پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی
سال:1396 | دوره:6 | شماره:3 |تعداد مقالات:8

در این تحقیق به منظور بهینه سازی فرایند استخراج روغن از دانه های سیاه دانه به کمک پیش تیمار میدان الکتریکی متناوب از 3 سطح شدت میدان الکتریکی (0.25، 3.25 و 6.25 کیلووات بر سانتی متر) و 3 سطح تعداد پالس (10، 30 و 50) استفاده گردید و بعد از اعمال این پیش تیمارها، روغن دانه ها با پرس مارپیچی و با سرعت های متفاوت (11، 34 و 57 دور در دقیقه) استخراج گردید و میزان راندمان روغن کشی، شاخص رنگ، پایداری اکسیداتیو، ضریب شکست و ترکیبات فنلی کل نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری و بهینه سازی فرایند به روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش شدت میدان الکتریکی و تعداد پالس، شاخص رنگ روغن، افزایش ولی میزان پایداری اکسیداتیو در روغن کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که پارامترهای مورد مطالعه تاثیری بر میزان ضریب شکست نداشتند و با افزایش سرعت دورانی پرس مارپیچی از میزان راندمان روغن کشی کاسته شد. افزایش شدت میدان الکتریکی و تعداد پالس ها ابتدا منجربه افزایش راندمان روغن کشی و ترکیبات فنلی کل گردید ولی با افزایش بیشتر این متغیرها، این دو پارامتر کاهش یافت. باتوجه به نتایج بهینه سازی فرایند می توان بیان نمود که فرایند میدان الکتریکی متناوب با شدت میدان الکتریکی 1.18 کیلووات بر سانتی متر، تعداد پالس 48 و پرسی با سرعت دورانی 11.01 دور در دقیقه منجربه رسیدن به حداکثر راندمان استخراج، پایداری اکسیداتیو و ترکیبات فنلی کل گردید.

از آنجایی که میزان مصرف فیبر در ایران کمتر از 30 گرم در روز است، زمینه بروز بیماری های قلبی و عروقی، دیابت و انواع سرطان فراهم است. پس باتوجه به مصرف سرانه نان، این پژوهش با هدف بهینه سازی فرمول نان غنی شده با باگاس فراوری شده نیشکر، طراحی شد. بدین منظور فیبر باگاس نیشکر در 4 سطح صفر، 5، 10 و 15 درصد و صمغ زانتان در 4 سطح صفر، 0.5، 1 و 1.5 درصد (وزنی/وزنی بر پایه آرد) به فرمول نان بربری اضافه شدند. نتایج نشان داد که افزایش فیبر باگاس نیشکر موجب بهبود ویژگی های رئولوژیکی خمیر می شود. این در حالی است که تمام نمونه نان ها با کاهش شدید حجم همراه بودند. همچنین ارزیابی حسی تیمارها نشان داد که اگرچه افزایش مقدار فیبر باگاس نیشکر سبب افت شاخص شکل، تخلخل، قابلیت جویدن و بافت انواع نان شد، اما بو و طعم نمونه های دارای فیبر باگاس نیشکر بیشترین امتیاز را به خود اختصاص دادند. ارزیابی کلی سفتی نان تازه حاکی از آن است که نان های غنی شده با فیبر باگاس نیشکر دارای بافت بسیار نرم تری نسبت به نمونه شاهد بودند. طی دوره ماندگاری هم این وضعیت ادامه پیدا کرد و موجب به تاخیر افتادن بیاتی نان شد. به طورکلی، بررسی مجموعه ویژگی های آرد، خمیر و نان بربری نشان داد که تیمارهای دارای فیبر باگاس نیشکر در دامنه 5 تا 10 درصد و بدون صمغ زانتان، برای تولید نان بربری سلامتی بخش مناسب بود.

خمیرترش، اکوسیستم تخمیری مناسبی برای جداسازی باکتری های اسیدلاکتیک با اثرات ضدقارچی محسوب می شود. در این پژوهش، ابتدا جدایه های لاکتیکی غالب خمیرترش های سبوس برنج و سبوس گندم به روش مولکولی شناسایی شدند سپس فعالیت ضدقارچی این جدایه ها و پالیده کشت حاصل از فازهای رشد لگاریتمی و سکون آنها به ترتیب بر اساس روش های کشت دولایه و لکه گذاری اسپور قارچ در برابر آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس نایجر مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج توالی یابی محصولات PCR، لاکتوباسیلوس پاراپلانتاروم در خمیرترش سبوس گندم و پدیوکوکوس پنتازاسئوس در خمیرترش سبوس برنج به عنوان جدایه لاکتیکی غالب شناسایی شدند. نتایج حاصل از کشت دولایه نیز قابلیت بازدارندگی هر دو جدایه لاکتیکی از رشد شاخص های قارچی را در مقایسه با نمونه کنترل تایید نمود. علاوه بر این، تاثیر بازدارنده هر دو جدایه لاکتیکی بر علیه آسپرژیلوس فلاووس به شکل معنی داری بیشتر از آسپرژیلوس نایجر بود (P<0.05). همچنین تاثیر بازدارنده پالیده های کشت فاز لگاریتمی و سکون هر جدایه لاکتیکی علیه آسپرژیلوس فلاووس، به شکل معنی داری متفاوت بود اما اثر بازدارندگی پالیده کشت حاصل از فاز سکون لاکتوباسیلوس پاراپلانتاروم و فاز لگاریتمی پدیوکوکوس پنتازاسئوس بر این قارچ، تفاوت معنی داری نداشت (P>0.05). تاثیر بازدارنده پالیده کشت حاصل از فازهای رشد لگاریتمی و سکون این دو جدایه لاکتیکی بر علیه آسپرژیلوس نایجر نیز با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشتند (P>0.05).

اکارا، محصول ثانویه ارزشمند صنعت شیر سویاست که منبع مناسبی از پروتئین، ترکیبات فیبری و ریزمغذی های فراوان و مناسب ازنظر تغذیه ای است. ازاین رو کاربرد آن در صنعت غذا به منظور افزایش ارزش تغذیه ای محصولات غذایی و همچنین افزایش ارزش افزوده صنایع تبدیل سویا مناسب است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر جایگزینی آرد گندم با اکارا (0، 10، 20، 30 و 40 درصد) به منظور بهره مندی از ویژگی های مناسب تغذیه ای آن و استفاده از آنزیم پروتئاز (0، 60 و 120 پی پی ام) جهت بهبود خصوصیات کیفی بیسکویت بود. دراین راستا ویژگی های کیفی شامل ابعاد، نسبت پهن شدگی، دانسیته، سختی، رنگ و خصوصیات حسی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش درصد اکارا، ضخامت، دانسیته و سختی افزایش یافت. این در حالی بود که افزودن آنزیم پروتئاز اثر معکوس بر فاکتورهای مذکور داشت. همچنین قطر میانگین و نسبت پهن شدگی نمونه ها با افزودن اکارا روند کاهشی و با افزودن آنزیم پروتئاز روند افزایشی نشان دادند. افزایش درصد جایگزینی اکارا و آنزیم پروتئاز بر شاخص های رنگ، دارای اثرات هم راستا با یکدیگر بودند و موجب افزایش فاکتورهای قرمزی و زردی و کاهش روشنایی محصول شدند. طبق نتایج آنالیزهای حسی و دستگاهی، نمونه دارای 20 درصد اکارا و 60 پی پی ام آنزیم پروتئاز به عنوان بهترین نمونه انتخاب گردید. درنهایت ارزیابی خصوصیات تغذیه ای بهترین نمونه، افزایش معنی دار محتوای پروتئین، فیبرخام، ترکیبات فنولیک تام و املاح کلسیم، منیزیم، روی و پتاسیم و کاهش معنی دار کربوهیدرات ها نسبت به نمونه شاهد را نشان داد.

بررسی ضریب انتقال جرم داخلی و خارجی می تواند یک ابزار سودمند برای کنترل بهتر شرایط فرایند خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی باشد. درهمین راستا در این پژوهش به بررسی تاثیر پیش تیمارهای مختلف (پیش تیمار حرارتی با عملیات بلانچینگ، پیش تیمار پالسی با اشعه مایکروویو پالسی، پیش تیمار مکانیکی با امواج اولتراسوند و پیش تیمار شیمیایی با آب گیری اسمزی) بر ضرایب انتقال جرم داخلی (ضریب نفوذ رطوبت)، ضرایب انتقال جرم خارجی و همچنین انرژی فعال سازی پرداخته شد. آزمایش ها در 3 سطح دمایی (45، 55 و 65 درجه سلسیوس) و در پیش تیمارهای مختلف شامل پیش تیمار حرارتی بلانچینگ با آب داغ (در دمای 70، 80 و 90 درجه سلسیوس)، پالسی با مایکروویو (90، 180 و 360 وات)، شیمیایی با اسمز (با غلظت 30، 50 و 70 درصد) و مکانیکی با فراصوت (با زمان های 15، 30 و 45 دقیقه) انجام گردید. نتایج نشان داد که پیش تیمار مایکروویو بیشترین تاثیر و پیش تیمار اسمز کمترین تاثیر را بر پارامترهای انتقال جرم داخلی و خارجی نسبت به تیمار شاهد داشت. بالاترین میزان ضریب انتقال جرم داخلی و خارجی با استفاده از پیش تیمار مایکروویو با توان 360 وات و دمای خشک کردن 65 درجه سلسیوس به ترتیب به میزان 10-10×36.21 (مترمربع بر ثانیه)، 6-10×13.21 (کیلوگرم بر مترمربع ثانیه) و پایین ترین میزان این پارامترها در تیمار شاهد و دمای خشک کردن 45 درجه سلسیوس و به ترتیب به میزان 10-10×7.61 (مترمربع بر ثانیه)، 6-10×3.49 (کیلوگرم بر مترمربع ثانیه) بود. همچنین گستره تغییرات انرژی فعال سازی در این پژوهش با استفاده از پیش تیمار و دماهای مختلف از 18.52 تا 32.04 کیلوژول بر مول بود.

حل ‎شوندگی کم رسوراترول در آب و حساس بودن این ترکیب به اکسیداسیون و ایزومریزاسیون، کاربرد آن را در فرمولاسیون مواد غذایی محدود می کند. در این مطالعه تاثیر برهمکنش آلبومین-رسوراترول بر اندازه و بار سامانه، حل شوندگی و خاصیت آنتی اکسیدانی رسوراترول مورد بررسی قرار گرفت. اندازه و بار ذرات با دستگاه پراکنش نور لیزر، مورفولوژی ذرات به کمک میکروسکوپ الکترونی، تاثیر تشکیل کمپلکس بر حل شوندگی رسوراترول در محیط آبی با روش های اسپکتروفتومتری معمولی و فلورسانس و خواص آنتی اکسیدانی با روش تعیین مقدار قدرت احیاکنندگی آهن 3 ظرفیتی اندازه گیری شد. نتایج حاکی از آن بود که رسوراترول به نسبت مولی 1 به 2.3 حل شده و محلول شفاف و کلوئیدی پایدار ایجاد می کند که متوسط اندازه ذرات آن حدود 30 نانومتر و عدم یکنواختی حدود 0.6 می باشد و بار الکتریکی آن 3±18- است. در تصویر میکروسکوپ الکترونی، اندازه ذرات کمپلکس آلبومین-رسوراترول بین 30 تا 50 نانومتر و به شکل کروی می باشد. نتایج آزمون احیاکنندگی آهن نشان داد که قدرت آنتی اکسیدانی رسوراترول در سرم آلبومین با نسبت مولی 60:60، حدود 58 درصد رسوراترول محلول دراتانول بود. بنابراین تشکیل کمپلکس مانع از اکسیداسیون رسوراترول می شود که قدمی ضروری در فرمولاسیون غذاهای فراسودمند است.

کف نوعی سامانه کلوئیدی است که در آن حباب های هوا در محیط پیوسته مایع یا جامد پراکنده شده است. نظر به اهمیت حجم و پایداری کف سفیده تخم مرغ پاستوریزه در صنایع غذایی و تعداد محدود پژوهش های انجام شده دراین خصوص، هدف این پژوهش بررسی تاثیر یون های مس و آلومینیوم، توئین 80 و سدیم لوریل سولفات بر دانسیته مخصوص، افزایش حجم، شاخص هم زدن، شاخص دوام، فاز گازی، خصوصیات بافتی، کشش سطحی و ریزساختار کف پس از تنظیم pH و اعمال تیمار حرارتی مشابه پاستوریزاسیون بود. بهترین تیمار ازنظر بهبود ویژگی های کف نمونه حاوی 0.21 میلی مول سولفات مس و تیمار 0.63 میلی مول سولفات آلومینیوم بود. در نمونه های حاوی تیمار سدیم لوریل سولفات و توئین80 بیشترین پایداری و حجم کف در تیمار حاوی 1500 پی پی ام مواد فعال سطحی مشاهده شد. نتایج این پژوهش نشان داد، در شرایط عدم دسترسی به افزودنی های طبیعی، واحدهای فراوری سفیده تخم مرغ مایع، می توانند با افزودن مقادیر بهینه از افزودنی های یادشده بر مشکلات ناشی از کاهش کف در اثر فراوری و عدم استقبال مصرف کنندگان صنعتی به این دلیل، در حد قابل توجهی فائق آیند.

انگور یکی از مهم ترین میوه ها در جهان است. ترکیبات فنلی، آنتی اکسیدان هایی هستند که از اجزاء مهم انگور بشمار می روند. اصطلاح ترکیبات فنلی شامل تمام مولکول های آروماتیکی ازجمله اسیدهای آمینه تا مولکول های پیچیده شامل تانن ها و لگنین هاست. روش طیف سنجی فروسرخ نزدیک از رایج ترین روشهای غیرمخرب سنجش ترکیبات و تعیین کیفیت میوه ها و سبزی هاست. در پژوهش حاضر امکان اندازه گیری فنل کل انگور توسط طیف سنجی فروسرخ نزدیک و شبکه عصبی مصنوعی (پرسپترون) مورد بررسی قرار گرفته است. تعداد 444 نمونه (107 نمونه رقم عسگری، 106 نمونه رقم بیدانه قرمز، 111 نمونه رقم شاهرودی و 120 نمونه رقم خوشناو) برای تدوین شبکه و اعتبارسنجی آن انتخاب شدند. شبکه های تدوین شده به وسیله شاخص انحراف پیش بینی باقی مانده در تخمین مقادیر فنل در نمونه های اعتبارسنجی (101 نمونه) ارزیابی شدند. بیشترین مقدار برابر 1.66 در شبکه با توپولوژی 1- 5- 8 با ضریب همبستگی (r) 0.79 و ریشه میانگین مربعات خطای پیش بینی 48.66 به دست آمد. نتایج نشان داد که امکان جداسازی مقدارهای کم از زیاد فنل کل با تکنیک طیف سنجی فروسرخ نزدیک و شبکه عصبی (پرسپترون) پس انتشار خطا به عنوان یک روش غیرمخرب وجود دارد.