دانلود مقاله نقش فناوری نانو در صنایع غذایی

اختصاصی از حامی فایل دانلود مقاله نقش فناوری نانو در صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نانو تکنولوژی ، فناوری نوین
نانوتکنولوژی فناوری جدیدی است که تمام دنیا را فراگرفته است و به تعبیر دقیق تر" نانو تکنولوژی بخشی از آینده نیست بلکه همه آینده است ". در این مقاله بعد از تعریف نانو به بیان دلایل کاربرد ها و ضرورت های توجه به این فناوری اشاره شده است.
تعریف نانو تکنولوژی
نانو تکنولوژی ، توانمندی تولید مواد ، ابزار ها و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها درمقیاس نانو می باشد.
علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایل و ساختارهایی که درکوچکترین واحد دیمانسیون (200) نانومتر یا کوچکتر وجود دارند. از تعاریف فوق بر می آید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .برای نانو تکنولوژی کاربرد هایی را در حوزه های مختلف از غذا ، دارو تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک کامپیوتر، ارتباطات ، حمل ونقل ، انرژی ، محیط زیست ، مواد هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده اند : کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن ، این فناوری را به عنوان زمینه فرا رشته ای و فرا بخش مطرح نموده است .
هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده اما اثرات تحول آفرین ، معجزه آور و باور نکردنی نانو تکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشور های بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهم ترین اولویت های تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند.
به طوریکه ژاپن درسال 2001 ، 400 میلیون دلار و در سال2004 ، 960 میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سال های 2005 - 2008 حدود7/3 بیلیون دلار اختصاص داده است .
استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد . لذا محققین ، اساتید و صنعت گران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی ، جایگاه و موقعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و حضوری فعال و حتی رقابتی در این جایگاه ایجاد نمایند . برای چنین کاری طراحی یک برنامه منسجم فراگیر و همه جانبه اجتناب ناپذیر است .
نانو تکنولوژی دارای سه شاخه نانو فناوری خشک ، مرطوب ، و محاسبه ای است که از نظر کاربردی در علوم مختلف به خصوص در ساخت و تولید مواد الکترونیکی- پزشکی و صنایع غذایی کاربرد دارد.
نانو در جهان
چهل سال پیش ریچارد فیمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل در سخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت. وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک ، تا آنجایی که من توانایی فهمش را دارم ، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فراگرفته اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک بسازند ، پس خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچکتر نماییم . در واقع آنها به مرزهای حقیقی شان در لبه های نا معلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود به طوری که یک اتم را در مقابل دیگری به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد نماییم و جای این سوال باقی می ماند که با استفاده از این فرم های بسیار کوچک چه وسایلی می توانیم ایجاد کنیم ؟
فیمن در ذهن خود یک دکتر مولکولی را تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصر به فرد کوچکتر خواهد بود و می تواند به بدن تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلولها، انجام ترمیمی و به طور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد . واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتا ینگوچی استاد علوم دانشگاه توکیو مطرح شد .او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد. مینسکی توانست به تفکرات فیمن قوت ببخشد مینسکی پدر هوش مصنوعی و شاگردش درکسلرگروهی از دانشجویان کامپیوتر را به صورت انجمنی دور هم جمع کردند . او افکار جوانترها را با یکسری ایده ها که خودش نانو تکنولوژی نامگذاری کرده بود مشغول می داشت .
درکسلر تنها درجه دکتری نانو تکنولوژی را در سال 1991 ازدانشگاه MIT دریافت داشت او یک پیشرو در طرح نانو تکنولوژی است .

شکوفایی بسیار از فناوری های مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهره گیری از نانو تکنولوژی دچار اختلال خواهند شد .
اصول پایه نانو تکنولوژی
نانو تکنولوژی، تکنولوژی سریع و نوینی است که امکان کار، دست کاری و تولید ابزار، مواد و ساختار هایی در سطح مولکولی و حتی اتمی توسط اتم در ساختارهای عملکردی در بعد نانومتر را می دهد .
ما با روشهای نانو می توانیم ابزار های چند کاره، خود تنظیم، خود کنترل و خود ترمیم بسازیم .
واژه نانو از یک کلمه یونانی به معنای" کوچک یا ریز" مشتق شده است نانو به اندازه بین 1 تا 100 نانومتر می گویند.طول موج نور مرئی بین 400- 700 نانومتر و سلول زنده اندازه ای معادل یک میکرون (1000 نانومتر ) دارد.
جدول (1) مقایسه اندازه ها از ماکرو تا مولکول را بیان می کند :
نمونه اندازه واژگان
باندهای تک شیمیایی 1/0- 5/0 مولکولی/اتمی
مولکول های کوچک زئولیت 5/0-0/1 مولکولی
نانو مواد غیر آلی،DNA،RNA 1- 1000 نانو
(MEMs)کانال های میکروسیال، تراشه های سیکلون در سلول زنده 103-104 میکرو
مواد طبیعی بیش از 104 ماکرو

اساس ارتباط نانو تکنولوژی و علم و تکنولوژی غذا
معنای حقیقی نانو ساینس و نانو تکنولوژی چیست؟
Nano science: مطالعه پدیده ها و دست کاری مواد در مقیاس های اتمی، مولکولی، ماکرو مولکولی است جایی که خصیصه ها تفاوت چشمگیری با مقیاس های بزرگ دارند.
Nano technology: تکنولوژی است که به وسیله آن ما در خواص مولکول های تشکیل دهنده مواد تغییری ایجاد می نماییم تا بتوانیم از آنها در طراحی ، تولید و استفاده از ساختارهای کاربردی، ابزار ها و... بهره جوییم (تا بهتر استفاده گردند).
معرفیIntroduction
امروزه رقابت بازارهای تکنولوژیکی برای حفظ قدرت در صنعت غذا و فراوری غذا امری ضروری است . مصرف کننده ها متقاضی محصولات معتبر (مجاز) خوش طعم و سهل و ساده هستند . آینده متعلق به محصولات ، فرآوری و فرآورده های جدیدی است که اهداف زیر را دنبال می کند :
بهبود کارایی محصول و طولانی شدن عمر ماندگاری و تازگی محصول ، بهبود کیفیت و ایمنی غذا.
نانو تکنولوژی می تواند برای توسعه مواد در اندازه های کوچک بهسازی ، کنترل و انتقال محموله شناسایی آلودگی و ابداع نانو ابزارهایی برای زیست شناسی سلولی و مولکولی استفاده شود . نانو تکنولوژی شامل ابداع و استفاده از مواد آلی و غیر آلی در مقیاس نانو می باشد.
نانو تکنولوژی نوید مهیا کردن شیوه ای برای طراحی نانو مواد داده است و مواد ساخته شده سازگار با ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژی اند و توسط ساختارهای مولکولی و دینامیکی مشخصی کنترل می گردند . در این تکنیک های بیولوژیکی قبل از تشکیل فرآورده ژن ها دچار تغییر می شوند . نانو تکنولوژی می تواند پیشرفت های آینده را کامل تر و با روش های موثرتری و به انواع دیگری آماده کند .
دست کاری پلیمرهای غذا و مجموعه های پلیمری باعث بهبود کیفیت غذا و سلامتی می گردد . نانو تکنولوژی نه تنها مواد با ویژگی جدید ایجاد می کند بلکه مواد دیگری با ویژگی های خود جمع کن، خود التیام و نگهداری تولید می کند.
ارتباط نانو تکنولوژی با مهندسی کشاورزی و سیستم های غذایی
نانو تکنولوژی به عنوان تکنولوژی قدرتمند قادر است که سیستم غذایی و کشاورزی را متحول کند .امنیت سیستم غذایی و کشاورزی ، درمان بیماری زایی با سیستم توزیع دارو و ابزارهای جدید بیولوژیکی مولکولی و اتمی (سلولی) ، ابزارهای جدید برای شناسایی پاتوژن و حفاظت از محیط زیست مثال های مهمی در رابطه با نانو می باشند.
برخی نمونه های اساسی نانو به عنوان تکنولوژی قدرتمند مدرن عبارتند از :
تولید ، فرآیند و ارسال محصولات غذایی که با امنیت بیشتری تولید شده اند زیرا نانو سنسورها برای شناسایی پاتوژن و آلودگی پیشرفت کرده است.
توسعه نانو ابزارهایی، که امکان ثبت تاریخچه محیط، موقعیت و روشهای ارسال کالا را ثبت می کند .
سیستم هایی که ترکیبی از حسگرهای هوشمند اند و موقعیت، گزارش، کنترل از راه دور را با امنیت بیشتر و موثرتری انجام می دهند .
امنیت سیستم غذایی و کشاورزی بسیار حائز اهمیت است، غذاهای سنتی باید با کنترل و امنیت بیشتری تهیه گردند.
نانو تکنولوژی پتانسیل های واقعی این سیستم ها را حفظ می کند :
راندمان تولید محصولات وفرآیند های غذایی، امنیت غذا، و پیامد های زیست محیطی تولید، انبار، توزیع بهتر غذا خواهند شد . با این فناوری در کشاورزی اگر یک گیاه یا حیوان دچار بیماری شود . روزها، هفته ها و ماه ها قبل از حضور بیماری توسط نشانه های ارگانیسم شناسایی شده و از شیوع آن جلوگیری می کنیم.
نانو در اندازه ای مشابه ویروس یا ذرات بیماری زا عفونت را شناسایی و ریشه کنی سریع آن را ممکن می سازد . نانو امکان توزیع سریع دارو را قبل از ظهور علایم ماکرو فراهم می کند . برای مثال این مواد در بدن موجود زنده کاشته می شوند و قبل از بروز تب هشدار داده و می تواند حضور بیماری را شناسایی و اطلاع دهند و سیستم توزیع را فعال نمایند این فناوری هوشمند برای سیستم بیولوژیکی و بیواکتیوBioactive مثل دارو،آفت کش ، مواد مغذی ، مواد زیست شناسی بیوراکتورهای سلولی، nutraceutical ( هر ماده غذایی یا به کاررفته در اغذیه، که با خود مزایای پزشکی و سلامتی- مثل جلوگیری یا درمان بیمار‌‌ی‌ها - را به همراه داشته باشد.

انواع مختلف این محصولات عبارتند از: غذاهای جداشده ، مکمل‌های رژیمی و افزودنی‌های ویژه اغذیه مهندسی ژنتیکی‌شده، محصولات گیاهی ، و غذاهای فرآوری ‌شده همچون حبوبات، سوپ‌ها و نوشیدنی‌ها ) پیش بینی شده اند .
ابزارهای جدید بیولوژیکی ، مولکولی ، سلولی نیازمند طراحی های ویژه برای جداسازی ، شناسایی و سنجش خواص مولکول هاست و این امکان پذیر است که با نانو پیشرفت وسیعی در تحقیقات کشاورزی ، علوم وتکنولوژی تولید مثل، تبدیل تفاله های غذا و کشاورزی به انرژی و دیگر محصولاتBy product از طریق نانو بیو پروسس های آنزیماتیکی، ممانعت و درمان بیماری در گیاه و حیوان، نانو موادهایی با مشخصه های جدید به عنوان کشف مهمی در شناسایی پاتوژن و آلودگی، مواد خود ترمیم و کاربردهای متعدد آنها در کشاورزی امکان پذیر است .
بسته بندی غذا در ظروف خود ترمیم می تواند غذا را از آلودگی میکروبی حفظ کند و نگهداری انبار، توزیع غذا را راحتر نماید .
حفاظت های زیست محیطی از طریق کاهش و تبدیل مواد کشاورزی به محصولات ارزشمند از طریق نانو راحتر است . طراحی و توسعه نانو کاتالیست که روغن های نباتی را به سوخت های با منشا زیستی Bio-based و حلال های صنعتی Biodegradable (توسط میکروب ها متلاشی می شوند) تبدیل می کنند بهبود یافته است . چنین روش هایی نانو را قدرتمند تر می کند . حفاظت های زیست محیط از طریق مدیریت مکان و محیط خارجی زمینه ایست که نانو می تواند مفید باشد . قبل از مصرف کاهو برای سالاد، سیب زمینی برای سرخ کردن، بروکلی و نان گندم داغ، بر محیط تاثیر داشته و از محیط تاثیر می پذیرند . این تاثیرات بر روی زمان مطلوب رشد محصولات ،آبیاری، حاصل خیزی و برداشت موثر خواهند بود .
محصولات کشاورزی باید در برابر هجوم حیوانات وحشی، علف هرز، حشرات ، آفات، پاتوژن ها و آب و هوای غیر قابل پیش بینی محافظت شوند . بررسی های دقیق روزانه یا شناسایی مسائلی که سلامت محصول را به خطر می اندازد و میزان نیاز به آفت کش را کاهش می دهد باید انجام شوند . مدیریت آفت تلفیقی ، زمان نیاز به آفت کش را شناسایی و بدین روش میزان نیاز به آن را کاهش می دهد این روش معروف به"Scouting" بهترین زمان برداشت حصول را شناسایی کرده و سلامتی محصول را ازنظر آلودگی شیمیایی ، میکروبی حفظ می کند .
در میان کاربردهای نانو تکنولوژی می توان به بیوسنتز و بیوپروسس مواد شیمیایی جدید محصولات دارویی ، شکستن بلوک های ساختمان زیست شناسی و مواد سنتزی ، سیستم های بیولوژیکی مصنوعی واکنش های Biodegradable برای گیاهان مغذی و حفاظت در برابر حشرات،بهسازی (بهنژادی) ژنتیک،توزیع دارو و ژن در حیوانات ، مجموعه هایی برای سنجش DNA اشاره کرد.( مطالب فوق مفهوم کلی کاربرد نانو بر سیستم غذا و کشاورزی است).
در دسته‌بندی مسایل نانویی همچنان مسائل حل نشده بسیاری وجود دارد. اما شاخه های زیر اساس نانوتکنولوژی را تشکیل می‌دهند:
• نانو مواد، بیو مواد
• نانو لوله ها
• نانو کامپوزیت، نانوکپسول
• نانو سنسورها و بیوسنسورها
• نانو فیلتر، نانو ماشین
عناصر پایه در فناوری نانو
تفاوت اصلی فناوری نانو با سایر فناوری ها در مقیاس مواد و ساختارهایی که در این فناوری مورد استفاده قرار می گیرند می باشد.
البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می گیرند خصوصیات ذاتی آنها از قبیل رنگ ، استحکام ، مقاومت و خوردگی و ... تغییر می کند در حقیقت تفاوت این فناوری با سایر فناوری ها به عناصر پایه آن بر می گردد این عناصر همان عناصر نانو مقیاسی هستند که دارای خواصی متفاوت با مقیاس ماکروشان می باشند . اولین و مهم ترین عنصر پایه، نانو ذرات هستند. منظور از نانو ذرات، ذراتی در ابعاد نانومتری در هر سه بعد می باشند . نانو ذرات می توانند از مواد مختلفی تشکیل شده باشند مانند نانو ذرات فلزی سرامیکی...
عنصر پایه بعدی نانو لوله کربنی است این عنصر در سال 1991 کشف شد و در حقیقت لوله هایی از گرافیت می باشند . اگر صفحات گرافیت را پیچیده و به شکل لوله در آوریم به نانو لوله های کربنی می رسیم .این لوله ها در اندازه های متفاوت هستند و می توانند تک دیواره یا چند دیواره باشند این لوله ها خواص بسیار جالبی دارند که منجر به ایجاد کاربرد های قابل توجهی از آنها می شود .
سومین عنصر پایه نانو کپسول است .همان طوری که از اسم آن مشخص است کپسول هایی هستند که قطر نانو متری دارند و می توان مواد مورد نظر را در درون آن کپسوله کرد سالهاست که نانو کپسول ها در طبیعت تولید می شوند مولکول هایی موسوم به فسفولیپیدها که یک سر آنها آبگریز و سر دیگر آنها آب دوست است که وقتی در محیط آبی قرار می گیرند خود به خود کپسول هایی را تشکیل می دهند، که قسمت های آبگریز مولکول در درون آنها واقع می شود و از تماس با آب ممانعت می شود، حالت برعکس این مورد قابل توجه است البته عناصر پایه گوناگون و متنوع دیگری نیز وجود دارد.
نانو بیو مواد ، نانو مواد و کاربردهای آن ها
نانو مواد به مواد ساخته شده از طریق نانو تکنولوژی یا به صورت طبیعی (مثل خاک) اطلاق می گردد.
این مواد قادرند ، که فعل و انفعالات شیمیایی کاتالیزوها را کنترل کنند این مواد ترکیبی از اندازه های مختلف هستند . نانو مواد باعث آلودگی آب و هوا می شوند اما نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.
نانو بیو مواد، مواد جدیدی هستند که می توانند موانع فرآیند های قبلی را بشکند و نهایتاً کاربردهایی با منافع بالقوه جهانی را تولید کنند . مواد در مقیاس نانو یعنی موادی که ویژگی هایشان در سطح کمتر از میکرو و یا نانو قابل کنترل است .
نانو بیو مواد به خاطر اندازه کوچکشان مورد توجه اند از جمله کاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :
 این مواد به داخل سلول نفوذ می کنند و باعث اثر بخشی بیشتر دارو می شوند .
 در پاکسازی محیط زیست استفاده می شوند.
 برای افزودن رنگ و طعم دلخواه به غذا
 برای افزودن میکرو نوترینت های حساس به حرارت و PH مثل بتاکاروتن ، اسید چرب امگا 3
 کالکیت ها Cochleat، رسوبات 2 ظرفیتی فسفولیپیدی پایدار از مواد طبیعی هستند و در برابر عوامل محیطی مقاوم اند و می توانند برای کپسوله کردن و انتقال بسیاری از مواد فعال زیستی مثل ترکیباتی که به سختی در آب حل می شوند، داروهای پروتئنی، پپتیدی، مواد مغذی حساس به حرارت و PH و شرایط نا مساعد محیطی استفاده شوند.
 حفظ سلامت غذا (نانو ذرات با چسبندگی خاص خود قادرند به صورت برگشت پذیر به برخی از انواع باکتری ها متصل شوند و مانع آلوده کردن میزبان توسط آنها شوند.)
برای اینکه سیستم انتقال غذا موثر باشد ترکیبات فعال کپسوله کننده باید به مکان مشخصی برسند، و غلظتشان در سطح مناسب باشد و برای مدت زمان طولانی ثابت باشند و از تجزیه نابهنگام آنها جلوگیری کنند . نانو ذرات توانایی بیشتری در کپسوله کردن و آزاد سازی مواد نسبت به سیستم های قدیمی تر دارند و به خصوص به خاطر اندازه کوچشان می توانند به طور مستقیم وارد سیستم گردش خون شوند.

نانولوله ها
قویترین فیبرهای شناخته شده اند صدها برابر قویتر از استیل هستند و جایگزین مناسب سرامیک معمولی، آلومینیوم، حتی فلزات در دستگاه های صنعتی تولید غذا هستند . ساخت غشا با استفاده از نانولوله ها، پتانسیل استفاده در سیستم غذایی را دارد . از این غشا ها برای جداسازی مولکول های زیستی مثل پروتئین می توان استفاده کرد .
همچنین غشاهای بسیار باریک برای اهداف آنالیزی به عنوان بخشی از یک سنسور، برای تشخیص مولکولی آنزیم ها و آنتی بادی ها و پروتئین های مختلف هستند . در حال حاضر با تحقیقات انجام شده هنوز انتخاب پذیری و بازده غشا در صنایع غذایی مطلوب نیست و بسیار گران است . اما در آینده برای جداسازی مولکول های زیستی ارزشمند مثل پروتئین ها، پپتیدها، ویتامین و مواد معدنی استفاده می شوند . این مواد در تهیه غذاهای تقویتی و یا مکمل های دارویی و رژیمی کاربرد دارند . با استفاده از اتصال موادی مثل پروتئین ها، لیپید ها و یا آنزیم به دیواره خارجی نانولوله پپتیدی بیوسنسور می سازند.
نانو کامپوزیت ها
جایگزین خوبی برای بطری های نوشیدنی هستند . استفاده از پلاستیک برای ساخت بطری سبب فساد و تغییر طعم نوشیدنی می شود . برای مثال نانو کامپوزیت ها، می توان نانو کامپوزیت تشکیل شده از نشاسته سیب زمینی و کلسیم کربنات را بیان کرد .این فوم، مقاومت خوبی به حرارت دارد سبک و زیست تخریب است و برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود .
خاک های کریستالی طبیعی مثل مواد آتشفشانی به عنوان یک ماده افزودنی در تولید کامپوزیت ها هستند و به میزان 3- 5% در تهیه نانو کامپوزیت ها از این ماده اضافه می شود .از این ماده موادی سبکتر، قویتر و مقاومتر به حرارت نسبت به پلاستیک تولید می کنند و خواص ممانعت کنندگی بهتر در برابر اکسیژن ، دی اکسید کربن، رطوبت و مواد فرار دارد . این خواص برای بسته بندی مواد غذایی بسیار مفید است و زمان ماندگاری مواد غذایی مثل گوشت های فرآیندی ، پنیر،آرد قنادی، غلات و غذاهای کنسرو شده را افزایش می دهد .
نانو کپسول
نانو ذراتی هستند که دارای یک پوسته و فضای خالی داخل آن جهت قرار گرفتن و حمل مواد مورد نظر می باشند . فسفولیپید ها با یک سر آب دوست و یک سر آب گریز تشکیل کپسول می دهند که سر آب دوست آن بیرون و سر آب گریز مولکول در درون آن قرار می گیرند . از پلیمرهایی مثل لیپید و پروتئین می توان برای ساخت نانو کپسول استفاده کرد .
نانو تکنولوژی برای توزیع تحت کنترل و سیستم کپسولی
توانایی طراحی مواد در سطح مولکولی، اتمی برای تاثیردر صنعت غذا از طریق توسعه روکش ها پوشش ها و آزاد سازی ابزار بسته بندی جدید می باشد. روکش های جدید با پلیمر های ترکیبی با محیط سازگار هستند.
سطوحBio-compatible پیشرفته برای پزشکی یا دارو سازی منجر به ظهور سطوح یا روکش های مقاوم شده است و از تشکیل بیوفیلم و چسبیدن باکتری جلوگیری می کند. نانو تکنولوژی امکان تهیه ابزارهایی برای تاثیر گذاری بیشتر و موثر تر مواد غذایی برای رسیدن به نقاط خاصی در بدن را تشدید می کند همچنین دانشمندان برای قرار گرفتن مواد مغذی، طعم، رنگ در کپسول در حال تحقیق اند .
سیستم توزیع چند ترکیبی (حلاله) توسعه پیدا کرده است . این سیستم توزیع ترکیبات فعال را انجام داده و عموماً مواد را به صورت یکباره مثل ترکیبات محلول در آب و چربی حل نکرده بلکه به صورت متناوب این عمل را انجام می دهد . بهبود ثبات و در دسترس بودن طیف وسیعی از مواد مغذی و دیگر ترکیبات، کنترل ویژگی آزاد شده و طولانی تر شدن زمان ماندگاری در حفره دهانی(احساس طعم دهانی ) از ویژگی این سیستم می باشد.
این سیستم شامل ترکیبات نانو کره ای جامد آب گریز و با قطری حدود 01/0تا 5/0 میکرون است زمانی که کره ها با آب دهان (بزاق) تماس پیدا می کنند حل می شوند و سایر صمغ های طبیعی و غیره پوشیده می گردند .
این ها می توانند با چسبیدن به غشای بیولوژیکی مثل غشای موکوسی حفره دهانی برای مدت طولانی تری حفظ شوند نانو کره ها می توانند ترکیبات معینی را در ساختار خود و در نقاط خاص و مشخصی نگه داشته تا امکان دسترسی مواد را بیشتر نمایند .همچنین این سیستم با تشدید آب گریزی موادی که حلالیت بالایی در آب دارند مثل ویتامین C امکان دسترسی این مواد را بیشتر می کنند.

مزایای متعدد سیستم کپسولی
 راحتی کنترل، این روش مایعات فرار را به پودر تبدیل کرده که بتوان راحتر کنترل شوند.
 بهسازی ثبات، این روش برای ترکیبات خاص فعال مثل طعم ها که با سایر ترکیبات مواد غذایی واکنش می دهند استفاده می شود و به این مواد عمر ماندگاری بالاتری می دهند .
 حفاظت در برابر اکسیداسیون، میکرو کره ها سطح روغنی کمتر از 5/0% داشته و در حجم بالایی نسبت به صمغ عربی و نشاسته به وسیله Spray Drier خشک شده اند.
 نگهداری ترکیبات فرار شبکه حساس به رطوبت، مواد با فراریت بالا را در خود حفظ کرده و با گذشت زمان کاهش طعم در محصول کمتر است.
 پوششهای طعم، طعم های ناخواسته می توانند توسط مولکول های فعال و سطح موکوس دهانی پوشیده شوند.
 آزاد شدن کنترل شده رطوبت، میکرو کره ها در آب دهان حل شده و ترکیبات فرار طعم را آزاد می کنند بنابراین اثر بسیار زیاد طعم را ایجاد می کنند.
 گرمای آزاد شده، نانو کره های آب گریز به دما حساسند و ترکیبات فعال و طعم ها را در دمای معین آزاد می کنند .
 انتشار متناوب ترکیبات چند فعاله، تغییر ویژگی طعم، احساس ارگانولپتیکی طولانی و پایدار از جمله مزایای این سیستم است .
کاربرد بیشتر نانو کره ها در محصولات نانوایی، خمیر های منجمد ، گوشت فرآوری، غذاهای مغذی و... بسیاری از محصولات غذایی است.
نانوسنسورها
نانو سنسورها برای شناسایی آلودگی و پاتوژن و نانو ابزارهای مرتبط.
امروزه سنسورها اطلاعات زیادی راجع به حرارت، دما، آب و هوا، موقعیت آب و هوایی، زمین، حمل و نقل دریایی و آلوده کننده های شیمیایی فراهم می‌کنند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 44   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله گزارش کارآموزی سم شناسی ، آفت کشها

اختصاصی از حامی فایل دانلودمقاله گزارش کارآموزی سم شناسی ، آفت کشها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مقدمه
انسان از قدیم الایام از یک تعادل طبیعی اکوسیستم برخوردار بوده است ولی با افزایش جمعیت و تلاش انسانها برای تأمین غذا، تعادل طبیعی اکوسیستم ها برهم خورده و آفات ، بیماریها و علفهای هرزی ایجاد شده ، بطوریکه علیرغم تلاش انسانها برای حفظ محصولات، %30 تولیدات کشاورزی از بین می رود. البته در کشورهای در حال توسعه این رقم بالاتر است مثلا در آمریکای لاتین %40 محصولات دچار خسارت می‎شوند.
در قدیم روشهای سنتی فراوانی برای مبارزه با آفات وجود داشت از جمله روش مبارزه بیولوژیک (استفاده از اردک مرغابی و پرندگان در مزرعه برای خوردن آفات) استفاده از عصاره بعضی گیاهان به صورت محلول پاشی، استفاده از مترسک بوده است ولی با پیدایش سم تحولی در کنترل خسارت آفات و بیماریها ایجاد گردید به طوریکه حتی به اثرات سوء جانبی آنها نیز توجهی نشد. ولی به تدریج به اثرات جانبی (side effects) نیز در کشت و استفاده سموم آغاز شد به طوریکه از روشهای تلفیقی و مدیریت صحیح افات استفاده می کردند. ولی به تدریج حرکت جهانی به طرف کاهش مصرف سموم در امر مبارزه با آفات و بیماریها رفت به طوریکه در کنفرانس جهانی ریودژانیرو در سال 1992 که از کشور ایران نیز شرکت داشتند، در اغلب کشورها با برنامه ریزیهای مخصوص در جهت کاهش مصرف سموم تلاش فراوان به عمل آمد. در برخی کشورها بین 50 تا 70 درصد مصرف سموم کاهش پیدا نمود.
در ایران نیز از سال 1373 پروژه جدیدی به نام پروژه کاهش مصرف سموم و استفاده بهینه از کود با تلاش وزیرکشاورزی وقت در هیئت دولت به تصویب رسید و از سال 1374 اجرای این پروژه زیر نظر 3 کمیته تحقیقات ، اجرا و ترویج و هماهنگی شروع و هماهنگی شروع و همچنان با جدیت ادامه دارد.
در اثر اجرای کامل این پروژه و سایر مواد در طول 10 سال اخیر مصرف سموم %40- 50% در کشور کاهش یافته است. اینک اجرای این پروژه با عنوان جدید توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از کود و سم در کشاورزی از اهم برنامه های وزارت جهاد کشاورزی محسوب می‎شود.
لذا توصیه بر این است که به هنگام مواجه به افزایش جمعیت آفات در مرحله نخست از روشهای مبارزه زراعی، مبارزه بیولوژیکی و مبارزه تلفیقی برای جلوگیری از آفات استفاده شده، در صورت طغیان آفات و بیماریها استفاده از سموم آن هم در قالب یک روش مدیریتی تلفیقی (IPM) قابل توصیه می‎باشد.
پیدایش سموم به بیش از هزار سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد. هومر (Homer) شاعر و مورخ معروف یونانی در حدود هزار سال قبل از میلاد مسیح اشاره به کندکش های گوگرد و خاصیت تدخینی آنها می‎کند. چینی ها در قرن شانزدهم میلادی از ترکیبات ارسنیکی، به عنوان یک ماده معدنی برای مبارزه با آفات نام می برند و کاربرد سموم ارسینکی در غرب به قرن هفدهم بر می گردد که به همراه مواد قندی برای مبارزه با مورچه استفاده می شد. نیکوتین اولین حشره کش طبیعی بود که در قرن 17 از برگهای تنباکو استخراج و برای مبارزه با سرخرطومی گیلاس به کار می رفت. پس از آن به ترتیب گرده گل داوودی در قرن 18، ماده پیرترین (که امروزه نیز از حشره کش های مهم می‎باشد) در سال 1850 موجود در شهد گلها، روتون موجود در ریشه گیاه، دریس، HCN در 1886 در کالیفرنیا علیه آفات مرکبات، ارسنیت مس در 1867 علیه سوسک برگخوار سیب زمینی، ارسنات سرب در 1892 علیه ابریشم باف ناجور (Lymantria dispar) ارسنات کلسیم در 1912 علیه آفات متعدد، روغن های نفتی و دی نیترو ارتوکرزول (DNOC) به عنوان یک سم کم دوام و کم خطر، تیوسیاناتها در 1930، مهمترین سموم مصرفی در جهان محسوب می‎شوند که همگی ترکیبات معدنی بودند در سال 1939 دانشمندی سوئدی به نام پل مولر به خاصیت DDT پی برد و جازه نوبل را برد.
البته DDT در سال 1978 توسط یک دانشمند آلمانی منتشر شده بود ولی وی از خواص حشره کشی آن بی خبر بود. این ترکیب، نخستین آفت کش با ساختار کربنی یا آلی بود.
این ترکیب در زمان جنگ جهانی دوم برای از بین بردن حشرات ناقل استفاده می‎شود و از سال 1943 در سطحی خیلی وسیع مصرف می شد.
ترکیبات کلره نظیر کامگسان، کلردان، آلدرین نیز سپس مصرف شدند که در ایران نیز مورد استعمال بودند ولی به علت دوام طولانی و مسمومیت های حاد و مزمن ترکیبات فسفره جایگزین آنها شدند که اولین گام در راه ساخت این ترکیبات را یک دانشمندان آلمانی به نام Gerh shrader برداشته بود ولی چندان کاربردی نداشت ولی به تدریج کاربرد آنها افزایش یافت به طوریکه امروزه مهمترین و پر کاربردترین سموم جهان خصوصا حشره کش ها را شامل می‎شوند. پاراتیون و مالاتیون در سالهای 1950 و 1951 مهمترین این ترکیبات بودند که در ایران نیز کاربرد وسیع داشتند.
امتیاز زیاد ترکیبات ارگانوفسفره، تجزیه و تحلیل سریع آنها به مواد غیر سمی پس از مصرف بوده و همچنین اینکه این سموم برخلاف بسیاری سموم از جمله سموم کلره، در بدن تجمع پیدا نمی کنند.
سپس سموم کار بامات در سال 1947 توسط کمپانی سوئیسی (Geigy) ساخته شدند که مهمترین آنها کار با ریل در سال 1949 نیز پیروتروئیدها ساخته شدند که اولین و مهمترین آنها «آلترین» بود که ترکیب تقریبا مصنوعی یک ترکیب طبیعی واقع در گلها به نام پیروتروم بود که در قدیم به عنوان آفت کش به کار می رفت.
تنظیم کننده های رشد نیز جدیدترین سموم به کار رفته هستند که در بین سالهای 1967- 1940 شناخته شده و ژیبرلیک اسید معروفترین ترکیب این خانواده بوده است. در انتها سموم را از نظر تاریخچه به چهار دسته تقسیم می کنند که در زیر آمده است:
1- تا قبل از کشف DDT : فقط ترکیبات معدنی داشته مانند ترکیبات ارسنیک، فلوئور، روغنهای گیاهی و حیوانی، ترکیبات گیاهی و به ندرت ترکیباتی با گروه های آلی محدود مثل تیوسیانات ولی هیچیک سنتز نبودند.
2- از سال 1939 تا 1967: DDT مهمترین آفت کش در این دوره بوده و همچنین ترکیبات اورگانوکلر، اورگانو فسفر و کارباماتها
3- از سال 1967 تا کنون: شامل شبه هورمونها بیشتر بوده خصوصا جلب کننده ها، دور کننده ها، عقیم کننده ها، حشره کش های میکروبی، میکروارگانیزمهای بیماری از نظیر قارچها، باکتری ها، پروتوزوئرها، ویروس ها، ریکسیاها و نماتدها
4- دوره بسیار جدید و آفت کش های مدرن که از چند سال پیش تا کنون به کار رفته که شامل آفت کش هایی که از درهم آمیختن سم شناسی و بیوتکنولوژی ایجاد می گردد. در حقیقت نوعی ایجاد مقاومت در گیاهان ایجاد می کنند. مثال مناسب وارد کردن ژن تولید توکیسن از باکتری "Bacillus thuringensis" به گیاه می‎باشد. این اقدام فعلا در برخی از محصولات مثل پنبه ذرت و برنج انجام می‎شود البته در کشورهای مدرن و صنعتی
طبقه بندی سموم:
به طور کلی روشهای مختلفی برای تقسیم بندی سموم وجود داشته که سه تا از معروفترین آنها تقسیم بندی براساس 1. منبع سم 2. کاربرد سم 3. ساختمان شیمیایی سم می‎باشد.
1. از لحاظ منبع سم، سموم یا طبیعی بوده یعنی در طبیعت وجود داشته و وظیفه تولید کننده سم، استخراج این سم از ترکیبات طبیعی موجود در گل ها و گیاهان است. مثل نیکوتین که از توتون استخراج می‎شود.
در حالت دوم ، سم مصنوعی بوده توسط سنتز شیمیایی ساخته می‎شود. ماده سنتز شده از نظر فیزیکی، شیمیایی، پایداری، چسبندگی، بو، فرم اختلاط با حلالها، آتش زایی و غیره باید مورد آزمایشات دقیق قرار گیرد. امروزه ترکیبات مصنوعی به مراتب از نظر تعداد بیشتر از سموم طبیعی هستند، برخلاف سالهای پیشین و گذشته دور
2. از لحاظ کاربرد سم، سموم می‎توانند حشره کش، علف کش، قارچ کش، کنه کش، موش کش، نماتدکش، باکتری کش، حلزون کش، تنظیم کننده رشد (هورمونی)، و حشره کش های میکروبی باشند که ترتیب بیان شده در بالا، نمایانگر کاهش تعداد این ترکیبات در جهان به ترتیب از حشره کش ها (که فراوانترین سموم از نظر تعداد هستند) تا حشره کش های میکروبی (نادرترین سموم از نظر کمیت) می‎باشد.
3. از نظر ساختار شیمیایی که می‎توانند ارگانوکلره، ارگانوفسفره، کاربامات، پایروتروئید، فنیل اوره آزولن ها، بنزوئیک اسیدها، بنزوایمیدازول ها، و سایر گروههای آلی متفرقه باشد که راجع به خواص هر یک مختصرا توضیح داده خواهد شد.
نامهای سموم:
الف) نام شیمیایی : این نام براساس قوانین اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی انتخاب می‎شود. در حقیقت این نام بیان کننده اجزاء تشکیل دهنده ساختار شیمیایی ترکیب و نحوه قرار گرفتن آنها نسبت به هم است.
ب) نام عمومی: این نام توسط موسسه یا کمپانی سازنده پیشنهاد شده و ابتدا در کشور سازنده و سپس به صورت یک نام بین المللی به استانداردهای جهانی (ISO) پیشنهاد می گردد. مثال بارز نام کارباریل از کارباماتها و بارایترین از گروه فسفره می‎باشد. معمولاً حرف اول نام عمومی کوچک نوشته شود.
ج) نام تجاری یا نام فرمولاسیون: اسامی زیادی برای نام تجاری نوشته می‎شود. چون در کارخانه به سلیقه خود اسمی را روی محصول خود می گذارد. معمولاً اول کلمه با حروف درشت نوشته می‎شود. مثال کارباریل بوده که نام سوین نامیده می‎شود، حالت پودری از این سم است و حالت خمیری آن sevimol می‎باشد.
* فرمول بسته شیمیایی و فرمول ساختاری سموم، مفاهیم اسده ای بوده و نیاز به توضیح اضافی نیست.
خصوصیات یک آفت کش (سم) خوب:
1. روی آفت هدف مؤثر باشد
2. اثرات سوء جانبی وری دشمنان طبیعی و آفت کم باشد.
3. گیاه سوزی نداشته باشد
4. زود تر تجزیه شده و وارد چرخه و زنجیره غذایی نشوند.
5. دوام تاثیر ‌آفت کشی خوبی داشته باشد
6. بوسیله باران شسته نشوند.
7. در محیط اسیدی و قلیایی تجزیه نشوند.
8. قابل اختلاط با سایر سموم باشند.
9. مقرون به صرفه باشد
10. برای محیط زیست حداقل خطر را داشته باشد.
11. مقاومت آفات و بیماریها در مقابل آن دیرتر ایجاد شود.
غلظت های به کار رفته در (toxicology) :
مهمترین غلظت کاربردی در toxicology ، ppm بوده که در محلولهای آبی معادل /// است. و در غیر حلولهای آبی معادل /// است. مطابق تعریف داریم:
هر درصد وزنی معادل ppm 10+4 است.
همچنین درصد وزنی، /// ، /// و واحدهایی از این دست نیز کاربرد داشته ولی از واحدهایی مانند مولاریته، مولالیته، کسر مولی و … که از «مول» استفاده میشود در این عمل استفاده نمی‎شود
آزمایشهای اولیه "Toxicoloty"
در اینجا منظور روند کار است و گر نه راجع به جزئیات بیشتر و مفاهیم اساسی توضیح داده خواهد شد.
نخستین مرحله آزمایش روی آبزیان بوده که شامل ماهی ها، خرچنگها ، کرمها وحلزونها و حتی جلبکها می‎باشد. در مرحله دوم روی جانوران خشک زی آزمایش شده، در موش ها، خوکچه های هندی، پرندگان در مقادیر مصرف مختلف بررسی شده، همچنین دوام باقیمانده سموم در خاک ، آب ، گیاه (ریشه، ساقه، برگ و میوه) و نفوذ در طبقات مختلف خاک انجام می‎گیرد.
بررسی اثرات سوء سموم بر روی دشمنان طبیعی آفات، زنبور عسل، کرم ابریشم، اجباری می‎باشد.
در تجزیه شیمیایی باقیمانده سموم در بافت های گیاهی و حیوانی با کمک از مواد رادیواکتیو انجام می پذیرد در صورت تایید تمام آزمایشات مبنی بر صلاحیت معرفی سپس آزمایشات آفت کشی آن در مناطق و اقلیم مختلف بر روی آفات آیا آفات هدف و سایر آفات انجام و اندازه گیری می‎شوند. معمولاً از 1000 ترکیب در دست آزمایش احتمال تایید یک یا دو فرمول تایید می‎شود. پس از اتمام آزمایشات، سم مورد نظر اجازه ثبت گرفته و تولید آن در انحصار شرکت تولید کننده قرار می‎گیرد.
فرمولاسیون سموم:
کمپانی های سازنده سموم معمولاً سموم خود را به صورت غلیظ به نام ماده تکنیکال عرضه می کنند که درجه خلوص ماده تکنیکال معمولاً حدود 95% می‎باشد. اما قسمت عمده اثربخشی یک سم مربوط به فرمولاسیون آن است که کشورها و شرکت های مختلف روشهای مختلفی برای آن در نظر می گیرند.
منظور از فرمولاسیون ، همانطور که در مورد رنگ یا مواد آرایشی هم داریم، افزودن ترکیبات مناسب جهت اثر بخشی بهتر و بیشتر سم و از آن مهمتر قابل استفاده و قابل استعمال کردن سم جهت مصرف در مزارع، باغات و… می‎باشد.
مثلا از امولسیون کننده استفاده شده جهت حل کردن اجزاء آلی و غیرقطبی در آب و یا سایر ترکیبات که به تفضیل بیان می‎شود.
در تهیه فرمولاسیون، نوع تهیه سم برای مصرف نگهداری، انبارداری، صرفه اقتصادی و غیره را در نظر می گیرند.
در قبل از انقلاب مقدار کمی از سموم داخل کشور فرموله می شدند ولی امروزه بیش از 80% سم در داخل کشور فرموله می‎شوند.
اگر چه متاسفانه سنتز ماده تکنیکال (ماده موثره واصلی سم) در داخل کشور انجام نشده ( به جز بعضی ترکیبات بومی و معمولی مثل مخلوط بوردو، روغن های طبیعی و مصنوعی، لایم سوفلورو … ) و خرید ماده تکنیکال از طرف دولت صورت میگیرد و تحویل کارخانجات فرمولاسیون شده و پس از فرموله شدن از طریق شرکت خدمات حمایتی و سازمان حفظ نباتات توزیع آنها در کشور انجام می‎شود.
سموم معمولاً به دو صورت خشک و محلولپاشی مصرف شده ولی فرمهای دیگر نیز داشته که به طور خلاصه به آنها می‎پردازیم.
1) فرمولاسیون خشک
1- الف) گردها یا فرمولاسیون پودری
قدیمی ترین نوع سموم بوده که قطر ذرات آن کمتر از 30 میکرون است. گرد معمولاً یک سم داخل یک حامل (carrier) است که حامل ها مواد بی اثری هستند که جهت تسهیل فرمولاسیون اضافه شده و معمولاً خاک رس، تانکها، پرلایت و سیلیکات می باشد.
ذرات گردها از 10 تا 70 میکرون امروزه متفاوت است. خاصیت گیاه سوزی کمتری دارند، و برای آفات بین خواربه کار می روند. معمولاً (5/0-10)% ماده مؤثر در حامل قرار می‎گیرد و به ویسله هواپیمای سم پاش و موتورهای سمپاش گردپاش به کار می روند. بیشتر برای مبارزه با آفات انباری مصرف داشته و بهترین مثال برای گردها گرد کارباریل %20 است.
1- ب) گرانول ها
به منظور غلبه بر باد بردگی گردها ساخت گرانول ها مرسوم شد که سموم ابتدا در یک حلال حل شده سپس ماده حاملی که شامل رسهای پرلایت و ورمی کولایت بوده به صورت غلاف و پوشش با ماده سمی آغشته می‎شود(محلول سمی)
این ترکیبات جاذب الرطوبه اند یعنی با دریافت رطوبت می‎شوند و ماده سمی را در محیط آزاد می کنند.
امروزه حتی مواد حامل را از موادی می سازند که پس از آزاد کردن سم تبدیل به ماده کودی می‎شوند. اندازه گرانولها 5-25/0 میلیمتر است. از گرانول ها برای مصارف سموم در خاک مزرعه از طریق جذب سموم از طریق ریشه ها استفاده می کنند. وجود رطوبت برای باز شدن گرانول ها ضروری
1- ج) میکروکپسولها که از همه جدیدتر بوده وماده موثره به وسیله یک پوشش نازک از ژلاتین یا اگار پوشانده است می‎شود و در حضور آب خاک به صورت تدریجی سم را آزاد کرده که خود این تدریجی آزاد کردن از مزایای این میکروکپسولها است.
1-د) خمیرها: در این فرمولاسیون سم را با یک حلال نظیر دی کلرواتان (که از همه پرکابردتر است) مخلوط کرده وبه صورت خمیر در می آورند برای آفات چوبخوار نظیر کرم خراط و غیره استفاده شده و در مبارزه با موش و حتی سوسک های خانگی (در خمیرهای سوسک کش) این حالت در ایران خیلی کاربرد دارد.
1- هـ) طعمه های مسموم: دراینها معمولاً با یک ماده خوراکی که خاصیت جلب کنندگی ماده مخلوط شده و به صورت پلات یا دانه ای عرضه می‎شود که بیشتر برای مبارزه با جوندگان (rodents) و ملخ ها کاربرد دارد.
2- فروملاسیون مخصوص محلول پاش ها
سموم محلول پاشی معمولاً به صورت سوسپانسیون، امولسیون و … غیر محلول در آب بوده بجز معدودی از علف کش ها در نتیجه یا از حلالهای مخصوص در کنار آب استفاده شده یا از امولسیون کننده ها که توضیح داده می‎شود.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  120  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی

اختصاصی از حامی فایل دانلودمقاله منابع تغذیة سوئیچینگ و خطی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

انتخاب بین یک منبع تغذیة خطی یا سوییچینگ می¬تواند بر اساس کاربرد آنها انجام شود. هر یک مشخصات مزایا و معایب خاص خود را دارند همچنین حوزه¬های متعددی وجود دارد که تنها یکی از این دو نوع می¬تواند مورد استفاده قرار گیرند و یا کاربردهایی که یکی از بر دیگری برتری دارد.
مزایای منابع تغذیة خطی:
1- نخست سادگی (طرح مدار بسیار ساده است و با قطعات کمی به راحتی پایدار می¬شود).
2- دوم قابلیت تحمل بار زیاد نویز ناچیز یا کم در خروجی و زمان پاسخ دهی بسیار کوتاه
3- برای توان¬های کمتر از w10 ارزانتر از مدارهای مشابه سوییچینگ تمام می¬شود.
معایب منابع تغذیة خطی (معایب این گونه منابع به طور کلی قابل رفع نیستند ولی به کمک طراحی بهتر قابل کاهش می¬باشند).
1- نخست آنکه تنها به صورت یک رگولاتور کاهنده قابل کاربرد هستند (ورودی باید حداقل 2 یا 3 ولت بیشتر از خروجی باشد).
2- عدم انعطاف پذیری تغذیه، افزودن هر خروجی مستلزم اضافه کردن سخت افزار زیادی است.
3- بهرة متوسط چنین منابعی کم و نوعاً 30% تا 40% است. این تلفات توان درترانزیستور خروجی تولید حرارت می¬کند و نیاز به ترانزیستور قویتری را مطرح می¬کند، تا حدود w15 روشهای معمول مفید است ولی بیش از آن نیاز به سرمایش تحت فشار وجود دارد.
تمامی این معایب در تغذیه¬های سوییچینگ رفع شده است، که عبارتند از:
1- افزایش راندمان به حدود 68% تا 90% کارکرد ترانزیستور در نواحی قطع و اشباع به انتخاب حرارت گیر یا خنک کننده و ترانزیستور کوچکتر منجر شده است.
2- به دلیل اینکه قدرت خروجی از یک ولتاژ DC بریده شده که به شکل AC، در یک قطعة مغناطیسی ذخیره می¬شود، تأمین می¬گردد. لذا با اضافه کردن تنها یک سیم پیچ می¬توان خروجی دیگری را به دست آورد، که در مقام مقایسه بسیار ارزانتر و ساده تر تمام می¬شود.
به علاوه به دلیل افزایش فرکانس کاری به حدود 50 تا KHz60 اجزاء ذخیره کنندة انرژی می¬تواند خیلی کوچکتر انتخاب شوند.
3- برخلاف منابع خطی، در توان¬های بالا قابل استفاده هستند.
همة این موارد به کاهش هزینه و توان تلفاتی و افزایش بهره¬دهی و انعطاف پذیری منجر می¬شود. معایب این منابع ناچیز بوده، و به کمک طراحی بهینه قابل رفع می¬باشد.
اولاً طرح چنین منابعی اصولاً مشکل و پیچیده است.
دوماً نویز قابل ملاحظه¬ای از آنها به محیط انتشار می¬یابد و این اشکالی است که نباید در مرحلة طراحی نادیده گرفته شود. و با کمک فیلتر و محافظ به نحو چشمگیری کاهش می¬یابد.
سوماً به دلیل ماهیت کار این منابع که بر اساس برش یک ولتاژ DC استوار است، زمان رسیدن ولتاژ خروجی به مقدار مطلوب در مقایسه با منابع خطی زیاد است، این زمان اصطلاحاً زمان پاسخ ناپایدار نامیده می¬شود.
تمامی این موارد در جهت کاهش کارآمدی انعطاف پذیری و افزایش قیمت هستند ولی با طراحی بهتر قابل بهبود می¬باشند.
البته هر یک از این منابع حوزه¬های کاری خود را دارند، عموماً برای مدارهای با راندمان و ولتاژ بالا مثل مدارهای تغذیه شونده با باطری¬های قابل حمل تغذیة سوییچینگ برتری دارد، ولی برای ولتاژهای ثابت و کم منابع خطی ارزانتر و ارجح هستند.
کارکرد منبع تغذیة سوییچینگ
اگر یک رگولاتر سوییچینگ (منابع تغذیة سوییچینگ گاهی رگولاتور سوییچینگ هم نامیده می-شوند) به عنوان یک جعبه سیاه در نظر گرفته شود در این صورت با یک منبع خطی تفاوتی ندارد.
ولی رگولاتور خطی بر اساس تأمین جریان و ولتاژ مطلوب در خروجی به وسیله یک نیمه¬هادی باید تلف شود که بعضاً زیاد هم هست و مهمترین عامل پایین بودن راندمان می¬باشد.
دلیل این امر هم کارکرد ترانزیستور در حالت خطی است یعنی جایی که ولتاژ دوسر سوییچ و جریان عبوری آن هر دو زیاد است.
در حالی که در یک منبع از نوع سوییچنیگ تغییر سطح ولتاژ خروجی از طریق تغییر در نسبت روشن به خاموش یا اصطلاحاً زمان کارکرد تراتزیستور خروجی انجام می¬گیرد. به دلیل کارکرد تراتزیستور در حالت خاموش و روشن تلفات در نیمه¬هادی در مقایسه با حالت خطی خیلی کم است.
دلیل نامگذاری این منابع به نامهای خطی و سوییچینگ هم همین حالات کارکرد عنصر نیمه هادی است.
منابع تغذیه سوییچینگ به دو نوع کلی قابل تقسیم بندی هستند:
فوروارد forward
فلای بک flyback
با وجود شباهتهای فراوان تفاوتهای متمایز کننده¬ای هم وجود دارد. نحوة عملکرد و چگونگی قرارگیری عنصر مغناطیسی تعیین کنندة نوع مدار است.
عناصر اصلی هر یک از انواع این منابع عبارتند از:
• یک منبع سوییچ جهت تهیهة موج PWM
• القاگر (در مورد منابع پیشرفته تر القاگر جای خود را به ترانس می¬دهد).
• سوییچ قدرت
• یکسو کننده
• خازن ذخیره کنندة انرژی در خروجی
• شبکه¬های حس کننده و عمل کنندة باز خورد
1-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فوروارد
آرایش کلی منابع نوع فوروارد مطابق مدار شکل زیر است.

سوییچ قدرت امکان دارد یک ترانزیستور قدرت یا یک MOSFET باشد. همچنین امکان وجود یک ترانسفورمر به جای القاگر به منظور تغییر سطح ولتاژ و ایجاد ایزولاسیون وجود دارد. (اولیة این ترانس جای القاگر را می¬گیرد و ثانویه آن بار و فیلتر خروجی را تغذیه می¬کند).
القاگر یک عنصر ذخیره کنندة انرژی است. و عملکرد مدار خیلی شبیه پیستون و چرخ طیار می¬باشد.
همان طوری که هنگامی که پیستون انرژی ندارد انرژی از سوی چرخ طیار تأمین می¬شود و در چرخه بعدی پیستون به مجموعه چرخ طیار انرژی می¬دهد؛ هنگامی که سوییچ باز است با چرخش جریان از طریق دیود انرژی از سوی القاگر تأمین می¬شود و در چرخه بعدی با بسته شدن سوییچ القاگر مجدداً توسط منبع Vin انرژی دار می¬شود.
هر دوره کاری از مدار فوق به دو بخش قابل تقسیم است. T1 هنگامی که سوییچ بسته است جریان از منبع و القاگر عبور کرده و در اختیار فیلتر و بار قرار می¬گیرد در این حالت دیود خاموش است سپس t2 سوییچ باز می¬شود در این هنگام جریان القاگر، فیلتر و بار از طریق دیود تأمین می¬گردد. و کار بدون تغییر در سطح ولتاژ خروجی ادامه می¬یابد. DC سوییچ، متوسط ولتاژ خروجی را کنترل می¬کند (عملاً 5% تا 95%).
(رابطة 1-2)
چنین منابعی ولتاژی با پلاریتة مخالف یا بزرگتر از ولتاژ ورودی نمی¬توانند تولید کنند.
2-2: رگولاتور سوییچینگ حالت فلای بک
مدارهای فلای بک از آرایش کلی در شکل 2-2 پیروی می¬کنند.

(رابطة 2-2)
با روشن شدن سوییچ قدرت القاگر از طریق منبع پرانرژی می¬گردد با خاموش شدن آن جریان بار از طریق دیود القاگر و تغذیه ادامه می¬یابد تحت حداقل ولتاژ کاری D.C به 50% می¬رسد و Tflbk برابر کل دوره کاری منهای Ton می¬شود.
علی رغم شباهتهای فراوان حالات فلای بک و فوروارد تفاوت عمدة این دو در هنگام خاموشی سوییچ قدرت است در این زمان:
در مدار فوروارد تغذیة بار از راه القاگر و دیود ادامه یابد در حالی که در مدار فلای بک این کار از راه تغذیه القاگر و دیود انجام می¬شود.
منبع تغذیه
سوییچینگ نمونه
طرح زیر طرح کلی یک منبع تغذیة سوییچینگ نمونه را به همراه شکل موجهای آن نشان می¬دهند.
توضیح مختصری دربارة هر قسمت داده شده است،

1-3: فیلتر EMI
این بخش از دو عنصر القاگر L1 و خازن C1 که یک فیلتر را می¬سازند تشکیل شده است.
دو وظیفة عمدة این بخش عبارتند از:
* ممانعت از تشعشع رادیویی در فرکانس کاری و تزریق نویز حاصل از سوییچینگ به خط تغذیه اصلی Vin.
* و دیگری جلوگیری از ورود اسپایک های موجود در تغذیه Vin به مدار.
فرکانس قطع این فیلتر نباید از 2 تا 3 برابر فرکانس کار تغذیه بیشتر باشد.
2-3: خازن انباره فیلتر ورودی
این یک خازن بزرگ است که وظیفة ذخیرة انرژی را بر عهده دارد و حداقل مرکب از دو خازن است. یک خاز الکترولیت یا تانتالیوم برای مؤلفه¬های جریان در فرکانس تغذیه سوییچینگ و یک خازن سرامیک برای مؤلفه¬های هارمونیک فرکانسی سوییچینگ.
به این دلیل که مسیرهای سیم کشی یا مدار چاپی امکان دارد طولانی باشند و امپدانس زیادی را از خود نشان دهند (هنگام عبور مؤلفه¬های بالای جریان) برای حفظ پایداری مدار و تأمین مؤلفه¬های جریان فوق الذکر وجود این دو خازن ضروری است.
مقدار این دو خازن باید به گونه¬ای باشد که در فرکانس 3 برابر فرکانس تغذیه، امپدانس ناچیزی را از خود نشان دهند.
3-3: ترانسفورمر
این قسمت علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفة تغییر سطح ولتاژ را هم بر عهده دارد.
تغییر در سطح ولتاژ با تغییر نسبی تعداد دور اولیه و ثانویه انجام می¬شود ولی اگر طرح ترانس درست نباشد پایداری مدار و ضرایب اطمینان نیمه¬های متأثر می¬شود.
4-3: سوییچ قدرت
معمولاً ترانزیستورهای قدرت یا MOSFET استفاده می¬شود، که در دو حالت کاملاً روشن یا خاموش کار می¬کنند کنترل سطح ولتاژ خروجی از طریق تغییر زمان روشن و خاموش اینها انجام می¬گیرد.
آسیب پذیرترین قسمت مدار اینجاست و اگر هر قسمت دیگری عمل نکند اولین جایی که آسیب می¬بیند این قسمت خواهد بود.
5-3: یکسوکنندة خروجی
وظیفة یکسوسازی ولتاژ خروجی را بر عهده دارد در مواردی که بعداً بررسی می¬شود باید از دیودهای سریع و حتی خیلی سریع استفاده شود.
6-3: بخش فیلتر خروجی
وظیفة ذخیرة انرژی در زمان وشنی و ارائه آن را به بار در زمان خاموشی ترانزیستور بر عهده دارد و مانند چرخ طیار انرژی را در زمان on (روشن) تحویل گرفته و در هنگام off (خاموش) به بار تحویل می¬دهد. تقریباً 50% انرژی بیشتر از مقدار مورد نیاز بار در سلف و خازن ذخیره می¬شود.
7-3: عنصر حسن کنندة جریان
روشی که در اینجا نشان داده شده است تنها یک راه حس جریان است، هدف تولید یک ولتاژ متناسب با جریان خروجی است سپس این ولتاژ تقویت شده و جهت کنترل جریان به هر روشی به کار می¬رود.
8-3: عنصر بازخورد ولتاژ
از طریق یک شبکه تقسیم مقاومتی کسری از ولتاژ خروجی به تقویت کنندة خطا جهت مقایسه با یک ولتاژ مبنا برده می¬شود. روش حس ولتاژ خروجی به این راه محدود نمی¬شود، این راه حلی معمولی است.
9-3: بخش کنترل
وظایف اصلی این قسمت حول تولید پالس¬های PWM دریافت و اعمال بازخوردهای ولتاژ و جریان و راه اندازی نرم (بعضی از پارامترهای مهم در منابع تغذیة سوییچینگ بر مبنای Vout نامی طرح
از طریق یک شبکه تقسیم مقاومتی کسری از ولتاژ خروجی به تقویت کنندة خطا جهت مقایسه با یک ولتاژ مبنا برده می¬شود. روش حس ولتاژ خروجی به این راه محدود نمی¬شود، این راه حلی معمولی است.
9-3: بخش کنترل
وظایف اصلی این قسمت حول تولید پالس¬های PVM دریافت و اعمال بازخوردهای ولتاژ و جریان و راه¬اندازی نرم (بعضی از پارامترهای مهم در منابع تغذیة سوییچینگ بر مبنای Vout نامی طرح می¬شوند و هنگامی که Vout کم است امکان آسیب رسیدن به بخشهایی از مدار هست عبور از مرحلة گذرا و نیل به حالت پایدار بدون آسیب دیدن هیچ قسمتی را راه اندازی نرم می¬نامند). متمرکز شده است و از بخشهای:
مولد موج، مقایسه گر با پالس¬های ramp، تقویت کننده¬های خطا و مرجع ولتاژ ... تشکیل یافته است.)
1-4: عوامل مؤثر در طرحی یک منبع تغذیه
جهت انتخاب یک آرایش مناسب نیاز به شناخت آرایشهای مختلف، قابلیتها و محدودیتهای آنها وجود دارد. پنج عامل متمایز کننده آرایشها به قرار زیر هستند:
1- حداکثر جریان اولیه که تعیین کنندة حد تحمل نیمه¬هادی قدرت است.
2- مقدار ولتاژی که باید روی اولیه ترانس بیفتد (یا ولتاژ ورودی).
3- بخشی از منحنی مغناطیسی B.H (مربوط به هسته¬ای که انرژی را به شکل مغناطیسی در خود ذخیره می¬کند) که این نشان دهندة آن است که کدام آرایش ترانسفورماتور کوچکتری را برای یک توان مشخص دارد.
4- ایزولاسیون ورودی از بار که ایزولاسیون DC خروجی را از ورودی تأمین می¬کند، و این اجازه را به طراح می¬دهد که خروجیهای متعددی را به راحتی اضافه کند. همچنین برحسب تقاضا می¬تواند جهت برآوردن نیازهای ایمنی به کار رود (این نیازمندیها توسط شرایط متقاضی تحمیل می¬شوند).
5- قیمت و قابلیت اطمینان، طراح همواره به دنبال طراحی با حداقل قطعه و هزینه بدون تأثیرگذاری سوء در عملکرد و یا بروز حالات ناخواسته است.
در آغاز مرحلة با توجه به یک سری فرضیات به طور تقریبی به سؤالات زیر باید پاسخ داد. بدین ترتیب در زمان و هزینة طرح و ساخت صرفه جویی ملاحظه¬ای می¬شود.
1- انتخاب اولیة نیمه¬هادی قدرت
2- انتخاب اولیة بهترین آرایش ممکن
3- پیش بینی تقریبی تلفات در قطعه
کاربرد نیمه هادی های قدرت در منابع تغذیة سوییچینگ
کشف و ترویج نیمه هادی قدرت در دهة 1930 نقطه عطفی در طرح منابع سوییچینگ به شمار می¬آید نیمه هادی¬ها مزایای فراوانی را در زمینه¬های سرعت اندازه وزن و راحتی استفاده .... به طراح می¬دهند. علی رغم پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی¬ها هنوز هم این بخش آسیب پذیرترین جزء در طرح تغذیة سوییچینگ می¬باشد. و لذا برای یک طرح خوب نه تنها نیاز به دانستن اطلاعات خوب و کافی از قطعات ضروری است بلکه شناخت نقاط ضعف نیز ضرورت دارد.
کاربرد نیمه¬هادی¬ها نقش بسیار بزرگی در قابلیت تحمل مدارات تغذیة سوییچینگ بر عهده دارد.
1-5: ترانزیستور قدرت دو قطبی BJT
این ترانزیستورها از زمان ظهور نیمه هادی در منابع تغذیة سوییچینگ به کار گرفته شدند. و هنوز هم طیف وسیعی از کاربرد را دارند پیش از ساخت بهبود و استفاده از MOSFET های قدرت، اینها اجزای هدایت شونده با جریان هستند یعنی اینکه نیاز به هدایت جریان در بیس آنها برای جاری ساختن جریان از کلکتور به امیتر وجود دارد.
در ناحیة خطی کار ترانزیستور رابطة:
(1-5)
برقرار است. در حالت سوییچینگ ترانزیستور در حالت اشباع یا نزدیک به آن کار می¬کند و رابطة فوق به این صورت در می¬آید:
(2-5)
(یا Bsat کمتر از B ناحیة خطی است). بدین معنی که برای به اشباع بردن و ماندن در آن نیاز به جریان بیشتری برای بیس وجود دارد (برای VCE حداقل و تلفات کمتر). لذا طراح باید بدترین حالت یعنی Bmin حداقل و حداکثر جریان کلکتور را در نظر بگیرد.
عوامل مؤثر در این جریان: امپدانس مؤثر دیده شده از سوی کلکتور، ولتاژ ورودی حداکثر دوره هدایت و بار این روش معمولی هدایت بیس تحت نام بایاس ثابت می¬باشد. جریان نسبتاً زیاد بیس می¬تواند برای طراح مسئله ساز باشد (مشخصاً برای جایی که می¬خواهد جریان را تأمین کند).
اگر از خط ورودی اخذ شود تلفات (VinIb) می¬تواند کاملاً زیاد باشد. اگر قرار باشد بیس توسط ولتاژ ورودی بالا هدایت شود در ازای تلفات هدایت بیسV b.ib) باید مقادیر متنابهی توان هم جهت رساندن این توان به بیس صرف گردد (VinIb).
در صورتی که از کوپلاژ ترانسفور مری استفاده شود تلفات مذکور کاهش قابل ملاحظه¬ای پیدا می-کند، اشکال این کار افزایش زیاد زمان خاموش سازی ترانزیستور در رابطه با درجة فرو رفتن در حالت هدایت فوق العاده است. راه¬حل استفاده از روش هدایت نسبی بیس می¬باشد (شکل 1-5) در یک طرح غیر بهینه تلفات بیس تا 40% کل تلفات می¬تواند افزایش یابد.
طرح دیگر هدایت نسبی بیس است، به به کاربردن یک ترانزیستور هدایت کنندة جریان کلکتور به داخل بیس جریان کافی برای در اشباع نگاه داشتن بیس تأمین می¬شود. و به خاطر اینکه این جریان از یک سیم پیچ ولتاژ پایین تأمین می¬شود تلفات و زمانهای گذرا کوتاه است.
ترانزیستورهای دو قطبی خیلی کندتر از MOSFET هستند به علاوه خیلی تحت تأثیر روش هدایت بیس قرار دارند (شکل 2-5).
در روش هدایت بیس با ولتاژ ثابت سرعت سوییچ در محدودة nsec10 تاsec 5/1 است. سرعت سوییچ اثر مستقیمی در تلفات سوییچ دارد و این تلفات رابطة مستقیمی با فرکانس کاری مدار دارد.
2-5: MOSFETهای قدرت
MOSFETهای قدرت به عنوان سوییچ های سریع شناخته شده¬اند. تکنولوژی MOSFET های قدرت امروزه خیلی توسعه یافته است و تقریباً بیش از ده بار سریعتر از سوییچ¬های BIT هستند (تحت شرایط کاری یکسان).
به علاوه ولتاژ اشباع در مقایسه با ترانزیستورهای دو قطبی خیلی کمتر است که همة اینها MOSFETهای قدرت را برای اغلب کاربردها بهترین انتخاب کرده است.
MOSFETهای قدرت اجزاء هدایت شونده با ولتاژ گیت هستند و جریان متوسط خیلی کمتری در مقایسة با BJTها نیاز دارند برای اغلب MOSFETها ولتاژ هدایت گیت باید برای اشباع درین به سورس به V10 برسد (که این خود در مقایسه با VBE مربوط به BJTها که v7 است یک مزیت محسوب می¬شود از این جهت که نیاز به کاهش ولتاژ و تلفات ناخواسته نمی¬باشد)
گیت یک MOSFET مانند خازنی با ظرفیت 900 تا PF 2000 رفتار می¬کند در حالت DC جریان چند نانوآمپر برای کار و اشباع کافی است ولی در حالت عملکرد AC جریان به طرز قابل ملاحظه¬ای افزایش می¬یابد و این بدان معناست که مدار راه انداز باید امپدانس خیلی کوچکی داشته باشد. به مانند درایور totem pole شکل 5-5 درایو فوق باید توان ارائه پیک¬های بزرگ جریان را داشته باشد.
یک راه انداز خوب برای 30 تا ns50 به راحتی کار می¬کند در بعضی موارد شاید نیاز به کاهش سرعت سوییچ باشد این کار با افزودن یک مقاومت سری به گیت انجام می¬شود.
که این کار توانایی کنترل بهتری را به طراح می¬دهد. توصیه نمی¬شود که دوره کار طولانی تر از 1 انتخاب شود (به دلیل بروز تلفات بیش از حد و مشکل حرارتی).
ساختار فیزیکی MOSFETها آنها را برای مقاصد سوییچینگ ایده آل کرده است نخستین آسودگی خاطر طراح آن است که آنها با مشکل شکست ثانویه و ازدحام جریان روبرو نیستند ولی تلفات سوییچینگ کماکان قطعه را گرم می¬کند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   32 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله پرورش ماهی کپور

اختصاصی از حامی فایل دانلودمقاله پرورش ماهی کپور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .


پیش گفتار:
استفاده مطلوب از منابع آبی، مسئله ای است که نباید از سوی کارشناسان امور نادیده گرفته شود، زیرا وضعیت اقلیمی کشورمان اقتضا می کند که حداکثر بهره برداری از منابع آبی صورت می گیرد. برای استفاده حداکثر از این منابع در مرحله اول باید از به هدر رفتن آب جلوگیری کنیم در ایران باستان روشهائی را مورد استفاده قرار می دادند که هم اکگنون نیز در اکثر مناطق کشور مرسوم است. از جمله این روشها احداث مخازن ذخیره آب است که پس از انباشتن آب در آن، در مواقع لزوم جهت امور کشاورزی و دامداری و غیره به مصرف میرسد. با توجه به وجود مخازن ذخیره آب که از قبل موجود بوده و همچنین احداث شبکه های آبیاری می توانیم از این منابع آبی جهت پرورش ماهی استفاده نمائیم. البته تجربیات در این مورد اندک است و لازم است متخصصین فن با مشاوره و همکاری، شرایط مساعد جهت انجام این کار را فراهم آورند.
امروزه با توجه به نقش و اهمیت آبزیان در تأمین پروتئین انسان، پرورش انواع آبزیان در سطح وسیعی مورد عنایت و توجه قرار گرفته است. بطوریکه هم اکنون سرمایه گذاری قابل توجهی را به سوی خود جلب کرده و افراد زیادی به این فن روی آورده اند. از طرفی محدودیت صید از دریاها و آبهای آزاد و همچنین افزایش تقاضای بازار، خود عاملی جهت استفاده از آبهای داخلی در پرورش آبزیان می باشد.
در کشور ما علیرغم وجود استعداد های بالقوه فراوانی که در مناطق ساحلی فراهم است، امکانات و استعداد های قابل توجهی نیز در اراضی و آبهای داخلی وجود دارد که می تواند در پرورش آبزیان و تولید مقدار قابل توجهی پروتئین سفید مورد استفاده قرار گیرد. از جمله این امکانات قنوات، چشمه ها و چاههای کشاورزی هستند که یا در مظهر اغلب آنها استخر های کوچک و بزرگ ذخیره آب موجود بوده و یا امکان احداث چنین استخرهائی در مجاورت آنها وجود دارد. با توجه به شرایط و موقعیت خاصی که این استخر ها از آن برخوردار هستند می توان به پرورش ماهی در آنها اقدام نمود. بعضی از این استخر ها با توجه به شرایط محیطی و موقعیت جغرافیائی جهت پرورش کپور ماهیان و بعضی از آنها جهت پرورش ماهیان سرد آبی (قزل آلا)، میتوانند مورد استفاده قرار گیرند. در این جزوه آموزشی صرفاً مسائل مربوط به پرورش کپور ماهیان در استخر های ذخیره آب کشاورزی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و امید است مورد استفاده عموم عالاقمندان بویژه روستائیان و کشاورزان عزیز قرار گیرد و در آشنائی هر چه بیشتر آنها با شیلات. علی الخصوص حرفه پرورش ماهی موثر واقع شود.

فصل اول
کلیاتی راجع به پرورش کپور ماهیان
1ـ معرفی کپور ماهیان پرورشی:
کپور ماهیان از گروه ماهیان گرمایی هستند، رشد، نمو و تولید مثل آنها در آبهای گرم با دمای بهینه 20 تا 30 درجه سانتیگراد صورت میگیرد. عمده ترین کپور ماهیان پرورشی عبارتند از:
1ـ کپور معمولی 2ـ کپور علفخوار یا آمور
3ـ کپور نقره ای یا فیتوفاگ 4ـ کپور سر گنده یا بیگ هد
بطور کلی پرورش کپور ماهیان بصورت توأم و در استخر های خاکی صورت می گیرد. هر یک از گونه های مذکور عادت غذایی خاصی دارند و پرورش توأم آنها باعث می شود تا از کلیه سطوح غذاهای موجود در استخر استفاده گردد. در این استخرها هم از طریق کوددهی منظم (جهت تولید غذاهای طبیعی) و هم از طریق دادن غذاهای دستی کلیه احتیاجات غذایی ماهیها تأمین می گردد.
در اینجا بطور جداگانه به تسریح خصوصیات هر یک از گونه های کپور ماهیان پرورشی میپردازیم.
الف ـ کپور معمولی:
از ماهیانی است که بعلت داشتن گوشت وقیمت مناسب در سراسر دنیا پرورش داده می شود.
نژاد پرورشی این ماهی دارای بدنی پهن تر و گوشتی تر از نوع وحشی است. رنگ آن در دو طرف زرد طلائی و در پشت تیره است. هر یک از فلس ها در انتها دارای یک خال سایه رنگ می باشد. باله ها تیره هستند ولی باله دمی گاهی نارنجی یا قرمز رنگ است. از علائم مشخصه این ماهی داشتن بدنی پهن و یک باله پشتی ممند می باشد.
دستگاه گوارش آن نسبتاً ساده و فاقد معده مشخص است. این ماهی همه چیز خوار است و عمدتاً از جانوران کف زی، گیاهان، مواد غذایی پوسیده بستر و داخل گل تغذیه می کند. در آب و هوای گرم و معتدل، نرها در 2ـ1 سالگی و ماده ها در 3ـ2 سالگی بالغ میشوند مناسب ترین دما برای تخم ریزی 20ـ18 درجه سانتیگراد و مناسب ترین دما جهت رشد و نمو آن 25 درجه سانتیگراد است. یک ماهی کپور 4کیلوگرمی 450ـ300 هزار عدد تخم می گذارد.
متخصصین ژنتیک، توانسته اند از ماهی کپور معمولی چند نژاد کم فلس به نام های کپور آئینه ای، کپور خطی و کپور چرمی یا لخت پرورش دهند. این ماهی در شرایط پرورشی بخوبی از انواع غذاهای دستی استفاده می کند.
ب ـ کپور علفخوار یا آمور:
این ماهی عمدتاً از گیاهان عالی و جلبکهای ریسه ای تغذیه می کند. تغذیه فعال این ماهی از گیاهان زمانی شروع می شود که طول ماهی به 3 سانتیمتر و بیشتر رسیده باشد. میزان غذای مصرفی این ماهی در هر شبانه روز حدود 40% وزن بدن و ضریب تبدیل غذا به گوشت حدود 1: 30ـ25 می باشد. مرز شروع و قطع تغذیه این ماهی بین 12ـ10 درجه سانتیگراد میرسد تغذیه ماهی آمور شروع شده و در فصل پائیز زمانی که درجه حرارت به همین حد میرسد، قطع می گردد. این ماهی از گوشت مرغوب و با ارزشی برخوردار است و به طول و وزن قابل توجهی می رسد، بطوریکه طول آن ممکن است تا 5/1 متر و وزن آن تا 50 کیلوگرم برسد. ماهی آمور دارای بدنی کشیده، سرپهن، پوزه گرد و فلسهای درشت می باشد. این ماهی بر خلاف کپور معمولی دارای یک باله پشتی کوتاه است. در سن 5ـ3 سالگی بالغ می شود، یک ماهی آمور 7 کیلوگرمی حدود 800 هزار عدد تخم تولید می کند. این ماهی نقش مفیدی در کنترل گیاهان هرز کف و دیواره های استخر دارد.
ج ـ کپور نقره ای یا فیتوفاگ:
فلسهای این ماهی ریز و نقره ای و بدن فشرده است. روی شکم از زیر گلو تا مخرج لبه ای تیز وجود دارد. زائده های کمان برانشی آن بلند است که از دو طرف بهم متصل شده و در نهایت توده ای اسفنج مانند به وجود می آورند که کار فیلتر کردن آب و گرفتن پلانکتونهای غذائی را انجام میدهند. این ماهی در مراحل اولیه رشد از انواع فیتوپلانکتونها و زئوپلانکتونها و در مراحل اصلی رشد عمدتً از فیتوپلانکتونها تغذیه می کند. گرچه در مورد میزان مصرف غذای آنها ارقام کاملاً صحیحی در دست نیست ولی به نظر میرسد که این ماهی روزانه به مقدار 17% وزن بدن خود احتیاج به غذا داشته باشد. درجه حرارت شروع و قطع تغذیه شبیه کپور علفخوار است. پرورش این ماهی در استخر های خاکی مبتنی بر کوددهی استخرهاستو در شرایط آب و هوائی معتدل و گرم، در سن 4ـ3 سالگی بالغ می شود. تعداد تخم های یک ماهی فیتوفاگ 7 کیلوگرمی حدود 500 هزار عدد است. در بازارهای ماهی فروشی به این ماهی به غلط آزاد پرورشی گفته می شود.
د ـ کپور سرگنده یا بیگ هد:
با توجه به اینکه سر این ماهی نسبت به سایر ماهیهای هم گروه خود بزرگتر است، به آن کپور سرگنده گفته می شود. بسیاری از اخصاصات ساختمانی و زیستی آن شبیه ماهی کپور نقره ای است. خالهای تیره وصله مانند روی بدن، ار ویژگیهای بارز آن است. لبه تیز روی شکم این ماهی کوتاه و تنها زیر پایه باله های سینه ای و شکمی قرار دارد. غذای اصلی این ماهی را زئوپلانکتونها تشکیل میدهند. تیغه های داخل قوس برانشی نسبتاً بلند بوده که برای فیلتر کردن انواع زئوپلانکتونهای موجود در آب تکامل یافته است. این ماهی در صورت فراوانی غذا رشد قابل توجهی می کند.
گرچه این چهار گونه کپور در مراحل اولیه زندگی عمدتاً از انواع پلانکتون ها تغذیه می کنند و رقیب غذایی یکدیگرند ولی پس از رسیدن به طول تقریبی 3 سانتیمتر و بیشتر بتدریج غذای آنها اختصاصی شده و هر یک از آنها از گروه غذاهای مربوط به خود استفاده می نمایند.
در استخر های خاکی پرورشی مواد غذائی طبیعی موجود در استخر به 4 گروه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
فیتوپلانکتونها ـ گیاهان عالی ـ کف زیان و زئو پلانکتونها. زمانی که این چهار گونه کپور پرورشی بصورت توأم یا پلی کالچر پرورشی داده میشوند، کپور نقره ای از فیتوپلانکتون ها، کپور علفخوار از گیاهان عالی کپور معمولی از کف زیان و کپور سرگنده از زئوپلانکتونها تغذیه می کند. البته زمانی که از غذای دستی به عنوان مکمل و با قسمت اصلی غذا استفاده می شود ممکن است نحوه تغذیه و انتخاب غذا توسط ماهیها تغییر نماید، بطوریکه مثلاً ماهی آمور نیز ممکن است از غذای کنسانتره استفاده کند.
2ـ شرایط پرورش کپور ماهیان
الف ـ آب
کمیت و کیفیت آب برای پرورش ماهی از جمله عمده ترین عوامل مؤثر در مزارع پرورشی ماهی است. در صورت عدم تأمین آب کافی با خصوصیات فیزیکی و شیمیائی مناسب بایستی از انتخاب زمین در آن محل به منظور پرورش ماهی صرف نظر کرد. میزان آب مورد نیاز با در نظر گرفتن کیفیت خاک بستر استخرها (نفوذپذیری خاک)، میزان تبخیر سطحی و تعویض آب در اثر فعل و انفعالت زیستی موجودات زنده استخر محاسبه می شود و معمولاً بین 5ـ3 لیتر در ثانیه در هکتار است. کیفیت آب مورد استفاده در پرورش ماهی در تمام طول سال بایستی مورد توجه قرار گیرد و باید مطمئن بود که هیچگونه منبع تغییر دهنده کیفیت آب یا آلودگی در منطقه موجود نیست. آبهای زیر زمینی مثل چاه، چشمه و قتان دارای کیفیت و ترکیب ثابتی هستند در حالیکه آبهای جاری تحت تأثیر عوامل محیطی تغییر دهنده قرار دارند. در صورتیکه منبه آبی دارای سابقه سیلابی و گل و آلودگی است بایستی امکان ته نشین شدن مواد رسوبی وجود داشته باشد و از وارد شدن مستقیم اینگونه آبها به استخر پرورشی ممانعت شود.
مهمترین ویژگیهای شیمیایی آب جهت پرورش کپور ماهیان عبارتند از:
1ـ PH یا اسیدیته: PH آب بیانگر حالت اسیدی، قلیائی یا خنثی بودن آن است. بهتر آن است. بهتر است آب مورد استفاده جهت پرورش خنثی تاکمی قلیائی باشد (PH=7-8).
2ـ EC با هدایت الکتریکی هدایت الکتریکی آب بیانگر میزان املاح محلول آن است. EC حدود 2000 میکروموس بر سانتی متر مربع برای پرورش کپور ماهیان بسیار مناسب است ولی اگر شوری آب استخر در نهایت به حدود 5000 میکروموس برسد اثرات سوء چندانی ندارند.
3ـ اکسیژن محلول: آب ورودی استخر ها بایستی از میزان اکسیژن لازم برخوردار باشد بهترین میزان اکسیژن محلول آب برای کپور ماهیان حدود 6ـ5 میلی گرم در لیتر است. هر چند توان تحمل کپور ماهیان نسبت به کاهش میزان اکسیژن محلول آب زیاد است ولی این میزان نبایستی از 2 میلی گرم در لیتر کمتر شود. آب چشمه هاـ چاهها و قنوات معمولاً از میزان اکسیژن محلول کمی برخوردارند، بنابراین در صورتیکه قرار باشد در این مکانها استخر پرورش ماهی احداث گردد بهتر است محل احداث استخر تا مظهر قنات ـ چشمه با چاه حدود 100 ـ 50 متر فاصله داشته باشد که آب قبل از وارد شدن به استخر فرصت اکسیژن گیری از محیط اطراف را داشته باشد.
4ـ سختی: میزان سختی آب جهت پرورش ماهی بهتر است در حدود 300 ـ 100 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم باشد.
5ـ دما: حداکثر درجه حرارت آب نباید از تحمل کپور ماهیان پرورشی که 30 درجه سانتیگراد است تجاوز نماید. مناسب ترین درجه حرارت برای تغذیه و رشد و نمو مطلوب کپور ماهیان 35 درجه سانتیگراد است.
6ـ آب بایستی عاری از مواد آلاینده و فلزات سنگین باشد.
7ـ رنگ و بوی آب بایستی در حد طبیعی باشد.
ب ـ خاک
استخر های پرورش ماهیان گرمابی خاکی است و خاک ماده اصلی ساختمانی این استخر ها را تشکیل میدهد. نظر به اینکه در بهره برداری از استخر های دو منظوره که عمدتاً به صورت بتنی و یا دیواره های بتنی هستند بحث احداث استخر مدنظر نمی باشد. لذا از ذکر جزئیات بیشتر در مورد خصوصیات خاک خودداری می شود.
3ـ احتیاجات غذائی کپور ماهیان
آبزیان نیز مانند سایر جانوران به منظور تأمین انرژی مورد نیاز فعالیتهای زیستی، رشد، نمو و تولید مثل احتیاج به مواد غذائی دارند. از نظر نوع عادت غذائی آبزیان به جهار گروه تقسیم می شوند.
1ـ آبزیان گیاخوار (Herbivour) مانند ماهی آمور و کپور نقره ای
2ـ آبزیان گوشتخوار (carnivour) مانند انواع آزاد ماهیان
3ـ آبزیان همه چیز خوار (omnivour) مانند ماهی گپور معمولی
4ـ آبزیان پوسیده خوار (detrivour) مانند میگو ها و کفال ماهیان
علیرغم تقسیم بندی مذکور، اکثر ماهیان در مراحل اولیه رشد و نمور پس از نوزادی، از موجودات ریز جانوری (زئوپلانکتونها) استفاده می کنند ولی پس از اینکه بچه ماهیها به رشد و نمو کافی رسیدند تغذیه اختصاصی خود را آغاز می کنند. برای مثال ماهی کپور علفخوار با اینکه رژیم غذائی علفخواری دارد تا رسیدن به وزن حدود 3 گرمی عمدتاً از زئوپلانکتونها تغذیه کرده و سپس وارد مرحله گیاهخواری می شود.
از نقطه نظر منبع تولید و تأمین، غذای کپورماهیان پرورشی به دو گروه طبیعی یا زنده و غذا های ترکیبی یا دستی تقسیم بندی می شوند. از غذاهای زنده معمولاً در طول مراحل اولیه رشد و نمو و از غذاهای ترکیبی در سایر مراحل پرورشی استفاده می شود.
الف ـ غذا های زنده:
به کلیه موجودات زنده گیاهی و جانوری که مورد تغذیه ماهی قرار می گیرند غذای زنده گفته می شود. غذا های زنده با توجه به ارزش غذائی بالا و علاقه ماهی به آنها در پرورش ماهیان گرمایی اهمیت خیلی زیادی دارد. چرخه تولید غذاهای زنده در استخر های پرورش ماهیان گرمایی تا حدودی شبیه مناطق کم عمق دریاچه های پر تولید است. در این محیطهای آبی گیاهان خاکزی انجام میدهند. این گیاهان تک سلولی توسط جانوران زیر آبی یا زئوپلانکتونها و همچنین توسط برخی آبزیان مثل کپور نقره ای خورده میشوند. این موجودات مصرف کنندگان اولیه نام دارند. زئوپلانگتونها به مصرف آبزیان کوچک مثل بچه ماهیها و برخی آبزیان بزرگتر مثل کپور سرگنده میرسد که به آنها مصرف کنندگان ثانویه گفته می شود. در استخر های پرورشی برخلاف محیطهای طبیعی حلقه های بعدی تولید و مصرف حذف میگردد و انسان بهره برداری از تولید را انجام می دهد.
همانطور که اشاره شد غذاهای زنده به دو گروه گیاهی پرسلولی شامل انواع گیاهان عالی مثل جلبکها، عدسکهای آبی، نی و غیره تقسیم می شوند که هر یک در مراحل مختلف رشد و نمو ماهیها مورد تغذیه قرار می گیرند.
عمده ترین جانوران آبزی که مورد تغذیه نوزاد ها، بچه ماهیها و ماهیهای بزرگ قرار می گیرند. عبارتند از، زئوپلانکتونهای ریز، سخت پوستان ریز، حشرات آبزی، نرمتنان، کرمها و غیره. هر یک از این ارگانیزرمهای جانوری در مرحله خاصی از زندگی ماهی مورد استفاده قرار می گیرند برای مثال زئوپلانکتونهای ریز بعد از فیتوپلانکتونها غذای اصلی نوزادان کپور ماهیان را تشکیل میدهند. سایر جانوران آبزی نیز با توجه به عادات غذائی ماهیان مورد تغذیه قرار میگیرند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  29  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود فایل روت گوشی سامسونگ i9502 با لینک مستقیم

اختصاصی از حامی فایل دانلود فایل روت گوشی سامسونگ i9502 با لینک مستقیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

موضوع :

دانلود فایل روت گوشی سامسونگ i9502 با لینک مستقیم

CF-Auto-Root-ja3gchnduos-ja3gchnduoszn-gti9502.zip

فایل روت را در یک فایل زیپ قرار دادیم که میتوانید دانلود کنید