1-2-2-4- استفاده از حلال‏ها

 

در این روش استخراج پروتئین از حلال‏های چربی به منظور خارج کردن چربی استفاده می‏شود. در این راستا چربی به کمک حلال از گوشت خارج می­گردد و گوشت باقیمانده خشک شده و بدین‏گونه پروتئین استخراج شده است. البته حلال‏های مورد استفاده بیشتر از گروه الکل‏ها بوده که اتانول، پروپانول و اتیلن کلراید از جمله حلال‏های مورد استفاده می‏باشند و گزینش نوع حلال الکلی مورد استفاده برپایه هزینه و بهای آن می‏باشد (ویندسور[28]، 2001). روش استخراج پروتئین با حلال‏های الکلی متشکل از دوره‏های مختلف شستشو با الکل و جداسازی آن است به‏طوریکه عصاره‏ی نهایی بدست آمده، پروتئینی با چربی بسیار اندک و یا فاقد چربی می‏باشد (سن[29]، 2005).

 

 

 

1-2-2-5- فرایند گرمادهی سوسپانسیون[30]

 

به منظور استخراج پروتئین در فرایند گرمادهی سوسپانسیون گوشت چرخ شده با نسبت برابر با آب آمیخته و همگن می‏شود. سوسپانسیون بدست آمده در دمای 85 درجه به مدت 60 دقیقه همزده می‏شود و سپس سانتریفوژ شده و فاز جامد بدست آمده جدا می‏شود. اساس کار این روش دناتوره کردن پروتئین­های سارکوپلاسمی و غیر فعال کردن آنزیم­ها همراه با خارج کردن چربیِ سوسپانسیون می­باشد (ساتیول و همکاران، 2004).

 

 

 

1-2-3- پودر پروتئین ماهی و روش­های تولید آن

 

پودر پروتئین ماهی[31] محصول پایدار تولید شده از پروتئین ماهی است که میزان پروتئین آن بیش از میزان پروتئین موجود در گوشت ماهی می‏باشد. پودر پروتئین ماهی دارای میزان پروتئین بالا (حدود 95-60 درصد) می­باشد. از جمله مزایای پودر پروتئین ماهی می­توان به قابلیت ماندگاری زیاد (بیش از 6 ماه)، سهولت فرآوری و جابجایی، هزینه کمتر توزیع و پخش، ترکیب آسان­تر با سایر مواد اشاره نمود. علاوه بر این به سبب حجم کم، فضای اندکی اشغال کرده و بنابراین انبار کردن آن راحت­تر است (نیکی[32] و همکاران، 1992). به طور کلی برای خشک کردن گوشت ماهی و تولید پودر پروتئینی آن از خشک کردن تصعیدی[33]، خشک کردن پاششی[34] و خشک کردن با گرمادهی[35] استفاده می­شود.

 

 

 

1-2-3-1- خشک کردن تصعیدی

 

در این روش ماده در حالت انجماد خشک می­شود. در طول فرایند خشک کردن تصعیدی آب موجود در ماده خوراکی از حالت جامد (یخ) به حالت گاز (بخار آب) درآمده و از آن خارج می­گردد بدون آنکه هیچگونه مایعی ایجاد شود. فرایند خشک کردن تصعیدی شامل سه مرحله اصلی می­باشد: مرحله انجماد سریع ماده خام (که آنرا مرحله آماده­سازی نیز می­نامند)، مرحله فراهم کردن گرمای کنترل شده برای تصعید و واجذبی[36] و سرانجام مرحله خارج کردن بخار آزاد شده (رضوی شیرازی، 1380).

 

 

 

1-2-3-2- خشک کردن پاششی

 

در روش خشک کردن پاششی از یک حجم مایع نسبتا زیاد، ریز قطره­ها شکل داده می­شوند که سپس رطوبت ریز قطره­ها گرفته می­شود. برای این منظور فاز مایع به درون محفظه خشک­کن پاشیده شده و در محفظه گازهای داغ با رطوبت پایین با ریزقطره­های پراکنده شده آمیخته می­شود و رطوبت آنها گرفته می­شود. این روش خشک کردن بیشتر در صنعت لبنیات مورد استفاده قرار می­گیرد (چن و موجومدار[37]، 2008). جهت خشک کردن پروتئین ماهی می­بایست نخست گوشت ماهی با آب همراه با محافظت کننده­های دمایی همگن شده و به حالت مایع درآید و سپس در محفظه دستگاه خشک­کن پاشیده شود تا سطح ویژگی­های کاربردی پودر بدست آمده در حد قابل پذیرش باشد (شویک­لو و همکاران، 2010).

 

 

 

1-2-3-3- خشک کردن با گرمادهی

 

در این روش تنها عامل خشک کردن ماده غذایی حرارت می­باشد. برای این منظور ماده خوراکی گرمادهی می­شود تا آرام آرام رطوبت آن تبخیر شده و خشک شود. حرارت می­تواند به صورت مصنوعی توسط دستگاه گرمکن تهیه شود و یا اینکه حرارت مورد نیاز از نور خورشید تامین شود. خشک کردن ماهی با نور خورشید نخستین روش خشک کردن ماهی بشمار می­رود. در روش سنتی خشک کردن زیر نور خورشید فرایند خشک کردن به سبب دمای پایین خورشید، قدری طولانی خواهد بود و همچنین از آنجاکه فضای پیرامون را نمی­توان بطور کامل کنترل کرد خطر رشد انگل­ها و باکتری­ها در ماده افزایش یافته و از نظر بهداشتی مشکلاتی ایجاد می­نماید (چن و موجومدار، 2008).

 

 

 

1-2-4- فرآورده­های پاستا

 

پاستا یکی از فرآورده‏هایی است که پتانسیل بالایی جهت غنی شدن با پودر پروتئین ماهی را داراست. واژه پاستا یک نام عمومی برای کلیه فرآورده‏هایی از قبیل ماکارونی، اسپاگتی، نودل و غیره می‏باشد که از جمله محصولات مهم و پر مصرف غلات می‏باشند که در سال‏های اخیر مصرف آنها افزایش یافته است. سرانه مصرف محصولات پاستا در ایران در حدود 5 کیلوگرم برآورد شده است. در حالیکه متوسط سرانه مصرف این محصولات در دنیا در حدود 12-10 کیلوگرم می­باشد (پیغمبردوست و اولادغفاری، 1388). پیشرفت صنایع مربوط، سهولت تولید و نگهداری، قیمت تمام شده پایین، مقبولیت حسی بالا و در عین حال کم خطر بودن مصرف پاستا از جمله مهمترین عوامل افزایش مصرف آن می‏باشند (کروگر[38] و همکاران، 1996).

 

فرآورده­های پاستا بر اساس شکل و اندازه بسیار متغیر بوده و به امکانات و روش­های تولید و قالب­گیری از کشوری به کشور دیگر متفاوت است و تقسیم­بندی­های زیادی در این زمینه صورت پذیرفته است. یکی از تقسیم­بندی­هایی که در اروپا و نیمکره غربی معتبر است فرآورده­های پاستا را بر اساس شکل به چهار دسته دسته­بندی کرده است:

 

اسپاگتی: فرآورده­های با قطر کوچک و رشته­های توپر

 

ماکارونی: فرآورده­های بلند و توخالی

 

نودل: فرآورده­های به شکل نوارهای پهن یا بیضوی اکسترود شده

 

فرآورده­های متفرقه: توسط ماشین­های برش چرخان یا تیغه­دار برش داده می­شوند.

 

همچنین فرآورده­های پاستا را بر اساس روش تولید به دو دسته اکسترود شده و فراورده­های غلطکی دسته­بندی می­کنند.

 

فرآورده­های اکستروده شده: برای تهیه این فرآورده­ها، خمیر تحت فشار قرار گرفته و از قالب­های ویژه­ای گذر کرده و به صورت رشته­ای در می­آید. رشته­ها پس از عبور از قالب به خشک­کن منتقل می­شوند.

 

فرآورده­های غلطکی: برای تهیه این محصولات، خمیر از یک سری غلطک­ها عبور داده شده و به­صورت ورقه­ای پیوسته و یکنواخت درآمده و بتدریج از ضخامت آن کاسته می­شود. در ادامه ورقه به شکل رشته در می­آید و می­تواند خشک یا سرخ شده و یا به صورت تازه به مصرف برسد (پیغمبردوست و اولاد غفاری، 1388).

 

1-2-5- غنی­سازی فرآورده­های پاستا

 

فرآورده­های پاستا به طور رایج فرآورده­هایی با مقادیر بالای کربوهیدرات (77-74 درصد) هستند. از آنجا که برخی مواد سودمند در ترکیب عمومی پاستا به مقدار کم وجود داشته و یا پاستا فاقد آنها می­باشد می­توان پاستا را با افزودن مواد سودمند غنی­سازی نمود. غنی­سازی با سایر مواد همچنین می­تواند با هدف پدید آوردن ویژگی­های دلخواه و جدید در فرآورده انجام شود. به منظور غنی­سازی پاستا تاکنون ترکیبات گوناگونی همچون پروتئین سویا (شوگرن[40] و همکاران، 2006)، هیدروکلوییدها و پودر پیاز (راجسواری[41] و همکاران، 2013)، نخود فرنگی (سودها و لیلاواتی[42]، 2012)، پودر انبه (آجیلا[43] و همکاران، 2010)، لوبیا (هرکن[44] و همکاران، 2006)، سیب­زمینی شیرین و مخلوط آرد گندم (یاداو[45] و همکاران، 2014)، جلبک­های دریایی (پرابهاسانکار[46] و همکاران، 2009)، نشاسته موز (آگاما[47] و همکاران، 2009)، اسیدهای چرب غیر اشباع امگا-3 (یافلیس[48] و همکاران، 2008)، گوشت چرخ شده و شسته شده ماهی قزل­آلا (ستیادی[49] و همکاران، 2007) و بسیاری مواد دیگر به­کار گرفته شده­اند. مواد مورد استفاده می­توانند یا به­صورت پودر در ترکیب با آرد پاستا به فرمولاسیون آن افزوده شوند و یا به صورت تازه با مواد پاستا آمیخته شوند.

 

 

 

1-2-6- تاثیر آنزیم ترانس گلوتامیناز بر کیفیت پاستاهای غنی شده

 

به‏منظور بهبود فرایند غنی‏سازی و ارتقای کیفیت فرآورده به­دست آمده می‏توان از آنزیم‏ها نیز استفاده کرد. آنزیم‏ها به عنوان بهبود دهنده‏های غذایی شناخته شده‏اند که سالم بوده و در غذاهایی که پخته می­شوند آنزیم­ها غیرفعال می­شوند. یکی از آنزیم­هایی که کاربرد گسترده در صنعت غذا دارد، آنزیم ترانس گلوتامیناز[50] می­باشد. آنزیم­ ترانس گلوتامیناز به طور صنعتی از روش ارزان کشت دادن نژادی از نوعی باکتری با نام علمی Streptomyces mobaraense به­دست می­آید که این آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی نامیده می­شود (ساکاموتو[51] و همکاران، 1995). ترانس گلوتامیناز آنزیمی است که می‏تواند پیوندهای عرضی کووالانس بین پروتئین‏ها از جمله پپتیدها و آمین‏های ابتدایی مختلف برقرار کند. در واقع ترانس گلوتامیناز واکنش میان گروه آمیدیِ پپتید متصل به گلوتامین و گروه­های آمین لیزین را کاتالیز می­کند (باوور[52] و همکاران، 2003). در پاستاهای غنی شده با پروتئین، افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به پاستا می­تواند اثرات مثبتی به همراه داشته باشد. آنزیم ترانس گلوتامیناز به ویژه در زمانی که یک ماده پروتئینی با میزان اسید آمینه لیزین قابل توجه به پاستا افزوده می­شود، می­تواند اثرات چشمگیری در کیفیت نهایی آن داشته باشد.

 

 

 

 

1-2-7- فرضیه­ها

 

1- روش بهینه­ی تولید پودر پروتئین ماهی کیلکای معمولی به لحاظ اقتصادی و امکان­پذیری روش حرارت‏دهی می‏باشد.

 

2- پروتئین استخراج شده به روش شستشو کیفیت بهتری نسبت به پروتئین استخراج شده به روش گرمادهی دارد.

 

3- آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی می‏تواند کیفیت پاستای غنی­شده با پودر پروتئینی ماهی کیلکای معمولی را بهبود ببخشد.

 

[1] Lund

 

[2] HUFA (Highly unsaturated fatty acid)

 

[3] Khoshkhoo

 

[4] Park

 

[5] Shaviklo

 

[6] Solubility

 

[7] Functional properties

 

[8] Sarcoplasmic proteins

 

[9] Myofibrills

 

[10] Stroma

 

[11] Sathivel

 

[12] Emulsification

 

[13] Foaming

 

[14] Water binding capacity

 

[15] Water holding capacity

 

[16] Mince washing

 

[17] Lyoprotectants

 

[18] Surimi

 

[19] Jelly-like products

 

[20] Lee

 

[21] Rahmanifarah

 

[22] Hultin and Kelleher

 

[23] Fish protein hydrolysis

 

[24] Endoproteinase

 

[25] Exopeptidase

 

[26] Kristinsson and Rasco

 

[27] Solvent extraction method

 

[28] Windsor

 

[29] Sen

 

[30] Suspension heating treatment

 

[31] Fish protein powder (FPP)

 

 

4-2-2-پیکر بندی زنجیره تامین.. 10

 

5-2-2- جایابی تجهیزات.. 11

 

6-2-2-لجستیک و لجستیک معکوس.. 12

 

3-2-مرور ادبیات پیکر بندی پویای زنجیره تامین.. 14

 

4-2- لجستیک معکوس.. 22

 

1-4-2-واگذاری شبکه های لجستیک معکوس به شرکت های خارجی (3PL) 27

 

2-4-2-پیچیدگی شبکه های لجستیک معکوس.. 28

 

5-2- مرور ادبیات پیکر بندی زنجیره تامین در شرایط عدم قطعیت   31

 

6-2- نتیجه گیری.. 35

 

فصل سوم- مدل زنجیره تامین پیشنهادی.. 37

 

1-3-مقدمه.. 37

 

2-3- ساختار مدل پیشنهادی.. 38

 

1-2-3- مجموعه ها.. 38

 

2-2-3- پارامترها.. 39

 

3-2-3- متغیر ها.. 40

 

4-2-3- محدودیت ها.. 41

 

5-2-3- توابع هدف.. 45

 

6-3-نتیجه گیری.. 47

 

فصل چهارم- تصمیم گیری چند هدفه.. 48

 

1-4- مقدمه.. 48

 

2-4- دسته بندی روش های حل مسائل چند هدفه.. 51

 

3-4- مفاهیم اولیه.. 53

 

1-3-4-مساله تصمیم گیری چند معیاره.. 53

 

2-3-4- فضای اهداف در برابر فضای تصمیم.. 54

 

3-3-4- بردار اهداف غیرمسلط.. 55

 

4-3-4- جواب موثر.. 55

 

5-3-4- جواب موثر ضعیف.. 56

 

6-3-4- بردار غیرمسلط ضعیف.. 56

 

7-3-4- پاسخ پشتیبانی نشده.. 56

 

4-4- تشخیص بردار های اهداف غیر مسلط از روی شکل.. 57

 

5-4-روش های پایه یافتن مجموعه جواب غیرمسلط در مسائل مختلط عدد صحیح   60

 

1-5-4- برنامه ریزی مجموع موزون با محدودیت های اضافی.. 60

 

2-5-4- برنامه ریزی بر مبنای نقطه مرجع.. 61

 

1-2-5-4- نقطه مرجع.. 61

 

2-2-5-4-فاصله چبیشف.. 61

 

3-2-5-4- بردارهای λ-موزون راس-T .. 62

 

4-2-5-4- نقاط روی کوچکترین خطوط تراز.. 63

 

5-2-5-4-انواع روش های بهینه سازی بر پایه فاصله چبیشف.. 64

 

1-5-2-5-4-برنامه ریزی تقویت شده موزون بر اساس فاصله چبیشف.. 65

 

2-5-2-5-4-برنامه ریزی لکسیکوگراف موزون چبیشف.. 66

 

 

3-5-2-5-4- روش چبیشف تعاملی.. 67

 

5-5-2-5-4-روش تعاملی سطوح ذخیره بر پایه فاصله چبیشف.. 68

 

6-5-2-5-4-سایر روش های برپایه نقاط مرجع.. 70

 

7-5-2-5-4- نحوه ایجاد بردارهای وزنی پراکنده برای استفاده از در برنامه تعاملی   71

 

3-5-4-سایر روش های تعاملی یافتن مجموعه جواب غیر مسلط در فضای غیرمحدب.. 72

 

14-4- نتیجه گیری.. 73

 

فصل پنجم- برنامه ریزی فازی.. 74

 

1-5- مقدمه.. 74

 

1-1-5- برنامه ریزی متقارن.. 75

 

2-5- انواع دسته بندی برنامه ریزی ریاضی فازی.. 77

 

1-2-5-مدل های فازی نوع اول.. 80

 

2-2-5-مدل های فازی نوع دو.. 81

 

3-2-5-مسائل فازی نوع سوم.. 84

 

4-2-5-مسائل فازی نوع چهارم.. 86

 

3-5-برنامه ریزی فازی چند هدفه.. 87

 

4-5- نتیجه گیری.. 95

 

فصل ششم- الگوریتم پیشنهادی.. 96

 

1-6-مقدمه.. 96

 

2-6-الگوریتم دو مرحله ای بهینه سازی فازی چبیشف.. 98

 

3-6- قدم های الگوریتم دو مرحله ای بهینه سازی فازی چبیشف.. 102

 

4-6- مثال عددی.. 107

 

5-6-نتیجه گیری.. 112

 

فصل هفتم- آنالیز عددی.. 113

 

1-7- مقدمه.. 113

 

2-7- فرایند تولید اعداد تصادفی واقع گرایانه.. 114

 

1-2-7- تقاضای مشتری.. 114

 

2-2-7-ظرفیت های اولیه تجهیزات و ظرفیت گزینه های ظرفیتی   114

 

3-2-7-هزینه های ثابت.. 116

 

4-2-7- هزینه های متغیر.. 116

 

5-2-7-موجودی اولیه.. 117

 

3-7- فرایند حل مساله بهینه سازی چند هدفه زنجیره تامین پیشنهادی   119

 

فصل هشتم- نتیجه گیری و تحقیقات آتی.. 128

 

1-8- نتیجه گیری.. 128

 

2-8- پیشنهاد برای تحقیقات آتی.. 130

 

فهرست منابع و مراجع.. 131

 

فهرست کتب مرجع.. 131

 

فهرست مقالات مرجع.. 131

 

پیوست A- مفاهیم پایه تئوری فازی.. 145

 

1-A- تعاریف پایه مجموعه های فازی.. 145

 

1-1-A- مجموعه فازی.. 145

 

2-1-A- مجموعه فازی نرمال.. 146

 

3-1-A- برش α در مجموعه های فازی.. 146

 

4-1-A- مجموعه فازی محدب.. 147

 

2-A-عملگرهای مجموعه ای استاندارد در مجموعه های فازی.. 148

 

1-2-A- متمم مجموعه های فازی.. 148

 

2-2-A- اجتماع مجموعه های فازی.. 148

 

3-2-5- اشتراک دو مجموعه فازی.. 149

 

3-A-تعمیم عملگرهای مجموعه ای مجموعه های فازی.. 149

 

1-3-A-تی-نرم ها: اشتراک های فازی… 149

 

4-A- اعداد فازی.. 152

 

1-4-A-عدد فازی مثلثی.. 153

 

5-A- تئوری امکانی.. 154

 

1-5-A-معیار امکان و الزام موزون و معیار اعتبار فازی.. 158

 

6-A-غیرفازی سازی معیارهای امکانی.. 160

 

1-6-A-غیر فازی سازی معیارهای امکان و الزام فازی.. 160

 

2-6-A-غیرفازی معیار جمع موزون امکان و الزام و معیار اعتبار فازی   164

 

7-A- برنامه ریزی ریاضی فازی با استفاده از معیارهای الزام، امکان و اعتبار فازی.. 167

 

1-7-A- روش اعشاری.. 168

 

2-7-A-روش وضعیتی.. 169

 

 

 

فهرست شکل ها

 

شکل1-1: طبقات زنجیره تامین.. 8

 

شکل 1-3 : مدل شماتیک زنجیره تامین پیشنهاد شده.. 38

 

شکل 1-4: فضای تصمیم.. 54

 

شکل 2-4- فضای اهداف.. 55

 

شکل3-4- مجموعه نقاط غیر مسلط.. 57

 

شکل 4-4- فضای اهداف گسسته.. 58

 

شکل 5-4- یافتن نقاط غیر مسلط در فضای اهداف پیوسته.. 59

 

شکل 6-4- یافتن نقاط غیر مسلط در فضای اهداف غیر خطی.. 59

 

شکل 7-4- فاصله چبیشف و خطوط تراز.. 62

 

شکل 8-4- نقاط روی کوچکترین خط تراز مماس.. 63

 

شکل 9-4- وجود بیش از یک نقطه روی خط تراز برخورد کننده.. 64

 

شکل 10-4-اشعه های کاوشگر پراکنده.. 68

 

شکل 11-4-   اشعه های جستجو گر متمرکز شده.. 68

 

شکل 1-5- برنامه ریزی متقارن.. 76

 

شکل 1-6 : فضای اهداف.. 99

 

شکل 2-6- فضای ارضای اهداف.. 99

 

شکل 4-6- فضای گسترش یافته معیار ورنر روی فضای اهداف.. 102

 

شکل 3-6- نگاشت نقطه بهینه ورنر روی فضای ارضای اهداف.. 101

 

شکل 5-6- فلوچارت الگوریتم پیشنهادی.. 106

 

شکل 1-7- استراتژی بهینه.. 126

 

شکل 1-A: مجموعه فازی نرمال.. 146

 

شکل 2-A-برش α مجموعه فازی.. 147

 

شکل 3-A- مجموعه فازی محدب.. 148

 

شکل 4-A- تابع عضویت.. 153

 

شکل 5A– امکان و الزام رخداد A کوچکتر از عدد قطعی g.. 157

 

شکل 6-A- امکان و الزام رخداد A کوچکتر از عدد قطعی g.. 157

 

شکل 7-5- امکان رخداد A کوچکتر از B. 160

 

شکل 8-A- امکان رخداد A بزرگتر از B. 161

 

شکل 9-A- امکان رخداد A با توجه به B. 163

 

شکل 10-A- الزام رخداد A با توجه به B. 164

 

 

 

 

 

 

مقدار گوگرد در نفت بستگی به منطقه ای دارد که در آنجا نفت تشکیل گردیده است. بعنوان مثال مقدار آن در مواد خام نفتی کویت 2/5 درصد و در نفت منطقه آقاجاری ایران 1/36 درصد می باشد. میزان گوگرد در ایران در حدود 1.22% گوگرد در نفت خام هفت گل و 2.46% در نفت خام خارک است. نفت های اروپای شرقی، خاور دور، هند و پاکستان و برمه به طور متوسط دارای گوگرد کم تری هستند. [1]

 

در اینجا یادآوری می شود که خاصیت خورندگی نفت شرق و بوی نامطبوع آن بعلت وجود این ترکیبات می باشد.

 

1-1-8-ترکیبات ازته

 

 

روغنهای معدنی می توانند تا 1/5 درصد ازت بصورت ترکیبهای آلی دارا باشند.

 

1-1-9- مشتقات فلزی

 

هرگاه مواد باقیمانده از تقطیر نفت را بسوزانند، مانند زغال از خود خاکستر باقی می گذارد که شامل برخی از ترکیبات فلزی است. این ترکیبات بیشتر مربوط به عناصری از قبیل سیلیس – آهن – آلومینیوم – کلسیم – منیزیم – نیکل و سدیم باشد. ضمنا وانادیم در خاکستر برخی از نفت ها بدست آمده است و وانادیم را معمولا از نفت استخراج نموده ، در صنایع فولادسازی مورد استفاده قرار می دهند. مقدار این فلز در حدود 400ppm یعنی 400 گرم به ازای یک تن می باشد.

 

از آنجا که در این پروژه ، حذف ترکیبات گوگردی از نفت خام، از اهمیت خاصی برخوردار است، در مورد گوگرد و مشخصات آن اطلاعات داده شده در این بخش ، سودمند خواهد بود.

 

 

1-5- فسفینیک اسید. 15

 

1-6- مروری بر واكنش های انجام شده در فاز جامد. 20

 

1-7- هدف از پژوهش… 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم

 

 

 

بخش تجربی

 

2-1-دستگاه­های مورد استفاده. 25

 

2-1-1-دستگاه NMR.. 25

 

2-1-2- دستگاه تبخیر در خلاء. 25

 

2-1-3- شناساگر فلوئورسانس و کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) 25

 

2-1-4- دستگاه اندازه­ گیری نقطه ذوب.. 25

 

2-1-5- دستگاهIR. 25

 

2-2-مواد مورد استفاده. 25

 

2-3- تهیه ی مشتقات آمیدوآلکیل نفتول ها در مجاورت فنیل فسفینیک اسید به عنوان کاتالیزگر آلی، در دمای C^◦ 120 تحت شرایط بدون حلال. 26

 

2-3-1-بدست آوردن شرایط بهینه جهت تهیه آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از بنزآلدهید، اوره و 2-نفتول در مجاورت فنیل فسفینیک اسید به عنوان کاتالیزگر آلی.. 26

 

2-3-1-1-انتخاب کاتالیزگر مناسب برای انجام واکنش… 27

 

2-3-1-2-انتخاب دمای مناسب برای انجام واکنش… 27

 

2-3-1-3-تعیین مقدار مناسب کاتالیزگر کاتالیزگر. 28

 

2-3-1-4-انتخاب نسبت مولی مناسب واکنش دهنده­ها 28

 

2-3-1-5-بررسی حلال. 28

 

2-3-2- روش عمومی سنتز مشتق های آمیدوآلکیل نفتول ها در مجاورت کاتالیزگر آلی فنیل فسفینیک اسید   29

 

2-3-3- تهیه ی ان-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-برمو-فنیل)-متیل[-استامید ، به عنوان یک روش نمونه برای تهیه مشتقات آمیدوآلکیل نفتول ها در شرایط بدون حلال. 29

 

2-3-4- اطلاعات طیفی مربوط به چند نمونه از مشتقات 2-آمیدوآلکیل نفتول ها 30

 

2-3-4-1-([4-برموفنیل)(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل) متیل]اوره. 30

 

2-3-4-2- ان-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)فنیل متیل[-استامید. 31

 

2-3-4-3- ان-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-پارا-تولیل-متیل[-استامید. 31

 

2-3-4-4- ان-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-متوکسی-فنیل)-متیل[-استامید. 31

 

2-3-4-5- ان-[(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-کلرو-فنیل)-متیل]-استامید. 32

 

2-3-4-6- ان-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-برمو-فنیل)-متیل[-استامید. 32

 

 

 

فصل سوم

 

بحث و نتیجه گیری

 

 

 

3-1-سنتز مشتقات آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از آلدهید های آروماتیک مختلف، اوره یا استامید و 2-نفتول در مجاورت کاتالیزگر آلی جامد فنیل فسفینیک اسید در دما °C 120 و شرایط بدون حلال. 33

 

3-2- بدست آوردن شرایط بهینه جهت سنتز آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از آلدهید ، اوره و 2-نفتول در مجاورت کاتالیزگر آلی، فنیل فسفینیک اسید. 33

 

3-2-1-انتخاب کاتالیزگر مناسب برای انجام واکنش… 33

 

 

3-2-2- انتخاب دمای مناسب برای انجام واکنش… 35

 

3-2-3-تعیین مقدار مناسب کاتالیزگر. 35

 

3-2-4-انتخاب نسبت مولی مناسب واکنش دهنده­ها 37

 

3-2-5-بررسی حلال های مختلف.. 38

 

3-2-6- روش عمومی برای تهیه آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از کاتالیزگر آلی فنیل فسفینیک اسید   39

 

3-2-7-بررسی نتایج جدول 3-6. 42

 

3-2-7-1- شناسایی N-](2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-نیترو-فنیل)-متیل[-استامید. 42

 

3-2-7-2- شناسایی 1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره. 43

 

3-5-نتیجه گیری.. 44

 

3-2-8-پیشنهاداتی برای آینده. 46

 

طیف………………………………………………………………………………………………………۴۷

 

منابع……………………………………………………………………………………………………..۵۷.

 

 

 

فهرست جداول

 

عنوان————-صفحه

 

جدول3-1: بهینه سازی کاتالیزگر. 34

 

جدول3-2: بهینه سازی دما 35

 

جدول 3-3: بهینه سازی مقدار کاتالیزگر. 36

 

جدول 3-4: بهینه سازی نسبت مولی واکنش دهنده­ها 37

 

جدول3-5: بهینه سازی حلال. 38

 

جدول3-6: نتایج تهیه آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از کاتالیزگر آلی فنیل فسفینیک اسید در شرایط بدون حلال. 39

 

جدول3-7: جدول 3-7: نتایج بررسی مقایسه روش این تحقیق نسبت به سایر روش های گزارش شده درمجلات    34

 

 

 

فهرست طیف­ها

 

عنوان ———— صفحه

 

(طیف ­شماره1¹H NMR 400 MHz ) اترکیب N-[(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-نیترو-فنیل)-متیل]-استامید درحلال DMSO…….…………………………………………………………………….……………47

 

(طیف شماره1الف¹H NMR 400 MHz) پهن شده ترکیبN-[(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-نیترو-فنیل)-متیل]-استامید در حلال DMSO ……………………………………………………………..……….……48

 

(طیف شماره1ب¹³C NMR 100 MHz ) ترکیب N-[(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-نیترو-فنیل)-متیل]-استامید در حلال DMSO ………….…………………………………………………………………………………49

 

(طیف شماره 1ج¹³C NMR 100 MHz ) پهن شده ترکیب N-[(2-هیدروکسی نفتالن-1-یل)-(4-نیترو-فنیل)-متیل]-استامید در حلال DMSO ……….…………………………………..………………………………50

 

(طیف ­شماره2¹H NMR 400 MHz ) ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در حلال DMSO………………………………………………………………………………………..………….……51

 

(طیف شماره2الف¹H NMR 400 MHz) پهن شده ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در حلال DMSO……..………………………………………………………………………….….52

 

(طیف شماره2ب¹³C NMR 100 MHz ) ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در حلال DMSO…………………………………………………………………………………………………53

 

(طیف شماره 2ج¹³C NMR 100 MHz ) پهن شده ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در حلال DMSO ………..……..…………………………………………………………………..54

 

(طیف شماره2¹H NMR 400 MHz ) ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در

 

حلال D₂O DMSO. ……………….……………………………………………………………..………………..55

 

(طیف ­شماره2ذ IR) ترکیب1-((4-برموفنیل) (2-هیدروکسی نفتالن -1-یل)متیل) اوره در حلال DMSO………………………………………………………………………………………………………..56

 

 

 

چکیده:

 

دراین پروژه، روش موثری برای سنتز مشتقات آمیدوآلکیل نفتول ها با استفاده از واکنش چند جزئی آلدهید های مختلف، 2-نفتول و اوره یا استامید تحت شرایط بدون حلال در مجاورت کاتالیزگر آلی فنیل فسفینیک اسید ارائه می شود. بدست آوردن محصولات در مدت زمان کوتاه، با راندمان خوب، استفاده از مقدار کاتالیرگری کاتالیزگر ، روش جداسازی آسان و عدم استفاده از حلال از مزایای این روش می باشد.

 

 

 

 

2-1. مقدمه. 12

 

2-2. طبقه بندی محیط های زمانبندی.. 15

 

2-3. مسائل ماشینهای موازی.. 19

 

2-3-1. زمان نصب و آماده سازی.. 20

 

2-3-2. دسترسی محدود به ماشینها 26

 

2-3-3. زمان دسترسی متفاوت به کارها 27

 

2-4. مسائل با تمرکز بر موعد تحویل برای کارها 27

 

2-4-1. زمان تکمیل کارها 29

 

2-4-2. زمانهای زودکرد و دیرکرد. 29

 

2-5. مروری بر رویکرد و اصول سیستم تولیدی بهنگام. 31

 

2-6. توالی ماشینﻫای موازی با معیارهای زودکرد و دیرکرد. 33

 

2-7. جمع بندی.. 34

 

 

• فصل سوم مدل ریاضی و بهینه سازی چند هدفه. 36

 

3-1. مقدمه. 37

 

3-2. تعریف مسئله. 37

 

3-2-1. مفروضات مسئله. 39

 

3-3. مدل پیشنهادی.. 39

 

3-3-1.نمادها، تعاریف، پارامترها و متغیر های تصمیم. 40

 

3-3-2. پارامترهای ورودی.. 40

 

3-3-3. توابع هدف.. 41

 

3-3-4. محدودیتها 41

 

3-4. اعتبارسنجی مدل. 43

 

3-5. پیچیدگی مسئله. 45

 

3-6 بهینه سازی چند معیاره. 47

 

3-6-1. ارتباط غالب.. 47

 

3-6-2. نقاط بهینه موضعی.. 48

 

3-6-3. نقاط بهینه سراسری.. 48

 

3-6-4. مرز بهینه. 48

 

3-7. روشهای بهینه سازی.. 49

 

3-7-1. روشهای اسکالر. 49

 

3-7-2. روش مجموع وزنی.. 51

 

3-7-2-1. طراحی روش مجموع وزنی برای حل مسأله مورد نظر. 54

 

3-7-3. روش محدودیت- . 55

 

3-7-3-1. طراحی روش محدودیت – برای حل مسأله. 57

 

3-7-4. روشهای عکس العملی.. 57

 

3-7-5. روش های مبتنی بر منطق فازی.. 58

 

3-7-6. روش های فرا ابتکاری.. 59

 

3-7-7. الگوریتم NSGA-II. 60

 

3-7-7-1. مرتب سازی سریع. 61

 

 

3-7-7-2. عملگر گزینش تورنمنت تراکمی.. 63

 

3-7-7-3. فاصله تراکمی.. 63

 

3-7-8. طراحی روش فراابتکاری NSGA-II برای حل مسأله. 65

 

3-7-9. طراحی روش فراابتکاری CENSGA برای حل مسأله. 70

 

3-8. مقایسه روش های بهینه سازی چند هدفه. 71

 

3-8-1. شاخص متوسط فاصله از نقطه ایدهآل. 73

 

3-8-2. شاخص نرخ دستیابی به توابع هدف.. 74

 

3-8-3. شاخص گستردگی جواب های غیر مغلوب (SNS) 74

 

3-8-4. شاخص یکنواختی فضا 74

 

3-9. جمعﺑندی.. 75

 

 

• فصل چهارم محاسبات و نتایج تحقیق.. 77

 

4‐1. مقدمه. 78

 

4‐2. تنطیمات پارامترها و شرایط اجرای الگوریتم ها 79

 

4-3. الگوریتمهای NSGA-II,CENSGA.. 80

 

4-4. روش مجموع وزنی.. 80

 

4-5. روش محدودیت- . 81

 

4‐6. ساختار مسائل.. 82

 

4‐7. معیارهای ارزیابی الگوریتمها 83

 

4‐8. مسائل با ابعاد کوچک و متوسط.. 83

 

4-8-1. نتایج آزمایشات مسائل کوچک و متوسط.. 83

 

4‐9. مسائل با ابعاد بزرگ.. 90

 

4‐10. نتایج محاسباتی.. 90

 

4‐11. جمعﺑندی.. 96

 

 

• فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات.. 97

 

5‐1. مقدمه. 98

 

5‐2. نتیجهﮔیری.. 99

 

5‐3. پیشنهادهای آتی.. 100

 

فهرست منابع و مراجع. 102

 

..

 

فهرست جداول

 

جدول 2-1. محیط­های کارگاهی (نماد α) 13

 

جدول 2-2. توابع هدف رایج در ادبیات 15

 

جدول 3-1. زمان­های پردازش،موعدهای تحویل و زمان دسترسی44

 

جدول 3-2. زمان نصب ماشین یک و دو برای کارهای مختلف 44

 

جدول 4-1. حدهای بالا برای مسائل مختلف 82

 

جدول 4-2. جوابهای نامغلوب مربوط به مسأله 5j2m به تفکیک روش ها84

 

جدول 4-3. ارزیابی روشهای حل مسئله با شاخصهای کمی برای 5j2m 85

 

جدول 4-4. جوابهای نامغلوب مربوط به مسأله 5j3m به تفکیک روش ها85

 

جدول 4-5. ارزیابی روشهای حل مسئله با شاخصهای کمی برای 5j3m 86

 

جدول 4-6. جوابهای نامغلوب مربوط به مسأله 8j2m به تفکیک روش ها87

 

جدول 4-7. ارزیابی روشهای حل مسئله با شاخصهای کمی برای 8j2m88

 

جدول 4-8 . جوابهای نامغلوب مربوط به مسأله 8j3m به تفکیک روش ها 89

 

جدول 4-9. ارزیابی روشهای حل مسئله با شاخصهای کمی برای 8j3m 90

 

جدول 4-10 نتایج شاخص­های متریک برای الگوریتم CENSGAوNSGA-II 91

 

جدول 4- 11. ارزیابی آماری الگوریتم­های فراابتکاری بکار گرفته شده 94

 

فهرست شکل­ها و نمودارها

 

شکل 2-1. دسته بندی مسائل زمانبندی بر اساس مسیر تولید 19

 

شکل 3-1. سلسله­مراتب پیچیدگی محیط­های کارگاهی در مسائل زمان­بندی46

 

شکل 3-2. سلسله­مراتب پیچیدگی توابع هدف در مسائل زمان­بندی46

 

شکل 3-3. نقاط بهینه موضعی 48

 

شکل 3-4. رابطه فضای جواب و ارتباط غالب 48

 

شکل 3-5. نمایش روش مجموع وزنی با مرز بهینه پارتو محدب 52

 

شکل 3-6. نمایش روش مجموع وزنی با مرز بهینه پارتو غیر محدب 54

 

شکل 3-7. روش محدودیت- 56

 

شکل 3-8. نمایش الگوریتم NSGAII61

 

شکل 3-9. محاسبه فاصله تراکمی 64

 

شکل 3-10. ساختار کروموزوم66

 

شکل 3-11. نحوه ایجاد جمعیت اولیه 67

 

شکل 3-12. نحوه عملکرد عملگر تقاطع 69

 

شکل 3-13. عملگر تقاطع تک نقطه ای با نقطه برش 369

 

شکل 3-14. نحوه عملکرد عملگر جهش 70

 

شکل 3-15. استراتژی انتخاب در الگوریتم CENSGA و NSGA-II 71

 

شکل 3-16. دو هدف در بهینه سازی چند هدفه72

 

شکل 3-17. یک مجموعه ایده آل از جواب های نامغلوب72

 

شکل 3-18. همگرائی خوب، اما تنوع ضعیف (الگوریتم 1)73

 

شکل 3-19. همگرائی ضعیف، اما تنوع خوب (الگوریتم 2)73

 

شکل 4-1. نمایش جوابهای نامغلوب ε-محدودیت مسأله 5j2m 84

 

شکل 4-2. نمایش جوابهای نامغلوب روش وزنی مسأله 5j2m 84

 

شکل 4-3. نمایش جوابهای نامغلوب روش وزنی مسأله 5j3m86

 

شکل 4-4. نمایش جوابهای نامغلوب روش محدودیت- مسأله 5j3m86

 

شکل 4-5 . نمایش جوابهای نامغلوب روش وزنی مسأله 8j2m88

 

شکل 4-6 . نمایش جوابهای نامغلوب روش محدودیت- مسأله 8j2m 88

 

شکل 4-7 . نمایش جوابهای نامغلوب روش وزنی مسأله 8j3m 89

 

شکل 4-8 . نمایش جوابهای نامغلوب روش محدودیت- مسأله 8j3m89

 

شکل 4- 9 نمودار نتایج محاسباتی شاخص های متریک در مسائل مختل92

 

شکل 4-10. نمودارجعبه ای (BoxPlot) نتایج ارزیابی الگوریتم­های CENSGA,NSGA-II 93

 

شکل 4-11. نمودار میانگین و فواصل اطمینان (سطح اطمینان 95%)نتایج ارزیابی الگوریتم ها 95

 

 

 

Article I.          فصل اول مقدمه و کلیات

 

 

 

1-1.          مقدمه

 

زمان­بندی[1]، فرایند تخصیص منابع به فعالیت­ها با درنظر گرفتن دوره­های زمانی مربوط به آنها به منظور بهینه­سازی یک یا چند هدف می­باشد. این فرایند به عنوان یک فرایند تصمیم­گیری مبنای کار بسیاری از صنایع تولیدی و خدماتی محسوب می­شود. زمان­بندی کارای فعالیت­ها زمینه­ساز بهبود عملکرد سیستم­های تولیدی می­باشد و ضرورتی برای بقا در فضای رقابتی بازار به ­شمار می­آید.

 

تئوری زمان­بندی در ارتباط با مدل­های ریاضی است که فرایند زمان­بندی را تشریح می­کنند. چشم­انداز تئوریک یک نگرش کمی برای بدست آوردن ساختار مسائل در چهارچوب مدل­های ریاضی به­دست می­دهد که این امر با تشریح منابع و فعالیت­ها و تبدیل اهداف تصمیم­گیری به یک تابع­ هدف، صورت می­پذیرد. عمل زمانبندی در یک سازمان از مدل ها و روش های ریاضی و یا روش های ابتکاری برای تخصیص منابع محدود به کارهای در حال جریان استفاده می کند. اهمیت توالی ماشین های موازی، با هدف متمرکز بر دیرکرد از آن جهت مورد توجه است که در محیط کسب و کار حاضر، رقابت شرکت های تولیدی از طریق قابلیت آنها برای پاسخگویی سریع به تغییرات سریع در زمینه تجارتی و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه های کمتر تعیین می شود. در نتیجه، منابع، فعالیت­ها و توابع هدف عناصر کلیدی مدل­های زمان­بندی محسوب می­شوند.