بررسی و ارزیابی الگوریتم‌های مونت‌کارلو و شبکه‌های عصبی برای پیش‌بینی آلودگی هوا در محیط یک سیستم اطلاعات مکانی زمانمند
 

اساتید راهنما
 

دکتر عباس علیمحمدی سراب
 

دکتر محمد سعدی مسگری
 

شهریور 1390
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
ضرورت داشتن محیط سالم و بالا بردن سطح سلامت جامعه، نیاز به داشتن برنامه ریزی صحیح جهت کاهش منابع تولید آلاینده‌های هوا و نیز پیش‌بینی این آلاینده‌ها برای جلوگیری از اثرات مضر آن را اجتناب ناپذیر می کند. پیش‌بینی آلاینده‌ها می‌تواند در مدیریت و کنترل آلودگی هوا مفید واقع شود. در این تحقیق، آلایندۀ O3 بدلیل اثرات مضر آن‌ بر سلامتی انسان و نیز آلایندۀ CO بدلیل استفاده از خودروهای غیراستاندارد و مشکل احتراق ناقص سوخت‌ در خودروها در شهر تهران مورد توجه قرار گرفته‌اند.
در این میان استفاده از شبکه‌های عصبی به دلیل توانایی مناسبشان در مدل سازی سیستم‌های با رفتار غیرخطی، می­توانند جهت پیش‌بینی تغییرات آلاینده‌های هوا مفید واقع گردند. با چنین رویکردی در این پایان ­نامه پیش بینی و مدل سازی تغییرات غلظت ساعتی دو آلایندۀ CO و O3 با استفاده ازشبکه‌های عصبی MLP و المن و رگرسیون بیز مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور پیش پردازش داده‌ها قبل از ورود به شبکه عصبی، از تحلیل مؤلفه‌های اصلی کمک گرفته شده است. در این حالت استفاده از مؤلفه‌های بدست آمده از روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی، منجر به کاهش تعداد ویژگی‌ها، افزایش درجۀ آزادی و کاهش زمان آموزش شبکه شده است.
پیش‌بینی دو آلایندۀ CO و O3 با بهره گرفتن از رگرسیون بیز و برآورد پارامترهای آن توسط روش زنجیره‌های مارکف مونت کارلو نیز مورد توجه قرار گرفته است.
نتایج پیاده­سازی دو نوع شبکه عصبی و رگرسیون بیز، نشان می‌دهد که شبکه MLP با داشتن ضریب تعیین (R2 ) برابر 6307/0 برای پیش‌بینی CO و شبکه المن با ضریب تعیین برابر 6186/‌0 برای پیش بینی O3 بهترین دقت را دارا می‌باشند. لذا نتایج تحقیق مؤید برتری شبکه‌های عصبی پیشنهادی نسبت به رگرسیون بیز می‌باشد.
کلید واژگان: شبکه­عصبی، تحلیل مؤلفه‌های اصلی، رگرسیون بیز، زنجیره‌های مارکف مونت‌کارلو
 
فهرست مطالب
فصل 1 : مقدمه 1
1-1-   مقدمه. 2
1-2-   زمینه‌ها و اهداف پایان نامه . 5
1-3-   مروری بر تحقیقات انجام شده 5
1-4-   روش تحقیق 10
1-5-   ساختار پایان نامه . 12
فصل 2 : مبانی نظری. 13
2-1-   آلودگی هوا چیست؟ 14
2-1-1-  انواع آلاینده ها 14
            ذرات آلوده یا مواد معلق در هوا ( PM10 ) 15
            منوکسید کربن 15
            اکسید های سولفور 16
            اکسیدهای نیتروژن 17
            ازن        .18
            هیدروکربن‌های فرار (VOCs) 19
2-1-2-  شاخص استاندارد آلودگی هوا 19
            تعریف ppm و ppb. 21
2-2-   پارامترهای هواشناسی و اثرات آنها در عوامل آلوده کنندۀ هوا 21
2-3-   سیستم اطلاعات مکانی زمانمند. 26
2-4-   سری‌های زمانی 28
فصل 3:مواد و روش‌های مورد استفاده در تحقیق. 30
3-1-   معرفی ایستگاه‌ها و داده‌ها 31
3-2-   بررسی قابلیت پیش بینی داده‌ها 33
3-2-1-  آزمون تحلیل تغییر مبنای حوزۀ تغییرات (تحلیلR/S ) 34
3-3-   استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل عامل اصلی به منظور بررسی داده های اثر گذار بر CO و O3 برای ورود به یک سیستم پیش بینی کنندۀ CO و O3 36
3-3-1-  تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل عامل اصلی 36
3-4-   تحلیل سری زمانی داده ها به منظور استخراج تأخیرهای زمانی مؤثر هر سری داده در پیش بینی O3 و CO   .39
3-4-1-  استفاده از توابع خود همبستگی (ACF) و خود همبستگی جزئی (PACF) به منظور پیدا کردن الگوی مناسب برای سری زمانی   40
            تابع خود همبستگی 40
            تابع خود همبستگی جزئی 41
            فرایندهای اتورگرسیو. 41
            فرایندهای میانگین متحرک. 42
            فرایندهای اتورگرسیو میانگین متحرک. 42
            فرآیندهای ایستا 43
            تبدیل فرایندهای غیر ایستا به فرایندهای ایستا 44
3-5-   معماری‌های شبکه عصبی 45
3-5-1-  مدل یک نورون مصنوعی 47
3-6- شبکه عصبی پرسپترون چند لایه. 48
3-6-1-  ساختار شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه. 49
3-6-2-  الگوریتم پس انتشار خطا در شبکه های پرسپترون چندلایه. 51
3-7-   شبکه المن 52
3-7-1-  آموزش شبکه Elaman. 54
3-8-   رگرسیون‌ خطی 55
3-9-   مدل‌های خطی تعمیم یافته. 55

3-10- مدل های خطی تعمیم یافته بیز. 59
3-11- زنجیره‌‌های مارکف مونت‌کارلو. 60
فصل 4: ارزیابی شبکه‌های عصبی و رگرسیون بیز با رویکرد مونت کارلو در پیش‌بینی دو آلایندۀ CO و O3.    62
4-1-   مقدمه. 63
4-2-   بررسی تغییرات مکانی دو آلایندۀ CO و O3 65
4-3-   بررسی قابلیت پیش بینی داده ها 67
4-4-   بررسی نتایج حاصل از تحلیل مؤلفه‌های اصلی و تحلیل عامل اصلی به منظور بررسی داده‌های اثر گذار بر دو آلایندۀ CO و O3 69
4-5-   بررسی هر یک از سری‌های زمانی به منظور تعیین تأخیرهای زمانی مؤثر برای پیش‌بینی یک گام زمانی جلوتر   73
            بررسی سری زمانی رطوبت. 74
4-6- پیش پردازش داده‌ها برای ورود به شبکۀ عصبی 77
4-7-   پیش‌بینی دو آلایندۀ CO و O3 با بهره گرفتن از شبکه‌های عصبی 79
4-7-1-  پیش‌بینی به کمک شبکه‌های MLP. 80
            پیش‌بینی O3 81
            پیش‌بینی CO 84
4-7-2-  پیش بینی به کمک شبکه المن 88
            پیش‌بینی O3 88
            پیش‌بینی CO 91
4-8-   پیش‌بینی دو آلایندۀ CO و O3 با بهره گرفتن از رگرسیون بیز با رویکرد مونت‌کارلو. 94
فصل 5: نتیجه‌گیری و پیشنهادات. 101
5-1-   نتیجه گیری 102
5-2-   پیشنهادات 107
پیوست    108
پیوست 1- نمودارهای نمای هرست برای پارامترهای هواشناسی وآلاینده‌های هوا. 109
پیوست 2- نمودارهای توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی پارامترهای هواشناسی وآلاینده‌های هوا و نیز نمودارهای این توابع برای باقیماندۀ مدل AR برازش داده شده. 112
پیوست 3- نمونه ای از مؤلفه‌های بدست آمده از روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی برای تأخیرهای زمانی مؤثر هر پارامتر. 119
پیوست 4- فرمول محاسبۀ RMSE و R2 122
 
 
 
 
فهرست اشکال
شکل 1-1 مراحل تحقیق 11
شکل 2-1 مدل نقل و انتقال شیمیایی جو. 23
شکل 3-1 موقعیت ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا و ایستگاه سینوپتیک مهراباد بر روی نقشۀ تهران. 32
شکل 3-2 نمونه ای از یک شبکه پیشخور 46
شکل 3-3 نمونه ای از یک شبکه پسخور 47
شکل 3- 4 مدل یک نورون مصنوعی 47
شکل 3- 5 ساختار شبکه عصبی پرسپترون چند لایه. 49
شکل 3- 6 ساختار شبکه المن یک لایه. 53
شکل 3- 7 ساختار دو لایه یک شبکه Elaman. 53
شکل 4-1 نمودار میزان تغییرات CO در ایستگاه‌های مورد بررسی. 65
شکل 4-2 نمودار میزان تغییرات O3 در ایستگاه‌های مورد بررسی. 66
شکل 4-3 نمودار نمای هرست برای سری زمانی O3. 68
شکل 4-4 نمودار نمای هرست برای سری زمانی CO. 69
شکل 4-5 اندازه مقادیر ویژۀ مؤلفه‌ها برای انتخاب مؤلفه‌های اصلی. 70
شکل4-6 نمودار میله‌ای مقادیر ویژۀ مؤلفه‌ها برای دو مؤلفه اصلی اول. 72
شکل4-7 تابع خودهمبستگی سری زمانی رطوبت. 74
شکل4-8 تابع خودهمبستگی جزئی سری زمانی رطوبت. 75
شکل4-9 الف- تابع خودهمبستگی باقیمانده‌ها برای مدل AR از مرتبۀ 24. ب- تابع خودهمبستگی جزئی باقیمانده‌ها برای مدل AR از مرتبۀ 24. 75
شکل4-10 الف- تابع خودهمبستگی باقیمانده‌ها برای مدل AR از مرتبۀ 36. ب- تابع خودهمبستگی جزئی باقیمانده‌ها برای مدل AR از مرتبۀ 36. 76
شکل4-11 پیش‌بینی O3 و خطای آن در مرحلۀ آموزش شبکه MLP. 82
شکل4-12 پیش‌بینی O3 و خطای آن در مرحلۀ تست شبکه MLP. 82
شکل4-13 همبستگی بین داده‌های واقعی(o3) و داده‌های پیش‌بینی شده در شبکهMLP. 83
شکل4-14 رابطۀ بین خطا و مقادیر واقعی (o3) در شبکهMLP. 83
شکل4-15 پیش‌بینی CO و خطای آن در مرحلۀ آموزش شبکه MLP. 85
شکل4-16 پیش‌بینی CO و خطای آن در مرحلۀ تست شبکه MLP. 86
شکل4-17 همبستگی بین داده‌های واقعی (CO) و داده‌های پیش‌بینی شده در شبکهMLP. 86
شکل4-18 رابطۀ بین خطا و مقادیر واقعی (CO) در شبکهMLP. 87
شکل4-19 پیش‌بینی O3 و خطای آن در مرحلۀ آموزش شبکه المن. 88
شکل4-20 پیش‌بینی O3 و خطای آن در مرحلۀ تست شبکه المن. 89
شکل4-21 همبستگی بین داده‌های واقعی (O3) و داده‌های پیش‌بینی شده در شبکه المن. 89
شکل4-22 رابطۀ بین خطا و مقادیر واقعی (O3) در شبکه المن. 90
شکل4-23 پیش‌بینی CO و خطای آن در مرحلۀ آموزش شبکه المن 91
شکل4-24 پیش‌بینی CO و خطای آن در مرحلۀ تست شبکه المن 92
شکل4-25 همبستگی بین داده‌های واقعی(CO) و داده‌های پیش‌بینی شده در شبکه المن. 92
شکل4-26 رابطۀ بین خطا و مقادیر واقعی(CO) در شبکه المن. 93
شکل4-27 الف- هیستوگرم متغیر O3. ب- هیستوگرام متغیر Ln O3. 94
شکل4-28 الف- هیستوگرم متغیر CO. ب- هیستوگرام متغیر Ln CO. 95
شکل4-29 پیش بینی CO و خطای آن با کمک مدل بیز. 98
شکل4-30 همبستگی بین مقادیر واقعی (CO) و مقادیر پیش‌بینی شده در مدل بیز. 99

به طور کلی آلودگی به ویروس های عامل کوتولگی زرد جودر دنیا باعث کاهش محصول به میزان 3 ـ 1 درصد در سال می شود . اما گاه کاهش محصول به میزان 30 ـ 20 درصد افزایش می یابد و در بعضی مـوارد ، محصــولات به کلی از بیـــن می روند (35). این گروه از ویــروس ها متعلق به تیـــره لوتئوویریده می باشنــد که با شته به صورت پــایــا ( گــردشی و غیر تکثیری ) منتقـــل می شونـد ( 32 ) . این ویروس ها دارای گستـــرش جهانی و دامنه میـــزبانی وسیع شامل 150 گونـــه زراعی و غیـر زراعی از تیره می باشند . پیکـره این ویروس ها ایزومتـریک و به قطر 25 نانومتر و ژنــوم آنها آر . ان . ای تــک لای مثبت می باشــد . این ویـــروس ها محدود به بـــافت آبـــکشی هستنـــد و بــه روش مکانیکی یـــا از طریق بـــذر منتقل نمی شونـــد (46 و 79). جدایه های این ویروس ها در ابتدا براساس رابــطه اختاصی با شتــه های نـــاقل به پنج سویه به نــامهایRPV, MAV , PAV, RMV , SGV تقسیم شدند . این سویــه ها علاوه بر اختصاصیت ناقل ،از نظـــر ســـرولوژی نیزقابل تـفکیک بودند که در نتیجه بعنوان سروتـــیپ های در نظر گرفته شدند (90). جـدایـــهتــوسط دو گونه شتــه بــنـــامهای Rhopalosiphum padi و Sitobion avenae منــتقـــل می شــــود در حـــالی کــه جدایـــه تـوسط شته Sitobion avenae و جدایه RPV توسط شته Rhopalosiphum Padi ، جـــــدایـــــــه تــــوسـط شتـــه Rhopalosiphum maidis و جدایــه توسط شته Schizaphis graminum منتــقل می شوند ( 66 و 79).
 
فصل اول                                                                                                            مقدمه
تــیـــــره Luteoviridae دارای ســـــه جــنس اســـت . و در جنس Luteovirus و ســروتیپ به نام جدید– Cereal yellow dwarf virus همــراه با چهار  ویـــروس از تیـــره Luteoviridae در خـــارج از تیـــره غـــلات در جنــس Polerovirus قـــرار گرفته اند . جنــس سوم Enamovirusتنــــها شـــامل RNA – 1 از Pea enation mosaic virus می باشد ( 78).
به دلیل اهمیت اقتصادی ویروس های مولد کوتـولگی زرد غلات تــحقیقات وسیعی در سطح جهان در موارد مختلفی همچــون انتقال ، دامنه میــزبانی ، انــتشار ، اپیدمیولوژی ، تاکسونومی ناقلین و روش های کنترل انجام شده است ( 46) .کاربردی ترین و اقتصادی ترین روش کنترل این ویروس ها ، استفاده از واریته های مقاوم و متحمل به ویـروس ها و یا ناقلین آنها است . اما بــا توجه به اینکه منابع ژنـهای مقاومت و تحمل در طبیعت محدود می بـاشد به نظر می رسد استفاده از گیاهان ترانس ژنیک که ژنهای خاصی را بیان می کنند می تواند جایگزین مناسبی باشد . در حال حاضـــر در سـراســر دنیا تــعیین ترادف ژنــوم ایـن ویروس ها به منظور های مختلف از جمله وارد کردن ژنهای بیمارگر به گیاهان تــرانس ژنیک در جریان است . یـکی از هدفهای این کار زمینه سازی برای واردکردن ژنهای بیمارگر به ژنوم گیاه است (30 ). در ایـــران از سال هـا پیش علائم مشکوک به بیماری کوتولگی زرد جو در مناطق غله خیز کشور مشاهده شده بود (45).
اولین بار ایزدپناه و همکاران در سال زراعی 69 ـ 1368 گیـاهان گندم ، جو و یــولاف با علائم مشکوک به ویـــروس کوتولگی زرد جـــو را در مــزارع اطراف شیراز بـــررسی و با استفـــاده از روش ELISA وجود سرو تیپ های, MAV , RPV PAV و RMV را در آنها نشان دادند (5) .
در سال های بـعــد این ویـــروس ها از میزبان هایی مانند گندم و جو با علائم کوتــولگی ، زردی و قرمزی از مناطق مختلف ایران از قبیل فارس ، مازنداران ، چهارمحال و بختیاری ، یزد و زنجان گــزارش شدند (6) . همچنین بـیماری از میزبان هایی نظیر یولاف ، ذرت ، قیـــاق ، مرغ و لولیوم نیز گزارش شد (4) .
 
فصل اول                                                                                                             مقدمه
معینی و ایزد پناه بـــیماری را در اکثـــر مناطق استــان فارس نظیــر بــاجگاه ، داراب ، استهبــان ، اقــلید ، فسا ، نـــیریز ، فیـــروزآباد ، مرودشت ، کازرون ، سعادت شهر و سپیدان گزارش کرده اند (26) .
آلـودگی به هر چهارسروتیپ PAV , MAV , RPV و RMV با آزمون های سـرولوژیکی مورد تائید قرار گرفت (26). اما در مجموع نتایج نشان دادند کهPAV سروتیپ غالب است (5).بررسی های انجام شده توسط افشاریفر و همکاران (1383) بــر روی ویـــروس های کوتـــولگی زرد جـو ( BYDVs ) و کوتـــولگی زرد غلات(CYDV ) در 20 استان نشان داد که این ویروس ها در ایـران گسترش وسیعی دارند و به خصوص در منــاطق معتدل تر به طور قابل تــوجهی باعث کاهش محصول می شونــد و در اکثـــر مناطق ، غالب بودن سروتیپ PAV تشخیص داده شد (5) .
در ایران بعضی از سروتـــیپ های این ویـــروس خالص ســازی شده و آنــتی سرم آنها تهیــه شده است . همچنین مطالعاتی نظیـــر تعیین منابع زمستــان گذرانی و تــابستان گذرانی ویـــروس و بررسی اثر تاریخ کشت روی فراوانی سروتیپ های BYDV انجام گـردیده است . بعلاوه از روش هایی مانند TPIA , DIBA , RT-PCRوELISA نیــز جهت تشخیص ویــروس های مورد بـحث استفاده گردیده است .
اما مطالعــات مولکولی بر روی ژنوم این ویــروس ها در ایـــران محدود بـــوده است و اطلاع چنـدانی در ایـن خصوص وجود نـــدارد . در مطالعه ای که تـوســط راستــگو و همکاران ( 2005 ) صـــورت گـــرفت ، قسمتی از ژنـوم یک جدایه PAV شامــل قسمتی از ژن های پــروتئین پــــوششی و پـــروتئین پیوسته خــوانی شده به طول bp 1364 تعییـن ترادف شده که شباهت زیادی با جدایه های PAV آمریکا ، فرانسه و ژاپن داشت. بـــعلاوه قطعــه ای از یـــک جدایی RPV بــه طول 719 نـــوکلئوتیــد شامـل قسمتی از ژنهای پـــروتئین پوششی و پـــروتئین پیوسته خوانی شـــده نیز تــعیین تــرادف شده است که شبــاهت زیادی با CYDV – RPV نشان داده است (87) .
 
فصل اول                                                                                                             مقدمه
1-2- اهداف این مطالعه
1 ـ تعیین نوع توارث
2 ـ تعیین میزان غالبیت
3 ـ در صورت وجود اثرات اپیستازی تعیین میزان آن ها
4 ـ تعیین بهترین مدل برازش برای میانگین ها
تعداد صفحه : 101
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد
 

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.
 

پشتیبانی سایت :        ****       asa.goharii@gmail.com
 

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.
 

***  *** ***
 
Edit"پایان نامه کارشناسی ارشد:بیماری های غلات”

ZAlJ0yRCbb

 
فصل اول – مقدمه و تاریخچه
1- 1- مقدمه
آهنگران و متالورژهای باستانی به سرعت متوجه شدند که یک نیاز حیاتی برای محصولات آنها، پوشش و سطحی سخت بر روی پایه­ای قوی اما چقرمه می باشد. مثالهایی از این محصولات با چنین خواصی شمشیرها و زره­ها می باشند. به دنبال تکامل صنعت، تقاضای بیشتری برای محصولاتی با سطوح سخت پدید آمد و طیف وسیعی از روش های سخت­سازی گسترش یافت که عمدتاً بر مبنای واکنش­های گاز- جامد و نفوذ در حالت جامد بودند.
فرایندهای سخت سازی عمدتاً وابسته به زمان و تنها قابل اعمال به مواد خاصی بودند. بنابراین روشهایی پرهزینه و غیر قابل انعطاف بودند. پس تعجب آور نیست که طی قرن اخیر تلاشهای هم جهت زیادی در راستای بهبود روش های پوشش دهی انجام گردید که موجب پیدایش تکنولوژیی با عنوان مهندسی سطح شد. مهندسی سطح شامل کاربرد تکنولوژی‌‌های سنتی و یا نوین عملیات حرارتی و یا دیگر عملیات سطحی نظیر انواع روش‌های پوشش‌دهی بر روی مواد و قطعات حساس مهندسی به منظور دستیابی به یک ماده مرکب با خواصی است که در هیچ یک از مواد تشکیل دهنده مغز و یا سطح قطعه به تنهایی وجود ندارد. اغلب دیده شده که تکنولوژی‌‌های مختلف سطحی را بر روی قطعات مهندسی از پیش طراحی و ساخته شده اعمال می‌‌کنند.
اصطلاح مهندسی سطح[1] از اوایل دهه ۱۹۸۰ متداول گردید و به عنوان پایه مشخصی که بسیاری از میدان‌های مهندسی، فیزیک و علم مواد را در خصوص قطعات صنعتی پوشش می‌‌دهد، در نظر گرفته شد. سطح قطعات صنعتی، مهم‌ترین بخش آنهاست زیرا بسیاری از شکست‌‌ها، از سطح شروع می‌‌شود. لذا، حفاظت و مقاوم‌سازی سطح از مسائل بسیار حساس و تعیین‌کننده کیفیت و عمر قطعات و در نهایت، کارآیی یک واحد تولیدی و بهای تمام شده محصول می‌‌باشد.
انگیزه برای توسعه و گسترش عملیات حرارتی سطحی و مهندسی سطح تا حدودی بر می‌‌گردد به پیشرفت‌‌های سریع و وسیع در تکنولوژی‌‌هایی نظیر لیزر، ‌پرتو الکترونی، ‌عملیات حرارتی شیمیایی، ‌انواع روش‌‌های لایه­نشانی، نوآوری در رابطه با پوشش‌‌های مهندسی و . . علاوه بر این منشأ و مبانی و اصول مهندسی سطح را باید در تکنولوژی‌‌های سنتی عملیات حرارتی سطحی نظیر تبرید سریع به منظور سخت کردن، ‌کربن‌دهی و نیتروژن‌دهی آلیاژ‌های آهن جستجو کرد. ده­ها سال است که طراحان قطعات مهندسی در تمام بخش‌‌های تولیدی صنایع با بهره گرفتن از فرایند کنترل شده تبدیل آستنیت به مارتنزیت بطور موضعی بر روی سطح قطعات توانسته‌اند آلیاژ‌های آهنی مرکب تهیه کنند به نحوی که مجموعه ساخته شده بدلیل خواص ویژه و منحصر به فرد آن در هیچ یک از نواحی سطحی و یا حجمی به تنهایی قابل حصول نمی‌باشد.
ظهور تکنولوژی‌‌های نوین سطحی برای اولین بار این فرصت استثنایی را برای مهندسان فراهم کرد که بتوانند قطعات ساخته شده از آلیاژ‌های غیرآهنی و حتی مواد غیرفلزی را نیز تحت عملیات سطحی قرار دهند. بدین ترتیب دامنه کاربرد مهندسی سطح گسترش یافته و نه تنها آلیاژ‌های آهنی بلکه آلیاژ‌های غیرآهنی و حتی در مواردی مواد غیرفلزی و پلیمر‌ها را نیز در برگرفته است.
یکی از دستاوردها در راستای بهبود روش های پوشش دهی، پیدایش تکنیک­های پاشش حرارتی بود. که شامل پاشش ذرات مایع و یا قسمتی مایع بر روی سطح مورد نظر می باشد. اگر مواد پوشش و شرایط پاشش مناسب باشد، یک رسوب چسبنده به وجود خواهد آمد که منجر به تولید قطعه­ای می­شود که نیازهای شرایط کاری و سرویس را برآورده می­سازد.
 
 
1- 2- خلاصه ای در مورد تاریخچه فرایند
قدمت پاشش حرارتی به سال 1911 برمی گردد. هنگامی که دکتر شوپ[2] آزمایشاتی را انجام داد که در آنها فلزات مذاب توسط جریان گازی، با فشار بالا اتمیزه شده و به سمت سطح مورد نظر هدایت می­شدند. فرایند شوپ شامل بوته­ای بود که حاوی فلز مذاب بود و هوای فشرده داغ به منزله نیروی محرکه­ای بود که باعث ایجاد فشار کافی به منظور خرد کردن فلز مذاب می­شد و یک جت اسپری را بوجود می­آورد. سیستم کاملاً ابتدایی و ناکارآمد بود. در ادامه کار شوپ پیشرفتهایی در این فرآیند بوجود آمد اما معایبی چون محدود بودن آن به فلزاتی با نقطه ذوب پائین، خوردگی شدید فلز مذاب یا عدم امکان ایجاد فرآیند مداوم کافی بودند تا پیشرفتهای بیشتر متوقف شوند [1].
پس از آن شوپ جهت فعالیت های خود را عوض کرد و در سال 1912 اولین وسیله برای پاشش سیمهای فلزی[3] تهیه شد. سیمی به داخل یک شعله سوخت تغذیه می­شود به صورتی که نوک آن ذوب شده و توسط هوای فشرد شده، اتمیزه شده و قطرات حاصل به سمت هدف برای ایجاد پوشش هدایت می­شوند. جدا از پیشرفتهایی در زمینه نازل و طراحی تفنگ و سایر جزئیات، اصول اصلی فرآیندهای کنونی نیز همان اصول فرایند شوپ است. این تکنیک اسپری شعله­ای[4] نامیده می شود و شامل گروه بزرگی از روش های اسپری حرارتی می شود که در آنها از پودر، سیم
یا مفتول استفاده می شود. هنگامی که شوپ در سال 1914 از الکتریسیته برای ذوب ماده اولیه[5] استفاده کرد، مفهوم جدیدی در پاشش حرارتی بیان گردید. پیشرفته­ترین تجهیزاتی که توسط شوپ تولید شد، کاملاً شبیه به اسپری قوسی الکتریکی اکنون بود. در این روش دو سیم رسانا با هم به داخل تفنگ تغذیه می شوند و بین آنها قوسی ایجاد می شود سپس جت هوای فشرده فلز ذوب شده را به سمت زیرلایه هدایت می کند. مشکل اصلی در این تکنیک ها و تجهیزات ابتدایی، ماده اولیه بود. در تمام آنها از موادی با نقطه ذوب پائین استفاده می­­شد و در نتیجه کاربردهای آنها محدود بودند [1].
سالها گذشت و تقاضا برای مواد مقاوم در دمای بالا افزایش یافت تا در دهه 1950، سیستم های جدیدی که باعث تقویت بازار اسپری حرارتی شدند، ظاهر شدند. ابتدا اصلاحاتی در پاشش شعله ای سیم انجام شد و سپس تکنیک پاشش شعله­ای مفتولی برای سرامیک ها که منجر به امکان استفاده از آلومینا و زیرکونیای تثبیت شده بود، بوجود آمد. یکی از توسعه های مهم پاشش پلاسمای اتمسفری[6] در سال 1960 بود [1و2].
تقریباً در سال 1960 بود که جیانینی[7] و همکارانش پاشش پلاسمای اتمسفری را با بهره گرفتن از مولد پلاسمای گاردین و لوتز[8] معرفی کردند. مخلوطی از گازهایی چون نیتروژن یا آرگون با هیدروژن یا هلیوم توسط یک قوس الکتریکی یا یک جت پلاسما یونیزه می شود. بالا رفتن دما در اثر منبع پلاسما قادر به ذوب کردن محدوده وسیعی از مواد است و این امر امکان رسوب مواد با نقطه ذوب بالا را فراهم می کند. در ادامه و در اواخر دهه 1970 و اوایل 1980 تکنیکهای اسپری پلاسما در خلأ[9] و اسپری پلاسما فشار پائین[10] بوجود آمدند. مزیت اصلی این روشها نسبت به پاشش پلاسما در هوا، کاهش میزان اکسیداسیون مواد فلزی و همچنین کاهش درصد تخلخلهای بوجود آمده در پوشش می­باشد. عموماً تکنیکهایی که در آنها اتمسفر کنترل می­شود در صنایع هوا فضا کاربرد دارند که گاهی کیفیت و ماندگاری نسبت به هزینه اهمیت بیشتری دارد [1].
شکل1-1 انواع فرآیندهای پاشش حرارتی را نشان می دهد. نام فرآیندها به صورت سایه دار نشان داده شده است.
شکل 1-1. انواع فرآیندهای پاشش حرارتی [1].
 
در طی دهه اخیر پلاسما اسپری به عنوان یکی از مهمترین روش های ایجاد پوششی با شرایط مطلوب روی سطح، بدون توجه به ریزساختار درونی آن گسترش یافت. این تکنیک روش موثری برای ایجاد پوششهای فلزی، سرامیکی و کامپوزیتی ( فلز و سرامیک) برای محدوده متعددی از کاربردهای صنعتی است [3و4].
[1] Surface Engineering
[2] Schoop
[3] Spraying metal wires
[4] Flame spray
[5] Feed stock
[6] Atmospheric plasma spray (APS)
[7] Giannini
[8] Gerdien & Lotz
[9] Vacuum plasma spray (VPS)
[10] Low pressure plasma spray (LPPS)
تعداد صفحه : 107
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد
 

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

بررسی سیر تحول و عوامل مؤثر بر استخوانبندی شهر گرگان و ارائه راهکار ساماندهی فعالیتی – عملکردی
 

استاد راهنما
 

دکتر محمدرضا بذرگر
 

شهریور 1393
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
 
بررسی سیر تحول و شاخت عناصر مؤثر بر استخوانبندی شهر گرگان
و ارائه راهکار ساماندهی فعالیتی – عملکردی
 
 
 
مطالعه و شناخت مولفه ها و عوامل موثر در شکل گیری شهرها، از مهمترین مباحثی است که از گذشته های دور توجه  اندیشمندان زیادی در رشته های مرتبط را به خود معطوف داشته است. ساخت‌ هر شهر از یک‌ سو نمایانگر هماهنگی‌ کالبدی و از سوی‌ دیگر گویای‌ چگونگی‌ جریان‌ فعالیتهای‌ اصلی‌شهر می‌باشد. امروزه عدم انسجام ساختار شهر با گسترش شبکه ارتباطی و تسلط خودرو در شهرهای ما به حدی افزایش یافته که زندگی اجتماعی بیش از گذشته در معرض خطر قرار گرفته است. این عوامل به تدریج باعث تضعیف استخوانبندی شهر شده و در نهایت موجب تکه تکه شدن آن می­شود. با توجه به اهمیت نقش عناصر و پیکره­های ساختاری شهر در انسجام فضایی-کالبدی ، پژوهش درصدد است مفهوم استخوانبندی را با تاکید بر عناصر اصلی شکل دهنده ساختار شهر تبیین نماید و تاثیر این عناصر را در ایجاد یک کلیت منسجم در شهر شمالی گرگان، مورد مطالعه قرار دهد. باتوجه به این هدف، نیاز به ارائه فرآیندی­ است که در ابتدا استخوانبندی شهر شناخته شده و روند شکل گیری و عناصر موثر در این امر مورد بررسی قرار گیرد و درنهایت با بهره گرفتن از تحلیل مولفه ها و پیوستگی عناصر شکل دهنده ساختار شهر، به الگویی دست یافته شود که ساماندهی عملکردی – فعالیتی محدوده استخوانبندی اصلی شهر و در نهایت کلیت شهر تضمین گردد. برای این منظور، ابتدا به تحلیل نظریات پیرامون ساخت اصلی شهر پرداخته شد و با اخذ معیارها و قانونمندی های کلی ساماندهی استخوانبندی اصلی شهر، به چارچوب نظری شناخت استخوانبندی شهر گرگان به همراه معیارهای اصلی شناخت این کلیت دست یافته شد.  نتایج این مطالعه حاکی از این امر می­باشد که شبکه ارتباطی مهمترین عنصر پیوند دهنده میان عناصر اصلی شهر می باشد و عناصر اداری و تجاری موجب پیدایش هسته های جدید درساخت شهر می باشد.
 
واژه‌های کلیدی : ساختارگرایی، استخوانبندی اصلی، شهر گرگان، ساماندهی فعالیتی – عملکردی استخوانبندی
 
 
 
فهرست مطالب
 
 
عنوان                                                                            صفحه
 
فصل اول: مقدمه
1-1- کلیات. 2
1-2-  طرح مسئله 3
1-3- اهداف تحقیق 6
1-4- سؤالات تحقیق 7
1-5- پیشینه تحقیق. 7
1-6- فرضیه تحقیق 13
1-7- روش تحقیق پژوهش 14
1-8- مراحل تحقیق 15
1-9- روش و ابزار گردآوری اطلاعات 17
1-10- جامعه آماری و تعداد نمونه و روش نمونه گیری. 17
1-11- روش تجزیه و تحلیل اطلاعات 18
 
فصل دوم: مفاهیم، نظریه ها، رویکرد
2-1  مقدمه . 20
2-2 تعاریف و مفاهیم. 21
2-2-1 ساخت. 21
عنوان                                                                            صفحه
 
2-2-2 اسکلت اصلی. 23
2-2-3 ساختارگرایی . 23
2-3 نظریات ساخت و ساخت اصلی . 25
2-3-1 ساخت و ساختار فضایی در شهر . 26
2-3-2 دیدگاه­های اساسی در ارتباط با ساختار فضایی . 27
2-4 انگاره ها 32
2-5 مزایا و معایب طراحی بر اساس استخوان­بندی اصلی شهر 54
2-6 جمع بندی نظریه های ساختار اصلی شهر (Main Structure) 57
2-7 بخش دوم : بررسی مصادیق و نمونه ­های موردی کاربردی استخوانبندی در شهرهای ایران و جهان 59

2-7-1  قسمت اول : بررسی تجارب طراحی بر اساس استخوانبندی اصلی در ایران 60
 

2-8 بخش سوم : جمع­بست مبانی نظری و تدوین چارچوب نظری پژوهش. 85
2-8-1 مقدمه 85
2-8-2 تدقیق معیارهای شناخت استخوان بندی اصلی شهر. 87
2-8-3 معیارهای شناخت استخوانبندی اصلی شهر 89
 
فصل سوم: پیش درآمد مورد پژوهی و روش شناسی پژوهش
3-1 مقدمه 104
3-2 نگاهی اجمالی به موقعیت شهرستان و شهر گرگان 105

3-2-1- تاریخچه استراباد( شهرستان گرگان کنونی ) . 106
 

3-2-2- شهر گرگان . 107
 

3-3 شناخت بستر طبیعی شهر گرگان . 108

3-3-1 عوارض طبیعی و مصنوعی شهر. 109
 

 
عنوان                                                                            صفحه
 
3-4 دوره های تاریخی رشد و تحول شهر 114

3-4-1- مقدمه. 114
 

3-4-2- وجه تسمیه شهر گرگان (استرآباد قدیم) 115
 

3-4-3- تاریخچه 116
 

3-4-3-1- شهر گرگان (استرآباد قدیم) قبل از اسلام 116
 

3-4-3-2- شهر گرگان (استرآباد قدیم) در دوره پس از اسلام . 117
 

3-4-4- بافت و سازمان شهری 135
 

3-5 کاربری ها و کارکردهای شهری 137

3-5-1 مقدمه. 137
 

3-5-2- نحوه استفاده از اراضی شهر . 137
 

3-5-2-1-  مطالعه کاربری اراضی . 137
 

3-6 شبکه معابر شهر. 142

3-6-1- مفاهیم و تعاریف سلسله مراتب شبکه معابر. 143
 

3-6-2-  سلسله مراتب شبکه معابر گرگان. 144
 

3-6-3- بررسی وضعیت ساختار شبکه معابر . 146
 

3-7 جمع­بندی شناخت شهر گرگان 149

3-7-1 بررسی تحقق توسعه کالبدی . 149

مقدمه
1- مقدمه و کلیات
1-1- مقدمه
امروزه آگاهی مردم نسبت به مزایای خوراکی آبزیان و فرآورده‏های حاصل از آنها به طور روزافزون در حال افزایش است. ویژگی‏هایی همچون پروتئین مرغوب و چربی‏هایی با اسید چرب غیر اشباع که با کاستن از خطر بیماری‏های قلبی عروقی سبب تندرستی مصرف کننده می‏شوند از جمله مزایای مصرف آبزیان است. آبزیان همچنین به آسانی در دستگاه گوارش انسان هضم می‏شوند و منبع بسیاری از عناصر خوراکی بشمار می‏روند (لوند[1]، 2013). در میان آبزیان برخی به سبب برخورداری از گوشت بیشتر و کیفیت خوراکی بهتر طرفداران بیشتری جهت مصرف دارند. با توجه به اینکه ذخایر این آبزیان محدود است، از این رو برای بهره ­برداری پایدار باید صید آنها را محدود و از سایر آبزیان نیز استفاده کرد. البته سایر ماهی­های با ارزش اقتصادی کمتر، به سبب دارا بودن ویژگی‏هایی همچون گوشت تیره، مقادیر بالای اسید‏های چرب غیر اشباع[2] و فساد سریع، اندازه کوچک، پروتئین‏های سارکوپلاسمی زیاد و مشکلات فرآوری دشواری‏هایی را جهت مصرف خوراکی به­دنبال دارند که از آن جمله می­توان به ماهیان کوچک سطح­زی اشاره کرد. از این رو پژوهش بر روش‏های فرآوری ماهیان کوچک سطح­زی، که منجر به تولید محصولات خوراکی با استفاده مستقیم انسانی باشند، ضروری به نظر می‏رسد.
یکی از ماهی‏هایی که در کنار قیمت پایین و ارزش خوراکی بالا، مصرف انسانی پایینی دارد ماهی کیلکا معمولی (Clupeonella cultiventris caspia) می‏باشد (خوش‏خو[3] و همکاران، 2010). تاکنون تلاش­های بسیاری در زمینه فرآوری این ماهی با ارزش صورت گرفته است (معینی، 1381؛ معینی و همکاران، 1385) اما مصرف انسانی آن همچنان پایین است. خشک کردن پروتئین ماهی یکی از روش­هایی است که در کشورهای جنوب شرق آسیا جهت کاهش هزینه جا به ­جایی و افزایش مدت ماندگاری پروتئین ماهی بکار گرفته شده است (پارک[4]، 2005). روش­های مختلف استخراج پروتئین ماهی و خشک کردن آن مورد بررسی پژوهشگران قرار گرفته­اند (شویک­لو[5]، 2013). هدف نخست از انجام این پروژه بررسی روش­های مختلف استخراج پروتئین و تولید پودر پروتئین از ماهی کیلکا به­منظور ایجاد ارزش افزوده و بالا بردن مصرف انسانی آن بود. پس از دستیابی به روش بهینه تولید پودر پروتئین ماهی کیلکا هدف دوم این پروژه غنی­سازی پاستا با پودر پروتئین ماهی بود.

1-2- کلیات
1-2-1- پروتئین
پروتئین‏ها مولکولهای بزرگ، پیچیده و متنوعی هستند که منبع اسیدهای آمینه ضروری و غیرضروری بشمار می‏روند. مصرف منظم آنها برای رشد، بقا و تندرستی انسان ضروری می‏باشد. این مولکولهای بزرگ در ساختمان تمام مواد زنده وجود دارند (کرامت، 1387). پروتئین‏ها چه از نظر کاربردی و چه از نظر خوراکی جزء ترکیبات اصلی غذایی می‏باشند. آنها اجزاء ساختاری سلول‏های بدن را شکل داده و همچنین به عنوان آنزیم در غشاء سلولی و هورمون‏ها عمل می‏نماید. اسید‏های آمینه پروتئین‏ها به عنوان پیش ماده برای اسیدهای نوکلئیک، هورمون‏ها، ویتامین‏ها و سایر مولکولهای مهم عمل می‏کند. پروتئین گوشت ماهی از نظر حلالیت[6] و ویژگی‏های کاربردی[7] به سه گروه پروتئین‏های محلول در آب[8]، پروتئین‏های محلول در محلول نمکی[9] و پروتئین‏های بافت پیوندی[10] بخش‏بندی می‏شوند (رضوی شیرازی، 1380). بیشترین میزان پروتئین‏های ماهی در پروتئین‏های محلول در محلول نمکی قرار می‏گیرند. هرچند میزان پروتئین گوشت یک ماهی خاص، با توجه به دوره تخم‏ریزی و شرایط تغذیه متفاوت است اما به طور کلی از نظر ارزش خوراکی پروتئین ماهی و آبزیان از ارزش بالایی برخوردارند و پروتئین ماهی را در اصطلاح پروتئین کامل می‏نامند زیرا دارای تمام اسیدهای آمینه لازم و به مقدار مورد نیاز و تناسب مطلوب می‏باشد (رضوی شیرازی، 1385). از جمله مهمترین اسیدآمینه‏های ضروری که در ماهی به وفور یافت می‏شود می‏توان لیزین و متیونین را نام برد (ساتیول[11] و همکاران، 2006).
به برآیند خصوصیات فیزیکوشیمیایی یک پروتئین که بر شیوه فرآوری و رفتار پروتئین در سیستم خوراکی تاثیر داشته باشد، ویژگی‏های کاربردی پروتئین گفته می‏شود. این ویژگی‏ها از طریق خصوصیات کیفی محصول نهایی قابل اندازه‏گیری و سنجش است. مهمترین ویژگی‏های کاربردی پروتئین ماهی قابلیت حل شدن، ویسکوزیته، توانایی تشکیل ژل، امولسیون کردن[12]، کف‏زایی[13]، ظرفیت اتصال آب[14] و ظرفیت نگهداری آب[15] می‏باشد.

1-2-2- روش‏های استخراج پروتئین ماهی
روش‏های متعددی به‏منظور جداسازی پروتئین از سایر اجزای گوشت ماهی وجود دارد که به برخی از آنها اشاره می‏شود (شویک­لو، 2013):

1-2-2-1- شستشوی گوشت چرخ‏شده[16]
در این روش گوشت و پوست استخوان‏گیری شده‏ی ماهی با آب سرد شستشو داده می‏شود تا بیشتر ترکیبات محلول در آب آن خارج شده و پس از طی فرایند پالایش و آبگیریِ گوشت، پروتئین­های میوفیبریلی باقی بماند. این پروتئین­ها با مواد محافظت کننده سرمایی[17] آمیخته شده و سپس منجمد می‏گردد. این پروتئین‏های میوفیبریلی را که فاقد ترکیبات محلول در آب و مواد مولد بو (آنزیم ها، پروتئین­های سارکوپلاسم، خون، املاح غیر آلی و بعضی از لیپیدها) می‏باشند را سوریمی[18] می‏نامند. سوریمی در پایان مرحله ساخت، محصولی خواهد بود بدون طعم با ظرفیت نگهداری آب و قدرت امولسیون کنندگی بالا که از آن می­توان برای تهیه انواع فرآورده های ژل مانند[19] استفاده نمود (لی[20]، 1986؛ پارک، 2005؛ رحمانی‏فرح[21] و همکاران، 2013الف).

1-2-2-2- تغییر pH
در این روش با تغییر pH به اسیدی یا قلیایی در گام نخست پروتئین به حالت محلول در می‏آید. برای این منظور بایست گوشت را با 5 تا 10 برابر وزن، با آب مخلوط کرده و پس از همگن کردن pH را به محدوده اسیدی (حدود 3-2) و یا قلیایی (حدود 12-5/10) رساند. سپس مواد نامحلول همچون استخوان، پوست و چربی توسط فرایند سانتریفوژ از پروتئین­های محلول جدا می‏گردد. در ادامه با رساندن pH پروتئین محلول به نقطه ایزوالکتریک (برای گونه‏های مختلف ماهی متفاوت و در حدود 6 تا 5 می‏باشد)، پروتئین‏ها رسوب داده شده و با سانتریفوژ جدا می‏شوند. پروتئین‏ جدا شده ایزوله پروتئین ماهی نامیده شده و پس از افزودن محافظت کننده‏های سرمایی قابلیت نگهداری به حالت منجمد را دارند (هالتین و کِلِهر[22]، 1999).

1-2-2-3- هیدرولیز پروتئین ماهی[23]
از جمله فناوری‏های استخراج پروتئین ماهی و تولید فرآورده‏های با ارزش افزوده بالا، هیدرولیز پروتئین می‏باشد. شکسته شدن شیمیایی یا آنزیمی پروتئین‏ها به پپتیدهایی با وزن مولکولی مختلف را هیدرولیز می‏نامند. به منظور هیدرولیز پروتئین ماهی در گام نخست بایست با بهره گرفتن از گرما آنزیم‏های درونی ماهی را غیر فعال کرد و سپس شرایط دمایی و pH را با توجه به شرایط فعالیت آنزیم خارجی مورد استفاده در فرایند هیدرولیز آماده کرده و پس از افزودن آنزیم هیدرولیز ادامه می‏یابد. پس از پایان هیدرولیز پروتئین‏های هیدرولیز شده از مواد جامد و نا محلول جدا می‏شود. پروتئازها مهمترین نوع آنزیم‏های هیدرولیز کننده پروتئین ماهی هستند که به دو دسته پروتئینازهای درونی[24] و پپتیدازهای بیرونی[25] دسته ‏بندی می‏شوند. همچنین برای تولید پروتئین هیدرولیز شده‏ی ماهی می‏توان از فرایند اتولیتیک و آنزیم‏های هضم کننده بدن ماهی استفاده نمود (کریستینسون و راسکو[26]، 2000).

1-2-2-4- استفاده از حلال‏ها[27]
در این روش استخراج پروتئین از حلال‏های چربی به منظور خارج کردن چربی استفاده می‏شود. در این راستا چربی به کمک حلال از گوشت خارج می­گردد و گوشت باقیمانده خشک شده و بدین‏گونه پروتئین استخراج شده است. البته حلال‏های مورد استفاده بیشتر از گروه الکل‏ها بوده که اتانول، پروپانول و اتیلن کلراید از جمله حلال‏های مورد استفاده می‏باشند و گزینش نوع حلال الکلی مورد استفاده برپایه هزینه و بهای آن می‏باشد (ویندسور[28]، 2001). روش استخراج پروتئین با حلال‏های الکلی متشکل از دوره‏های مختلف شستشو با الکل و جداسازی آن است به‏طوریکه عصاره‏ی نهایی بدست آمده، پروتئینی با چربی بسیار اندک و یا فاقد چربی می‏باشد (سن[29]، 2005).

1-2-2-5- فرایند گرمادهی سوسپانسیون[30]
به منظور استخراج پروتئین در فرایند گرمادهی سوسپانسیون گوشت چرخ شده با نسبت برابر با آب آمیخته و همگن می‏شود. سوسپانسیون بدست آمده در دمای 85 درجه به مدت 60 دقیقه همزده می‏شود و سپس سانتریفوژ شده و فاز جامد بدست آمده جدا می‏شود. اساس کار این روش دناتوره کردن پروتئین­های سارکوپلاسمی و غیر فعال کردن آنزیم­ها همراه با خارج کردن چربیِ سوسپانسیون می­باشد (ساتیول و همکاران، 2004).

1-2-3- پودر پروتئین ماهی و روش­های تولید آن
پودر پروتئین ماهی[31] محصول پایدار تولید شده از پروتئین ماهی است که میزان پروتئین آن بیش از میزان پروتئین موجود در گوشت ماهی می‏باشد. پودر پروتئین ماهی دارای میزان پروتئین بالا (حدود 95-60 درصد) می­باشد. از جمله مزایای پودر پروتئین ماهی می­توان به قابلیت ماندگاری زیاد (بیش از 6 ماه)، سهولت فرآوری و جابجایی، هزینه کمتر توزیع و پخش، ترکیب آسان­تر با سایر مواد اشاره نمود. علاوه بر این به سبب حجم کم، فضای اندکی اشغال کرده و بنابراین انبار کردن آن راحت­تر است (نیکی[32] و همکاران، 1992). به طور کلی برای خشک کردن گوشت ماهی و تولید پودر پروتئینی آن از خشک کردن تصعیدی[33]، خشک کردن پاششی[34] و خشک کردن با گرمادهی[35] استفاده می­شود.

1-2-3-1- خشک کردن تصعیدی
در این روش ماده در حالت انجماد خشک می­شود. در طول فرایند خشک کردن تصعیدی آب موجود در ماده خوراکی از حالت جامد (یخ) به حالت گاز (بخار آب) درآمده و از آن خارج می­گردد بدون آنکه هیچگونه مایعی ایجاد شود. فرایند خشک کردن تصعیدی شامل سه مرحله اصلی می­باشد: مرحله انجماد سریع ماده خام (که آنرا مرحله آماده­سازی نیز می­نامند)، مرحله فراهم کردن گرمای کنترل شده برای تصعید و واجذبی[36] و سرانجام مرحله خارج کردن بخار آزاد شده (رضوی شیرازی، 1380).

1-2-3-2- خشک کردن پاششی
در روش خشک کردن پاششی از یک حجم مایع نسبتا زیاد، ریز قطره­ها شکل داده می­شوند که سپس رطوبت ریز قطره­ها گرفته می­شود. برای این منظور فاز مایع به درون محفظه خشک­کن پاشیده شده و در محفظه گازهای داغ با رطوبت پایین با ریزقطره­های پراکنده شده آمیخته می­شود و رطوبت آنها گرفته می­شود. این روش خشک کردن بیشتر در صنعت لبنیات مورد استفاده قرار می­گیرد (چن و موجومدار[37]، 2008). جهت خشک کردن پروتئین ماهی می­بایست نخست گوشت ماهی با آب همراه با محافظت کننده­های دمایی همگن شده و به حالت مایع درآید و سپس در محفظه دستگاه خشک­کن پاشیده شود تا سطح ویژگی­های کاربردی پودر بدست آمده در حد قابل پذیرش باشد (شویک­لو و همکاران، 2010).

1-2-3-3- خشک کردن با گرمادهی
در این روش تنها عامل خشک کردن ماده غذایی حرارت می­باشد. برای این منظور ماده خوراکی گرمادهی می­شود تا آرام آرام رطوبت آن تبخیر شده و خشک شود. حرارت می ­تواند به صورت مصنوعی توسط دستگاه گرمکن تهیه شود و یا اینکه حرارت مورد نیاز از نور خورشید تامین شود. خشک کردن ماهی با نور خورشید نخستین روش خشک کردن ماهی بشمار می­رود. در روش سنتی خشک کردن زیر نور خورشید فرایند خشک کردن به سبب دمای پایین خورشید، قدری طولانی خواهد بود و همچنین از آنجاکه فضای پیرامون را نمی­توان بطور کامل کنترل کرد خطر رشد انگل­ها و باکتری­ها در ماده افزایش یافته و از نظر بهداشتی مشکلاتی ایجاد می­نماید (چن و موجومدار، 2008).

1-2-4- فرآورده­های پاستا
پاستا یکی از فرآورده‏هایی است که پتانسیل بالایی جهت غنی شدن با پودر پروتئین ماهی را داراست. واژه پاستا یک نام عمومی برای کلیه فرآورده‏هایی از قبیل ماکارونی، اسپاگتی، نودل و غیره می‏باشد که از جمله محصولات مهم و پر مصرف غلات می‏باشند که در سال‏های اخیر مصرف آنها افزایش یافته است. سرانه مصرف محصولات پاستا در ایران در حدود 5 کیلوگرم برآورد شده است. در حالیکه متوسط سرانه مصرف این محصولات در دنیا در حدود 12-10 کیلوگرم می­باشد (پیغمبردوست و اولادغفاری، 1388). پیشرفت صنایع مربوط، سهولت تولید و نگهداری، قیمت تمام شده پایین، مقبولیت حسی بالا و در عین حال کم خطر بودن مصرف پاستا از جمله مهمترین عوامل افزایش مصرف آن می‏باشند (کروگر[38] و همکاران، 1996).
فرآورده­های پاستا بر اساس شکل و اندازه بسیار متغیر بوده و به امکانات و روش­های تولید و قالب­گیری از کشوری به کشور دیگر متفاوت است و تقسیم­بندی­های زیادی در این زمینه صورت پذیرفته است. یکی از تقسیم­بندی­هایی که در اروپا و نیمکره غربی معتبر است فرآورده­های پاستا را بر اساس شکل به چهار دسته دسته­بندی کرده است:
اسپاگتی: فرآورده­های با قطر کوچک و رشته­های توپر
ماکارونی: فرآورده­های بلند و توخالی
نودل: فرآورده­های به شکل نوارهای پهن یا بیضوی اکسترود شده
فرآورده­های متفرقه: توسط ماشین­های برش چرخان یا تیغه­دار برش داده می­شوند.
همچنین فرآورده­های پاستا را بر اساس روش تولید به دو دسته اکسترود شده و فراورده­های غلطکی دسته­بندی می­ کنند.
فرآورده­های اکستروده شده: برای تهیه این فرآورده­ها، خمیر تحت فشار قرار گرفته و از قالب­های ویژه­ای گذر کرده و به صورت رشته­ای در می­آید. رشته­ها پس از عبور از قالب به خشک­کن منتقل می­شوند.
فرآورده­های غلطکی: برای تهیه این محصولات، خمیر از یک سری غلطک­ها عبور داده شده و به­صورت ورقه­ای پیوسته و یکنواخت درآمده و بتدریج از ضخامت آن کاسته می­شود. در ادامه ورقه به شکل رشته در می­آید و می ­تواند خشک یا سرخ شده و یا به صورت تازه به مصرف برسد (پیغمبردوست و اولاد غفاری، 1388).
1-2-5- غنی­سازی[39] فرآورده­های پاستا
فرآورده­های پاستا به طور رایج فرآورده­هایی با مقادیر بالای کربوهیدرات (77-74 درصد) هستند. از آنجا که برخی مواد سودمند در ترکیب عمومی پاستا به مقدار کم وجود داشته و یا پاستا فاقد آنها می­باشد می­توان پاستا را با افزودن مواد سودمند غنی­سازی نمود. غنی­سازی با سایر مواد همچنین می ­تواند با هدف پدید آوردن ویژگی­های دلخواه و جدید در فرآورده انجام شود. به منظور غنی­سازی پاستا تاکنون ترکیبات گوناگونی همچون پروتئین سویا (شوگرن[40] و همکاران، 2006)، هیدروکلوییدها و پودر پیاز (راجسواری[41] و همکاران، 2013)، نخود فرنگی (سودها و لیلاواتی[42]، 2012)، پودر انبه (آجیلا[43] و همکاران، 2010)، لوبیا (هرکن[44] و همکاران، 2006)، سیب­زمینی شیرین و مخلوط آرد گندم (یاداو[45] و همکاران، 2014)، جلبک­های دریایی (پرابهاسانکار[46] و همکاران، 2009)، نشاسته موز (آگاما[47] و همکاران، 2009)، اسیدهای چرب غیر اشباع امگا-3 (یافلیس[48] و همکاران، 2008)، گوشت چرخ شده و شسته شده ماهی قزل­آلا (ستیادی[49] و همکاران، 2007) و بسیاری مواد دیگر به­کار گرفته شده ­اند. مواد مورد استفاده می­توانند یا به­صورت پودر در ترکیب با آرد پاستا به فرمولاسیون آن افزوده شوند و یا به صورت تازه با مواد پاستا آمیخته شوند.

1-2-6- تاثیر آنزیم ترانس گلوتامیناز بر کیفیت پاستاهای غنی شده
به‏منظور بهبود فرایند غنی‏سازی و ارتقای کیفیت فرآورده به­دست آمده می‏توان از آنزیم‏ها نیز استفاده کرد. آنزیم‏ها به عنوان بهبود دهنده‏های غذایی شناخته شده‏اند که سالم بوده و در غذاهایی که پخته می­شوند آنزیم­ها غیرفعال می­شوند. یکی از آنزیم­هایی که کاربرد گسترده در صنعت غذا دارد، آنزیم ترانس گلوتامیناز[50] می­باشد. آنزیم­ ترانس گلوتامیناز به طور صنعتی از روش ارزان کشت دادن نژادی از نوعی باکتری با نام علمی Streptomyces mobaraense به­دست می­آید که این آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی نامیده می­شود (ساکاموتو[51] و همکاران، 1995). ترانس گلوتامیناز آنزیمی است که می‏تواند پیوندهای عرضی کووالانس بین پروتئین‏ها از جمله پپتیدها و آمین‏های ابتدایی مختلف برقرار کند. در واقع ترانس گلوتامیناز واکنش میان گروه آمیدیِ پپتید متصل به گلوتامین و گروه­های آمین لیزین را کاتالیز می­ کند (باوور[52] و همکاران، 2003). در پاستاهای غنی شده با پروتئین، افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به پاستا می ­تواند اثرات مثبتی به همراه داشته باشد. آنزیم ترانس گلوتامیناز به ویژه در زمانی که یک ماده پروتئینی با میزان اسید آمینه لیزین قابل توجه به پاستا افزوده می­شود، می ­تواند اثرات چشمگیری در کیفیت نهایی آن داشته باشد.

1-2-7- فرضیه ­ها
1- روش بهینه­ تولید پودر پروتئین ماهی کیلکای معمولی به لحاظ اقتصادی و امکان­پذیری روش حرارت‏دهی می‏باشد.
2- پروتئین استخراج شده به روش شستشو کیفیت بهتری نسبت به پروتئین استخراج شده به روش گرمادهی دارد.
3- آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی می‏تواند کیفیت پاستای غنی­شده با پودر پروتئینی ماهی کیلکای معمولی را بهبود ببخشد.
[1] Lund
[2] HUFA (Highly unsaturated fatty acid)
[3] Khoshkhoo
[4] Park
[5] Shaviklo
[6] Solubility
[7] Functional properties
[8] Sarcoplasmic proteins
[9] Myofibrills
[10] Stroma
[11] Sathivel
[12] Emulsification
[13] Foaming
[14] Water binding capacity