نام پژوهشگر: عادل حسینپور
راضیه باباگل تبار رضا یگانه
چای از محصولات استراتژیک در ایران محسوب می¬شود که مساحت قابل توجهی از سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده است. در ایران، چای سیاه در مقایسه با دو نوع دیگر سبز و اولنگ از مصرف بسیار بالایی برخوردار است. در صنعت چای¬سازی و به منظور تولید چای سیاه، مراحل مختلفی انجام می¬گیرد که خشک کردن به¬عنوان آخرین مرحله، انرژی الکتریکی و حرارتی قابل ملاحظه¬ای را مصرف می¬نماید. خشک کردن روشی است که از گذشته به منظور کاهش ضایعات محصول پس از برداشت و یا نگهداری طولانی مدت مواد غذایی، بخصوص برای میوه¬ها و سبزی¬ها مورد استفاده قرار می¬گرفت. در این تحقیق سعی شده است تا اثر به-کارگیری امواج فراصوت بر نرخ فرایند خشک شدن و زمان لازم برای رسیدن برگ چای به رطوبت مطلوب در شرایط انبارداری مورد مطالعه قرار گیرد. تحقیق به¬کمک حمام فراصوت با قابلیت تولید امواج فراصوت با توان 70 وات و بسامد 28 کیلوهرتز در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی و در دو بخش انجام شد. متغیر تحقیق زمان موج¬دهی در چهار سطح10، 20، 40 و 60 دقیقه بود. بخش اول با پنج تیمار در چهار تکرار و با اعمال فرایند چای¬سازی؛ و بخش دوم با پنج تیمار در سه تکرار روی برگ چای رقم هیبرید چینی، بلافاصله پس از عملیات برداشت انجام شد. به¬منظور توصیف فرایند خشک شدن برگ چای، مقادیر محتوای رطوبتی تجربی با مقادیر پیش¬بینی شده توسط مدل¬های نیوتن، پج، هندرسون- پابیس، لگاریتمی و ونگ- سینگ مربوط به خشک شدن لایه نازک محصولات کشاورزی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحلیل واریانس در برگ تازه¬ی چای نشان داد که امواج فراصوت بر محتوای رطوبتی، زمان و نرخ خشک شدن در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی¬دار داشت. به¬کارگیری امواج فراصوت سبب کاهش 26/12-41/47 درصدی زمان لازم برای رسیدن به رطوبت 3 درصد بر پایه¬ی تر شد. افزایش زمان موج¬دهی سبب افزایش نرخ خشک شدن گردید. بیش¬ترین و کم¬ترین نرخ خشک شدن به¬ترتیب در گروه¬های آزمایشی 60 دقیقه و نمونه¬ی شاهد با مقدارهای 1026/0 و 0381/0 (گرم آب/گرم ماده خشک در دقیقه) مشاهده شد. هم¬چنین نتایج تحلیل واریانس نشان داد که امواج فراصوت بر محتوای رطوبتی، زمان و نرخ خشک شدن برگ¬هایی که تحت فرایندهای پلاس و مالش قرار گرفتند؛ جزء در گروه آزمایش 10 دقیقه، در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی¬دار داشت. افزایش زمان موج-دهی بر زمان خشک شدن و محتوای رطوبتی اثر معنی¬دار نداشت؛ اما بر نرخ خشک شدن جزء در گروه آزمایش 60 دقیقه اثر معنی¬دار داشت. بیش¬ترین نرخ خشک شدن در گروه آزمایش 40 دقیقه با مقدار 053/0 (گرم آب/گرم ماده خشک در دقیقه) مشاهده گردید. نتایج تحلیل رگرسیون غیرخطی نشان داد که از میان مدل¬های لایه نازک خشک شدن، مدل پج با دارا بودن ضریب تبیین، میانگین مربعات انحراف و ریشه¬ی میانگین مربعات خطای به¬ترتیب 997/0، 5-10*12/3 و 3-10*76/4 در بخش اول تحقیق و 998/0، 5-10*6/2 و 3-10*4/3 در بخش دوم تحقیق، مناسب¬ترین مدل برای توصیف فرایند خشک شدن برگ چای می¬باشد. با توجه به نتایج به¬دست آمده می¬توان گفت که کاربرد فراصوت در صنعت چای¬سازی نقش تعیین¬کننده¬ای در افزایش سرعت و کاهش زمان فرایند خشک شدن دارد. در نتیجه استنباط می¬شود که به مقدار قابل توجهی در انرژی مصرفی و هزینه¬های تولید چای خشک صرفه¬جویی شود.
سینا نجفی اصغر محمودی
غلات و حبوبات غذای اصلی انسان می¬باشند، که به دلایل تفاوت در شرایط اقلیمی مناطق مختلف جهان و نامتناسب بودن میزان تولید و مصرف کشور¬های مختلف در سطح جهان، کشور¬ها ملزم به انبار کردن این محصولات در زمان¬های طولانی و تجارت این محصول در مسافت¬های زیاد می¬باشند. بنابر¬این کنترل کیفیت و درجه¬¬بندی این محصولات از نظر آلودگی به آفات و یا شکسته بودن دانه¬ها، که باعث کاهش شدید زمان انبارداری می¬شود، الزامی است. بدین منظور تشخیص آلودگی دانه های انباری به لارو حشرات نیازمند روش های غیر¬مخرب، از آن جمله روش پردازش صوت است. در مورد لوبیا به ویژه لوبیای چشم بلبلی در جهان، مطالعاتی در این خصوص صورت نگرفته است، درحالی که زیان های آفات انباری مخصوصاً سوسک چهار نقطه ای بر این محصول بسیار زیاد است و تا حدی که کشت این محصول را در ایران به شدت کاهش داده و یا کشاورزان را ملزم به ضد عفونی بذور با سموم حشره¬کش و قارچ¬کش نموده که اثرات جبران ناپذیری بر سلامت جامعه دارد. در این تحقیق سعی شده تا با استفاده از یک سیستم هوشمند سیگنال صوتی حاصل از برخورد لوبیای چشم بلبلی سالم و لوبیای حاوی لارو سوسک چهار نقطه ای با یک صفحه فولادی ضخیم در-یافت، و مورد مطالعه قرار گیرد. بدین منظور یک کلنی پر جمعیت از سوسک چهار نقطه ای آماده و سپس برای تعیین تأثیر اندازه دانه در دقت تشخیص سیستم سه اندازه از لوبیاها با الک های استاندارد تهیه شد. تعداد مشخصی لوبیا از هر اندازه در ظروف جداگانه قرار گرفت و در هر ظرف تعداد 150 عدد سوسک بالغ هم سن (48ساعته) انتقال داده شد. نمونه ها در دما و رطوبت مناسب قرار گرفتند. پس از حصول اطمینان از آلودگی 100% دانه ها برای تعیین تأثیر اندازه لارو بر دقت تشخیص سیستم در پنج نوبت از نمونه های آلوده و دانه های سالم داده¬برداری صورت پذیرفت و یک بار هم پس از خروج لاروها از داخل دانه ها داده¬برداری انجام گرفت. دانه های شکسته و نامرغوب به صورت دستی جداسازی و به همین ترتیب مورد داده¬برداری قرار گرفت. برای تعین صفات مطلوب برای هر دسته از داده ها از روش pca استفاده شد. بردارهای ویژه و مقادیر ویژه برای هر دسته در حوزه زمان و فرکانس استخراج شد. برای واحد تصمیم از شبکه عصبی mlp استفاده شد. دقت سیستم برای جداسازی دانه های سالم از دانه های آلوده برای سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ به ترتیب برابر 100%، 6/99% و 2/99% و دقت سیستم برای تشخیص دانه-های آلوده از دانه¬های سالم به ترتیب 6/99%، 6/99% و 4/99% به دست آمد. دانه های نامرغوب با دقت 7/99% و دانه های سالم با دقت 5/99% برای سیستم قابل تشخیص بود.