مواد لیگنوسلولزی را می توان از طریق آبکافت و تخمیر به اتانول تبدیل نمود. زمانیکه این دو فرآیند بصورت متوالی انجام شوند، به آن فرآیند آبکافت و تخمیر جداگانه گویند و در صورتیکه هر دو فرآیند بصورت همزمان انجام شوند آن را فرآیند آبکافت و تخمیر همزمان نامند. در کار حاضر ابتدا تولید اتانول از سلولز خالص در شرایط متفاوت بررسی شد. سپس اثر سه فرآیند: آبکافت و تخمیر جداگانه، آبکافت و تخمیر همزمان و آبکافت و تخمیر شبه همزمان (یک مرحله پیش آبکافت و یک مرحله آبکافت و تخمیر همزمان) بر روی تولید اتانول مطالعه شد. بالاترین غلظت، بازده نظری و میزان بهره وری اتانول به ترتیب 39/8 (گرم بر لیتر)، 8/29% و 155/0 (گرم بر لیتر. ساعت) از روش آبکافت و تخمیر شبه همزمان بدست آمد. برای توصیف آبکافت آنزیمی سلولز خالص در غلظت های اولیه متفاوت از آنزیم، از یک مدل سینتیکی بر مبنای غیرفعال شدن آنزیم استفاده شد. آزمایش ها نشان دادند که غلظت گلوکز با افزایش غلظت اولیه آنزیم افزایش می یابد. همچنین جهت مدل سازی فرآیند آبکافت و تخمیر همزمان سلولز خالص از یک مدل ریاضی که دربردارنده چهار معادله دیفرانسیل است، استفاده شد. پارامترهای مدل با استفاده از برنامه نوشته شده در محیط matlab و بر اساس نتایج آزمایشگاهی بدست آمده، تعیین شدند. بررسی سرعت های واکنش اجزاء مختلف نشان داد که واکنش تبدیل سلولز به سلوبیوز، مرحله کنترل کننده سرعت در فرآیند آبکافت و تخمیر همزمان است. در تحقیق حاضر از ساقه سورگوم جارویی و شلتوک برنج (از ضایعات کشاورزی شمال ایران) پیش تیماری شده با هیدروکسید سدیم، به عنوان مواد اولیه برای تولید بیواتانول به روش آبکافت و تخمیر همزمان استفاده شد. شرایط عملیاتی پیش تیماری هیدروکسید سدیم بر روی ساقه سورگوم و شلتوک برنج بهینه سازی شد. در شرایط عملیاتی بهینه برای پیش تیماری هر یک از این مواد، بیش ترین مقدار برای بازده گلوکز و زایلوز به ترتیب برای ساقه سورگوم 86/98% و 02/65% و برای شلتوک برنج 82/68% و 56/51% بدست آمد. مشابه قبل اثر سه حالت از آبکافت و تخمیر بر روی اتانول حاصل از ساقه سورگوم و شلتوک برنج بررسی شد. بالاترین میزان اتانول برای سورگوم و شلتوک برنج به ترتیب 92/15 و 22/10 (گرم بر لیتر) از فرآیند آبکافت و تخمیر شبه همزمان حاصل شد. در ادامه یک مدل ریاضی جدید برای مدل سازی فرآیند آبکافت و تخمیر همزمان مواد لیگنوسلولزی ارائه شد. در این مدل اثر لیگنین بر روی غیرفعال شدن آنزیم و اثر بازدارندگی اتانول بر روی فرآیند آبکافت و تخمیر همزمان معرفی شد. پارامترهای مدل با استفاده از برنامه نوشته شده در محیط matlab و نتایج آزمایشگاهی بدست آمده از آبکافت و تخمیر همزمان ساقه سورگوم و شلتوک برنج تعیین شدند. پارامتر آماری ضریب تعیین و میانگین مربع خطا برای هر یک از اجزاء مدل محاسبه شد که بالا بودن ضریب تعیین و کوچک بودن مقدار خطا حاکی از دقت مدل ارائه شده است.

در این تحقیق بررسی مقایسه ای بین روش شبکه های عصبی مصنوعی و روش ماشین بردار پشتیبان با روش های کلاسیک برای تخمین هدایت حرارتی مایعات که شامل گروه های آلکان، الکل، استر و مبردها می باشد، انجام شده است. به منظور بررسی منصفانه بین روشهای شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان با روش های کلاسیک، دما، دمای بحرانی، دمای نقطه جوش و جرم مولکولی به عنوان ورودی دو روش ذکرشده به کار رفته اند. با توجه به اینکه در این تحقیق در روش ماشین بردار پشتیبان از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی متغیرها استفده نشده است نتایج نشان داده است که روش شبکه عصبی بالاترین دقت را در بین روش های استفاده شده در این پژوهش داراست.

در پژوهش حاضر یکی از شیوه های نوین خشک کردن محصولات کشاورزی یعنی استفاده از منبع حرارتی فرو سرخ به کار گرفته شده است. که اثر عوامل قدرت تابش دستگاه خشک کن، ضخامت و شکل سطح مقطع نمونه، بر رفتار خشک شدن لایه ی نازک دو ماده ی کیوی و سیب زمینی را بررسی می کند و مناسبترین مدل ریاضی برای توصیف منحنی فرآیند خشک شدن آن ها را معرفی مینماید. بدین منظور، پارامترهای نسبت رطوبت، آهنگ خشک کردن و زمان خشک شدن برای شکلهایی با سطح مقطع بیضی و دایره برای نمونههای میوهی کیوی و با شکل های سطح مقطع بیضی و مربع برای نمونههای سیبزمینی در سه ضخامت ۳، 5 و 7 میلی متر تحت قدرتهای تابش 500 ، ۷۰۰و 900 وات در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج، افزایش ضخامت نمونه ها، باعث کاهش شیب نمودار نسبت رطوبت و آهنگ خشک کردن و افزایش زمان خشک شدن نمونه ها شده است. همچنین نتایج نشان دادند با افزایش قدرت تابش، شیب نمودار نسبت رطوبت و آهنگ خشک کردن افزایش یافت در حالی که زمان خشک شدن کاهش پیدا کرد، اما تغییر شکل سطح مقطع اثر معناداری روی پارامترها نداشت. همچنین اثر تغییرات ضخامت و قدرت تابش بر روی چروکیدگی و ضریب نفوذ مؤثر رطوبت نمونه ها بررسی شد و نتایج نشان دادند این عوامل تأثیر قابل قبولی بر مقدار چروکیدگی و ضریب نفوذ مؤثر رطوبت داشتند، به طوریکه با افزایش قدرت تابش و کاهش ضخامت، مقدار چروکیدگی افزایش یافت، و مقدار ضریب نفوذ مؤثر رطوبت با افزایش ضخامت و قدرت تابش افزایش پیدا کرد. به منظور ارائه ی بهترین مدل ریاضی برای توصیف رفتار خشک شدن لایه های نازک میوه ی کیوی و سیب زمینی، هشت مدل از مدل های دینامیکی خشک کردن لایه ی نازک محصولات کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت مناسب¬ترین مدل ریاضی که بهترین برازش را از داده های خشک کردن نمونه ها داشت با بالاترین مربع ضریب همبستگی و کمترین ریشه ی میانگین مربعات خطا، مجموع مربعات خطا و مربع کای انتخاب شد. از بین مدل ها، مدل پیج با داشتن مربع ضریب همبستگی برابر با 999/ 0، ریشه ی میانگین مربعات خطا برابر با 0/004 ، مجموع مربعات خطا برابر با 0/002 و مربع کای برابر با 0/00003، برازش مناسبی نسبت به سایر مدل ها ارائه کرد، بنابراین از این مدل به خوبی می توان برای بررسی و پیش بینی روند خشک شدن لایه ی نازک میوه ی کیوی و سیب زمینی در خشک کن خورشیدی استفاده کرد.