علوم آب و خاک

---

یکی از مشکلات اساسی صنعت ماکارونی، چسبندگی و خمیری شدن محصول آن پس از پخت می‌باشد. در این تحقیق عوامل موثر روی خمیری شدن و چسبندگی ماکارونی ایرانی به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفت:

1- درصد گلوتن آرد در چهار سطح 5/8، 5/10، 5/12 و 5/14 درصد که با اضافه کردن گلوتن گندمهای سخت خریداری شده از بازار تهیه شد.

2- دمای خمیر خروجی از اکسترودر در سه سطح 48، 58 و 68 درجه سانتیگراد که با تغییر دادن دمای آب مصرفی در تهیه خمیر، جریان و یا عدم جریان آب در جداره اکسترودر و تغییر در سرعت دورانی خمیردان و زمان ماندن خمیر در اکسترودر حاصل گردید.

3- دمای خشک کردن در دو سطح 50 و 62 درجه سانتیگراد که با افزایش دمای سیستم گرمایش به کمک مشعلها و گرم‌کن برقی در گرمخانه ایجاد شد. آرد با گلوتن 5/14% و 5/12% دمای اکسترودر 48°C و دمای خشک کردن 62°C باعث بهبودی کیفیت و جلوگیری از چسبندگی و خمیری شدن ماکارونی گردید. با توجه به این که اثر افزایش درصد گلوتن از 5/12 درصد به 5/14 درصد روی افزایش کیفیت قابل توجه نبود با ملحوظ کردن عامل اقتصادی تولید، آرد با گلوتن 5/12 درصد برای تولید ماکارونی ایرانی مناسب تشخیص داده شد.

---

شرایط سخت نگه‌داری آب‌میوه‌‌ها و بهره‌گیری از پودر آنها در صنایع مختلف غذایی سبب روآوری مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان به پودر آب‌میوه‌‌ها شده است. خشک کردن آب‌میوه‌‌ها به‌صورت پودر از پیچیده‌ترین روش‌های فرآوری میوه‌هاست. خواص آب‌دوستی ترکیبات آب‌میوه‌ و ویژگی‌های ترموپلاستیکی آنها پس از آب‌گیری، کنترل زمان خشک شدن و بردن از محفظه خشک‌کن به قسمت‌های بعدی را بسیار مشکل کرده است. دراین پژوهش با یک خشک‌کن پاششی ‌آزمایشگاهی، عوامل مؤثر بر رسوب پودر آب‌پرتقال بر دیواره‌های خشک‌کن بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که بدون بهره‌گیری از مواد افزودنی به کنسانتره پرتقال،‌ هیچ‌گونه پودری تولید نمی‌شود. بهره‌گیری از گلوکز مایع به‌عنوان ماده کمکی خشک شدن در کنسانتره پرتقال، عملکرد را بالا برده و رسوب پودر را به میزان قابل ‌توجهی کاهش می‌دهد. شرایط بهینه کاری خشک‌کن پاششی برای خشک‌کردن آب پرتقال با افزودنی گلوکز مـایع با دمای هـوای ورودی 130 درجه سانتیگراد، دمای هـوای خروجی 85 درجه سانتیگراد و مقدار تغذیه 15 میلی لیتر در دقیقه به‌دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که پارامترهای دمای هوای ورودی و مقدار تغذیه به‌صورت مستقل و در کنار هم، اثر معنی‌داری درسطح 1% بر عملکرد خشک‌کن و رسوب دیواره دارند. با افزایش دمای هوای ورودی و مقدار تغذیه، عملکرد خشک‌کن کاهش و رسوب دیواره افزایش می‌یابد. با وجود بهره‌گیری از افزودنی مناسب، بین 14 تا 65% پودر بر دیواره‌ها رسوب کرد. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که عامل اصلی رسوب، دمای بالای دیواره است. برای جلوگیری از رسوب، باید دمای دیواره از دمای نقطه چسبندگی پودر پرتقال کمتر باشد. برای پودر پرتقال با رطوبت 2%، دمای نقطه ‌چسبندگی 44 درجه سانتیگراد به‌دست آمد. برای کنترل دمای دیواره، خشک‌کنی با دیواره دو جداره و سیستم خنک‌کننده دیواره پیشنهاد می‌شود.

---

مواد ریزدانه از نوع نهشته‌های لس رس‌دار منطقه گرگان با تلماسه درآزمایشگاه با نسبت‌های مختلف مخلوط‌شده و رفتار برشی آن توسط آزمون برش مستقیم اندازه‌گیری و ارزیابی گردید. نتیجه تحقیق نشان می‌دهد که افزایش ریزدانه‌های رسی در تلماسه‌ها با نیروی چسبندگی نسبت مستقیم و با زاویه اصطکاک داخلی به‌صورت نمایی نسبت عکس دارد. مقدارکاهش یا افزایش در پارامترهای مقاومت برشی تحت تأثیر درصد ریزدانه‌هاست. شرایط خشک و اشباع حاکم برآزمایش در تلماسه اثر کمی بر پارامترهای برشی دارد ولی در نمونه‌های مخلوط در شرایط خشک و اشباع پارامترهای برشی دارای اختلاف قابل ملاحظه‌ای هستند. نتایج این تحقیق می‌تواند در پروژه‌های تثبیت ماسه، جلوگیری از فرسایش، پایداری دامنه‌ها، احداث خاکریز، افزایش قابلیت تراکم و جلوگیری از ایجاد گرد وغبار و آلودگی‌های زیست محیطی و کانال‌های آبرسانی به‌کارگرفته شود.

---

امروزه سازه‌های آبی با صرف هزینه‌های بسیار زیاد به‌منظور استفاده بهینه از منابع آب و خاک احداث می‌گردند. عدم انجام مطلوب مطالعات فنی، اجتماعی و اقتصادی باعث تحمیل هزینه‌های نامتعارف نگهداری این تأسیسات در دوران بهره‌برداری می‌گردد. منابع آب به دلیل رشد صنایع، افزایش جمعیت بشر و عدم رعایت استانداردهای زیست محیطی آلوده گردیده‌اند. اکثر سازه‌های آبی هم در مناطقی با کیفیت آب نامناسب ساخته می‌شوند. از طرف دیگر، ویژگی‌های مهندسی خاک‌های ریزدانه به‌ویژه خاک‌های رسی تابع عوامل از جمله املاح موجود در آب منفذی است. به‌طوری‌ که تغییر در آن سبب ایجاد تغییر در ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها گردیده و در نتیجه سازه‌های بنا شده برروی خاک‌ در معرض آسیب قرار می‌گیرند. این پژوهش، تأثیر آب‌های شوری بر خصوصیات مهندسی خاک را بررسی نمود. در این رابطه کلرور سدیم ((NaCl با 5 سطح مختلف (0، 1/0، 21/0، 41/0 و 72/0 مول بر لیتر) به خاک افزوده شد و مشخصات تراکمی، پارامترهای برشی، حدود اتربرگ و پارامترهای تحکیم بررسی شدند. نتایج نشان داد که افزودن شوری تغییرات معنی‌داری بر وزن واحد حجم خشک بیشینه و رطوبت بهینه خاک ایجاد نمی‌کند ولی باعث کاهش چسندگی خاک و افزایش زاویه اصطکاک داخلی می‌گردد همچنین نتایج نشان داد افزایش شوری حد روانی را کاهش داده ولی تأثیر ناچیزی بر حد خمیری خاک داشت.