرایط مطلوب است. علاوه بر مشکلات فیزیکی و بهرهبرداری از شبکهها، محدودیتهای روششناسی ارزیابی عملکرد نیز موجب شده که روشهای معمول ارزیابی عملاً در بهبود عملکرد شبکهها تاثیر قابل توجهی نداشته باشند. علیرغم تحقیقات زیاد در جهت ارائة روشهای ارزیابی، مدیران و تصمیمگیران به دلیل تعدد و پیچیدگی متغیرهای موثر بر عملکرد و تنوع گزینههای بهبود، همچنان در انتخاب گزینههای برتر بهبود عملکرد با مشکل مواجه هستند. بنابراین، تعیین میزان بهبود عملکرد نسبت به تغییر عوامل تصمیمگیری، به منظور تعیین اولویت و انتخاب بهترین گزینه های بهبود عملکرد حائز اهمیت است. در این تحقیق یک مدل پشتیبانی تصمیم بر اساس روش تحلیل پوششی دادهها و تحلیل حساسیت آن توسعه یافته است. مدل تهیهشده علاوه بر ارزیابی عملکرد و تعیین استانداردها و ظرفیتهای بهبود، با تحلیل حساسیت نتایج، میزان اثربخشی گزینههای بهبود و رتبهبندی آنها را تعیین و از آن به عنوان ابزار پشتیبانی تصمیم مدیران شبکه، برای انتخاب گزینههای بهبود استفاده میکند. مدل تهیهشده با استفاده از اطلاعات هشت شبکه آبیاری و زهکشی کشور اجرا گردید. که در این مقاله تنها به تشریح نتایج برای یکی از شبکهها پرداخته شده است که برای دیگر شبکهها نیز قابل تعمیم است. در این ارزیابی، کارایی شبکه "یک" 2/0 به دست آمد و مرجع آن تعیین شد و در مقایسه با مرجع مشخص گردید که این شبکه در مورد شاخصهای "پرسنل" و "ماشینآلات" در مقایسه با دو شاخص دیگر "فنی" و "هزینه" عملکرد ضعیفتری داشته است. در بین شاخصهای "فنی" و "هزینه" نیز کاهش "هزینه" اثر بیشتری بر بهبود عملکرد شبکه داشته است. صرفهجویی در مورد شاخص "ماشینآلات" نیز موثرتر از سایر نهادههای شبکه تعیین شد. با استفاده از مدل توسعه یافته و قابلیت تحلیل حساسیت در روش تحلیل پوششی دادهها (DEA)، میتوان اطلاعات لازم را جهت تصمیمگیری در مورد گزینه های بهبود، که در دورههای ارزیابی ماهانه، فصلی یا سالانه به دست میآید، در اختیار مدیران قرار داد.
Performance evaluations on irrigation networks around the world show that they perform far below expectations. In addition to physical and managerial shortcomings, methodological difficulties contribute to poor performance. Traditional methods have only resulted in marginal performance improvements. A number of researchers are working on performance assessment methods for irrigation networks. However, because numerous components affect the performance of systems, selection of the appropriate performance improvement option is a complex issue. It is important to determine the impact of improvement options and variations in each decision component quantitatively on the degree of performance improvement. In this study, a decision support system based on data envelopment analysis (DEA) and its sensitivity analysis capability was developed. This model determines performance evaluation, performance standards and improvement potentials. The impact of different options on performance improvement is determined and ranked using sensitivity analysis. The ranked improvement options provide basic support for decision makers. The model was applied to eight irrigation networks and a sample of the results is presented. For example, the performance of sample network 1 is 0.2 and its reference unit is determined. The results show that personnel and machinery indicators perform more weakly than the technical and economic indicators. It was found that the economic indicator has a greater impact on the performance of the system than the technical indicator. Reducing the system input has more impact on performance improvement than the other indicators. The application of this decision support system, with its capability of sensitivity analysis in DEA, provides necessary information for system management to select improvement options.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100512_9abbd3260a23f948bd20f4f93e4f6a4f.pdf
Data Envelopment Analysis Method
Decision Support System
Irrigation and Drainage Network
Performance Evaluation
Performance Improvement Approaches
per
مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
2645-4513
2645-4521
2008-05-21
9
1
141
154
100513
Research Paper
عمل آوری مکانیزة کاه با اوره و مقایسة آن با شیوه رایج عملآوری کاه در کشور
Mechanized Urea Treatment of Wheat Straw Versus the Conventional Urea Treatment Method
محمد یونسی الموتی
1
محمدهادی خوش تقاضا
2
مجتبی زاهدی فر
3
دانشجوی سابق دکتری دانشگاه تربیت مدرس و استادیار آموزشکده کشاورزی کرج
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
استادیار موسسه تحقیقات علوم دامی کشور
ارزش غذایی کاه غلات میتواند با عملآوری و با استفاده از اوره به عنوان منبع آمونیاک افزایش یابد. عملآوری مرسوم کاه غلات با اوره در کشور روشی پرهزینه، مشکل، و زمانبر است. کاربرد ماشین برای تسهیل یا حذف برخی از این عملیات ضروری است. هدف این تحقیق عملآوری کاه گندم به روش مکانیزه و مقایسة ترکیبات شیمیایی و قابلیت هضم آن با روش غیر مکانیزه (دستی) بود. برای عملآوری مکانیزة کاه از دستگاه بستهبند مکعبی مجهز به سیستم پاشش محلول اوره استفاده شد. همزمان با اجرای آزمایشها به روش مکانیزه، عملآوری کاه به شیوة رایج نیز اجرا شد. ارزش غذایی نمونههای غنیشده به روش مکانیزه و نمونههای روش رایج در آزمایشگاه تعیین و مقایسه شدند. نتایج تجزیة واریانس نشان داد که که اثر روش عملآوری بر مقادیر برخی از ترکیبات شیمیایی کاه (DM، Ash، CP، CF، و (ADL معنیدار نیست. اما اثر این عامل بر قابلیت هضم کاه (DMD، OMD، و (DOMD و سایر ترکیبات شیمیایی از قبیل NDF و ADF معنیدار است (05/0 P<). میانگین مقادیر DMD، OMD، و DOMD در کاه عملآورینشده به ترتیب برابر 00/30، 64/27، و 92/25 درصد بود که پس از عملآوری در روش رایج به 35/44، 43/44، و 46/41 و در روش مکانیزه به 35/40، 87/37، و 51/35 درصد رسید. ظرفیت مزرعهای و مادهای موثر دستگاه برای عملآوری مکانیزه کاه به ترتیب برابر با 41 /0 هکتار در ساعت و 05/2 تن در ساعت بود. با استفاده از دستگاه بستهبند مجهز به سیستم پاشش محلول اوره، میتوان هزینههای عملآوری هر تن کاه را به میزان 360000 ریال کاهش داد. این روش همچنین توانایی پاشش محلول و رساندن رطوبت به میزان مورد نیاز را برای عملآوری کاه در شرایط مزرعه دارد.
The nutritional value of cereal straw can be increased using urea treatments as a source of ammonia. The conventional urea treatment process for cereal straw is a laborious and time-consuming task. It is essential to facilitate or eliminate part of the procedure with the use of machinery. This study examines the mechanical urea treatment of wheat straw and compares chemical components and digestibility of the treated straw with that treated conventionally. For mechanized urea treatment, a rectangular baler fitted with a urea solution sprayer was used to treat the straw. The machine was connected to a tractor and used to prepare mechanized urea treated bales. At the same time, the conventional method was used to treat chopped straw. The samples were then compared with the mechanized treated straw. Results showed that treatment methods had no significant effect on the chemical compositions of DM, ash, ADL, DM, and CP. The effect of treatment method on other chemical compositions (NDF, ADF) and straw digestibility parameters (DMD, OMD and DOMD) was significant (P<0.05). The mean values of DMD, OMD and DOMD for untreated straw were 30.00%, 27.64%, and 25.92%. These values were 44.35%, 44.43%, and 41.46% for the conventional treatment method and 40.35%, 37.87%, and 35.51% for the mechanized method. The effective field capacity and effective material capacity of the mechanical urea treatment were 0.41 ha/h and 2.05 t/h, respectively. Results of this research also showed that mechanical urea treatments can be done under field conditions along with baling operations. This method of urea treatment can also increase the moisture content of the straw to the recommended range for urea treatment of wheat straw.
https://fooder.areeo.ac.ir/article_100513_499ee467add01b80b15a8c9686d4996a.pdf
: Baler
Effective Field Capacity of Mechanized Urea Treatment
Effective Material Capacity of Mechanized Urea Treatment
Mechanized Urea Treatment of Wheat Straw
WHEAT STRAW