۱۹۲ نتیجه برای بهینه سازی
دوره ۱، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۳ )
چکیده
اثر شرایط سرخ کردن، بر روی تغییرات رنگ سیبزمینی به هنگام سرخ کردن در حمام روغن بررسی شد. مقیاس یا واحد رنگ به عنوان تابعی از متغیرهای فرایندی مثل دمای روغن، نوع روغن و ضخامت نمونهها برای بررسی تغییرات رنگ مورد استفاده قرار گرفته است. سیبزمینیها پس از طی مراحلی شامل آب پز کردن در حمام آب به مدت ۵ تا ۱۵ دقیقه در دمای ۸۵-۷۰oc در محلولی حاوی ۴/۰ تا ۸/۰درصد وزنی کارامل، ۰۲/۰ تا ۰۸/۰درصد اولئورزین زردچوبه، ۳/۰ تا ۴/۱درصد دکستروز یا هر نوع قند کاهنده دیگر و ۵/۰ تا ۲/۲درصد وزنی سدیم اسید پیروفسفات فرو برده شد. نتایج نشان داد در ابتدای مرحله سرخ کردن روشنی رنگ سیبزمینیهای سرخ شده افزایش یافته و سپس ثابت میماند. روشنی رنگ نیز در ضخامتهای کم، در صورتی که زمان سرخ کردن ثابت فرض شود کاهش مییابد. اثر ترکیب روغن بر روی روشنایی رنگ ناچیز میباشد. با توجه به جداول و نمودارها برای بیشتر شدن روشنایی رنگ سیبزمینیها، باید دمای روغن را کاهش و ضخامت خلالها را افزایش داد. بنابراین دمای روغن و ضخامت قطعات از جمله متغیرهای فرایندی هستند که اثرات قابل ملاحظهای بر روی پارامترهای رنگی دارند که البته روغن هیدروژنه تاثیری در آنها ندارد. در دمای ۱۷۰ ocمحصول روشنتری به دست میآی
دوره ۲، شماره ۱ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
آنزیم لیپاز در تولید مواد شوینده، آرایشی و بهداشتی، داروسازی، افزاینده های طعم و بو و مواد غذایی به کار می رود. لیپاز مخمر Yarrowia lipolytica به منظور تولید دسته مهمی از مواد واسطه شیمیایی در صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرد. تولید آنزیم به ترکیب محیط های کشت و شرایط محیطی بستگی دارد. سویه مخمر Y. lipolytica DSM ۳۲۸۶ بر روی محیط های حاوی منابع نیتروژن آلی و معدنی مختلف کشت شد. تولید لیپاز با اندازه گیری وزن خشک و فعالیت آنزیمی لیپاز با روش رنگ سنجی پارا نیتروفنیل لورات در زمان های مختلف طی ۷ روز صورت گرفت. در این تحقیق اثر منابع نیتروژن بر تولید لیپاز Y. lipolytica DSM ۳۲۸۶ بررسی شد. حداکثر تولید لیپاز (۷/۳۴ واحد در میلی لیتر پس از ۴۸ ساعت) در محیط حاوی عصاره مخمر به عنوان منبع نیتروژن تعیین گردید. دما و pH مناسب برای فعالیت آنزیم به ترتیب ۳۷ درجه سانتیگراد و ۷ بود. نتایج این تحقیق در راستای توسعه تولید لیپاز Y. lipolytica به منظور کاربرد در صنایع دارویی است.
دوره ۳، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
حذف سولفیدهیدروژن از آب ترش قبل از استفاده یا رها سازی آن در محیط زیست ضروری است. با توجه به هزینه بالا روشهای متداول برای حذف آن، روش های زیستی به عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف سولفید هیدروژن از آب ترش می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
حذف زیستی سولفیدهیدروژن از آب ترش در راکتور ناپیوسته و با استفاده از گونه تیوباسیلوس بهعنوان گونه غالب در جامعه میکروبی، مورد بررسی قرار گرفت. مدلی مفهومی بهمنظور توصیف فرایند تجزیه زیستی سولفید توسعه داده شد. مدل، انتقال بین فازی اکسیژن و سولفیدهیدروژن، اکسایش زیستی سولفید به گوگرد عنصری و سولفات و همچنین اکسایش شیمیایی سولفید به تیوسولفات را در فاز مایع در نظر میگیرد. معادلات مورد استفاده در مدل با استفاده از مفاهیم بقای جرم و واکنشهای زیستی استخراج شد. چندین آزمایش برای بهدست آوردن مقادیر تجربی تغییرات غلظت پیشماده (سوبسترا) و محصولات، نسبت به زمان انجام و کالیبره کردن مدل با استفاده از این دادههای تجربی صورت گرفت. برای کالیبره کردن مدل از کمینهکردن اختلاف دادههای تجربی و پیشبینیهای مدل بهوسیله روش بهینهسازی، ازدحام ذرات و حل همزمان معادلات دیفرانسیل حاکم بر سامانه استفاده شد. آزمایش اضافه برای اعتبارسنجی مدل (استفاده نشده در کالیبره کردن مدل) انجام و نتایج آن با پیشبینیهای مدل، مقایسه شد که نشاندهنده دقت بالای مدل ارائه شده بود. یکی از نوآوریهای مدل در نظر گرفتن مسیرهای متفاوت برای اکسایش سولفیدهیدروژن است که در حقیقت مفهوم انتخابپذیری محصول را در خود گنجانده است.
یکی از مهمترین مولفهها در تعیین میزان فعالیت باکتریها، نرخ ویژه مصرف اکسیژن است. مقدار تخمین زده شده برای این مولفه در تمامی آزمایشهای اکسایش سولفیدهیدروژن، تقریباً ثابت و برابر با ۱۶ (میلیگرم اکسیژن بر گرم زیستتوده بر دقیقه) بود که نشاندهنده مستقل بودن این مولفه از غلظت ماده اولیه و باکتری است. نتایج بهدست آمده نشان داد که باکتریها بیشتر تمایل به اکسایش ناقص سولفیدهیدروژن به گوگرد را دارند؛ اگرچه میزان تمایل برای انتخاب مسیر اکسایش به میزان در دسترس بودن پیشماده و اکسیژن محلول بستگی دارد. علاوه براین مشخص شد که باکتریها قادر به اکسایش کل پیشماده به گوگرد حتی در غلظتهای بالای پیشماده نیستند و در هر شرایط، بخشی از پیشماده به سولفات تبدیل خواهد شد.
دوره ۳، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
در واحد ۱۰۷ پالایشگاه گاز فاز ۹ و ۱۰ پارس جنوبی محصولات بوتان و پروپان که اجزاء گاز مایع هستند از گاز طبیعی جدا میشوند. غلظت متیل مرکاپتان و اتیل مرکاپتان در پروپان به ترتیب ppm ۵۵۱ و۴۶ و غلظت این ترکیبات در بوتان به ترتیب برابر ppm ۱۲۱۸ و %۸/۰ وزنی میباشند. به منظور خارج نمودن مرکاپتانها از محصولات بوتان و پروپان، فرآیند شستشو با محلول آبی هیدروکسید سدیم با غلظت ۱۵ تا ۲۰ درصد وزنی بکار برده میشود. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Petro-SIM که خاص شبیه سازی واحدهای فرآیندی در صنعت نفت و گاز است، واحدهای ۱۱۳، ۱۱۴ و ۱۱۵ پالایشگاه گاز فاز ۹ و ۱۰ پارس جنوبی شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشات تجربی و دادههای موجود در اسناد طراحی کارخانه مقایسه شده و تطابق بالایی بین آنها دیده میشود که نشان از صحت شبیه سازی دارد. در ادامه با استفاده از ابزار بهینه ساز نرم افزار به بهینه سازی پارامترهای عملیاتی پرداخته شده است. نتایج بهینه سازی فرآیند نشان میدهد که با افزایش دمای استخراج در واحد ۱۱۵ به ۴۶ درجه سانتیگراد میتوان غلظت مرکاپتان در محصولات را کاهش داد. سایر پارامترهای مستقل بر نتیجه نهایی فرآیند تأثیری ندارند و بدون تغییر مانده اند.
دوره ۳، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۴۰۱ )
چکیده
اهداف: مطالعه پیش رو با هدف بررسی میزان بهرهمندی از رویکرد زیست تقلیدی در خانههای روستای کندوان انجام شده تا مشخص شود ایرانیان پیشین که امکانات بسیار محدودتری نسبت به ایرانیان امروز داشتهاند با توجه به چه معیارهایی سکونتگاهها با پایداری چند صد ساله را طراحی کردهاند.
روشها: برای رسیدن به هدف مذکور ابتدا رویکرد زیست تقلیدی که رویکردی نوین است، شناسایی شد و سپس سکونتگاههای روستای کندوان مورد مطالعه قرار گرفتند و با استفاده از مدلی که مؤلفه و معیارهای آن با نرمافزار سوپر دسیژنز ارزشدهی شده بود، ارزیابی شد تا معیارهای پاسخده اقلیمی در این منطقه شناسایی و تدقیق شوند.
یافتهها: معیارهای پاسخده اقلیمی همراستا با هدف پایداری در رویکرد زیست تقلیدی و در سه گروه مؤلفه شکلی، کالبدی و عملکردی در روستای کندوان شناسایی و ارزیابی شدند.
نتیجهگیری: خانههای کندوان با توجه به پتانسیل خاص اکوسیستم منطقهای طراحی شدهاند و عواملی که میتوانند کمککننده در شکلدهی چنین مسکنهای پایداری باشند شناخته شدند. با معرفی معیارها و ارزیابی آنها میتوان با توجه به میراث ارزشمند گذشتگان و تکنولوژیهای امروز اقامتگاههایی هماهنگتر با طبیعت و با پایداری بیشتر طراحی کرد.
دوره ۴، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
فنرهای لاستیکی لاستیک اتیلن-پروپیلن دی ان مونومر (EPDM) با ساختاری اسفنجی باید علاوه بر مانایی فشاری مطلوب، از مقاومت پارگی قابل قبولی بهرهمند باشند. معمولا تقویت هر یک از این خواص به تضعیف خاصیت دیگر منجر میشود. تامین همزمان مقدار بهینه این دو خاصیت در آمیزه فنر لاستیکی، نیازمند ارزیابی عوامل موثر از طریق انجام آزمونهای متعدد است. بنابراین در این پژوهش طرح آزمونی بر مبنای تکنیک تحلیل آماری برای طراحی فرمولاسیون بهینه در ازای کاهش تعداد آزمونهای لازم ارائه شد. بر این اساس تاثیر چهار عامل: ۱- درصد وزنی کائوچوی طبیعی (NR) در لاستیک پایه، ۲- مقدار اکسید روی (ZnO)، ۳- مقدار دیکیومیل پراکسید (DCP) و ۴- مقدار اتیلن گلیکول دیمتاکریلات (EDMA) بر نسبت مقاومت پارگی به مانایی فشاری (بهعنوان معیار طراحی، Q) تعیین شد. تحلیل نتایج نشان داد که مقدار DCP با سهم تاثیر ۹۳/۶۶ درصد، موثرترین عامل در طراحی آمیزه فنر لاستیکی است. همچنین مشخص شد که طراحی سیستم پخت، راه حل بهینهسازی همزمان بیشینه انرژی پارگی وکمینه مانایی فشاری آمیزه است. تحلیل آماری پیشبینی کرد که فرمولاسیون بهینه حاوی ۶۰ درصد وزنی NR و ۱، ۴ وphr ۲ به ترتیب از عاملهای DCP، ZnO و EDMA است. نتایج آزمونهای تجربی، مقدار Q پیشبینی شده برای شرایط بهینه را تایید کرد.
دوره ۴، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
ابرجاذبها، هیدروژلهای آبدوستی هستند که میتوانند مقادیر زیادی آب را در ساختارهای سهبعدی خود جای دهند و کاربردهای گستردهای در علوم مختلف مانند دارو رسانی، پزشکی و کشاورزی دارند. این مواد پلیمرهای آبدوستی هستند که به صورت فیزیکی و یا شیمیایی شبکهای شدهاند. میزان شبکهای شدن هیدروژلها و مقدار تورم آنها در محیطهای آبی دو ویژگی متقابل هم هستند. در صورت افزایش اتصالات عرضی در یک هیدروژل، هرچند میزان تبدیل (conversion) و خواص فیزیکی و مکانیکی هیدروژل افزایش مییابد، اما از سوی دیگر میزان تورم آن دچار کاهش میشود. بنابراین تعیین شرایط مناسب پلیمریزاسیون به منظور دستیابی به خواص و تورم بهینه، چالش پیش روی پژوهشگران است. در این پژوهش به منظور بهینهسازی شرایط سنتز نیمهشبکههای درهم خلیده پلی (آکریلیک اسید)/زانتان از روش سطح پاسخ (Response surface method) با استفاده از طرح باکس بنکن (Box-Behnken design) استفاده شد. متغیرهای این روش، نسبت مولی عامل اتصال عرضی دهنده (X۱)، درصد وزنی صمغ زانتان (X۲) به عنوان محیط واکنش و مقدار آغازگر (X۳) بوده است که تغییرات هر یک در سه سطح در نظر گرفته شد. پاسخهای مورد ارزیابی در روش سطح پاسخ، میزان تبدیل (Y۱) و میزان تورم (Y۲) هیدروژلها در آب بوده است. بر اساس ۱۷ آزمایش پیشنهاد شده توسط این طراحی آزمایش، مواد با یکدیگر ترکیب شدند و پلیمریزاسیون رادیکالی درون قالبهای سیلیکونی در دمای °C ۶۵ انجام شد. نتایج آنالیز ANOVA نشان داد خطای دادههای این پژوهش اندک بوده است و ضریب تعیین (R۲) هر دو مدل پیشنهادی برای پاسخها بالاتر از ۰,۹ بوده است. ۴۶ آزمایشی که برای نقطه بهینه توسط این نرمافزار با درصد مطلوبیت (Desirability) بالای ۵۰ درصد پیشنهاد شد، مبین سنتز هیدروژلهایی است که هم از میزان تبدیل مناسبی برخوردار باشند و هم مقدار تورم آنها مطلوب باشد. به عنوان مثال با ۸/۱۲ درصد مولی عامل اتصال عرضی، ۰۳/۰ گرم آغازگر و محلول ۱ درصد وزنی زانتان، هیدروژلهایی با میزان تبدیل ۹۳ درصد و مقدار جذب آب ۱۰۷ درصد تهیه شد. این هیدروژلها میتوانند در زمینههای مختلفی از جمله تصفیه پسابهای رنگی کارخانجات، کشاورزی، سامانههای دارو رسانی، جاذبهای پزشکی و غیره مورد استفاده قرار بگیرند.
دوره ۴، شماره ۱۵ - ( ۹-۱۳۸۶ )
چکیده
تکنولوژی پینچ ابزاری برای محاسبات انرژی و هدف گذاری بمنظور بهینه سازی مصرف آن است. در سال ۲۰۰۴، بعد از انجام آنالیزهای انتالپی و اکسرژی در مورد کارخانه قند چهارمحال و اعمال برخی تغییرات در سیستم انتقال حرارت آن، درصد بخار مصرفی به چغندر نسبت به سال قبل ۳۴ درصد کاهش یافت. جهت دستیابی به صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی، وضعیت انرژی در سال ۲۰۰۴ با استفاده از آنالیز پینچ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و بر مبنای اطلاعات بدست آمده سه دستگاه مبدل حرارتی در مناسب ترین محل به سیستم انتقال حرارت اضافه گردید. نتایج حاصل از این تغییرات نشان داد که مصرف بخار بر مبنای وزن چغندر از ۵۴ درصد در سال ۲۰۰۴ به ۴۶ درصد در سال ۲۰۰۵ کاهش یافته است.
دوره ۵، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
لواستاتین، یک داروی قوی برای کاهش کلسترول خون به حساب میآید. از آنجا که علل اصلی مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه، بیماری های قلبی- عروقی است که در نتیجه ی رسوب چربیها و بویژه کلسترول در شریانهای بزرگ بوجود میآید، بنابراین، رژیم غذایی حاوی لواستاتین میتواند سبب پیشگیری از ابتلا به این بیماری شود. در این پژوهش، لواستاتین، موناکولین K یا مهارکننده رقابتی آنزیم HMG-COA ردوکتاز (آنزیم موثر در سنتز کلسترول)، توسط موناسکوس پورپورئوس PTCC۵۳۰۳در تخمیر غوطه ور تولید شد. ۷ عامل تغذیهای و شیمیایی موثر در تولید لواستاتین شامل مالتوز، پپتون،MgSO۴,۷H۲O ، MnSO۴.H۲O، KH۲PO۴، تیامین و pH به روش پلاکت برمن غربالگری شدند. از میان عوامل مختلف، مالتوز و MgSO۴ به عنوان عوامل مهم در تولید توده زیستی و لواستاتین شناخته شدند. بهینه سازی غلظت این عوامل به کمک روش آماری سطح پاسخ، در فلاسک های چرخان انجام شد. ۱۰ روز پس از رشد موناسکوس پورپورئوس تحت شرایط بهینه حاوی g/L ۲۶ مالتوز، g/L ۱/۰ MgSO۴.۷H۲O، g/L ۵ پپتون، g/L ۵/۰ MnSO۴، g/L ۴ KH۲PO۴، g/L ۱/۰ Vitamin B۱ و در ۷ pH،rpm ۱۳۰، دمای ۳۰ درجه سانتی گراد بیشترین غلظت لواستاتین mg/l ۶۳ بدست آمد.
دوره ۵، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
چکیده
فوق روان کننده ها را می توان به روش های مختلف سنتز نمود هدف پژوهش حاضر ارائه روش دو مرحله ای سنتز پلی کربوکسیلات اتر و بررسی تائیر دما در سنتز می باشد. در سنتز مرحله اول زنجیره اصلی و در سنتز مرحله ی دوم زنجیره های فرعی ایجاد می گردند.
سنتز کوپلیمر اولیه به روش توده ای و با مکانیزم رادیکال آزاد صورت پذیرفت. آنالیز FTIR نیز برای شناسایی گروههای عاملی تشکیل شده مطابق پیش بینیها و رسیدن به کوپلیمر مورد نظر انجام شد. سپس تعیین ویسکوزیته کوپلیمر به عنوان پارامتر تعیین کننده پیشرفت طول زنجیره اصلی در شرایط دمای مختلف سنتز صورت گرفت و در مرحله دوم توسط کوپلیمرتولیدی در مرحله اول سنتز نهایی پلی کربوکسیلات اتر به روش محلولی انجام شد، این سنتز در سه سطح دمایی صورت پذیرفت و ازمحصول سنتزی ابتدا آنالیز FTIR جهت تایید ساختار و آزمون HNMR نیز جهت تایید نهایی سنتز انجام گردید. سپس آزمون GPC جهت تعیین مشخصات پلی کربوکسیلات اتر سنتز شده شامل وزن مولکولی متوسط پلیمر و منحنی توزیع وزن مولکولی انجام شد و مقادیر MW و PDI گزارش گردید و در نهایت آزمون اسلامپ جهت تایید عملکرد صورت پذیرفت.
با افزایش دمای سنتز کوپلیمر، طول زنجیر اصلی نیز افزایش می یابد و شدت این افزایش در دماهای بالا بیشتر است ولی از طرفی دمای بیشتر از ۷۰ درجه سانتیگراد نیز باعث تخریب کوپلیمر گردید که به صورت کاهش ویسکوزیته و تغییر رنگ محلول قابل تشخیص بود. بنابراین سنتز اولیه را باید در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد به مدت ۸ ساعت انجام داد. سنتز پلی کربوکسیلات اتر با نسبت های مولی برابر و حفظ شرایط یکسان سنتز و تنها در دماهای متفاوت نشان داد که بهترین دمای سنتز ۷۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۶ ساعت است. با افزایش وزن مولکولی پلی کربوکسیلات اتر از طریق افزایش زنجیره جانبی افت اسلامپ و روانی بهتری در بتن ایجاد شد.
دوره ۵، شماره ۴ - ( ۲-۱۴۰۰ )
چکیده
موضوع تحقیق: در دههای اخیر روشهای بهینهسازی مبتنی بر پدیدههای طبیعی به دلیل عدم نیاز به انجام محاسبات سنگین ریاضی، عدم وابستگی به نقاط انتخابی اولیه و قابلیت بهینهسازی نسبت به سایر روشها، در زمینه بهینهسازی ترکیبی جایگاه ویژهای پیدا کرده است. علاوه بر این شبکه عصبی مصنوعی بهعنوان یکی از ابزار قدرتمند هوش مصنوعی در شبیهسازی فرایندها بهکار برده میشود. بهکارگیری شبکه عصبی برای مدلسازی فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول و روش فرا ابتکاری در به دست آوردن شرایط بهینه برای کاتالیست و واکنش میتواند گام موثری، در جهت انجام فرایند با بازده بالا فراهم سازد.
روش تحقیق: در این پژوهش شبکه عصبی برای پیشبینی فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول و الگوریتم کلونی زنبورهای عسل به منظور بهینهسازی بازده فرایند به کار گرفته شد. شبکه عصبی طراحی شده دارای ۵ نرون در لایه پنهان میباشد. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی تبدیل متاکروزل و گزینش پذیری آن به تیمول در فرایند آلکیلاسیون متاکروزل با ایزوپروپانول ۱۲۰ داده استفاده شد. در این فرایند، سرعت فضایی (WHSV)، فشار و دما، بهعنوان متغیرهای ورودی و تبدیل متاکروزل و گزینش پذیری تیمول بهعنوان متغیرهای خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته شده است.
نتایج اصلی: سیستم شبیهسازی طراحی شده با ضریب رگرسیون (R۲) بالاتر از %۹۷,۵، نشاندهنده دقت بالای شبکه عصبی طراحی شده برای این فرایند میباشد. میزان بیشینه بازده این فرایند با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورهای عسل ۲۸.۹% )با متغیرهای قابل تنظیم h-۱۰,۰۶۲ WHSV=، فشار bar۱,۵ و دمای ˚C ۳۰۰( حاصل شد. همچنین برای دستیابی به کارایی بهتر الگوریتم بهینه سازی، مقادیر مطلوب ضریب شتاب و جمعیت زنبورها با آزمون سعی و خطا ۱۰۰ و ۱۰حاصل شد.
دوره ۵، شماره ۴ - ( ۲-۱۴۰۰ )
چکیده
موضوع تحقیق: امروزه و بدلیل شیوع ویروس کرونا و افزایش استفاده از محلولها و ژلهای ضدعفونی، استفاده از گلیسرین نیز به شدت افزایش یافته است. ترانساستریفیکاسیون یکی از فرایندهای مهم در صنعت است که طی آن روغن خوراکی یا غیر خوراکی به بیودیزل و گلیسرین تبدیل میشود. تحقیقات زیادی در این زمینه به منظور بهبود این فرایند به منظور تولید بیشتر بیودیزل انجام شده است اما در هیچکدامیک بهینه سازی فرایند به منظور تولید بیشتر گلیسرین انجام نشده است.
روش تحقیق: در این مقاله به بررسی و شبیه سازی و بهینه سازی روش ترانساستریفیکاسیون پرداخته میشود. بدین منظور یک واحد تولید بیودیزل و گلیسرول با دبی خوراک ۵,۵ متر مکعب بر دقیقه ابتدا در نرم افزار Hysys شبیه سازی شد و سپس بدلیل اهمیت تجهیز راکتور ترانساستریفیکاسیون، با ورود اطلاعات فرایندی لازم، این تجهیز در نرم افزار Comsol MultiPhysics تحلیل عددی شده و پارامترهای موثر بر آن به منظور بهینه سازی درصد تبدیل محصول، با دو دیدگاه یک پارامتر در لحظه و طراحی آزمایش مورد بررسی قرار گرفته است.
نتایج اصلی: در نهایت مشاهده شد که پارامترهایی مثل دمای خوراک ورودی به راکتور استریفیکاسیون و هم چنین زمان ماند خوراک، تاثیر بسزایی بر کمیت و کیفیت محصول تولیدی دارد. بطوریکه در دمای ۵۰۰ کلوین مقدار درصد تبدیل محصول به ۱۰۰ درصد میرسد و در دمای ۴۲۰ کلوین با افزایش دبی خوراک از ۰,۲ تا ۰.۴ مترمکعب برساعت مقدار درصد تبدیل محصول از ۶۵ درصد به ۲۵ درصد میرسد. همچنین ضمن ارائه یک مدل برای محاسبه میزان محصول گلیسرین تولیدی در واحد انرژی مصرف شده، پارامترهای تاثیرگذار مذکور نیز با روش سطح پاسخ بهینه سازی شدهاند. که در شرایط بهینه مقدار تولید محصول به مقدار مصرف انرژی مقدار دما برابر ۴۷۰,۷ کلوین و مقدار دبی خوراک برابر ۰.۵۸۶ مترمکعب بر ثانیه شد همچنین با توجه به نتایج بدست آمده میتوان دریافت با تنظیم دبی در مقدار بهینه، استفاده از یک مبدل یا یک پیشگرم کن در فرایندهای تولید بیودیزل و گلیسرین میتواند تاثیر بسزایی در میزان محصولات تولید شده داشته باشد بطوریکه دمای بهینه برای خروجی این پیش گرمکن حداقل ۴۷۰,۷ کلوین درنظر گرفته شود.
دوره ۵، شماره ۱۷ - ( ۴-۱۳۸۷ )
چکیده
چکیده
دراین تحقیق تولید دی استیل به عنوان عامل ایجاد عطر و طعم کره ای در صنایع غذایی با استفاده از باکتری های لاکتیکی جنس های لاکتوکوکوس( (Lactococcusو لوکونوستوک ( (Leuconostocمورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور فرایند تخمیر هوازی غیرمداوم برروی محیط کشتMRS ، محیط کشت بر پایه پودر آب پنیر ومحیط کشت بر پایه پودر شیر بدون چربی درشرایط مختلف دما، دورهمزن، میزان گلوکز به عنوان منبع کربن ، میزان تری سدیم سیترات به عنوان پیش ساز تولید دی استیل، درصد مایه تلقیح، میزان آنزیم کاتالاز، میزان خون گاوی به عنوان منبع پروتئین هم ومیزان نمک کلرید مس دو ظرفیتی انجام و شرایط بهینه برای به دست آوردن بالاترین راندمان تولید مشخص شد. نتایج نشان داد که بهترین شرایط تخمیر برای تولید دی استیل با استفاده ازآغازگرلاکتیکی مخلوط ودرمحیط کشت بر پایه پودر آب پنیرشامل دمای۳۲ درجه سانتی گراد، دورهمزن ۱۸۰ دور در دقیقه ، گلوکز۶ گرم برلیتر، تری سدیم سیترات ۵ گرم برلیتر ، میزان مایه تلقیح ۵ درصد، میزان آنزیم کاتالاز۶ میلی لیتر برلیتر، میزان خون گاوی۴ گرم بر لیتر و میزان نمک کلرید مس دو ظرفیتی ۱۵میلی گرم برلیتر می باشد. در نهایت از یک فرمنتور۱۰ لیتری باحجم کاری ۵/۶ لیتر، برای تولید دی استیل در شرایط بهینه استفاده شد که مقدار۹۴۵ میلی گرم بر لیتردی استیل در کشت بهینه به دست آمد.
دوره ۶، شماره ۲ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
تولید پروتئین های نوترکیب بطورمثال β-NGF با استفاده از میزبان های پروکاریوتی موضوع بسیاری ازمطالعات چنددهه اخیر می باشد. با وجود اینکه محیط های کشت باکتریایی نسبت به محیط کشتهای مخصوص سلول های یوکاریوتی ارزان تر و مقرون به صرفه تر می باشند اما وقتی همین محیط ها در مقیاس های صنعتی استفاده می شوند هزینه گزافی را به شرکت های زیست فناور تحمیل می نمایند. لذا یافتن محیط کشتی ارزان قیمت و دردسترس که باکتری های نوترکیب در آن قادر به رشد و تولید پروتئین های نوترکیب باشند از اهم بسیاری تحقیقات می باشد. درمطالعه حاضر برای اولین بار از مخلوط شیره خرما و عصاره مخمربه عنوان محیط کشتی ارزان قیمت استفاده شد. در بررسی RSM (response surface methodology) از غلظت های مختلف شیره خرما و عصاره مخمر به عنوان منابع کربن و نیتروژن مورد نیاز برای رشد باکتری ها استفاده شد و نشان داده شد که بالاترین میزان رشد در غلظت g/lit ۲۰ و ۵ کربن و نیتروژن می باشد. همچنین نشان داده شد که باکتری ها در این محیط علاوه بر رشد، قادر به تولید پروتئین نوترکیب (بطور مثال β-NGF) نیز می باشند.
دوره ۷، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۵ )
چکیده
آنزیم اندوگلوکاناز Cel۹A از باکتری آلیسیکلوباسیلوس اسیدوکالداریوس (AaCel۹A) یک آنزیم گرمادوست بوده و پیوندهای بتا ۱ به ۴ را در مولکول سلولز به طور اتفاقی هیدرولیز کرده و الیگوساکاریدهایی با سرهای احیا کننده تولید میکند. در این تحقیق ابتدا وکتور pDEST۱۷ حاوی ژن آنزیم AaCel۹A جهت بیان پروتئین نوترکیب به میزبان مناسب (اشریشیا کلی سویه BL۲۱) منتقل شده و بعد از بیان، با استفاده از ستون نیکل آگارز خالص گردید. سپس با توجه به تاثیر گذاری pH، دما و کلسیم بر روی فعالیت و پایداری آنزیم، با استفاده از این سه متغییر فعالیت آنزیم با استفاده از روش رویه پاسخ بهینه گردید. نتیجه الکتروفورز ژل SDS-PAGE نشان داد که آنزیم نوترکیب در حدود ۵۹ کیلو دالتون وزن مولکولی داشته و به خوبی بیان و خالص شده است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد که تاثیر pH بر روی فعالیت آنزیم بیشتر از دما، و دما بیشتر از کلسیم بوده و بهینه شرایط فعالیت آنزیم AaCel۹A در محیط با ۳۵/۶ pH، دمای°C۵/۶۴ و غلظت کلسیم برابر با ۹۲/۴ مولار است. در نهایت با توجه به همبستگی بالای نتایج آزمایشگاهی و نتایج پیش بینی شده می توان گفت مدل پیشنهادی در این تحقیق برای پیش بینی شرایط بهینه فعالیت آنزیم از صحت بالایی برخوردار است.
دوره ۷، شماره ۲۶ - ( ۷-۱۳۸۹ )
چکیده
چکیده
امروزه ژلاتین حاصل از پوست ماهی به عنوان گزینه ای مناسب برای جایگزینی ژلاتین پوست پستانداران مطرح است. اما ژلاتین ماهی دمای تشکیل ژل و ذوب پایینی دارد که کاربرد صنعتی آنرا محدود می سازد. در این تحقیق بهینه سازی برخی از خواص کاربردی ژلاتین پوست کاریچون ماهی (نقطه ذوب, دمای شروع تشکیل ژل و میزان قدرت ژلی) با افزودن سولفات منیزیم ۱ /۰ و ۵/۰ مولار, گلیسرول ۱۵%, نیترات آمونیوم ۵ %, صمغ کتیرا ۵/۰% و۲/۱ % و ساکاروز ۵% و محلول ژلاتین بدون افزودنی به عنوان شاهد, در سه pH ) ۴ , ۵ و ۶ با سه تکرار( مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله تاثیر انفرادی و متقابل مواد و pH در نقطه ذوب ژلاتین نشان از اختلاف معنی دار (۰۵/۰p< ) در تیمارهای مختلف داشت. این اختلافات در مورد میزان قدرت ژلی نیز دیده شد اما در مورد دمای شروع تشکیل ژل بین غلظت های مختلف کتیرا و ساکاروز و همچنین غلظت های مختلف سولفات منیزیم و نیترات آمونیوم اختلافات معنی دار نبود. تمامی تیمارها اختلاف معنی داری را نسبت به شاهد نشان دادند. در تمامی تیمار ها میزان pH ۶ > ۵> ۴ در متغیر ها تاثیر داشت که به دلیل نزدیکی pH محلول ژلاتین به pH ایزوالکتریک می باشد. بر اساس نتایج، استفاده از گلیسرول, کتیرای ۵/۰% و ساکاروز بیشترین تاثیر را در بهبود خواص کاربردی ژلاتین پوست کاریچون ماهی داشت و استفاده از کتیرا به دلیل طبیعی بودن و استفاده حداقل توجیه بیشتری داشت. این امر به دلیل ایجاد پیوند های هیدروژنی است و این مواد در مجاورت ژلاتین به گونه ای در آب عمل می کنند که در زمان انحلال مجزای قند یا ژلاتین در آب چنین ساختاری دیده نمی شود و باعث افزایش پایداری ساختار ژلاتین در محیط آبی می شوند. نتایج حاصل از این تحقیق در اداره ثبت اختراع ایران به شماره۴۸۹۴۷ به عنوان نوآوری به ثبت رسیده است.
دوره ۸، شماره ۲ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
سلولاز یکی از آنزیمهای صنعتی است که با اقبال جهانی به تولید بیواتانول نسل دوم، تولید و استفاده از آن بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. سلولاز توسط ارگانیسمهای متعددی همچون قارچها، باکتریها، حشرات و گیاهان تولید میشود. با افزایش در مصرف این آنزیم و لزوم کاهش قیمت آنزیم برای تولید بیواتانول نسل دوم، تولید نوترکیب این آنزیم مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با بررسی شربت ذرت به عنوان منبع نیتروژن اصلی و همچنین منبع کربن دوم پس از گلیسرول، محیط کشت نیمه معینی برمبنای محیط کشت نمکی SYN۶ طراحی شده است. سپس تولید زیستتوده و تولید یکی از انواع پرکاربرد از آنزیمهای سلولاز به نام اندوگلوکانازII در مخمر متیل دوست هانسنولا پلیمورفا (ه. پلیمورفا) بهینه شدهاست. طراحی آزمایشات با روش یک فاکتوری انجام شده است و بهینهسازی با روششناسی رویهپاسخ صورت پذیرفته است. نتایج آزمایشات نشان دادهاست که شربت ذرت در درصد وزنی حجمی ۵/۵% و ۱۵/۶% به ترتیب نقاط بهینه تولید زیست توده و تولید آنزیم اندوگلوکاناز هستند. شرایط بهینه محیط جدید در مقایسه با محیط SYN۶ تولید زیست توده را ۴/۴۱% و تولید آنزیم نوترکیب را ۷/۶۹% افزایش داده است.
محمدتقی وکیل باغمیشه، رضا حسن نژاد، مهدی میرزایی،
دوره ۱۰، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۳۸۹ )
چکیده
ضربه های اتفاقی ناشی از ثابت نبودن سرعت و ناهمواریهای جاده، خودرو را در معرض شتاب های قائمی قرار می دهد که سبب ناراحتی و خستگی سرنشینان می شود. با محدود سازی این شتاب ها می توان راحتی سفر با خودرو را بهبود داد. در این مقاله نخست به منظور ارزیابی راحتی سفر با خودرو، پاسخ شتاب های قائم سرنشین در فرکانس های مختلف با استفاده از طیف چگالی قدرت مربوط به تحریک های اتفاقی جاده واقعی محاسبه شده و با مقادیر مرزی مطلوب - که در استاندارد ISO ۲۶۳۱ تعریف شده - مقایسه می شود. سپس برای حداقل سازی شتاب های قائم و با در نظر گرفتن مقادیر مرزی مشخص شده در استاندارد، پارامترهای سیستم تعلیق (ضرایب فنرها و کمک فنرها) با استفاده از الگوریتم های ژنتیکی تعیین می شوند. برای حل این مسأله بهینه سازی غیر خطی مقید، محدودیت های فیزیکی نیز اعمال می شوند. نتایج به دست آمده نشان دهندۀ کاهش شتاب های بدنۀ خودرو به میزان قابل قبول و بهبود پاسخ دینامیکی خودرو از نظر راحتی سفر است. مقایسه نتایج به دست آمده از این روش با نتایج حاصل از روش برنامه ریزی غیرخطی، نشان دهندۀ کارایی بالاتر الگوریتم ژنتیکی است.
دوره ۱۰، شماره ۴۰ - ( ۸-۱۳۹۲ )
چکیده
چکیده
در این تحقیق جداسازی ریزسازواره های تولید کننده سلولاز از خاک درختان انار، انگور، خرمالو و گردو صورت پذیرفت. در این بین خاک درخت خرمالو به دلیل دارا بودن تعداد قارچ های سلولولیتیک بیشتر، انتخاب گردید. تعداد ٧ نوع کپک از این خاک جداسازی گردید که ٣ مورد از این کپک ها دارای فعالیت سلولازی مناسبتری نسبت به بقیه بودند. این سه قارچ که با روش ۱۸srRNA تعیین هویت شدند به ترتیب فعالیت سلولازی Aspergillus niger MZM ۸۹-a۲، Penicillium decumbens ZHE ۸۹-p۳، Penicillium decumbens MMH ۸۹-p۱ می باشند. میزان فعالیت سلولازی این قارچ ها به ترتیب بدین قرار می باشد (U/g) : FPA ١٦٧١/٣، ۵٧۴٠/٣، ١٨١۲/٣ و Avicelase٦٦٠۵/١، ٣٨٦٩/٣ ، ١۴۵١/١ و CMCase ٩۵۰/۲، ۲٦۴۴۰/٠، ۴٦٠۴/٠. همچنین Response surface methodology (RSM) جهت ارزیابی اثر عوامل مختلف مانند محتوای رطوبتی٬ دما و اندازه ذرات٬ بر روی میزان فعالیت FPA Aspergillus niger MZM ۸۹-a۲ مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر تولید سلولاز بهینه در دما(A) ٬ محتوای رطوبتی (B) و اندازه ذرات (C) به ترتیب ۴٩/٬۲٨ ٪ ٦۲/٦٦ و ۲٨/١ می باشد. در این حالت میزان فعالیت سلولاز ٣۵/۴ (U/g) می باشد. برای تایید مدل٬ آزمایشی در شرایط مقادیر بهینه پیش بینی شده برای هر عامل انجام گرفت. میزان فعالیت آنزیم در شرایط آزمایش ۴/۴۲ (U/g) شد. که مقایسه آن با مقدار پیش بینی شده٬ کارایی مدل ارائه شده را تایید می کند.
علی طاهری فر، حسن سالاریه، آریا الستی، مهرداد بروشکی،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
در این مقاله طراحی مسیر بازوی افزونه صفحه ای با مفاصل قفل شونده با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان انجام شده است. برای این منظور دو استراتژی متفاوت به کار رفته است. در استراتژی اول، طراحی مسیر به دو بخش تقسیم شده که در بخش اول سینماتیک معکوس بازو با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان پیوسته حل شده و در بخش دوم ترتیب باز و بسته شدن قفل مفاصل با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان گسسته بهینه شده است. نتایج حاصل از بهینه سازی توسط این روش، با نتایج حاصل از بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. در یافتن پاسخ سینماتیک معکوس با یک مسئله بهینه سازی چند هدفه روبرو شده که برای حل آن از دو روش ترکیب وزنی توابع و روش پرواز پرندگان برداری استفاده شده است. در استراتژی دوم، الگوریتم جدید پرواز پرندگان هیبریدی معرفی شده است. در این الگوریتم اعداد پیوسته و گسسته در یک ذره، کنار هم قرار گرفته تا یک ذره هیبریدی را شکل دهند. در پایان نتایج دو استراتژی با یکدیگر مقایسه شده تا برتری روش پرواز پرندگان هیبریدی مشخص شود.