نام پژوهشگر: محمدهادی خوش‌تقاضا

توسعه خشک کن ترکیبی بستر سیال ـ مایکروویو و بهینه سازی فرایند حرارتی خشک کردن سویا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - پژوهشکده کشاورزی 1392
  حسین درویشی   محمدهادی خوش تقاضا

در این تحقیق به بررسی انرژی مصرفی، راندمان حرارتی، مدل¬سازی ریاضی فرآیند و سینتیک خشک شدن و پارامتر¬های کیفی سویا (باز جذبی، درصد ترک خوردگی، چروکیدگی و تغییرات کلی رنگ) در خشک¬کن¬های بستر سیال، بستر سیال با چرخه هوای بازگشتی، مایکروویو با توان ثابت، بستر سیال ـ مایکروویو و مایکروویو با کنترل توان (بر اساس دمای محصول) پرداخته شده است. به این منظور یک خشک¬کن بستر سیال ¬ـ مایکروویو با قابلیت باز¬گردش هوای خروجی، کنترل دمای محصول و توان (بر اساس کنترل فاز) طراحی و ساخته شد. نتایج نشان داد که زمان خشک شدن سویا در خشک¬کن مایکروویو دارای کنترل توان به نسبت خشک¬کن بستر سیال 2 تا 35 برابر کمتر و نسبت به خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت 8/6 الی 5/9 برابر بیشتر می¬باشد. به¬کارگیری انرژی مایکروویو در خشک¬کن بستر سیال سبب کاهش 27/7 تا 1/13 برابری زمان خشک شدن نسبت به حالت بستر سیال شده است. چرخه هوای بازگشتی (50- 100%) سبب افزایش زمان خشک شدن (غیر از دمای °c80) گردید (p≤0.05). انرژی مصرفی ویژه و راندمان حرارتی خشک¬کن بستر سیال به ترتیب از 45/164 تا kwh/kg water 68/649 و 27/0% تا 4/1% متغیر است. انرژی مصرفی در سرعت m/s 8/1 برای سطوح 50%، 70% و 90% هوای بازگشتی کمینه و برای100% هوای بازگشتی بیشینه می¬باشد. ترکیب روش مایکروویو (توان ثابت) و بستر سیال سبب کاهش شدید انرژی ویژه مصرفی (69 الی 473 برابر) و افزایش راندمان حرارتی (18-128 برابر) در مقایسه با خشک¬کن بستر سیال شده است. به کارگیری چرخه هوای بازگشتی در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو سبب کاهش 4/20% تا 19/50% انرژی مصرفی خشک¬کن فاقد چرخه می¬گردد. از میان استراتژی¬های مورد بررسی، خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت دارای کمترین مقدار انرژی مصرفی و بیشترین راندمان حرارتی می¬باشد. انرژی ویژه مصرفی خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان با افزایش دما (80- °c140) از 91/9 تا kwh/kg water 81/4 کاهش و راندمان حرارتی از 14/6% تا 56/12% افزایش یافته است. در خشک¬کن بستر سیال (فاقد چرخه هوای بازگشتی) با افزایش دما (80- °c140) و سرعت هوا (8/1- m/s 5/4)، ضریب نفوذ موثر رطوبتی افزایش و انرژی فعال¬سازی کاهش یافته است. ضریب نفوذ سویا در روش مایکروویو (توان ثابت) نسبت به خشک¬کن بستر سیال 26 الی 38 برابر و نسبت به خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان 78/5 تا 41/14 برابر بیشتر می¬باشد. ضریب نفوذ و انرژی فعال-سازی برای سطوح مختلف هوای بازگشتی خشک¬کن بستر سیال به ترتیب از 11-10×72/5 تا m2/s 11-10×75/45 و از 34/13 تا kj/mol 01/34 متغیر می¬باشد. در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو برای تمامی سطوح توانی و سرعتی با افزایش دمای هوای ورودی، ضریب نفوذ رطوبتی افزایش یافته است. مطابق نتایج برازش مدل¬های ریاضی، مدل پیج برای خشک¬کن بستر سیال با چرخه هوای بازگشتی و فاقد چرخه هوای بازگشتی و خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو، مدل میدیلی برای خشک¬کن مایکروویو با توان ثابت، مدل وانگ و سینگ برای خشک¬کن مایکروویو دارای کنترل توان دارای بهترین تطابق بر داده¬های به دست آمده از آزمایشات می¬باشند. از دیدگاه کیفی، روش مایکروویو با کنترل توان را می¬توان بهترین روش خشک کردن سویا دانست. ترک خوردگی سویا با افزایش دما و سرعت هوای ورودی به خشک¬کن بستر سیال از 80/31% تا 22/58% افزایش یافت. کمینه درصد ترک خوردگی (39/19%) در 50% هوای بازگشتی و بیشینه مقدار آن (92/61%) در 100% هوای بازگشتی اندازه¬گیری شد. روش بستر سیال ـ مایکروویو سبب کاهش 22% الی 44% ترک خوردگی دانه¬ها نسبت به بستر سیال شده است. نسبت باز جذبی نمونه¬های خشک شدن به روش بستر سیال از 583/0 تا 873/0، مایکروویو با کنترل توان از 807/0 تا 868/0 و مایکروویو توان ثابت از 618/0 تا 799/0 متغیر می¬باشد. بیشینه نسبت باز جذبی و کمینه چروکیدگی برای خشک¬کن بستر سیال با چرخه هوا بازگشتی 100% حاصل گردید. نسبت باز جذبی نمونه¬های خشک شدن در خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو نسبت به مایکروویو با توان ثابت و بستر سیال بیشتر و در مقایسه با خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان کمتر می¬باشد. چروکیدگی سویا در خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان (852/0 تا 875/0) در مقایسه توان ثابت (867/0 تا 910/0) کمتر می باشد. کمترین تغییرات کلی رنگ نمونه های سویا برای خشک¬کن مایکروویو با کنترل توان به دست آمد. تحلیل¬های آماری نشان داد که برای خشک¬کن مایکروویو عملکرد بهینه در سطح توانی w496 و برای خشک¬کن مایکروویو با توان متغیر در دمای °c72/94 رخ خواهد داد. با این حال، خشک¬کن بستر سیال ـ مایکروویو در توان w400، دمای °c 76/119 و سرعت هوای m/s2/2 و خشک¬کن بستر سیال با 90% بازگردش هوا، °c70/82 و m/s 5/4 به عملکرد بهینه خود خواهند رسید.

بهینه‏ سازی فرآیند شستشو و خشک کردن خرمای رقم استعمران به منظور حفظ کیفیت آن در طی انبارداری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1392
  عیسی حزباوی   محمدهادی خوش تقاضا

این تحقیق به منظور شستشو، خشک کردن و انبارمانی خرما به طور پیوسته با هدف حفظ کیفیت آن اجرا شد. در این تحقیق از یک دستگاه شستشو و خشک کن برای تمیز و پاک کردن خرما استفاده گردید. رقم مورد استفاده در این پژوهش رقم استعمران (نیمه خشک) بود که به دلیل وضعیت مناسب این رقم برای شستشو و همچنین بالا بودن میزان صادرات آن، انتخاب گردید. از محلول‎های مختلف (آب، آب نمک 2% و اسید استیک 2%) در این پژوهش استفاده گردید. پس از انجام فرآیند شستشو و خشک کردن (دماهای 50، 60 و ˚c70)، این محصول در انبار با شرایط کنترل شده (دمای ˚c20 و رطوبت 75%) به مدت 6 ماه نگه¬داری شد. بعد از هر دوره انبارمانی (0/5، 1، 3 و 6 ماه)، برای بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی به منظور یافتن بهترین شرایط برای متغیرهای مستقل (نوع محلول شستشو، دمای خشک کردن و زمان انبارمانی)، نمونه¬های خرما مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین توسط آزمون-های حسی- چشایی (طعم، رنگ ظاهری، نرمی، تمیزی ظاهری)، کیفیت (بازارپسندی) خرما بعد از هر دوره انبارمانی بررسی شد. در پایان این تحقیق، برای مدل¬سازی و بهینه‎سازی کیفیت خرما و سود کل از روش‏ سطح پاسخ استفاده گردید. در انتهای دوره انبارمانی (6 ماه) تیمارهای محلول شستشو و دمای خشک کردن باعث افزایش عدد بریکس (75/2 تا 78/5%)، درصد جدا شدن پوست (12/9 تا 22%)، درصد کاهش وزن (4/7 تا 19/6%)، درصد چروکیدگی (6/3 تا 22/8%) و اختلاف کلی رنگ (4/4 تا 11/1) در مقایسه با نمونه شاهد شدند. همچنین باعث کاهش درصد رطوبت نهایی (17/3تا 15/7%)، ph (6 تا 6/5)، فعالیت آبی (49/0 تا 41/0)، سفتی (2/6 تا n 5/1) و مؤلفه رنگ l (25/4 تا 19/9) شدند. همچنین تیمارها بعد از 6 ماه انبارمانی باعث افزایش امتیاز خواص حسی- چشایی طعم (71 تا 87%)، تمیزی ظاهری (10 تا 88%)، نرمی (22/2تا 95%)، رنگ ظاهری (23 تا 97/8%) و مطلوبیت کلی یا کیفیت (32/3 تا 91/9%) شدند. محلول شستشوی اسید استیک 2%، دمای ˚c70 و انتهای زمان انبارمانی (6 ماه)، بیشترین تغییرات را در خواص فیزیکی، شیمیایی و حسی– چشایی ایجاد نمودند. تیمارهای مورد آزمایش نسبت به نمونه شاهد باعث افزایش هزینه (970 تا 1124 تومان بر کیلوگرم)، قیمت (800 تا 2500 تومان بر کیلوگرم) و درصد کاهش وزن خرما شدند ولی در نهایت سود کل را افزایش دادند (310- تا 1078 تومان بر کیلوگرم). بهینه سازی فرآیند شستشو، خشک کردن و انبارمانی برای 1/5 تن خرما نشان داد که بیشترین کیفیت (89/3%) و سود کل (1/61 میلیون تومان) با محلول شستشوی اسید استیک 4/1%، دمای خشک کردن ˚c70 و بعد از 6 ماه انبارمانی با مطلوبیت 0/988 حاصل شد

تشخیص آفلاتوکسین پسته با استفاده از طیف سنجی رامان و ارتقاء یافته سطحی (sers)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1393
  رضا محمدی گل   محمدهادی خوش تقاضا

آلودگی پسته به زهرابه قارچی آفلاتوکسین یک معضل اساسی صادرات پسته در ایران است. استفاده از تکنیک طیف سنجی رامان برای تشخیص و تفکیک مواد مختلف رو به افزایش است. در این پژوهش امکان تشخیص و شناسایی کیفی آفلاتوکسین پسته با استفاده از طیف سنجی رامان بررسی شد. به این منظور، ابتدا داده های طیف رامان به دست آمده از نمونه های مغز پسته (به فرم خمیری) در 3 سطح غیر آلوده ، با آلودگی 20 و ppb100 از آفلاتوکسین های (b1+b2+g1+g2)، در نوار طیفی رامان cm-12000- 848، به دلیل دارا بودن بیشترین تمایز بین طیف های اخذ شده، مورد مقایسه قرار گرفتند. در ادامه، طیف رامان نمونه های غیر آلوده و دارای ppb5 از آفلاتوکسین b1 با یکدیگر مقایسه شدند. برای آشکارسازی طیف آفلاتوکسین b1 و بررسی امکان شناسایی آن در غلظت های پایین، طیف سنجی رامان ارتقاء یافته سطحی (sers) روی 3 نوع زیرلایه : نانوسیم های نقره، نانو-ساختارهای مارپیچ مخروطی نقره و کلوئید نانوذرات نقره روی شیشه مورد بررسی قرار گرفتند. قبل از فرآیند مدل-سازی، از تکنیک تحلیل مولفه های اصلی (pca) برای کاهش ابعاد متغیرهای طیفی استفاده شد. عملکرد روش های پیش پردازش هموارسازی ساویتزکی گولای (sg)، هنجار سازی، مشتق اول و مشتق دوم، دیترندینگ ( -det )، توزیع نرمال استاندارد (snv) و تصحیح پخش افزاینده (msc) به صورت انفرادی یا ترکیبی در دقت مدل های شبکه عصبی (ann) و تحلیل تفکیک خطی (lda) در دسته بندی طیف های رامان اخذ شده مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور ارزیابی صحت نتایج طبقه بندی و همچنین بررسی قابلیت تعمیم مدل ها، شاخص های میانگین هماهنگ دقت و حساسیت (?f ) و حساسیت مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در مورد نمونه های دارای مجموع آفلاتوکسین های (b1+b2+g1+g2) با اعمال هنجارسازی داده های طیفی قبل از مدل سازی، ?f و حساسیت شبکه عصبی در طبقه بندی ( با 4 مولفه اصلی به عنوان ورودی) به ترتیب 98/0 و78/97 درصد به دست آمدند. در مدل سازی lda اعمال پیش پردازش های مختلف بجز هموارسازی sg باعث کاهش شاخص های ?f و حساسیت مدل شدند. بیشترین مقادیر شاخص های ?f و حساسیت طبقه بندی این مدل با پیش پردازش هموارسازی sg، به ترتیب 73/0 و 2/72 درصد به دست آمدند. با بررسی طیف های نمونه ppb 5 از آفلاتوکسین b1 امکان جداسازی نمونه های حاوی این غلظت میسر نشد. در بین 3 نوع زیر لایه بررسی شده در آشکارسازی طیف آفلاتوکسین b1 ، استفاده از زیر لایه متشکل از کلوئید نانو ذرات نقره بر خلاف دو زیر لایه دیگر موفقیت آمیز بود. با مقایسه عدد موج متناظر پیک های طیف رامان آفلاتوکسینb1 (در غلظت ppb1000) با مقادیر به دست آمده از روش محاسباتی، پیک های واقع در cm-1 945،1048،1148،1252،1390،1527،1583،1658 به عنوان اثر انگشت های طیف رامان آفلاتوکسین b1 تایید شدند. بنابراین طیف سنجی رامان پتانسیل کاربردی شدن در زمینه شناسایی آفلاتوکسین b1 در غلظت ppb1000را دارد. اما برای رسیدن به حد تشخیص مورد نیاز پسته ( ppb 5 و پایین تر)، بایستی در مورد زیر لایه-های sersبا ضریب ارتقاء بالاتر، تحقیقات بیشتری صورت پذیرد.

بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی پسته دهان بسته به منظور خندان کردن آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1386
  حسین مقصودی   محمدهادی خوش تقاضا

چکیده ندارد.

بررسی تأثیر ریشک زدایی بر خواص فیزیکی، آیرودینامیکی و کیفیت پوست کنی شلتوک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1386
  محمدرضا علیزاده   محمدهادی خوش تقاضا

چکیده ندارد.

تاثیر بارگذاری استاتیک و دینامیک بر ضایعات جوانه زنی بذر گلرنگ
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  سامان آبدانان مهدی زاده   سعید مینایی

بذر گلرنگ (carthamus tinctorius l.) که متعلق به خانواده compositae می باشد، به دلیل توانایی تطبیق پذیری با شرایط محیطی در نقاط مختلف دنیا کشت می شود. گلرنگ اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است که ناشی از ارزش غذایی بالای روغن خوراکی آن است. دانه گلرنگ منبع غنی از روغن (35-40%)، حاوی مقدار قابل توجهی (75-80%)linoleic acid می باشد. سطح زیر کشت گلرنگ در دنیا ha 76800 تخمین زده می شود که مقدار محصول تولیدی از این سطح کشت tonnes 605000 گزارش شده است. به منظور بررسی ویژگی های بذر گلرنگ، تحقیق حاضر مشتمل بر دو بخش اجرا گردید. بخش نخست شامل ویژگی های فیزیکی و مکانیکی دو رقم بذر گلرنگ (پدیده و il111) است که در توسعه تجهیزات جابه جایی و فرآوری بذر کاربرد دارد. این ویژگی ها عبارت بودند از: ابعاد، وزن هزار دانه، چگالی توده، چگالی حقیقی، تخلخل، ضریب اصطکاک استاتیک بر روی فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، ورق گالوانیزه و چوب و ویژگی های مکانیکی از جمله نیروی شکست، کرنش شکست، انرژی شکست، جابه جایی تا نقطه شکست و مدول جابه جایی. این پارامتر ها در سه سطح رطوبتی 6-5، 11-10 و 16-15 درصد بر پایه خشک مطالعه شدند. نتایج بدست آمده برای ویژگی های فیزیکی نشان داد که تغییر رطوبت تاثیر اندکی بر تغییرات ابعاد دارد. وزن هزار دانه، ضریب کرویت و ضریب اصطکاک استاتیک به صورت خطی با افزایش رطوبت افزایش می یابند. در حالیکه چگالی توده، چگالی حقیقی، تخلخل، حجم و سطح تصویر برای هر دو رقم به صورت غیر خطی ابتدا افزایش داشته سپس کاهش می یابد. بر اساس تجزیه آماری، رطوبت تاثیر معنی داری بر ابعاد، حجم، سطح تصویر، وزن هزاردانه، چگالی توده و چگالی حقیقی می گذارد. برای ضریب اصطکاک استاتیک تجزیه آماری نشان داد که تاثیر رقم بذر بر اصطکاک روی آهن ضد زنگ و گالوانیزه معنی دار است. در ضمن اثر متقابل رطوبت و رقم نیز در این دو سطح معنی دار می باشد. ویژگی های مکانیکی تحت بارگذاری فشاری در سطوح رطوبتی مختلف (% d.b 15-5 ) تعیین شد. آزمایشات نشان داد که با افزایش رطوبت، میزان انرژی شکست و جابه جایی تا نقطه شکست افزایش یافته در حالیکه نیروی شکست و مدول جابه جایی کاهش می یابد. نیروی شکست در رطوبت 10% کمینه می باشد. در نتیجه بذرها در این سطح رطوبت بسیار حساس به آسیب بوده و نیاز به مراقبت دارند. با توجه به تجزیه آماری تاثیر رطوبت بر جابه جایی تا نقطه شکست و نیروی شکست بسیار بیشتر از تاثیر رقم می باشد. در بخش دوم این پژوهش، هر دو رقم دانه گلرنگ تحت بارگذاری استاتیک و دینامیک قرار گرفتند. نتایج نشان داد که زمانی که بذر تحت بارگذاری شبه استاتیک (30، 50 وn 70) قرار می گیرد، مشخصات گیاهچه (وزن کل، طول کل، وزن ریشچه، طول ریشچه، وزن ساقچه، طول ساقچه، وزن خشک ساقچه و وزن خشک ریشچه) کاهش می یابد. اما ویژگی های جوانه زنی (درصد جوانه زنی، شاخص جوانه زنی، بنیه بذر و سرعت جوانه زنی) رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند. سرعت جوانه زنی در n 30 کاهش یافته اما به دلیل آسیب به پوشش بذر در n 50 سرعت جوانه زنی افزایش می یابد. برای رقم پدیده، بذرها نیرویی اعمالی را تحمل نکرده و بعداز n 30 نیرو بنیه بذر صفر می شود. برای il111 شاخص جوانه زنی در اولین سطح نیرو افزایش داشته اما در سطح دوم کاهش می یابد. بر اساس تجزیه آماری مشخص گردید که نیروی وارده، رقم و اثر متقابل آن ها در سطح احتمال (p<0.01)بر پارامترهای رشد گیاهچه و جوانه زنی معنی دار می باشد. در بارگذاری دینامیک، بذرها تحت ضربه قرار گرفته (22، 15 وmj 9) و در پارامترهای گیاهچه کاهش مشاهده شد. تاثیر انرژی وارده، رقم و اثر متقابل بین انرژی وارده و رقم در سطح احتمال (p<0.01) پارامترهای رشد گیاهچه و جوانه زنی معنی دار می باشد. اما در پارامترهای جوانه زنی انرژی، رطوبت، رقم و اثر متقابل آن ها در سطح احتمال (p<0.01) بر درصد جوانه زنی، شاخص جوانه زنی و سرعت جوانه زنی معنی دار است. در حالت عمومی بذرها حین جابه جایی و ذخیره سازی در یک زمان تحت بارگذاری استاتیک و دینامیک قرار می گیرند. بنابراین نوع بارگذاری عامل مهم در تولید ضایعات می باشد. براساس مشاهدات، بارگذاری استاتیک اثر سوء بیشتری بر پارامترهای جوانه زنی دارد. اما n 50 نیرو سبب افزایش سرعت جوانه زنی و کاهش شاخص جوانه زنی می شود که مطلوب می باشد. البته براساس تجزیه آماری نوع بار گذاری تاثیر معنی داری بر پارامترهای گیاهچه نداشت ولی در سطح احتمال (p<0.01) بر پارامترهای جوانه زنی موثر بود.