علوم آب و خاک

---

امروزه اینولین به‌دلیل دارا بودن ویژگی‌های مفید تغذیه‌ای به‌طور گسترده‌ای در جهان مورد استفاده می‌باشد. یکی از منابع مهم استخراج صنعتی اینولین نوعی کنگر است. لذا در این بررسی، میزان قند کل، اینولین و بهینه‌سازی شرایط استخراج آبی اینولین با و بدون اعمال امواج فراصوت (به شکل مستقیم و غیرمستقیم) و ترکیب‌های مختلف زمان، دما و نسبت حلال به کنگرفرنگی مورد مطالعه قرار گرفت. طرح آزمایشی شامل استفاده از طرح Box-Behnken و روش آماری سطح پاسخ بود. با توجه به مدل تجربی به دست آمده توسط روش سطح پاسخ، ارتباط میان متغیرهای مورد مطالعه و میزان استخراج قند کل کنگرفرنگی مناسب تشخیص داده شد. با توجه به میزان ماده‌ خشک (7/6 درصد) و میزان قند کل (9/3 درصد) کنگرفرنگی، شرایط بهینه‌ استخراج اینولین دمای 80 ، زمان 5 دقیقه و نسبت حلال به کنگرفرنگی 1:5 تعیین گردید. به‌علاوه، مقایسه یافته‌های روش استخراج آبی با و بدون اعمال امواج فراصوت نشان‌دهنده‌ رابطه مستقیم بین میزان استخراج قند کل، فرکانس و توان امواج فراصوت بود، به‌گونه‌ای که با به‌کار بردن امواج فراصوت با فرکانس و توان بالاتر زمان استخراج نسبت به زمان استخراج آبی بدون اعمال فراصوت به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافت.

---

مدل سازی جریان آب و انتقال مواد محلول در محیط‌های متخلخل دارای اشباع‌شدگی متغیر نیازمند اطلاعات تکمیلی و دقیق خصوصیات هیدرولیکی خاک می‌باشد. خصوصیات هیدرولیکی که در این مطالعه با استفاده از حل معکوس تعیین شده‌اند هدایت هیدرولیکی غیر‌اشباع K(h) و تابع نگهداشت آب θ(h) می‌باشد. در روش حل معکوس فرض می‌شود که K(h) و θ(h) را همانند پارامترهای انتقال به‌صورت هم‌زمان و با استفاده از داده‌های جریان ناپایدار و به‌کارگیری آنها در حل معکوس معادلات حاکم بر جریان و انتقال مواد تعیین کرد. به‌منظور دستیابی به‌نتایجی واحد، قابل شناسایی و پایدار در موقعیت‌ها و شرایط مختلف آزمایشی، آزمایش عددی جدید توزیع مجدد مورد ارزیابی و استفاده قرار گرفت. برای مطالعه شکل تابع هدف در حالت کمترین مقدار آن، سطوح پاسخ برای پارامترهای تخمینی تهیه شد. حساسیت خروجی‌های مدل نسبت به تغییر پارامترهای ورودی نیز محاسبه و تحلیل شد. نتایج آزمایش توزیع مجدد نشان می‌دهد زمانی‌که متغیرهای خروجی‌های مدل به‌اندازه کافی به پارامترهای بهینه‌ شده حساس نیست عدم یگانگی جواب افزایش می‌یابد. مقادیر تخمینی پارامترها به بزرگی خطای داده‌های اندازه‌گیری شده حساس است. در این آزمایش، تخمین پارامتر بر‌اساس داده‌های بار فشار حل یگانه‌ای را در اختیار قرار می‌دهد. به‌دلیل جریان ترجیحی در نمونه، مشاهدات کشش‌سنجی می‌تواند نتایج اشتباهی برای حل معکوس مساله مورد نظر ارائه دهد. استفاده از اطلاعات هدایت هیدرولیکی می‌تواند یگانگی جواب را بیشتر کرده و خطای تخمین پارامترهای تجربی α و n را کاهش ‌دهد. آنالیز حساسیت می‌تواند ابزار مفیدی برای تعیین زمان بهینه و توزیع موقعیت نقاط مشاهداتی در آزمایش باشد.