آگاهی از رفتار خشک شدن در طراحی، شبیه سازی، و بهینه سازی این فرآیند مهم است. به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف دما، سرعت و پیش تیمار بر مدت زمان خشک شدن و تغییر رنگ محصول نهایی آزمایشی با سه سطح دما (شامل60=t2= 70، t1و80= t3درجه سلسیوس) و سه سطح سرعت (شامل 0/3=v2= 0/5، v1و1= v3متر بر ثانیه) برای نمونه های شاهد و تیمار شده با شوک حرارتی و امولسیون "کربنات پتاسیم + روغن زیتون" در 3 تکرار در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و به صورت فاکتوریل اجرا گردید. زرشک ها از محتوای رطوبت اولیه 73/44% بر پایه تر به محتوای رطوبت مورد نیاز 18% بر پایه تر در طول خشک شدن رسیدند. سینتیک خشک شدن توسط اندازه گیری وزن زرشک ها در فواصل زمانی منظم، تحت نظارت قرار گرفت. منحنی های خشک شدن برای زرشک های شاهد و تیمار شده به دست آمدند. مدت زمان خشک شدن تحت تاثیر دما و پیش تیمار در سطح احتمال 99% قرار گرفت. بیشترین مدت زمان خشک شدن 2920 دقیقه و برای نمونه های شاهد در دمای c° 60 و سرعت 0/3 متر بر ثانیه ثبت شد. همچنین کمترین مدت زمان خشک شدن برای نمونه های تیمار شده با امولسیون کربنات پتاسیم و روغن زیتون در دمای c° 80 و سرعت 1 متر بر ثانیه ثبت شد. تغییر رنگ (e∆) محصول نهایی تحت تاثیر دما، سرعت، پیش تیمار و اثرات متقابل آن ها در سطح احتمال 99% قرار گرفت. بهترین وضعیت با کمترین مقدار e∆ برای نمونه های تیمار شده با شوک حرارتی در دمای c° 80 و سرعت 1 متر بر ثانیه بود. انتقال رطوبت از نمونه ها توسط مدل انتشار فیک بیان شد تا ضریب پخش موثر رطوبت(deff) محاسبه شود. این ضریب با افزایش دما افزایش یافت و مقادیر بزرگتری برای نمونه های تیمار شده به دست آمد. همچنین مقادیر بزرگتری برای نمونه های تیمار شده با امولسیون شامل روغن زیتون و کربنات پتاسیم نسبت به نمونه تیمار شده با آب داغ به دست آمد. مقادیر ضریب انتشار رطوبت نمونه ها ی شاهد، تیمارشده با شوک حرارتی و امولسیون روغن زیتون و کربنات پتاسیم در دمای c° 80 و سرعت 1 متر بر ثانیه به ترتیب12-^10×6/42 ، 12-^10×8/87 و 12-^10×9/67 متر بر مجذور ثانیه به دست آمد. تحلیل آماری نشان داد که دما و پیش تیمار بیشترین تاثیر را در کاهش زمان خشک شدن در سطح معنی دار 1% داشته است. دوازده مدل ریاضی توسط ضریب تعیین (r^2)، مربع کای (x^2) و خطای مربعات میانگین (rmse) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل میدیلی با r^2 ،x^2 و rmse به ترتیب0/998 ، 4-^10×2/24 و 0/0140 مناسبترین مدلی بود که توانست خشک شدن لایه نازک زرشک را توضیح دهد. یکی از روش های هوش مصنوعی که در سطح وسیعی در خشک کردن و برای شبیه سازی و پیش بینی پارامترهای مورد نیاز در فرآیندهای خشک کردن در حال گسترش است، شبکه های عصبی مصنوعی می باشد. در این تحقیق از شبکه mlp با الگوریتم یادگیری لونبرگ- مارکوارت و توابع آستانه تانژانت سیگموئیدی و سیگموئید لگاریتمی استفاده شد. یک ساختار شیکه عصبی برای پیش بینی تغییرات محتوای رطوبتی تحت شرایط آزمایش بکار رفت. بهترین توپولوژی از شبکه mlp با الگوریتم یادگیری lm و تابع آستانه tansig 1-16-30-4 با ضریب همبستگی 0/9992 و خطای حقیقی 0/00025 بود. علاوه بر این بهترین توپولوژی از شبکه mlp با الگوریتم یادگیری lm و تابع آستانه 4-25-5-1،logsig با ضریب همبستگی 0/9991 و خطای حقیقی 0/00032 بود.

صبرزرد (aloe vera syn aloe barbadensis) متعلق به تیره سوسن سانان است و خواص درمانی آن فوق العاده می باشد. بدلیل ترکیبات موجود و فعالیت آبی بسیار بالا، ژل صبرزرد مستعد حملات میکروبی می-باشد، لذا برای جلوگیری از تخریب ژل باید روش های نگهداری از جمله خشک کردن ژل انجام شود. در این پژوهش از دو خشک کن هوای گرم و پاششی به منظور خشک کردن ژل صبرزرد و تهیه ی پودر آن استفاده شد. برای خشک کن هوای گرم با استفاده از طرح آماری کاملا تصادفی، تاثیر تغییرات دو عامل دمای خشک کردن و سرعت هوای گرم بر پارامترهای زمان خشک کردن، ضریب نفوذ رطوبت، انرژی فعال سازی مورد ارزیابی قرار گرفت. متغیرهای مستقل عبارت بودند از: دما ی هوا در سه سطح 50 ، 60 و 70 درجه سلسیوس، سرعت هوا در سه سطح 1، 2 و 3 متر بر ثانیه. ده مدل خشک کردن لایه نازک بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شد. بهترین مدل بر حسب سه پارامتر، بزرگترین ضریب تعیین(r2) و کوچکترین مربع کای (?2) و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (rmse) انتخاب گردید. برای خشک کن پاششی با استفاده از طرح آماری سه نقطه مرکزی، تاثیر متغیرهای مستقل دمای هوای ورودی (50، 70 و 100 درجه سلسیوس) ، سرعت آسپیراتور (80، 90 و 100 درصد) و نرخ تغذیه (50، 100 و 150 میلی لیتر بر ساعت) بر خواص پودر از جمله ظرفیت آب پذیری، زمان جذب آب، درصد حلالیت، میزان پلی ساکارید و مرفولوژی پودر مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، خواص اندازه گیری شده پودر حاصل از خشک کن پاششی با پودر بدست آمده از خشک کن هوای گرم و پودر وارداتی شرکت بهنوش مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که تاثیر عوامل دما و سرعت هوا در خشک کن هوای گرم بر فرآیند خشک شدن و تغییرات مقدار پلی ساکارید، معنی دار می باشد. مدل میدیلی نسبت به سایر مدل ها دارای برازش بهتری بود. ضریب نفوذ رطوبت ژل صبرزرد در سطوح مختلف آزمایش از 9-10× 6/2 تا 9-10×22/7 متر مربع بر ثانیه تغییر می کرد. انرژی فعال سازی نیز در حدود 51/18 تا 96/28 کیلوژول بر مول به دست آمد. افزایش دما در خشک کن پاششی باعث افزایش اندازه ذرات پودر و کاهش ظرفیت آب پذیری و کاهش حلالیت شد. همچنین مقایسه پودرها نشان داد که پودر وارداتی بیشترین میزان پلی ساکارید (54/11%) و بالاترین درصد حلالیت(100%) را دارا می باشد.

چکیده به دلیل تولید بالای سیب در ایران و ضایعات نسبتا بالا، استفاده از روش های بهبود دهنده برای نگهداری آن ضرورت دارد. یکی از روش های مناسب به کارگیری پوشش های خوراکی نانوکامپوزیت ها با پایه ی گیاهی می باشد. در این تحقیق هدف تولید نانوکامپوزیت های زیستی برای پوشش دهی سیب بوده تا علاوه بر حفظ کیفیت محصول و افزایش زمان نگهداری، کمترین اثرات مخرب بر محصول و محیط زیست داشته باشد. همچنین هدف دیگر تعیین مدل مناسبی برای پیش بینی تغییرات خواص فیزیکی و کیفی سیب بر اساس شرایط و زمان انبارداری و نوع پوشش می باشد. در این راستا سیب زرد دماوند (گلدن دلیشز) برای آزمایش ها انتخاب شد. در ابتدا پوشش نانوکامپوزیت با بستر کیتوسان و نانوذره رس به همراه گلیسیرین (نرم کننده) و توئین (پایدارساز و افزاینده کشش سطحی) به روش اختلاط محلولی تولید گردید. برای بررسی تاثیر پوشش نانوکامپوزیت و مقایسه آن با پوشش های دیگر دو پوشش کیتوسان و واکس کارنوبا نیز انتخاب و به همراه نانوکامپوزیت برای پوشش دهی سیب مورد استفاده قرار گرفت. بعد از پوشش دهی، نمونه های سیب در دو شرایط محیطی (c?20 و رطوبت 30%) و سردخانه ای (c?2 و رطوبت رطوبت 95%) به مدت شش ماه نگهداری شد. هر ماه به طور تصادفی از تیمارها نمونه گیری شده و سپس خواص فیزیکی (تغییرات شدت رنگ، افت وزن، چگالی، رطوبت)، خواص مکانیکی (پارامترهای بارگذاری و باربرداری، نیروی پانچ بافت و پوست و مدول کشسانی)، خواص کیفی ( ph، میزان مواد جامد محلول) و فعالیت میکروبی در طی انبارداری بررسی شد. در ادامه بر اساس روش آماری تجزیه مرکب آزمون فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی بررسی داده ها انجام پذیرفت. سپس بر اساس روش دانکن مقایسه میانگین ها صورت گرفت. همچنین مدل سازی خواص بر اساس داد ه های مستخرج از آزمایش ها توسط رگرسیون و شبکه عصبی انجام پذیرفت. نتایج بررسی آماری نشان داد که کمترین افت وزن سیب مربوط به تیمار پوشش واکس کارنوبا بوده، که تا حدود 30 و 22% به ترتیب در دو شرایط محیطی و سردخانه ای افت وزن نمونه را کاهش داد. روند تغییرات چگالی در شرایط محیطی نزولی بوده و پوشش واکس کارنوبا نسبت به پوشش های دیگر افت کمتری داشت. شدت رنگ روشنایی در شرایط محیطی روند نزولی داشته و کمترین تغییرات مربوط به دو پوشش واکس و نانوکامپوزیت بود. مدول کشسانی در تیمار پوشش واکس کارنوبا درسطح بالاتری قرار گرفته و به میزان آن از 5/2 به mpa 3/1 کاهش یافت. در آزمون بارگذاری و بار برداری کمترین تغییرات مربوط به نمونه با پوشش واکس بود. ph در طی انبارداری روندی افزایشی داشته و در شرایط محیطی حدود 20% و در شرایط سردخانه ای 5% افزایش یافت. بریکس و ph در پوشش نانوکامپوزیت تغییرات کمتری داشت. کمترین درصد خرابی سیب مربوط به پوشش نانوکامپوزیت بود و میزان خرابی آن در انتهای انبارداری به 2/3% رسیده، در صورتی که در پوشش واکس خرابی در انتهای انبارداری به 12% رسید. در مدل سازی عصبی، در آزمون پانچ بافت با الگوریتم br و تابع logsig با توپولوژی 16-24-20 با r2 81/97 و mse 0020/0 مدل بهینه شد. در آزمون خواص کیفی با الگوریتم br و تابع tansig با توپولوژی 16-12-12 با r2 79/99 و mse 0051/0 مدل بهینه شد. نتایج بررسی خواص نانوکامپوزیت حاکی از نانوکامپوزیت بودن ساختار فیلم بوده و بیشترین فاصله لایه های رس در نسبت 20:1 (رس-کیتوسان) از 12 به 02/17 آنگستروم بود. بهترین چسبندگی در رس 10% و گلیسیرین 10% رخ داد. کرنش با افزایش گلیسیرین افزایش و با افزایش درصد رس کاهش یافت. استحکام کششی با افزایش گلیسیرین کاهش یافته و بیشترین مقدار آن مربوط به رس 10% و گلیسرین 10% بود و مقدار آن mpa26/12 شد. زاویه تماس با آب با افزایش گلیسیرین و افزایش درصد رس کاهش یافت. درصد گلیسیرین با میزان نفوذپذیری نسبت مستقیم داشته و کمترین نفوذپذیری مربوط به نمونه های دارای رس 5 و 10% با مقادیر 722/0 و (ng/mspa)818/0 بود. بر اساس نتایج آزمون زیست-سازگاری پوشش نانوکامپوزیت یک ماده زیست سازگار تشخیص داده شد. پوشش نانوکامپوزیت خواص ضد میکروبی از خود نشان داد. بهترین عملکرد ضد میکروبی در نمونه های دارای رس 5 و10% مشاهده شد.

آزمون فراصوتی یکی از روش هایی است که از آن می توان برای ارزیابی غیرمخرب کیفیت محصول های کشاورزی استفاده کرد. تراگذر های مورد استفاده در آزمون های فراصوتی، صنعتی هستند و از آنجایی که محصول های کشاورزی تضعیف کننده ی شدید امواج فراصوتی می باشند، نمی توان از این تراگذر ها در کشاورزی استفاده کرد و باید تغییراتی در آن ها ایجاد نمود. این کار با استفاده از هورن یا متمرکزکننده انجام می گیرد. در این پژوهش پس از طراحی، ساخت و اعتبارسنجی سامانه فراصوتی به منظور ارسال و دریافت امواج فراصوتی و نوشتن برنامه ی رایانه ای برای محاسبه ی شاخص های فراصوتی (سرعت و ضریب تضعیف امواج فراصوتی)، طراحی هورن نمایی برای فرکانس khz 75 با دو روش نظری و رایانه ای انجام شد و سپس ساخت و آزمایش آن برای اندازه گیری ویژگی های فراصوتی محصول های کشاورزی به صورت برش نخورده ارائه شد. بررسی های اولیه نشان داد که می توان با استفاده از روش رایانه ای هورن های بسیار پیچیده را با دقت بالایی طراحی کرد. در تحلیل تأثیر تعداد المان ها بر بسامد طبیعی هورن معلوم شد که با تعداد المان های کم، تحلیل با خطا همراه است و تا جایی که بسامد طبیعی هورن تقریباً ثابت شود باید تعداد المان ها را زیاد کرد که در این تحقیق تعداد المان لازم 300 در نظر گرفته شد. همچنین مقایسه بین روش نظری و رایانه ای نشان داد که روش رایانه ای خطای بسیار کمی (کمتر از یک درصد) دارد و نیاز به حل معادلات بسیار پیچیده ندارد. طبق بررسی های آماری، اثر ضخامت محصول (سیب زمینی و هویج) بر سرعت امواج فراصوتی در کاوشگر دارای هورن در سطح احتمال یک درصد معنی دار نبود، در حالی که در کاوشگر بدون هورن با تغییر ضخامت نمونه، سرعت به طور معنی داری در سطح احتمال یک درصد تغییر کرد که مطلوب نیست. بنابراین می توان گفت که تراگذر دارای هورن برای انجام آزمون های فراصوتی مناسب تر است. پس از ساخت سامانه و هورن مورد نظر و آماده شدن تجهیزات برای انجام آزمون فراصوتی به صورت برش نخورده، کیفیت سنجی دو رقم میوه ی گلابی (شاه میوه و درگزی) در شرایط عمر نگهداری مورد بررسی قرار گرفت. برای کیفیت سنجی، از میان ویژگی های مکانیکی (آزمون های مخرب)، سفتی، میزان مواد جامد قابل حل، اسیدیته، ضریب کشسانی، ph و درصد ماده ی خشک و از میان ویژگی های فراصوتی (آزمون غیر مخرب)، سرعت امواج فراصوت و ضریب تضعیف انتخاب شدند. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که در میان ویژگی های مخرب، بهترین شاخص برای تعیین شرایط کیفی، سفتی میوه است که در هر دو رقم با افزایش زمان انبارداری، میزان آن به طور معنی داری در سطح احتمال یک درصد کاهش می یابد. اثر زمان انبارداری بر سرعت امواج فراصوت عبوری و ضریب تضعیف امواج فراصوت در هر دو رقم در سطح یک دهم درصد معنی دار شد و با افزایش زمان انبارداری سرعت امواج فراصوتی کاهش و ضریب تضعیف افزایش یافت. با بررسی رابطه ی بین ویژگی های مخرب و غیرمخرب مشخص شد که در هر دو رقم میان سفتی و سرعت امواج فراصوتی رابطه ای خطی وجود دارد، در حالی که میان ضریب تضعیف و سفتی در گلابی شاه میوه رابطه ای توانی و در گلابی درگزی رابطه ای خطی وجود دارد. بررسی رابطه ی میان پارامترهای فراصوتی و ضریب کشسانی در هر دو رقم گلابی نشان داد که با افزایش ضریب کشسانی، سرعت امواج فراصوتی افزایش و ضریب تضعیف به صورت توانی کاهش می یابد. در نهایت، بررسی مدل های رگرسیونی نشان داد که امکان تعیین کیفیت محصول های کشاورزی به صورت برش نخورده با به کار بردن امواج فراصوت وجود دارد. اما برای به کارگیری این فن به صورت تجاری به طوری که قابل رقابت با سایر روش های غیرمخرب مانند پردازش تصویر و طیف بینی فروسرخ باشد، باید پژوهش های بیشتری انجام شود.

سیب زمینی در طول رشد و انبارمانی با آفت و خرابی های متعددی روبه رو می شود. برخی از این خرابی ها در اثر شرایط محیطی و رشد و یا در اثر تنش های مختلف مکانیکی بوجود می آیند. برای تشخیص این دسته از خرابی ها ، چندین روش موجود می باشد که یکی از آن ها بکارگیری امواج مایکروویو است. در این تحقیق با استفاده از امواج مایکروویو و اندازه گیری ثابت دی الکتریک برای تشخیص خرابی های داخلی سه رقم سیب زمینی ( آگریا، سانته و سانتانا) بکار گرفته شد. برای اندازه گیری ثابت دی الکتریک سیب زمینی از سامانه خط انتقال اتصال کوتاه استفاده شد. ابتدا بر روی این ارقام بررسی خواص مکانیکی و شیمیایی انجام گرفت. ضریب کشسانی، نیروی گسیختگی، چغرمگی و سختی با استفاده از دستگاه آزمون مواد اندازه گیری شد و سپس ph و tss آن ها با استفاده از آزمون های شیمیایی بدست آمد. در مرحله بعد ثابت های دی الکتریک سیب زمینی با دو سطح کیفیتی سالم و ناسالم، با اعمال سه سطح رطوبتی (%w.b. 80 و 70 ،60) و سه سطح فرکانسی (mhz 2450 و 1800 ،915) اندازه گیری گردید. نتایج حاصله نشان داد که اختلاف معنی داری بین ارقام مختلف سیب زمینی برای ضریب کشسانی، سختی و tss در سطح احتمال 1% و برای نیروی گسیختگی و چغرمگی در سطح احتمال 5% وجود دارد، ولی این اختلاف برای ph وجود ندارد. بیشترین مقادیر ضریب کشسانی و سختی برای رقم آگریا به ترتیب mpa 645/0 و n/mm 404/18 و همچنین چغرمگی و نیروی گسیختگی به ترتیب kj/m3 3/17 و kn470/0 برای رقم سانتانا بدست آمد. همچنین نتایج بدست آمده از اندازه گیری ثابت های دی الکتریک نمونه ها نشان می دهد اختلاف معنی داری بین فرکانس ها و همچنین رطوبت های مختلف در سطح 1% وجود دارد. با افزایش رطوبت، ثابت دی الکتریک افزایش یافت. همچنین نتایج آزمایش های مختلف نشان می دهد که در رطوبت های بالاتر سیب زمینی، با افزایش فرکانس، ثابت دی الکتریک کاهش می یابد ولی این روند در رطوبت های پایین تر به دلیل تأثیر دو دسته رطوبت آزاد و مقید در خاصیت عایقی الکترومغناطیسی، کاملا عکس می باشد، بطوریکه هرچه فرکانس افزایش یابد ثابت دی الکتریک نیز افزایش می یابد. محدوده مقادیر ثابت دی الکتریک اندازه گیری شده، بین 3/50 تا 3/61 با دقت اندازه گیری 01/0 بدست آمد. بیشترین مقادیر ثابت دی الکتریک بدست آمده برای سیب زمینی های سالم برای رقم آگریا 6/57 ، سانته 23/61 و سانتانا 1/59 و همچنین برای سیب زمینی های ناسالم رقم آگریا 6/55، سانته 03/59 و سانتانا 6/57 در فرکانس mhz 915 و سطح رطوبتی 80% بدست آمد.

با توجه به افزایش سرسام آور جمعیت جهان، تقاضا برای مصرف آب به طور چشم گیری افزایش یافته است، به طوری که تامین آب شرب امروزه به یکی از معضلات اصلی کشورها تبدیل شده است. از طرفی منابع آب قابل دسترس رو به کاهش می باشند و از طرف دیگر، در برخی مناطق بدلیل خشکسالی ناشی از کمبود بارندگی و عدم دسترسی به منابع آب شیرین سطحی و زیر زمینی، حفر چاه نیز کمکی به حل این مشکل نخواهد کرد. بنابراین، روش های دیگری نظیر شیرین کردن آب یا نمک زدایی، باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق یک دستگاه آب شیرین کن خورشیدی خودکار از نوع پله¬ای با پیش گرمایش مایکروویو طراحی و ساخته شده است. دستگاه پس از طراحی و ساخت، مونتاژ و ارزیابی شد. در این تحقیق اثرات حجم در سه سطح (100، 300 و 500 میلی لیتر)، توان در سه سطح (200، 600 و 1000 وات ) و شوری در چهار سطح (0، 1000، 10000 و 30000 ppm) بر زمان گرمایش و بازده پیش گرمایش مایکروویو برای رسیدن به سه دمای 50، 70 و 90 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان تولید روزانه آب شیرین در حالت بدون پیش گرمایش 2/1 کیلوگرم و بازده کلی دستگاه 24% در ماه فوریه می¬باشد. در حالت استفاده از پیش گرمایش میزان تولید روزانه 5/3 کیلوگرم و بازده کلی سامانه 53% رسید. استفاده از پیش گرمایش منجر به افزایش 290% در میزان تولید و 221% در بازده دستگاه می¬شود.

صبر زرد با نام علمی aloe vera از تیره liliaceae از مهمترین و با ارزش ترین گیاهان دارویی است. این گیاه که بومی جنوب و سواحل شرقی آفریقا است، امروزه به دلیل اهمیت دارویی آن در بعضی از کشورهای دنیا کشت و از آن بهره برداری می شود. در حال حاضر محصولات گوناگونی از صبر زرد در صنایع مختلف غذایی، آرایشی، بهداشتی و دارویی در دنیا تولید و عرضه می شود. یکی از بزرگترین موانع برای توسعه کشت گیاه داروئی صبر زرد در ایران، عدم وجود ماشین های فراوری این گیاه، همچون دستگاه استحصال ژل و یا دستگاه خشک کن ژل می باشد. تعیین ویژگی های برگ صبرزرد برای استفاده در طراحی ماشین های مختلف و بهبود خطوط فراوری در راستای کاهش ضایعات و افزایش کیفیت ضروری است. بنابراین، خواص مکانیکی برگ صبرزرد گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفت. اثر متغیرهای مستقل سرعت، دما و قطر فک بارگذاری ساخته شده، بر ویژگی های مکانیکی برگ صبرزرد مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش قطر فک استوانه ای، نیروی مورد نیاز برای له کردن برگ، افزایش و چغرمگی کاهش یافت. دما بر روی ضریب کشسانی و نیروی گسیختگی در سطح 1% اثر معنی داری داشته است ولی اثر معنی داری بر چغرمگی نشان نداد. در مرحله دوم، برگ صبر زرد با استفاده از نرم افزار ansys مورد تحلیل تنش و کرنش قرار گرفت. مرحله سوم این پژوهش شامل طراحی مکانیکی قطعات مورد نیاز ساخت دستگاه استحصال ژل گیاه داروئی صبر زرد بود. در این دستگاه از 2 مجموعه غلتک های بالا و پایین برای اعمال نیروی لهیدگی به دو سوی برگ استفاده گردید. هر یک از این مجموعه غلتک ها، دارای دوسری غلتک بودند. وظیفه اصلی سری اول له کردن محتوی فیله ای شکل ژل درون برگ صبر زرد و وظیفه سری دوم گسیختن پوسته برگ صبر زرد بوده است. همچنین در این دستگاه از مکانیزم تعلیق مجموعه فک ها برای افزایش راندمان خروجی دستگاه در راستای تغذیه برگ های با ضخامت های مختلف استفاده گردید. پس از اتمام مرحله طراحی، قطعات قابل تهیه از بازار خریداری گردید و سایر قطعات دستگاه ساخته شد و سپس مونتاژ گردید. در مرحله نهائی این پژوهش دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بهترین راندمان خروجی دستگاه 79% بود که در اعمال نیرویn 800 در دو طرف غلتک های لهنده به دست آمد. در نیروهای فشاری 200 و 500 نیوتن با افزایش سرعت، راندمان کاهش پیدا کرد. مشاهده گردید که اگر سرعت ورودی از حد تعریف شده کمتر باشد، توانایی تغذیه دستگاه به حدی کاهش می یابد که دستگاه خروجی ندارد.

در سال‏های اخیر، فناوری نانو قابلیت‏های بسیار زیادی را در صنعت بسته‏بندی محصولات کشاورزی ایجاد کرده است. این مطالعه، به منظور امکان سنجی بسته‏بندی فعال میوه کیوی توسط فیلم‏های نانو کامپوزیتی، بررسی خواص فیلم‏های تولیدی و میوه‏های بسته بندی شده با آن‏ها در سه بخش اصلی انجام شد. در بخش اول، امکان استفاده از نانو زئولیت پرمنگنات پتاسیم به عنوان حسگر رسیدگی، بر خواص مختلف میوه‏ کیوی (میزان مواد جامد محلول، ph، رطوبت و سفتی میوه) و ویژگی‏های رنگ نانو زئولیت بررسی شد. زمان نگهداری میوه (0، 2، 4 و 6 هفته) و بالشتک نانو زئولیت پرمنگنات پتاسیم حاوی (0، 2/0، 4/0 و 8/0 گرم) به عنوان فاکتورهای اصلی انتخاب گردید. در بخش دوم تحقیق، با استفاده از بسپار پلی اتیلن با چگالی کم، نانو ذرات تیتان (0، 5/0، 1، 2 و 4 درصد وزنی) و ذرات نانو رس (0، 2 و 4 درصد وزنی) فیلم‏های نانو کامپوزیتی تولید و سپس خواص مختلف آن‏ها اندازه‏گیری شد. در بخش سوم تحقیق، اثر سه نوع فیلم بسته‏بندی، پلی اتیلن خالص (c0t0)، فیلم نانو کامپوزیت حاوی 2% نانو رس و 5/0% نانو تیتان (c2t0.5) و فیلم نانو کامپوزیت حاوی 4% نانو رس و 5/0% نانو تیتان (c4t0.5) و نانو زئولیت پرمنگنات پتاسیم (0 و 2/0 گرم) در طی زمان نگهداری (0، 2، 4 و 6 هفته)، بر خواص مختلف میوه کیوی و رنگ نانو زئولیت بررسی شد. نتایج بخش اول تحقیق نشان داد که سرعت تغییرات خواص مختلف نمونه‏های دارای بالشتک‏ نانو زئولیت کمتر از نمونه‏های فاقد بالشتک بود و اثر جرم میوه بر خواص اندازه‏گیری شده در طی نگهداری معنی‏دار شد (05/0>p). همچنین بین نمونه‏های دارای بالشتک از لحاظ خواص مختلف میوه کیوی اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد. در بخش دوم تحقیق، نتایج نشان داد که وجود نانو تیتان در فیلم های تولیدی، میزان جوانه زنی اسپورهای قارچ را کاهش داد که بیشترین میزان بازدارندگی (59%) برای فیلم های حاوی بدون نانو رس و 2 یا 4% نانو تیتان حاصل شد. همچنین با افزایش میزان نانو رس، خاصیت ضد قارچی آن ها کاهش یافت. بررسی میکروسکوپی و نیز تفرق اشعه ایکس بیانگر نحوه پخش صفحات نانو رس در زمینه بسپاری هستند به گونه ای که در ابتدا از الگوی پخش در میان لایه ای پیروی کرده و سپس با افزایش میزان نانو تیتان، ساختار نانو کامپوزیت به الگوی از هم گسیخته نزدیک شد. با افزودن نانو ذرات به زمینه پلی اتیلنی، پایداری حرارتی نمونه های نانو کامپوزیت تولیدی نسبت به پلی اتیلن خالص افزایش یافت که نمونه حاوی 2% نانو تیتان و 2% نانو رس، بیشترین افزایش ( 13) را داشت. با افزودن ذرات نانو تیتان و نانو رس در فیلم‏های نانو کامپوزیت تولیدی، نسبت به پلی اتیلن خالص، میزان گرمای ویژه ذوب ( 8/9 برای فیلم c2t2) و گرمای ویژه تبلور ( 11/23 برای فیلم c2t4) کاهش یافت که بیانگر کاهش کلی درجه بلورینگی پلیمر است. همچنین نتایج نشان داد که با افزودن نانو رس (2 و 4%) در نانو کامپوزیت حاوی 2% نانو تیتان، میزان تراوایی گاز دی اکسید کربن نمونه ها برای هر دو سطح نانو رس، نزدیک به 50% کاهش یافت که می توان آن را به حضور و پخش موثر صفحات لایه ای نانو رس در فیلم پلیمری ربط داد. با افزایش میزان نانو رس (تا 4%)، مدول کششی فیلم های تولیدی فاقد نانو تیتان، نسبت به پلی اتیلن خالص، تقریباً 100% افزایش یافت و نمونه های دارای نانو تیتان نسبت به پلی اتیلن خالص دارای مدول کششی بیشتری بودند. در بخش سوم تحقیق، نتایج نشان داد که پس از 6 هفته نگهداری، نمونه های میوه کیوی در بسته بندی با فیلم های نانو کامپوزیت نسبت به نمونه های بسته بندی با فیلم پلی اتیلن خالص، میزان سفتی بیشتر (n 4/7 برای پلی اتیلن خالص و n 6/12 برای فیلم های نانو کامپوزیتی) و میزان مواد جامد محلول کمتری (brix 14 برای پلی اتیلن خالص و brix 76/12 برای فیلم های نانو کامپوزیتی) را دارا بودند. در هر زمان از نگهداری، با افزایش میزان نانو رس در فیلم های بسته بندی، میزان رطوبت، سفتی، میزان مواد جامد محلول و ph نمونه ها تقریباً تغییر معنی داری نداشت. نتایج حاصل از مدل سازی رگرسیونی خطی برای خواص مختلف میوه کیوی در طی نگهداری با فیلم های تولیدی، حاکی از مدل های خطی با r2 مناسب (در اکثر موارد بیشتر از 90/0) بود و سرعت تغییرات خواص مذکور، برای نمونه های بسته بندی شده با فیلم های نانو کامپوزیتی و نمونه های دارای بالشتک نانو زئولیت، کمتر از نمونه های دیگر بود. همچنین نتایج آزمون رنگ سنجی، نشان داد که در طی نگهداری، میزان روشنایی رنگ نمونه ها کاهش و اختلاف رنگ کل، زاویه هیو و کروما افزایش یافت و اثر نوع فیلم بسته بندی بر ویژگی های مذکور معنی دار نشد. بیشترین ضریب همبستگی (77/0)، بین سفتی میوه و اختلاف رنگ کل نانو زئولیت مشاهده شد و روابط خطی حاصل از برازش منحنی برای هر سه نوع فیلم بسته بندی c0t0، c2t0.5 و c4t0.5، به ترتیب با r2، 92/0، 87/0 و 81/0 به دست آمد. نتایج ارزیابی حسی، نشان داد که نمونه های بسته بندی شده با فیلم های نانو کامپوزیتی نسبت به نمونه های بسته بندی شده با فیلم پلی اتیلن معمولی، از لحاظ رنگ و شکل ظاهری و مطلوبیت کلی امتیاز بیشتری را کسب کردند و از نظر این دو ویژگی، بین دو فیلم نانو کامپوزیت c2t0.5 و c4t0.5 اختلاف معنی داری مشاهده نشد (05/0>p).

ماهی قزل آلای رنگین کمان یکی از محصولات شیلاتی است که تولید و مصرف بالایی از بازار ماهی را به خود اختصاص داده است. طبق هر صنعت دیگری، کنترل کیفیت محصولات کشاورزی و مواد غذایی در مشتری پسندی و بازاریابی آن نقش به سزایی دارد. در این میان روش های رایج و متداول کنترل کیفی به دلیل مخرب و زمان بر بودن و همچنین نیاز به نیروی کارگری، نمی توانند به صورت صنعتی بر روی خط تولیدی استفاده شوند. تصویربرداری فراطیفی به عنوان یک روش غیر مخرب و سریع، که تلفیقی از ماشین بینایی و طیف سنجی است، کاربردهای فراوانی را در زمینه کنترل کیفیت محصولات غذایی داشته است. در آزمایش مقدماتی20 عدد ماهی قزل آلا به منظور بررسی اختلاف طیف های پوست و گوشت ماهی با سامانه طیف سنجی در محدوده nm 1000-400 مورد بررسی قرار گرفت. سپس جهت انجام آزمایش های اصلی، از دو سامانه تصویربرداری فراطیفی به نام های مرئی– فروسرخ نزدیک (vis-nir) در محدوده طیفی nm 1000-400 و فروسرخ موج کوتاه (swir) در محدوده طیفی nm 2500-1000 به منظور تعیین پارامترهای کیفی (تازگی، تردی بافت، میزان رطوبت، ph، چربی و پروتئین) ماهی قزل آلا استفاده شد. ابتدا سامانه تصویربرداری متناسب با ابعاد مورد نیاز که شامل قسمت نورپردازی، تسمه نقاله و قاب و شاسی بود طراحی و ساخته شد. برای انجام آزمایش های اصلی، 80 عدد ماهی تازه در 4 کلاس 20 تایی 1، 3، 5 و 7 روزه براساس زمان نگهداری بعد از کشتار، در داخل یخ، تهیه شده و با دو سامانه مذکور تصاویر طیفی از ماهی کامل تهیه شد. با روش های متداول آزمایشگاهی پارامترهای کیفی تعیین گردیدند. با حذف زمینه، باله و نقاط اشباع شده از تصاویر تهیه شده، طیف میانگین هر نمونه در دو سامانه استخراج گردید. با اعمال پیش پردازش های مختلف و انجام مدل سازی های متفاوت، دقت هر سامانه در آزمایش های مقدماتی و اصلی بررسی شده و بهترین پیش پردازش و مدل انتخاب گردید. نتایج آزمایش طیف سنجی نشان دادند که r2 پیشگوئی میزان رطوبت و ph به ترتیب برابر 88/0 و 85/0 با استفاده از مدل حداقل مربعات جزئی (pls) و تحت دو پیش پردازش ساویتزکی- گولای (sg) و تصحیح کننده پخش افزاینده (msc) به دست آمد. حال اینکه برای دیگر پارامترها نتایج قابل قبولی حاصل نشد. در مورد سامانه های تصویربرداری فراطیفی، نتایج نشان داد که در بررسی تشخیص کلاس تازگی ماهی، سامانه vis-nir عملکرد بهتری نسبت به سامانه swir داشت که نرخ جداسازی صحیح کلا س های تازگی با این سامانه، 100% حاصل گردید. در بررسی تردی بافت عملکرد هر دو سامانه مشابه یکدیگر بود. مقادیر r2 برای حالت پیشگویی در تعیین پارامترهای میزان رطوبت، ph و چربی با استفاده از مدل pls در سامانه swir به ترتیب برابر با 70/0، 68/0 و 57/0 به دست آمد که بهتر از نتایج سامانه vis-nir بود. برای پارامتر پروتئین نتایج قابل قبولی حاصل نشد. در بررسی تازگی و تردی بافت ترکیب پیش پردازش های sg، مشتق دوم (d2) و یکی از msc یا توزیع نرمال استاندارد (snv) بهترین نتیجه را در بر داشتند (sg+d2+msc/snv). در پارامترهای میزان رطوبت، ph و چربی به جای پیش پردازش msc، مدل توسعه یافته آن یعنی emsc بهترین نتیجه را حاصل نمود (sg+d2+emsc). با توجه به نتایج حاصل می توان بیان نمود برای تشخیص تازگی ماهی سامانه vis-nir، برای تعیین پارامتر تردی بافت هر دو سامانه، و برای تعیین میزان رطوبت، ph و چربی سامانه swir عملکرد بهتری را داشته اند. در تمامی حالات مدل pls نسبت به دیگر مدل ها دارای دقت بیشتر بود.

در این تحقیق یک دستگاه اکسترودر روغن کشی برای استحصال روغن از دانه ی کرچک با دبی جرمی m3/hr 015/0 طراحی و ساخته شد. طراحی دستگاه شامل قسمت های مختلف از قبیل: طراحی سیلندر، مارپیچ و طول بهینه مارپیچ و سایر قطعه ها بود. قسمت عمده طراحی اختصاص به مارپیچ برای تعیین پارامترهای نسبت طول به قطر (5l/d=)، قطر مارپیچ (mm30)، سرعت دورانی (rpm200) و ارتفاع باله ها (mm5/4) داشت. دستگاه پس از ساخت، راه اندازی شده و برای تعیین شرایط کاری بهینه، اثر سه متغیر دما، سرعت مارپیچ و فشار بر راندمان روغن کشی در یک طرح آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی ارزیابی شد. برای این منظور دستگاه در 3 سطح سرعت (150، 200 و 250 rpm) و 3 سطح دما (90، 110 و 130 درجه سلسیوس) و 3 سطح فشار مورد ارزیابی قرار گرفت. فشار به وسیله جلو و عقب کردن دای نسبت به مارپیچ تغییر داده شد که این 3 فاصله عبارت اند از (2، 7/1 و 4/1 سانتی متر). اثرات جداگانه هر سه پارامتر و اثر متقابل سرعت در فشار بر راندمان دستگاه در سطح احتمال 1 درصد معنادار شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با کاهش سرعت از rpm 250 به rpm 150 میزان روغن استخراج شده 10 درصد افزایش می یابد. افزایش فاصله بین دای و سر مارپیچ باعث افزایش فشار درون سیلندر گردید. با افزایش این فاصله از cm 4/1 به cm 2 میزان روغن استخراج شده از 6/51 درصد به 2/60 درصد افزایش یافت. درنهایت نتایج تحقیق نشان داد که حداکثر راندمان استخراج روغن 5/63 درصد بوده که در دور مارپیچ rpm 150، فاصله دای 2 سانتی متر و دمای 110 درجه سلسیوس به دست آمد. در تمامی حالت های آزمایش میزان توان مصرفی ویژه اندازه گیری شد. آزمایش ها نشان داد که کاهش دور، افزایش دما و افزایش فاصله دای از سر مارپیچ میزان توان مصرفی ویژه را افزایش می دهد. داده های حاصل از آزمایش کیفیت روغن استخراج شده از دستگاه که بر روی روغن 3 رقم دانه کرچک از مناطق تیل، چهرگان و دیزج شیخ مرجان در استان آذربایجان شرقی انجام شد، نشان داد که کیفیت روغن به دست آمده با استانداردهای موجود مطابقت دارد.

چکیده ندارد.

قارچ‎‎های خوراکی دکمه‎ای (agaricus bisporus) به عنوان منابع غذایی پر پروتئین، کم کالری و مصارف دارویی امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته‎اند. برای جلوگیری از تغییر رنگ و حفظ کیفیت قارچ در طی انبارداری بایستی این محصول خشک شود. یکی از روش‎های جدید در خشک‎کردن مواد غذایی، استفاده از انرژی تشعشعی مادون قرمز است. در این تحقیق با به کارگیری یک دستگاه خشک کن آزمایشگاهی فرآیند خشک شدن لایه نازک قارچ خوراکی دکمه‎ای به سه روش جریان هوای گرم، تابش مادون قرمز و ترکیبی جریان هوای گرم- تابش مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های خشک کردن تاثیر تغییرات سه عامل روش خشک کردن، دمای خشک کردن و سرعت جریان هوای گرم بر روی پارامتر زمان خشک کردن، ضریب انتشار رطوبت و انرژی فعالسازی در دماهای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس و سه سرعت جریان هوای 5/0، 7/0 و 1 متر بر ثانیه و در سه روش خشک کردن جریان هوای گرم، تابش مادون قرمز و ترکیبی مورد مطالعه قرار گرفت. منحنی های خشک شدن با استفاده از داده های آزمایش بدست آمد و 9 مدل تجربی استاندارد بر کیفیت آن ها برازش داده شد و کیفیت برازش آنها بر حسب سه پارامتر ضریب تعیین (r2)، مربع کای ( ) و ریشه متوسط مربع خطای داده‎ها (rmse) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی عملکرد خشک کن آزمایشگاهی، بازده مصرف گرمای خشک کن و جهت بررسی اثر شرایط گوناگون خشک کردن بر ویژگی کیفی ورقه‎های خشک شده، مقدار تغییر رنگ و میزان پروتئین نمونه‎ها، اندازه‎گیری و روند تغییرات آن ها بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که تاثیر فاکتورهای روش خشک کردن، دما و سرعت جریان هوا و اثرهای متقابل دو و سه گانه آنها بر روی فرآیند خشک شدن معنی‎دار است. با افزایش دما در هر سه روش خشک کردن زمان خشک کردن کاهش یافت. افزایش سرعت جریان هوا در روش‎های جریان هوای گرم و تابش مادون قرمز به ترتیب موجب کاهش و افزایش زمان خشک کردن گردید و در روش ترکیبی افزایش سرعت جریان هوا تاثیر چندانی بر زمان خشک کردن نداشت. روش ترکیبی زمان خشک کردن را نسبت به روش جریان هوای گرم 73-51 درصد و نسبت به روش تابش مادون قرمز 48-12 درصد کاهش می‎دهد. ضریب انتشار رطوبت قارچ خوراکی در روش جریان هوای گرم در محدوده 9-10× (879/2-234/1)، در روش تابش مادون قرمز در محدوده 9-10× (456/4-383/2) و در روش ترکیبی در محدوده 9-10× (297/6-66/3) متر مربع بر ثانیه تغییر می‎کرد. مقدار انرژی فعال سازی (ea) در سه روش خشک کردن و در تمامی سرعت‎ها و دماهای آزمایش شده در محدوده‎ی 13/11 تا 56/46 کیلو ژول بر مول قرار داشت. در مدل سازی فرآیند، مدل‎های پیج اصلاح شده، درجه‎ی دو و پیج به ترتیب در سه روش جریان هوای گرم، تابش مادون قرمز و ترکیبی با توجه به برازش داده‎ها و کم بودن ضرایب ثابت ارجحیت دارند. میزان تغییرات رنگ در روش تابش مادون‎قرمز نسبت به روش جریان هوای 16% و میزان تغییرات رنگ در روش ترکیبی نسبت به روش تابش مادون قرمز 18% بیشتر می‎باشد و بهترین حالت از نظر کم بودن تغییرات رنگ نیز خشک کردن به روش جریان هوای گرم در دمای 40 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوای 1 متر بر ثانیه است. با توجه به نتایج بدست آمده، بالاترین بازده مصرف گرمای خشک کن در روش جریان هوای گرم 29% در دمای 50 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوای 1 متر بر ثانیه، در روش تابش مادون قرمز 78% در دمای 60 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوای 5/0 متر بر ثانیه و در روش ترکیبی 38% در دمای 60 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوای 7/0 متر بر ثانیه بدست آمد. به‎طور میانگین میزان پروتئین نمونه ها در روش تابش مادون‎قرمز و روش ترکیبی جریان هوای گرم- تابش مادون‎قرمز نسبت به جریان هوای گرم به ترتیب 9/7% و 17% بیشتر می‎باشد. آزمایش ها نشان داد که در فرآیند خشک شدن ورقه قارچ خوراکی دکمه‎ای نرخ خشک شدن ثابتی وجود ندارد و بیشتر فرآیند خشک شدن در دوره نزولی خشک شدن اتفاق می‎افتد.

سرعت انتقال حرارت و جرم و یکنواختی توزیع دما و رطوبت در خشک کن های بستر سیال نسبت به خشک کنهای بستر ثابت بسیار بیشتر است. این موضوع سبب انجام تحقیقی در زمینه خشک کن های بستر سیال گردید. تا ضمن طراحی و ساخت دستگاه براساس خواص فیزیکی محصولات دانه ای، در زمینه سیال سازی مواد، سینیتیک و یکنواختی خشک شدن و تلفات آنها بتوان مطالعاتی انجام داد. در ابتدا برای طراحی دستگاه، افت فشار و دبی مورد نیاز هوا در نقاط حداقل سیال سازی و انتقال دانه های شلتوک، سویا، ارزن و جو محاسبه شد. بیشترین افت فشار و سرعت هوا بترتیب برابر ‏‎1429pa‎‏ و ‏‎11/93m/s‎‏ برابر سویا محاسبه و در طراحی اعمال گردید. با اعمال شرایط فوق یک دمنده سانتریفوژی با پره های جلو گرد باریک و با حداکثر دور ‏‎3000rpm‎‏، فشار استاتیک ‏‎1762pa‎‏ پاسکال و قطر پروانه ‏‎0/22m‎‏ انتخاب شد. برای تامین هوای گرم، یک کوره الکتریکی با 7 المنت با مجموع توان 3100 وات ساخته و در روی دستگاه نصب گردید. محفظه استوانه ای شکل سیال سازی، به ابعاد ‏‎0/144*0/32m‎‏ و صفحه توزیع کننده با ضخامت ‏‎0/001m‎‏ و قطر سوراخهای ‏‎0/004m‎‏ طراحی و ساخته شد. نتایج عملی سیال سازی و خشک کردن محصولات دانه ای، با توجه به معیارهای یکنواختی سیال سازی مواد، حاکی از طراحی و ساخت مناسب دستگاه بود. برای ارزیابی دستگاه، آزمایشهای سیال سازی برای بدست آوردن منحنی مشخصه سیال سازی دانه های فوق انجام گرفت. در آزمایشات یکنواختی خشک شدن از دانه های شلتوک با در نظر گرفتن سه عمق صفر، 1/0 و ‏‎0/20m‎‏ در شرایط بستر ثابت، حداقل سیال سازی و سیال استفاده شد. برای اندازه گیری زمان خشک شدن و ترک دانه ها در سه دمای 40، 60 و ‏‎80c‎‏ و شرایط بستر ثابت، حداقل سیال سازی و بستر سیال بترتیب با اعمال سرعت های 1/0، 1/1 و ‏‎‏‎3/5m/s‎‏ اقدام شد. نتایج آزمایشات نشان داد که سیال سازی بوسیله ارزن، به علت ریز بودن دانه ها و کرویت بیشتر آنها نسبت به سایر دانه ها یکنواخت تر است. توزیع رطوبت در عمق های مورد آزمایش در شرایط حداقل سیال سازی و سیال، یکنواخت بوده، در حالیکه در شرایط بستر ثابت یکنواخت نمی باشد. میزان تلفات دانه ها (درصد ترک) و زمان خشک کردن در شرایط حداقل سیال سازی، کمترین مقدار و در شرایط بستر ثابت، بیشترین مقدار بود. با توجه به سه معیار ترک دانه ها، زمان و یکنواختی خشک کردن، شرایط حداقل سیال سازی در دمای ‏‎80c‎‏ در محدوده آزمایشات بهترین حالت انتخاب شد.

سورگوم گیاهی خودگشن، روزکوتاه، عمدتا یکساله و متعلق به گندمیان است. از لحاظ شکل ظاهری، شبیه گیاه ذرت خوشه ای با ارتفاعی حدود 3 متر و ضخامت ساقه 3-5/0 سانتی متر می باشد. این گیاه دارای انواع شیرین، علوفه ای، دانه ای و جاروئی است. نوع شیرین آن دارای ساقه ای شیرین مزه است که می تواند در تولید شکر مورد استفاده قرار گیرد. این گیاه بر روی پشته، بفاصله 10 سانتی متر و عمق 3 تا 4 سانتی متر و فاصله پشته های 75 سانتی متری توسط ردیفکار کاشته می شود. تا کنون ماشین برداشت خاصی در جهان برای این گیاه به بازار عرضه نشده ولی تحقیقات نسبتا کمی روی این ماشین برداشت در آمریکا صورت گرفته است. بدلیل اهمیت سالم ماندن ساقه گیاه پس از برداشت، جهت بالا بردن راندمان عصاره گیری، نمی توان از ماشینهای برداشت محصولات مشابه همچون چاپر ذرت یا چاپر نیشکر، استفاده نمود. در ایران عمل برداشت گیاه سورگوم شیرین بکمک داس صورت می گیرد. لذا در این پایان نامه سعی شده است تا سیستم برش مناسب برای ساقه این گیاه، طراحی و ساخته شود.با توجه به مشخصات ساقه های این گیاه، عمل برش بایستی با سرعت خطی 30-25 متر بر ثانیه انجام پذیرد. لذا سیستم برش ضربه ای (دورانی) برای برداشت این گیاه انتخاب گردید. این دستگاه دارای یک دیسک برشی بقطر 50 سانتی متر، دارای 4 تیغه برش (بطول 10، عرض 5 و ضخامت یک سانتی متر) بوده که 4 سانتی متر از طول تیغه ها خارجی از محیط دیسک برشی بوده و در جای خود کاملا آزاد می باشند. در اثر سرعت دورانی 889 دور بر دقیقه و سرعت خطی 27 متر بر ثانیه و نتیجتا نیروی گریز از مرکز ایجاد شده، عمل برش ساقه انجام می پذیرد.از کی موتور تکفاز دو خازنه با قدرت 1/1 کیلووات و دور 1420 دور بر دقیقه جهت راه اندازی سیستم استفاده شد که توسط تسمه و پولی (2 تسمه)، قدرت به شافت دیسک برشی انتقالی می یابد. شاسی این دستگاه طوری طراحی شده است که ارتفاع برش از سطح پشته (15 سانتی متری) تا 22 سانتی متر قابل تغییر باشد. سیستم، دارای 4 عدد چرخ بادی بقطر 38 سانتی متر بوده که می تواند در طرفین یک پشته در دو شیار مجاور، حرکت نماید. این سیستم دارای مکانیزم میله ای ساده ای جهت هدایت ساقه ای بریده شده به یک سمت می باشد.آزمون دستگاه با دو سری تیغه با زاویایی تیزی و 30 و 45 درجه بر روی دو نوع ساقه گلایل با قطرهای 5/1 و 1 و 5/0 سانتی متر و ساقه گیاه یوکا با قطرهای 3 و 5/2 سانتی متر انجام گرفت. نتایج حاکی از این است که سطح برش ساقه با زاویه تیزی 30 درجه نسبت به زاویه تیزی 45 درجه، بمراتب صاف تر و بدون شکستگی الیاف و آوندها می باشد و نفوذ تیغه در نوع زاویه 30 درجه، بسیار بهتر انجام می پذیرد (لازم به توضیح است بدلیل موجود نبودن گیاه سورگوم شیرین در زمستان در سطح مزرعه، از ساقه گلایل و یوکا که بترتیب دارای قطر ساقه کمتر و بیشتر نسبت به سورگوم شیرین است، استفاده شده است).

به منظور تعیین خواص ایرودینامیکی محصولات کشاورزی تونل باد عمودی، بر اساس روش ها و معیارهای استاندارد، طراحی و ساخته شد. برای کاهش میزان غیریکنواختی جریان هوا در مقطع آزمایش تونل از 5 لایه توری و یک شبکه لانه زنبوری استفاده گردید. به منظور افزایش سرعت جریان هوا و جبران تلفات ناشی زا توری ها و نیز کمک به افزایش یکنواختی جریان، نازل تونل باد با استفاده از روش مورل ‏‎(morel)‎‏ طراحی و ساخته شد. جهت سادگی ساخت و کاهش هزینه های آن کلیه مقاطع تونل به صورت مربعی در نظر گرفته شدند. مقادیر افت در قسمتهای مختلف تونل محاسبه و نهایتا توان مورد نیاز تونبل تعیین گردید. هوای مورد نیاز تونل توسط فن جریان محوری با توان 550 وات تامین شد. برای ایجاد گستره ای از سرعت جریان هوا در مقطع آزمایش از دریچه ای دیافراگمی قبل از فن استفاده و سپس تونل باد کالیبره گردید. تونل باد به ارتفاع 2/3 متر و مقطع آزمایش به شکل مربع با ابعاد 2/0*2/0 متر است. به منظور آزمایش و ارزیابی دستگاه از دانه های گندم، عدس، ماش و نیز کاه استفاده گردید. دانه های گندم به سه منظور آزمایش و ارزیابی دستگاه از دانه های گندم، عدس، ماش و نیز کاه استفاده گردید. دانه های گندم به سه دسته وزنی با طول دسته 01/0 ا 02/0 تا 05/0 گرم و دانه های عدس و ماش را به چهار دسته وزنی با طول دسته 01/0 به ترتیب از 05/0 تا 09/0 و از 04/0 تا 08/0 تفکیک شدند. همچنین نمونه هایی از این محصولات با رطوبت های مختلف تهیه گردید. نمونه های کاه نیز با طول 1 تا 10 سانتی متر با سه وضعیت گره روی آن (بدون گره، رگه در وسط و گره در یک انتهای آن) تهیه شدند. محصول روی توری مقطع آزمایش تونل قرار داده شده و با تغییر وضعیت دریچه دیافراگم، در ارتفاعی از پخش کننده معلق می شد. با ثبت این ارتفاع و مراجعه به منحنی کالیبراسیون دستگاه سرعت حد محصول تعیین گردید. با استفاده از آنالیز واریانس معلوم شد که اثر جرم و رطوبت روی سرعت حد معنی دار است. با افزایش جرم دانه های مورد آزمیاش سرعت حد آنها بطور خطی افزایش می یافت و همچنین افزایش محتوی رطوبتی دانه ها باعث افزایش سرعت حد بطور خطی گردید. میانگین سرعت حد دانه گندم، عدس و ماش به ترتیب 36/7، 4/7 و 59/9 متر بر ثانیه بدست آمد. با توجه به سرعت حد حاصله، میانگین ضریب کشش برای محصولات گندم، عدس و ماش به ترتیب 92/0، 21/1 و 66/0 تعیین شد. با افزایش طول کاه از 1 تا 2 سانتی متر سرعت حد آن افزایش و از 2 تا 10 سانتی متر سرعت حد کاه کاهش می یابد. کاهی که دارای یک گره در یک انتهاست بیشترین سرعت حد را نسبت به دو وضعیت دیگر کاه دارد. ضریب مقاومت کاه بر اساس نسبت وزنکه به مربع سرعت کاه و نیز ضریب کشش کاه در سطح موثر کاه تعیین گردید. نتایج نشان داد که با افزایش طول کاه، ضریب مقاومت آن افزایش می یابد. ضریب مقاومت کاه با گره در یک انتهای آن نسبت به دو نوع دیگر کمترین است.