دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات14
تعداد شماره‌ها682
تعداد مقالات7,081
تعداد مشاهده مقاله10,979,022
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,045,371
اکبرنیا, عباس. (1404). ساخت دستگاه پرس برای استخراج روغن کنجد و ارزیابی آن با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی. , 17(1), 1-16. doi: 10.22069/fppj.2025.22825.1839
عباس اکبرنیا. "ساخت دستگاه پرس برای استخراج روغن کنجد و ارزیابی آن با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی". , 17, 1, 1404, 1-16. doi: 10.22069/fppj.2025.22825.1839
اکبرنیا, عباس. (1404). 'ساخت دستگاه پرس برای استخراج روغن کنجد و ارزیابی آن با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی', , 17(1), pp. 1-16. doi: 10.22069/fppj.2025.22825.1839
اکبرنیا, عباس. ساخت دستگاه پرس برای استخراج روغن کنجد و ارزیابی آن با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی. , 1404; 17(1): 1-16. doi: 10.22069/fppj.2025.22825.1839

ساخت دستگاه پرس برای استخراج روغن کنجد و ارزیابی آن با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی

نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 17، شماره 1، فروردین 1404، صفحه 1-16    اصل مقاله (2.88 M)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/fppj.2025.22825.1839
نویسنده
عباس اکبرنیا*
دانشیار، گروه طراحی ماشین و مکاترونیک، پژوهشکده مکانیک، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
چکیده
1. سابقه و هدف
برای بهینه‌سازی خواص مکانیکی و حرارتی موثر بر کیفیت و کمیت روغن کنجد، اثرات سرعت شفت مارپیچی و میزان رطوبت دانه کنجد در سه سطح مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی و مدل‌ سازی نتایج از ماشین بردار پشتیبان و روش سطح پاسخ استفاده شد. کنجد حاوی 44 درصد روغن و 30 درصد پروتئین است. فناوری‌های مکانیکی و شیمیایی مختلف به همراه دستگاه‌های متنوعی برای استخراج روغن وجود دارد [20]. استفاده از روش مکانیکی (پرس) با فشار روی بافت این دانه ها که منجر به خروج روغن از بافت آنها می‌ شود، توصیه شده است. هدف از فرآیند استخراج، تولید روغن سالم و خالص است [11].
2. مواد و روش‌ ها
مکانیزم مارپیچی دستگاه به گونه‌ ای طراحی شده است که حداکثر فشار را بر روی دانه‌ ها وارد نماید. برای تعیین ضخامت پوسته محفظه پرس، هر دو تنش شعاعی و مماسی روی دیواره سیلندر محاسبه شد. طراحی مارپیچ برای استخراج روغن، نرخ تغذیه و فشار داخلی دستگاه بسیار مهم است. در این تحقیق سرعت‌ های مارپیچ 4/ 0، 6/ 0 و 8/ 0 هرتز و دمای محفظه پرس 30، 45 و 60 درجه سلسیوس و رطوبت دانه کنجد 5/ 3 و 7 درصد در نظر گرفته شد. یک شبکه عصبی برای تحلیل و مدل‌ سازی داده‌ ها استفاده گردید [7].
3. یافته‌ ها
عوامل اصلی مؤثر بر رفتار شبکه عصبی شامل پارامترهای ورودی و تعداد لایه های پنهان است. یک پرسپترون چند لایه (MLP) با لایه های پنهان در ساختار شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. بیشترین دقت و کمترین خطا در اندازه‌گیری اسیدیته روغن کنجد به ترتیب 9930/ 0 و 0023/ 0 و مقادیر مربوطه برای اندازه‌گیری پراکسید 9991/ 0 و 0006/ 0 بود. مقادیر RMSE برای اسیدیته و پراکسید به ترتیب 118/ 0 و 106/ 0 و مقادیر R2 برابر با 87/ 0 و 98/ 0 به دست آمد.
4. نتیجه گیری
طول مؤثر اکسترودر 390 میلی‌ متر، درایو دانه 30 میلی‌ متر، عمق دندان مارپیچ 10 میلی‌متر، قطر بیرونی 80 میلی‌متر و زاویه گام مارپیچ 5/ 82 درجه بود. افزایش دما باعث کاهش رطوبت دانه‌های کنجد در دستگاه می‌شود که به نوبه خود تا حدی بر کیفیت و کمیت روغن تأثیر می‌گذارد. افزایش سرعت مارپیچ، فشار و اصطکاک درون محفظه را افزایش می‌دهد که به نوبه خود دما را افزایش می‌دهد و به طور بالقوه منجر به احتراق اکسیژن هوا با روغن می‌شود، در نتیجه سطح پراکسید و اسیدیته روغن افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
دستگاه پرس؛ سرعت پیچ؛ سرعت مارپیچ؛ روغن کنجد
مراجع
  1. Beerens, P. (2007). Screw-pressing of Jatropha seeds for fuelling purposes in less developed countries. Sc. Thesis, Department of Sustainable Energy Technology, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, 87 p.
  2. Carrín, M. E. and Crapiste, G. H. (2008). Mathematical modeling of vegetable oil–solvent extraction in a multistage horizontal extractor. J. Food Engineering. 85(3), 418–425.
  3. Cerutti, M. L. M. N., Souza, A. A., Souza, S. M. (2012). Solvent extraction of vegetable oils: Numerical and experimental study. J. Food and Bioproducts Processing, 90, 2, 199–204.
  4. Chakraborty, D., Das, J., Das, P. K., Bhattacharjee, S. C., & Das, S. (2017). Evaluation of the parameters affecting the extraction of sesame oil from sesame (Sesamum indicum L.) seed using soxhlet apparatus. International Food Research Journal, 24(2), 691.
  5. Corso, M. P., Fagundes-Klen, M. R., Silva, E. A., Cardozo Filho, L., Santos, J. N., Freitas, L. S., & Dariva, C. (2010). Extraction of sesame seed (Sesamun indicum) oil using compressed propane and supercritical carbon dioxide. The Journal of Supercritical Fluids, 52(1) , 56-61.
  6. Döker, O., Salgin, U., Yildiz, N., Aydoğmuş, M., & Çalimli, A. (2010). Extraction of sesame seed oil using supercritical CO2 and mathematical modeling. Journal of Food Engineering, 97(3), 360-366.
  7. Funes, E., Allouche, Y., Beltrán, G., & Jiménez, A. (2015). A review: artificial neural networks as tool for control food industry process. Journal of Sensor Technology, 5(01) , 28.
  8. Hemwimon, S., Pavasant, P. and Shotipruk, A. (2007). Microwave-assisted extraction of antioxidative anthraquinones from roots of Morinda citrifolia. Separation and Purification Technology. 54, 44-50.
  9. Japon-Lujan, R. and Luque de Castro, M.D. (2006). Superheated liquid extraction of oleuropein and related biophenols from olive leaves. Journal of Chromatography A. 1136: 185-191.
  10. Kaviani, M., Darjani, Z., Tomovska, J., Mazandarani, Z., & Shariati, M. A. (2015). Comparing Different Extraction Methods of Sesame Oil. International Journal, 4(2), 22-25.
  11. Kazemi, P., Peydayesh, M., Bandegi, A., Mohammadi, T., & Bakhtiari, O. (2014). Stability and extraction study of phenolic wastewater treatment by supported liquid membrane using tributyl phosphate and sesame oil as liquid membrane. Chemical engineering research and design, 92(2), 375-383.
  12. Latif, S., & Anwar, F. (2011). Aqueous enzymatic sesame oil and protein extraction. Food chemistry, 125(2), 679-684.
  13. Mandal, V., Mohan, Y. and Hemalatha, S. (2007). Microwave-assisted extraction- an innovative and promising extraction tool for medicinal plant research. J. Pharmacognosy Reviews.
  14. Manikantan, M. R., Sharma, R., Yadav, D. N., & Gupta, R. K. (2015). Selection of process parameters for producing high quality defatted sesame flour at pilot scale. Journal of food science and technology, 52(3), 1778-1783.
  15. Martínez, M. L., Bordón, M. G., Lallana, R. L., Ribotta, P. D., & Maestri, D. M. (2017). Optimization of Sesame Oil Extraction by Screw-Pressing at Low Temperature. Food and Bioprocess Technology, 10(6), 1113-1121.
  16. Pande, S. D., & Deo, S. K. (2018). Formulation and quality assessment of protein rich sesame Chikki-indigenous energy bar. International Journal of Agricultural Engineering, 11(Special Issue) , 11-14.
  17. Papadopoulou, O. S., Panagou, E. Z., Mohareb, F. R., & Nychas, G. J. E. (2013). Sensory and microbiological quality assessment of beef fillets using a portable electronic nose in tandem with support vector machine analysis. Food Research International, 50(1), 241-249.
  18. Pradhan, R. C., Mishra, S., Naik, S. N., Bhatnagar, N., Vijay, V. K. (2011). Oil expression from Jatropha seeds using a screw press expeller. J. Biosystems Engineering, 109, 2, 158–166.
  19. Reshma, M. V., Balachandran, C., Arumughan, C., Sunderasan, A., Sukumaran, D., Thomas, S., & Saritha, S. S. (2010). Extraction, separation and characterisation of sesame oil lignan for nutraceutical applications. Food Chemistry, 120(4), 1041-1046.
  20. Warra, A. A. (2011). Sesame (sesamum indicum) seed oil methods of extraction and its prospects in cosmetic industry: a review. Bayero Journal of Pure and Applied Sciences, 4(2) , 164-168.
  21. Yolmeh, M., & Jafari, S. M. (2017). Applications of response surface methodology in the food industry processes. Food and Bioprocess Technology, 10(3), 413-433.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 493
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 271


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب