به دلیل حساسیت اسید فولیک همانند بسیاری از ویتامین های دیگر به شرایط محیطی و عملیات فرآوری، ضروری است که توسط روش هایی با کارایی بالا نظیر میکرو/نانوانکپسولاسیون از این ویتامین محافظت شود. هدف پژوهش حاضر، پیداکردن شرایط بهینه تولید امولسیون های دوگانه پکتین-کنسانتره پروتئین آب پنیر (WPC) برای نانوانکپسوله کردن اسیدفولیک ازطریق فرآیند خشک کردن پاششی بود. برای این منظور، 5 متغیر مستقل همراه با محدوده عملیاتی آنها شامل غلظت پکتین، غلظت WPC، میزان فاز پراکنده، pH و نوع سامانه سورفکتانت به عنوان متغیرهای تیمار و راندمان انکپسولاسیون (EE) به عنوان متغیر پاسخ اصلی انتخاب شدند. طرح ریزی آزمایش ها دراین مرحله به کمک روش تاگوچی صورت گرفته و 16 تیمار تعیین گردید. امولسیون های دوگانه نهایی، فرمولاسیون هایی بودند که حاوی یک نانو/میکروامولسیون داخلی متشکل از سامانه آب (دارای اسیدفولیک محلول) در روغن و یک فاز آبی بیرونی متشکل از کمپلکس بیوپلیمری پکتین-WPC بودند. میانگین کلی راندمان انکپسولاسیون اسیدفولیک در این سامانه حدود 88.3 درصد در محدوده 82.3 تا 95.0 درصد بدست آمد. آنالیز اثرات اصلی با روش تاگوچی نشان داد که میزان فاز پراکنده امولسیون های دوگانه، مهمترین تیمار اثرگذار بر EE بوده (36%) و سامانه سورفکتانت دارای کمترین تاثیر (5%) بود. همچنین، نتایج این مرحله مشخص نمود که مهمترین برهم کنش بین متغیرهای مستقل با توجه به اثرگذاری بر EE، مربوط به اثر متقابل بین WPC و میزان فاز پراکنده می باشد درحالی که اثر متقابل پکتین-pH دارای کمترین تاثیر بود. درمجموع، شرایط بهینه عبارت بود از غلظت پکتین 1%، غلظت WPC 4%، میزان فاز پراکنده 15%، pH برابر 6 و سامانه سورفکتانت PGPR با نانوامولسیون داخلی که قادر است راندمان انکپسولاسیون اسید فولیک را به 99% برساند.

تولید کیتیناز توسط سویه جدا شده سراشیا مارسیسنس B4A با استفاده از متد آرایه های تاگوچی بهینه گردید. سی و سه سوش باکتریایی از کارگاه های پرورش میگو واقع در جنوب ایران غربالگری شدند. یک باکتری تولید کننده کیتیناز بر اساس توانایی استفاده از کیتین به عنوان تنها منبع کربنی جدا گردید. باکتری جدا شده که B4A نام گرفته بود؛ با توجه به ترادف 16s rRNA و خصوصیات کلیدی ریخت شناسی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی، سراشیا مارسیسنس نامگذاری گردید. کشت سراشیا مارسیسنس B4A در محیط مایع مناسب منجر به تولید مقادیر بالایی از کیتیناز گردید. مطالعه بر روی تعدادی از منابع نیتروژنی و کربنی نشان داد که عصاره مالت و کیتین کلوئیدی به ترتیب به عنوان بهترین منابع نیتروژنی و کربنی در نظر گرفته می شوند. تولید کیتیناز توسط سراشیا مارسیسنس B4A با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی برای طراحی آزمایشات بهینه گردید. طراحی آزمایشات آماری از طریق روش تاگوچی به منظور مشخص کردن سطوح بهینه پارامترهای فیزیکی و ترکیبات کلیدی محیط کشت، نظیر دما، pH، درصد NaCl و درصد کیتین به کار گرفته شد. با توجه به نتایج این مطالعه شرایط بهینه عبارت بودند از: دمای 0/1NaCl ،7/9pH 30ºC درصد وزنی-حجمی و کیتین 1 درصد وزنی-حجمی.

در تولید انبوه توکسین دیفتری، باکتری دیفتری باید در یک محیط مغذی و مناسب کشت داده شود تا در شرایط مناسب کشت، باکتری توان تولید توکسین دیفتری را یافته و بتوان به مقدار زیاد توکسین دیفتری را که ماده اولیه واکسن دیفتری است به دست آورد. برای یافتن حالتی که اجزا مختلف محیط کشت در آن به گونه ای با یکدیگر ترکیب شده باشند تا حداکثر تولید توکسین دیفتری را داشته باشیم، نیاز به انجام آزمایش های مختلفی داریم. این آزمایش ها باید دارای یک طرح آماری مشخص و اصولی باشند تا بتوان عوامل موثر بر تولید توکسین و خطاها را شناسایی کرد. برای این منظور در میان طرح آزمایش های مختلف از طرح های متعامد تاگوچی بهره گرفته ایم. با در نظر گرفتن عوامل: غلظتAmine (gr/lit) N.Z. ، غلظت آهن (ml/lit)، غلظت کلسیم (mg/lit)، غلظت محلول فسفات (ml/lit) و حجم محلول فاکتورهای رشد (ml/lit)، هر یک در چهار سطح، با استفاده از یک آرایه متعامد 16 َL آزمایش هایی طرح و اجرا شد. پس از تحلیل نتایج، شرایط بهینه تولید و پاسخ آن برآورد گردید. با به کارگیری شرایط بهینه تولید در عمل پاسخ بهینه، توکسین تولیدی از 120 lf/ml به مقدار 200 lf/ml )بیش از (%60 افزایش یافت و در سطح استانداردهای جهانی قرار گرفت.

پوشش های کامپوزیتی با زمینه نیکل رسوب دهی شده به روش آبکاری الکتریکی دارای مقاومت خوبی در برابر سایش هستند. در این پژوهش با افزودن ذرات تقویت کننده نقره و بهینه سازی شرایط پوشش دهی به مطالعه خواص سایشی، سختی و زبری پوشش کامپوزیتی نیکل-نقره پرداخته شد. به این منظور از تکنیک طراحی آزمایش تاگوچی جهت بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرایند با چهار پارامتر (میزان ذرات نقره، دانسیته جریان، زمان و نوع افزودنی) و سه سطح استفاده شد. بنابراین با تهیه 9 نمونه آزمایشگاهی، مورفولوژی و ساختار پوشش ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس بررسی شد. مطالعه مقاومت سایشی پوشش ها نیز با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک انجام شد و سطوح سایش نمونه ها به کمک تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی بررسی شدند. مشخص شد حالت بهینه پوشش دهی به کمک نمودارهای سیگنال به نویز برای دستیابی به کمترین میزان سایش در غلظت نقره mg/L 50، دانسیته جریان A/dm2 4، زمان آبکاری 2 ساعت و افزودنی نوع تریتون X100 بدست می آید. آنالیز واریانس(ANOVA) داده ها نشان داد که به ترتیب دانسیته جریان و غلظت ذرات نقره مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در مقاومت به سایش پوشش ها می باشند. در مرحله بعد، فرایند به کمک شبکه عصبی مدل سازی شد تا منحنی رویه مورد نظر برای پارامترها و خروجی ها رسم شود. نتایج حاکی از آن بود که افزایش غلظت نقره و دانسیته جریان منجر به کاهش نرخ سایش نمونه ها می شود.

مقدمه مدلSWAT، یک ابزار مناسب برای شبیه سازی فرایندهای هیدرولوژیکی است. این مدل به ورودی های زیادی نیاز دارند که غالبا به صورت مستقیم قابل اندازه گیری نیستند و یکی از اصلی ترین منابع عدم قطعیت در این مدل ها محسوب می شود. فرایند واسنجی می تواند با تعدیل و تطبیق این ورودی ها موجب کاهش عدم قطعیت در نتایج مدل شود. پژوهش ها نشان دادند که واسنجی یک مدل هیدرولوژیکی با استفاده از الگوریتم های متداول واسنجی خودکار رزومه، دقت مناسبی در پیش بینی متغیرهای هیدرولوژیکی در دوره اعتبار سنجی به وجود نخواهد آورد. لذا، به منظور واسنجی مدل SWAT از الگوریتم PSO استفاده شد. از آنجا که هیچ قانون ریاضی و منطقی برای تعیین بهترین ترکیب پارامترهای الگوریتم PSO وجود ندارد و این ترکیب ها به اساس آزمون و خطا و از میان ترکیب های بسیار متنوع انتخاب می شوند، لذا، روش های مبتنی بر آزمون و خطا بسیار وقت گیر و گاهی غیر ممکن است. در این پژوهش، از روش تاگوچی برای تعیین بهترین ترکیب حاصل از پارامترهای الگوریتم PSO مورد استفاده قرار گرفت. مواد و روش ها در این پژوهش، قابلیت استفاده از مدل SWAT برای شبیه سازی رواناب ماهانه در حوزه آبخیز جوانمردی، از زیرحوضه های اصلی حوزه آبخیز لردگان با مساحت 380 کیلومتر مربع بررسی شد. در این پژوهش، پارامترهای الگوریتم PSO شامل تعداد شبیه سازی (A)، تعداد تکرار (B)، وزن محاسبه سرعت (C) و پارامتر حرکت (D)، در چهار سطح تعریف شدند. سپس این پارامترها، مطابق آزمایش های موجود در آرایه متعامد L16 (با استفاده از روش طراحی آزمایش های تاگوچی)، طراحی و اجرا شدند. مقیاس عملکردی مورد استفاده برای ارزیابی الگوریتم ها، RPD (درصد انحراف نسبی) انتخاب شد. با توجه به ماهیت متغیر پاسخ در این پژوهش، برای تحلیل نتایج آزمایش تاگوچی از شاخص S/N "هر چه کمتر، بهتر" استفاده شد. مرحله انتخاب آرایه ها و محاسبات در نرم افزار Minitab 16 انجام گرفت. نتایج و بحث در مرحله تحلیل حساسیت که پیش از واسنجی مدل انجام شد، از میان 28 پارامتر مورد بررسی در این پژوهش، مدل نسبت به تغییرات 22 پارامتر حساسیت نشان داده و به عنوان متغیرهای اثرگذار بر شبیه سازی رواناب در حوزه آبخیز جوانمردی مشخص شدند. نتایج نشان داد که پارامتر عدد منحنی راواناب (CN)، مهمترین عامل و پارامترهای جرم مخصوص ظاهری خاک در حالت مرطوب (SOL_BD) و متوسط آب قابل استفاده به وسیله گیاه (SOL_AWC) به ترتیب در زمره مهمترین عوامل کنترل کننده دبی جریان در حوضه مطالعاتی هستند. بر اساس نتایج شبیه سازی شده به وسیله الگوریتم PSO مشخص شد که مدل SWAT دقت قابل قبولی برای برآورد رواناب ماهانه در منطقه مورد مطالعه دارد. به طوری که در مرحله واسنجی شاخص های r-factor و p-factor به ترتیب 1.23 و 0.88 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف نیز به ترتیب برابر 0.77 و 0.75 بودند. در مرحله اعتبارسنجی نیز شاخص های r-factor و p-factor به ترتیب 1.31 و 0.84 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف نیز به ترتیب برابر 0.72 و 0.73 بودند. در این پژوهش، بهترین ترکیب حاصل از کاربرد روش تاگوچی برای پارامتر های تعداد شبیه سازی، تعداد تکرار، وزن محاسبه سرعت و پارامترهای مناسب در الگوریتم PSO به ترتیب 40، 100، 0.2 و 0.15 (A4B4C4D3) تعیین شد. نتیجه گیری نتایج گویای این است که مدل SWAT، دقت قابل قبولی برای برآورد رواناب ماهانه در حوزه آبخیز جوانمردی داشته، روش PSO الگوریتم موثری در واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل در این حوضه بوده است. همچنین، استفاده از روش طراحی آزمایش ها تاگوچی، راهی مناسب برای تعیین بهترین ترکیب پارامترهای الگوریتم PSO برای محققانی است که از این روش برای بهینه سازی مدل SWAT استفاده می کنند.

پس از دست یابی به استرین های برتر Bt از لحاظ قدرت بیمارگری و دامنه میزبانی، تهیه محیط های کشت ارزان قیمت برای تولید اسپور و کریستال در فرمانتور آزمایشگاهی به عنوان مدل اولیه، و تولید انبوه آن در بیوراکتورهای با مقیاس صنعتی از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از نهاده های ارزان قیمت مانند پسماندها و فرآورده های فرعی صنایع کشاورزی بستر غذایی مناسب و بهینه ای برای رشد Bt فراهم شود و میزان تولید این باکتری با استفاده از این مواد مورد ارزیابی قرار گیرد. در این تحقیق پسماندها و فرآورده های فرعی صنایع کشاورزی به عنوان محیط کشت غذایی به صورت عصاره و به صورت مایع برای تکثیر Bt kurstaki سویه بومی 6R مورد بررسی قرار گرفت محیط های کشت به صورت تلفیقی از دو و سه محیط کشت با درصدهای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفتند و فرایند بهینه سازی با روش تاگوچی و با استفاده از نرم افزار Qualitek–4 انجام شد. نتایج آزمایشات و تجزیه تحلیل داده ها نشان داد که در محیط های کشت دوتایی سبوس گندم (منبع کربن) همراه با شربت ذرت با CFU/ml3/44 ×1010 ، سبوس گندم(منبع کربن) همراه با پودر ماهی با CFU/ml 5/5 ×109  و محیط های ترکیب سه تایی شامل سویا، شربت ذرت، پودر ماهی CFU/ml 3/98×1016 ، سویا، شربت ذرت، ملاس نیشکر CFU/ml 9/89×1016  و سبوس گندم، شربت ذرت و ملاس چغندرقند CFU/ml 9/29×1016  بهترین محیط کشت هایی بودند که بیشترین میزان تولید باکتری Bt را در شرایط آزمایشگاه داشتند. نتایج نشان داد، Bt حاصل از بسترهای دوتایی سبوس گندم و پودرماهی، سبوس گندم و شربت ذرت و بسترهای سه تایی سویا، شربت ذرت و پودرماهی؛ شربت ذرت، سویا و ملاس نیشکر؛ شربت ذرت، سبوس گندم و ملاس چغندر قند روی لارو سن سه برگخوار مصری Spodoptera littoralis صد درصد تلفات داده است.

در این پژوهش، 4،2-دی نیتروآنیسول از طریق نیتراسیون کلروبنزن به وسیله ی سولفوریک اسید و نیتریک اسید سنتز شد و سپس متیلاسیون 4،2-دی نیترو کلروبنزن به وسیله ی سدیم هیدروکسید و متانول انجام شد. پارامترهای موثر در واکنش از جمله دما، زمان، نسبت مولی واکنشگرها، کاتالیزور و... به وسیله ی نرم افزار Minitab 18 و به روش تاگوچی بهینه سازی شد. در مرحله نخست، 4،2-دی نیترو کلروبنزن از طریق نیتراسیون کلروبنزن و با کاهش زمان انجام واکنش و افزایش بازده سنتز شد و سپس DNAN از طریق متیلاسیون 4،2-دی نیترو کلروبنزن با کاهش زمان و دمای واکنش و در غیاب کاتالیزور و با افزایش بازده سنتز شد. همچنین سطوح انرژی HOMO و LUMO در DNAN با سطح پایه B3LYP/6-311G ++ (d,p) به ترتیب 2203/8- و eV 3386/4- محاسبه شد.

در پژوهش حاضر در راستای توسعه پایدار و حفظ محیط زیست، از سرباره و خاکستربادی فعال شده در محیط قلیایی، به عنوان مواد چسباننده ژئوپلیمری جایگزین سیمان، در ساخت و ارتقا خصوصیات بتن های خودتراکم ژئوپلیمری استفاده گردیده است. محلول فعال ساز قلیایی حاوی سدیم هیدروکسید و سدیم سیلیکات مایع بوده است. عیار مواد چسباننده 500-700 کیلوگرم بر متر مکعب و نسبت آب به مواد چسباننده 45/0-48/0 بوده است. درصد یون سدیم 5-7 درصد عیار مواد چسباننده و نسبت سنگدانه درشت به ریز در سه سطح 75/25، 70/30 و 65/35 استفاده گردیده است. طراحی آزمایش ها با استفاده از روش تاگوچی و براساس آرایه متعامد L9 بوده است. 9 طرح مخلوط اصلی و 3 طرح مخلوط صحت سنجی بتن خودتراکم ژئوپلیمری ساخته شده است. مشخصات بتن تازه و خصوصیات مکانیکی از جمله مقاومت های فشاری و کششی دونیم شدن، مدول الاستیسیته و جذب آب بتن های خودتراکم ژئوپلیمری ارزیابی گردیده است. عیار مواد چسباننده و نسبت سنگدانه درشت به ریز بیشترین اثر را بر خصوصیات مکانیکی بتن های سخت شده، داشته اند. حداکثر مقاومت های فشاری و کششی دونیم شدن 58 و 5/4 مگاپاسکال، مدول الاستیسیته 32 گیگاپاسکال و حداقل جذب آب 8/2 درصد حاصل شده است. خصوصیات مکانیکی بتن های خودتراکم ژئوپلیمری با دقت مناسبی (967/0R²≥) با روش تاگوچی قابل تحلیل و پیش بینی بوده است.

برای انحلال فلزات موجود (کبالت، آهن، منگنز) در سنگ معدن کبالت تیدراقلید فارس به ویژه کبالت از روش لیچینگ احیایی استفاده شد. در این مقاله انحلال نمونه حاوی کبالت در حضور فنل با اسید سولفوریک انجام و تاثیر عوامل مختلف بر لیچینگ تعیین شد. عوامل مورد بررسی شامل دما، غلظت اسید، زمان انحلال، میزان فنل، نسبت مایع به جامد و تاثیر متقابل بعضی از عوامل مذکور بو که در این تحقیق مشخص شد دما بیش از سایر عوامل بر نسبت SN تاثیر گذاشته که تحلیل واریانس، میزان تاثیر آن را برابر 79.98 درصد محاسبه کرد. زمان با سهم 7.68 درصد و غلظت اسید با 4.17 درصد از دیگر عواملی بود که بر نسبت SN اثر گذاشت. علی رغم اینکه تاثیر مقدار فنل ناچیز بود ولی آزمایش لیچینگ در غیاب میزان سطوح انتخاب شده بیان کرد. این مطلب در مورد تاثیر نسبت مایع به جامد و غلظت اسید نیز صادق بود. در هر حال سه عامل دما، زمان و غلظت اسید به عنوان عملهای برتر انتخاب شدند که سطوح بالایی این عوامل به عنوان شرایط بهینه در نظر گرفته شدند. ولی با توجه به ناچیز بودن اثر دو عامل دیگر سطوح برگزیده انتخاب شد.

آنزیم لیپاز یکی از مهم ترین آنزیم های هیدرولیتیک است که در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی، لبنیات، دارویی، شوینده ها و غیره کاربرد دارد. در این آزمایش، به منظور بهینه سازی تولید لیپاز در باکتری Salinivibrio sp. SA2، از روش طراحی آزمایش تاگوچی به منزله روشی قدرتمند برای بررسی متغیرهای موثر بر فرآیند تولید آنزیم، میان کنش فاکتورهای مختلف و به دست آوردن ترکیبی بهینه از متغیرهای تحت آزمایش استفاده شد. شرایط بهینه برای فاکتورهای pH، دما، دور شیکر، غلظت روغن زیتون و نوع نمک به ترتیب 8، 35oc،100 rpm ، 2 درصد و کلرید سدیم 1 M به دست آمد. عوامل با تاثیر معنی دار بر فرآیند تولید لیپاز به ترتیب اهمیت pH، هوادهی و نمک تعیین شدند. حداکثر فعالیت لیپاز در شرایط بهینه و در سطح معنی داری 5 درصد (p<0.05)، 120.4 U/mg محاسبه شد.