این مطلب را هم بخوانید :
رشد داشته است. (فلاحی، 1384؛مظاهری و همکاران، 1386)گوجه فرنگی کامل شامل 11-9 درصد پوست،24-26 درصد دانه و 67-63 درصد پالپ میباشد. (هردیا و همکاران، 2009)گوجه فرنگی تازه دارای 5/7 -5 درصد ماده خشک است که شامل 22% گلوکز ،25% فروکتوز ، 1% ساکاروز ،8 % پروتیین،7% مواد پکتیکی ، 4 % همی سلولز ،8% سلولز،8%مواد معدنی ، 2% اسید های آمینه دی کربوکسیلی،4 % مالیک اسید،9%سیتریک اسید و 2% سایر مواد (ویتامین ها ، پلی فنل ها،رنگدانه ها ،اسیدهای آمینه و ترکیبات فرار) میباشد. (داویس و هوبسون[2]، 1981) مطالعات پزشکی در انسان و حیوان حاکی است که مصرف گوجه فرنگی و فراورده های کنسروی بر پایه ی گوجه فرنگی از ابتلا به سرطان و بیماری های قلبی جلوگیری می کند.دلیل این امر وجود مقادیر بالای کارتنوییدها، ترکیبات پلی فنلی و ویتامین هایC وE در گوجه فرنگی است. (هردمن و همکاران[3]،2009؛کانن و همکاران[4]،2005؛فریدمن[5]، 2002؛کرینسکی و جانسون[6]،2005) کارتنویید های موجود در آب گوجه فرنگی به همراه سایر ترکیبات آنتی اکسیدانی همچون ویتامین های , C , EوA باعث قدرت بالای آب گوجه فرنگی در جذب رادیکال های 2 و 2-دی فنیل-1-پیکریل هیدرازیل می شوند.بنابراین آب گوجه فرنگی در بدن نیز می تواند به عنوان گیرنده رادیکال های آزاد عمل کند و از واکنش آنها با درشت مولکول ها ی زیستی ممانعت کند. (سانچز [7]و همکاران،2006)
تا کنون گزارش های متعددی مبنی بر نقش پیشگیری گوجه فرنگی و فراورده های آن از ابتلای افراد به سرطان های مختلف همچون سرطان ریه،پروستات،کلیه و دستگاه گوارش ارائه شده است. (سنگوپتا[8] و همکاران، 2002؛سوتون[9]،2000؛استاتویچز و بوون[10]،2005؛براملی، 2000) دوراک و همکاران علت این امر را لیکوپن موجود در فراورده های مذکور میدانند که از فعالیت آنزیم آدنوزین دآمیناز موجود در بافت های مذکور جلوگیریمیکند. (دوراک و همکاران،2003) بازدهی تولید در صنایع تبدیلی گوجه فرنگی در حدود 70 تا 90 درصد است.در تولید تمامی فراورده های تکمیلی گوجه فرنگی،پوست و دانه آن را به طور کامل از خط تولید خارج می کنند.(فلاحی،1384)گوجه فرنگی به لحاظ ارزش دلاری دومین سبزی مهم دنیا است.در ایران سطح قابل توجهی به کشت این محصول اختصاص
مییابد.ولی میزان ضایعات و محصولات با کیفیت پایین ، بسیار بالا است.در صورتی که به جهت مناسب بودن و مستعد بودن شرایط جغرافیایی،وجود امکانات بالقوه ی توسعه ی کشت و صنعت میتوان با اتخاذ مدیریت کاربردی باعث افزایش عملکرد تولید و کاهش ضایعات شد و در نتیجه گام های اساسی در جهت افزایش تولید فراورده های گوجه فرنگی عرضه ی مناسب و توسعه صادرات و افزایش کیفیت محصولات فراوری شده ی گوجه فرنگی وبه طور شاخص رب گوجه فرنگی که از مهمترین و پرمصرف ترین فراورده های گوجه فرنگی است برداشت. رب گوجه فرنگی حاوی مخلوط سلولهای منفک شده پریکارپ در سرم شفاف است که بدست آوردن ویژگیهای کیفی مطلوب در تولید آن به عوامل متعددی از جمله واریته، شرایط کشت، رسیدگی و موقعیت جغرافیایی بستگی دارد. در بین این عوامل واریته از مهمترین آن ها است و لذا باید با توجه به منطقه و هدف تولید واریتة مناسب را انتخاب نمود. برای این منظور آگاهی از ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی رب حاصل از واریته های مختلف قابل کشت در هر منطقه ای ضروری است. ویلاری و همکاران[11] (1994)، درباره افت کیفیت رب گوجه فرنگی دوبار تغلیظ، تغییرات تدریجی فلورمیکروبی و پارامترهای آنالیزی عمده طی نگهداری مطالعاتی انجام دادند.( ویلاری و همکاران ،1994)
این مطلب را هم بخوانید :
در طی فرآوری و نگهداری مواد غذایی تغییرات زیادی در آنها رخ می دهد. به خوبی مشخص شده که شرایط مورد استفاده در فرآوری و نگهداری مواد غذایی ممکن است اثر معکوس بر شاخص های کیفی آن داشته باشد. در طی نگهداری برای مدت معین، یک یا بیش از یکی از شاخصهای کیفی ماده غذایی ممکن است به حالت نا مطلوب برسد در این حالت، ماده غذایی برای مصرف نا مناسب تلقی شده و گفته می شود که به انتهای زمان ماندگاری خود رسیده است. به طوریکه می توان تغییرات شیمیایی، فیزیکی و میکروبی را در طی نگهداری ملاحظه کرد. تغییرات فیزیکی در اثر عملیات نامناسب مواد غذایی در طی برداشت، فرآوری و
توزیع ایجاد می شود. این تغییرات سبب کاهش زمان ماندگاری مواد غذایی می گردند. آسیب دیدگی میوه ها وسبزیها در طی برداشت و عملیات پس از برداشت منجر به افزایش فساد می شوند از جمله میتوان به تغییرات مربوط به رنگ و قوام رب در طی نگهداری آن میتوان اشاره کرد. موبارک و همکاران(1971) رب گوجه فرنگی ده واریته را از نظر مقدار متوسط مواد جامد محلول، اسیدیته و … مورد بررسی قرار دادند
3-1-1 محیط های کشت، شناسایی و افتراق……………………………………………………………………. 50
3-1-2 تجهیزات مورد استفاده به منظور طراحی پیل سوختی میکروبی……………………………………. 50
3-1-3 دستگاه های به کار رفته…………………………………………………………………………………….. 51
3-2 روش بررسی………………………………………………………………………………………………………… 52
3-2-1 نمونه پساب…………………………………………………………………………………………………… 52
3-2-2 آنالیز های فیزیکوشیمیایی………………………………………………………………………………….. 53
3-2-3 طراحی پیل سوختی میکروبی…………………………………………………………………………….. 53
3-2-4 راه اندازی سیستم……………………………………………………………………………………………. 56
3-2-5 سنجش پارامتر های الکتریکی پساب……………………………………………………………………. 56
3-2-6 جداسازی باکتری های الکتروژن از پساب……………………………………………………………… 57
3-2-7 استحصال الکتریسیته از جدایه ها…………………………………………………………………………. 58
3-2-8 سینتیک رشد جدایه ها……………………………………………………………………………………… 60
3-2-9 شناسایی الکتروژن ها……………………………………………………………………………………….. 60
3-2-10 آنالیز ها و آزمون های آماری……………………………………………………………………………. 62
فصل چهارم: نتایج و بحث…………………………………………………………………………………………. 63
4-1 تولید الکتریسیته از پساب…………………………………………………………………………………………. 64
4-2 آنالیز های مرتبط با آلودگی زدایی پساب…………………………………………………………………….. 70
4-3 شناسایی باکتری های الکتروژن………………………………………………………………………………….. 72
4-4 استحصال الکتریسیته از باکتری ها………………………………………………………………………………. 74
فصل پنجم: نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………….. 82
فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………. 95
چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………. 103
چکیده
نیاز روز افزون به منابع جایگزین انرژی، امری است که طی سال های اخیر نگرانی های جهانی را در جهت چگونگی رفع این نیاز به وجود آورده است. علاوه بر آن وابستگی به سوخت های فسیلی، بدلیل ایجاد انواع آلودگی و محدود بودن این منابع متداوم نخواهد بود. با وجود اینکه برای حل بحران کنونی انرژی، تحقیقات بسیاری صورت گرفته ولی به نظر نمی رسد هیچ راه حلی بتواند به تنهایی جایگزین استفاده کلان جهانی از سوخت های فسیلی گردد. از این رو منابع و روش های جایگزین متفاوتی لازم است تا به منظور به کارگیری در سیستم های خاص و با شیوه های مشخص و موقعیت های مختلف، انرژی لازم را فراهم نماید. کشف این حقیقت طی سال های اخیر که باکتری ها برای تولید الکتریسیته از پسماند و بیومس تجدید پذیر قابل استفاده هستند، توجه زیادی را به خود معطوف داشته است. پیل های سوختی میکروبی (MFC) تکنولوژی های نوینی هستند که با اکسیداسیون مواد آلی و به کمک میکروارگانیسم ها، این امکان را فراهم نموده و انرژی
شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. علاوه بر آن با نقش همزمان در تصفیه پساب، به عنوان جایگزینی مناسب جهت کاهش هزینه های تصفیه و تولید الکتریسیته در نظر گرفته می شوند. لذا طی این مطالعه بررسی های آزمایشگاهی به منظور استحصال الکتریسیته از باکتری های موجود در پساب صنعتی در کنار آنالیز های مرتبط با کیفیت تصفیه پساب با طراحی یک پیل سوختی میکروبی بدون غشا و بدون بافر انجام گرفت. یافته ها نشان داد که در راکتور تغذیه شونده با پساب، ماکسیمم توان تولید شده به ترتیب 92/0 و 08/2 وات بوده که به ترتیب مربوط به دو سیستم batch و fed-bach بوده که در روز های میانی راه اندازی آن حاصل گردید. کیفیت تصفیه پساب در پیل سوختی مورد مطالعه نیز با اندازه گیری سه فاکتور pH، TDS و COD ارزیابی شد. با جداسازی و شناسایی باکتری های ساکن پساب و کشت خالص آنها در پیل های سوختی میکروبی در مرحله بعد، استحصال الکتریسیته از آنها میسر گردید. بر اساس داده ها مشخص شد که بیشترین میزان الکتریسیته توسط جنس سیتروباکتر تولید می شود که این مقدار برابر 42/141 میلی وات و در جمعیتی معادل 105 × 369 اندازه گیری شد. باکتری های سودوموناس و استرپتوکوک نیز به ترتیب توانی برابر 99/86 و 21/36 میلی وات تولید کردند. با آنالیز میزان الکتریسیته تولیدی توسط باکتری های جدا شده از پساب در جمعیت های مختلف، این نکته به روشنی قابل درک می گردد که باکتری های مذکور پتانسل قابل توجهی در تولید بیوالکتریسیته و فرایند آلودگی زدایی میکروبی همزمان دارند. لذا نتایج این مطالعه می تواند جالب توجه باشد؛ اما با توجه به انعطاف پذیری این سیستم ها و گستردگی حیطه های کاربری آنها از نقطه نظر میکروبیولوژیک، همگانی کردن کاربرد های MFC، نیازمند پیشرفت های بیشتر و کاربردی تر در این زمینه خواهد بود.
واژگان کلیدی: پیل سوختی میکروبی، پساب صنعتی، الکتریسیته، تصفیه، باکتری های الکتروژن
افزایش آلودگی محیط زیست ناشی از رشد صنعتی، سبب شده است تا مسائل زیست محیطی بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. بالا رفتن میزان انتشار گازهای گلخانه ای، تغییر دمای کره زمین، تغییرات اقلیمی آب و هوا، افزایش آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی و آلودگی های خاک، باعث گردیده است که استفاده از انرژی های پاک، تغییر فرایند های صنعتی و روش های رفع آلودگی از اهمیت بیشتری برخوردار گردند. بدین ترتیب از گسترش انتشار آلودگی در محیط جلوگیری خواهد شد.
با توجه به تحقیقات بسیار زیادی که در سال های اخیر انجام شده، داده های متنوعی برای تولید انرژی پیشنهاد شده است ولی به نظر می رسد که هیچ کدام از روش ها و منابع انرژی جدید به تنهایی قادر به جایگزینی برای سوخت های فسیلی نمی باشند. به عبارت دیگر جایگزین های انرژی هر کدام بر اساس قابلیت هایی که دارند در کاربرد های متفاوت قابل استفاده می باشند.
در یک دید کلی می توان منابع انرژی را به سه دسته تقسیم بندی نمود:
1) سوخت های فسیلی؛ 2) سوخت های هسته ای؛ و 3) منابع تجدید پذیر.
انرژی هسته ای به تنهایی پاسخگوی جایگزینی برای سوخت های فسیلی نیست. تخمین زده شده است که ذخایر اورانیوم تا کم تر از یک دهه دیگر تمام خواهد شد. علاوه بر آن استفاده از انرژی هسته ای مشکلاتی از جمله آسیب به محیط زیست و انسان به دلیل استخراج و نبود راه حل مطمئن و طولانی مدت برای ذخیره ی ضایعات هسته ای را به دنبال خواهد داشت.
منابع تجدید پذیر منابعی هستند که می توانند انرژی را بار ها و بار ها تولید کرده بدون اینکه تمام شوند. نمونه های این منابع انرژی، خورشید، باد، زیست توده، گرمای زمین و.. می باشند. این منابع زمانی که مورد استفاده قرار می گیرند، معمولاً هیچ گونه آلاینده ای در محیط زیست تولید نکرده و می توانند در سال های آینده جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی باشند.
از آن جایی که بحث مورد نظر ما مربوط به انرژی زیستی می باشد در ادامه به زیست توده و روش های تولید انرژی زیست توده می پردازیم.
روش های تولید انرژی موجود در زیست توده بسته به نوع و شرایط فیزیکی و شیمیایی توده زیستی متفاوت است. مواد خشک مانند ذغال و چوب را می توان سوزاند، اما با سوزاندن این منابع، جایگزینی آن ها سال ها به طول خواهد انجامید. همچنین سوزاندن این منابع جامد، آلودگی های محیط زیستی ایجاد می کند که در تناقض با اهداف استفاده از انرژی های جایگزین می باشد.
برخی دیگر از انواع این منابع مانند میکرو جلبک ها و سیانوباکتری ها، منابع غنی چربی و پروتئین هستند که برای تولید روغن زیستی[1] و یا مصارف غذایی مناسب هستند. این گروه از توده های زیستی بر خلاف گروه اول سرعت رشد بالایی دارند و به سرعت قابل جایگزینی می باشند. افزون بر موارد ذکر شده دسته ای دیگر از زیست توده ها مانند ضایعات حیوانی، فاضلاب های شهری و پساب صنعتی نیز وجود دارند که میزان آب بالایی داشته و قابل سوزاندن نیستند. این گروه از زیست توده ها باید طی فرایند های بیولوژیکی قرار گرفته و سوخت مناسب را از آنها استخراج کرده و آن را به انرژی مفید تبدیل نمود.
برای بازیابی انرژی از زیست توده دو روش رایج وجود دارد:
این مطلب را هم بخوانید :
1) استفاده از روش های ترموشیمیایی
مهم ترین روش ترموشیمیایی، هیدرولیز می باشد که در آن در دما و یا فشار بالا مولکول های بزرگ به مولکول های کوچک تر تبدیل شده و در مسیر متابولیکی رشد سلول قرار می گیرند. در مرحله بعد مولکولهای کوچک ایجاد شده در ساختار جدیدی به مولکولهای بزرگتر تبدیل می شوند در حالی که طی این فرایند انرژی مورد نیاز میکروارگانیسم را فراهم می آورند. بعد از این مرحله است که روش های مختلفی برای تولید سوخت به انرژی مطرح می شود.
2) استفاده از سیستم هایی که در آن میکروار گانیسم ها برای تولید انرژی از بیومس قرار می گیرد.
در این روش معمولاً از تخمیر بی هوازی برای تولید بیودیزل یا بیوگاز استفاده می شود. یکی از مزیت های روش دوم در مقایسه با روش اول عدم نیاز به درجه حرارت های بالا (صرف انرژی و هزینه بالا) می باشد.
همان طور که گفته شد میکروارگانیسم ها قابلیت تولید سوخت هایی مانند اتانول، متان یا هیدروژن را از مواد آلی دارا می باشند. به عبارت دیگر میکروارگانیسم ها توانایی تبدیل انرژی ذخیره شده در بیومس را به سوخت های پاک دارند. این قابلیت میکروارگانیسم ها بسیار شناخته شده است و این نوع تبدیل انرژی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال تبدیل مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها به الکتریسیته کم تر شناخته شده است. قابلیتی که اساس کار استفاده از میکروارگانیسم ها در پیل های سوختی میکروبی است. اگر سوخت آلی مانند گلوکز را در نظر بگیریم از راه های مختلفی می تواند وارد مسیر تبدیل به انرژی شود؛ هم می تواند به بیواتانول، بیو گاز و یا هیدروژن تبدیل شده و هم می تواند به انرژی الکتریکی تبدیل گردد.
در سال های اخیر پیل های سوختی میکروبی به عنوان منبعی جدید جهت تولید انرژی پاک و سازگار با محیط زیست مورد بررسی قرار گرفته اند. از این سیستم ها می توان علاوه بر تولید انرژی به عنوان روشی جهت حذف آلاینده ها نیز بهره برد.
پیل سوختی میکروبی وسیله ای است که در آن انرژی شیمیایی موجود در مواد قابل اکسایش به وسیله باکتری ها، به الکتریسیته تبدیل می شود. باکتری ها در محفظه آند در شرایط بی هوازی به عنوان یک زیست کاتالیست[2] عمل نموده، سوبسترا را اکسید، الکترون و پروتون آزاد می کنند. الکترون آزاد شده به الکترود آند، که گیرنده نهایی الکترون است، انتقال یافته و با عبور از یک مدار خارجی وارد محفظه کاتد می
چکیده
موضوع جدائیطلبی و تلاش برخی از گروههای اقلیت برای جدا شدن از دولت مادر، همواره مسألهای حساس برای جامعه بینالمللی به ویژه دولتی بوده که چند ملیتی یا چند قومیتی هستند. امروزه از حدود یکصد و نود کشور جهان، یکصد و بیست کشور دارای اقلیتهای بزرگ و عمدهای هستند و تعداد کمی از دولتها در جهان امروزی از همگونی فرهنگی و قومی برخوردار میباشند. موضوع جدائی یکجانبه پس از پایان استعمارزدائی و جنگ سرد وارد مرحلهای تازهای شد و نگرانی محافل بینالمللی
این مطلب را هم بخوانید :
افزایش یافت. صدور اعلامیه یکجانبه استقلال کوزوو در 17فوریه 2008 وشناسائی آن از سوی بیش از 76 کشور به ویژه کشورهای غربی ومخالفت شدید برخی دولت ها از جمله روسیه، صربستان، چین، موضوع جدائی طلبی و ارتباط و تعامل میان اصول حاکمیت و تمامیت ارضی دولتها از یک سو و حق تعیین سرنوشت مردم از