فناوری های جدید در صنعت غذا (فناوری های نوین غذایی)
سال:1402 | دوره:10 | شماره:4 |تعداد مقالات:6

تصویربرداری فراطیفی، ترکیبی از فناوری تصویربرداری و طیف سنجی است که مقادیر زیادی از اطلاعات فضایی و طیفی را به طور همزمان ارائه می دهد، و امروزه به عنوان یک ابزار تشخیص غیرمخرب و سریع برای ارزیابی کیفیت و ایمنی مواد غذایی در حال گسترش است. در این پژوهش با استفاده از تصویربرداری فراطیفی، در محدوده طول موج nm400-950 و با وضوح کیفی nm 795/0، چگونگی فرایند بیات شدن نان و تاثیر آن بر رفتار نان بررسی شد. بعد از استخراج مولفه های اصلی، به منظور پیش بینی ویژگی های بافتی از سه روش مدل سازی PCR، PLSR و GRNN طی شش روز نگهداری استفاده شد؛ نتایج نشان دادند روش GRNN نسبت به دو روش دیگر دارای بیشترین مقادیر ضریب تشخیص R^2 برای دو ویژگی، ارتجاعیت و سفتی به ترتیب 96/0 و 94/0 و همچنین کمترین مقدار خطا RMSE برای دو ویژگی، پیوستگی و سفتی به ترتیب 11/0 و 32/0 می باشد که نشاندهنده توانایی مدل شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته برای پیش بینی ویژگی های بافتی نان است.

امروزه توجه ویژه بشر به کیفیت مواد غذایی موجب شده تا روش های سریع، آسان و غیرمخرب نظیر ماشین بویایی برای ارزیابی ویژگی های کیفی این مواد به کار گرفته شود. گوشت یکی از مهمترین مواد غذایی است و تازگی مهمترین ویژگی کیفی آن به شمار می رود؛ بنابر این بررسی کیفیت آن برای مصرف کننده از ارزش بسزایی برخوردار است. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی امکان استفاده از روش های ماشین بویایی و شبکه های عصبی مصنوعی برای تشخیص تازگی گوشت مرغ در طول دوره نگهداری در یخچال بود. برای رسیدن به این هدف، قسمت‎های ران مرغ به عنوان نمونه‎های مورد مطالعه انتخاب و در دمای ˚c4 یخچال نگهداری شدند. در زمان های تعیین شده‎ای، نمونه ها پس از قرارگیری در محفظه‎های بسته‎ای از یخچال خارج و داده های بویایی آن ها اکتساب گردید. پس از پیش پردازش داده ها، از طبقه بند شبکه های عصبی مصنوعی با ساختار بهینه 3-6-10 برای طبقه-بندی و تشخیص تازگی نمونه ها استفاده شد. شاخص های آماری به کار رفته به منظور ارزیابی طبقه بند جهت تخمین تازگی گوشت مرغ شامل دقت، صحت، حساسیت، اختصاصی بودن و سطح زیر منحنی بودند. مقادیر این شاخص ها برای طبقه بندی با ویژگی های منتخب به ترتیب برابر 77/95، 7/94، 18/92، 95/95 و 1/94 درصد محاسبه گردیدند. نتایج قابل قبول به دست آمده از بررسی حاضر به وضوح نشان داد که سامانه پیشنهادی بکار رفته به عنوان یک روش هوشمند و قابل اعتماد توانایی طبقه بندی بلادرنگ تازگی گوشت مرغ به صورت سریع، آسان، اقتصادی، غیر مخرب و با دقت مناسب را دارد.

روش هایی که به طور معمول برای شناسایی شلتوک های پوک از سالم مورد استفاده قرار می گیرند، اغلب زمان بر و هزینه بر هستند. به همین دلیل، در این پژوهش روشی هوشمند و سریع مبتنی بر بینایی ماشین و شبکه های عصبی مصنوعی به منظور تشخیص دانه های شلتوک پوک از سالم ارائه شد. تصاویر دیجیتالی پنج رقم شلتوک در سه وضعیت سالم، پوک و مخلوط و در دو حالت پراکنده و کپه ای تهیه شدند. پس از انجام پیش پردازش و قطعه بندی، برای هر دانه شلتوک 3 ویژگی رنگی و 5 ویژگی شکلی استخراج شد. به منظور تشخیص تاثیرگذارترین ویژگی ها در تشخیص شلتوک های سالم از پوک، روش تحلیل مولفه های اصلی(PCA) بکار گرفته شد. سپس برای ایجاد مدل شناسایی و دسته بندی نمونه ها شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (MLP) بر اساس مولفه های اصلی که با روش PCA بدست آمده بودند، مورد استفاده قرار گرفت. برای بررسی قابلیت مدلسازی و اعتبارسنجی هر الگوریتم از پارامترهای آماری میانگین مربعات خطا (MSE)، ضریب همبستگی (R2)، ویژگی و حساسیت استفاده شد. نتایج نشان داد که روش هوشمند طراحی شده می تواند با دقت قابل قبول در تمامی ارقام (R2P>0.81, RMSEp<0.219, Sensitivitiy>0.8 & Specifisitiy>0.98) دانه های سالم و پوک را تشخیص دهد. بنابراین از روش بینایی ماشین در ترکیب با شبکه های عصبی مصنوعی می توان به عنوان روشی هوشنمد و سریع در ورودی کارخانه های سفیدکن شلتوک برای ارزیابی کیفیت شلتوک و تشخیص شلتوک های سالم از پوک استفاده کرد.

در این مطالعه ویژگی های ترکیبی به همراه دو پارامتر(اسیدیته وپراکسید) روغن کاملینا حاصل از چهار منطقه ی ایلام، کرمانشاه، همدان و فارس بعد از انجام عملیات پالایش به روش شیمیایی بررسی شد. هم چنین تغییرات ماهیتی(اسیدچرب و توکوفرول) قبل و بعد از مرحله ی آخر پالایش یعنی بی بوسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا روغن خامی که از دانه های مربوط به مناطق فوق(رقم سهیل) بدست آمده بود، به روش شیمیایی مطابق مدل صنعتی پالایش شدند و سپس مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج آزمون برای اسیدیته روغن ها ی پالایش شده با کمینه تا بیشینه 0.08-0.11% درصد و برای پراکسید 1.7-1.92meq/kg میلی اکی والان گرم اکسیژن بر کیلوگرم روغن بود، که درحدود مورد قبول استاندارد ملی ایران، قرار داشتند. درآنالیز اسیدچرب، مهم ترین اسیدچرب از نظر مقدار، اسیدچرب امگا-3 لینولنیک اسید با کمینه و بیشینه32.59-35.5% درصد و پس از آن اسیدچرب امگا -6 لینولئیک اسید با16/49-18/30% درصد بود. میزان ایز ومر ترانس اسیدهای چرب در هیچ یک از نمونه ها بیش از 0.06% درصد شناسایی نشد. در ترکیب اسیدهای چرب قبل و بعد ا ز بی بوسازی به غیر از نمونه فارس اختلاف معناداری (0.05>P) وجود نداشت. مقدار توکوفرول کل در نمونه های پالایش شده 626.68- 727.5mg/kg میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمد. توکوفرول غالب اندازه گیری شده، گاماتوکوفرول بود. افت قابل ملاحظه ای در مقدار توکوفرول، در پایان پروسه پالایش نسبت به قبل از بی بو کردن در همه نمونه ها دیده شد0.05)>P). با توجه به نتایج بدست آمده در فرایند پالایش، روغن کاملینا از نظر فاکتورهای کیفی مانند اسیدیته و پراکسید و نیز ترکیب اسیدچرب در محدوده استانداردهای ملی ایران برای روغن های خوراکی قرار گرفت و فرایند بی بوسازی، هر چند موجب کاهش معنی دار توکوفرول گردید ولی میزان باقیمانده همچنان قابل توجه بود.

هدف از این پژوهش بررسی اثر کیتوزان، تیمول و اتمسفر تغییر یافته بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، حسی و میکروبی خربزه تازه برش خورده بود. بدین منظور، برش های خربزه در محلول حاوی درصدهای مختلف کیتوزان (صفر، 1 و 2%) و تیمول (صفر، 25/0 و 5/0%) به مدت 2 دقیقه غوطه ور شدند. برش های تازه میوه پس از پوشش دهی و حذف محلول های اضافی و نمونه شاهد (پوشش داده نشده) در اتمسفر تغییریافته (10% دی اکسید کربن) و اتمسفر طبیعی بسته بندی و به مدت 8 روز در دمایC ͦͦ 4 نگهداری شدند. نتایج بیانگر افزایش میزان دی اکسید کربن و کاهش اکسیژن در بسته بندی تحت اتمسفر اصلاح شده و اتمسفر طبیعی همگام با افزایش دوره ماندگاری بود. اما در نمونه های پوشش دهی شده با کیتوزان و تیمول شدت کاهش اکسیژن و افزایش دی اکسیدکربن کمتر از نمونة شاهد بود. در پایان 8 روز نگهداری، افت وزنی در نمونه های پوشش دهی شده با کیتوزان و تیمول و نگهداری شده تحت اتمسفر تغییر یافته بسیار کمتراز نمونه شاهد بود (34/0% در مقایسه با 60/13%). افزایش غلظت کیتوزان و بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته سبب افزایش حفظ میزان مواد جامد محلول، اسید قابل تیتراسیون، اسید اسکوربیک و سفتی بافت برش های خربزه شد، اما افزایش غلظت تیمول تاثیر معنی داری بر این ویژگی های کیفی نداشت. شاخص-های رنگی میزان سبزی- قرمزی (a*)، میزان آبی- زردی (b*)، میزان روشنایی (L*) و شاخص قهوه ای شدن (BI) نیز تحت تاثیر نوع بسته بندی و غلظت کیتوزان قرار گرفتند، اما، تیمار با تیمول بر شاخص های رنگی برش خربزه تاثیر معنی داری نداشت. اثر متقابل غلظت کیتوزان و غلظت اسانس نشان داد که برش های خربزه تیمار شده با غلظت 1% کیتوزان و غلظت های 25/0 و 5/0% تیمول دارای کمترین میزان بار میکروبی بودند. پوشش دهی با کیتوزان و تیمول و هم چنین نوع بسته بندی بر همه صفات حسی برش های خربزه (تاثیر معنی داری داشت (05/0 P<)؛ و ارزیابان در پذیرش کلی، غلظت 1%کیتوزان را بر غلظت 2% ترجیح دادند.

بسته های فعال ضد میکروب نانو کامپوزیت های فلزی نسل جدیدی از بسته ها با ساختار نانو هستند که از ترکیب مستقیم نانوذرات فلزی با بسپار زمینه ای تولید می شوند. این تحقیق با هدف بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی فیلم هوشمند کنسانتره پروتئین آب پنیر حاوی آنتوسیانین انار و انگور قرمزو نانو ذرات اکسید روی انجام شده است. نفوذپذیری نسبت به بخار آب، خواص آنتی اکسیدانی، خواص ضد میکروبی به روش انتشار دیسک و آزمون گرماسنج روبش افتراقی بر روی فیلم های تهیه شده انجام شده است. برای تعیین اثرات ضد میکروبی فیلم از روش انتشار آگار استفاده شد. با افزایش درصد نانوذرات اکسید روی و آنتوسیانین به فیلم بر درصد مواد جامد فیلم افزوده شد. فعالیت آنتی اکسیدانی فیلم های فعال به طور قابل توجهی با افزایش محتوای آنتوسیانین فیلم ها افزایش یافت. بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی با اختلاف معنی داری (0/05>p) به نمونه فیلم با عصاره 6/2 میلی لیتر نسبت داده شد. با توجه به داده های بدست آمده از آزمون DSC، با افزودن آنتوسیانین ها، دمای 290 و انتقال شیشه ای تا حدودی کاهش داده است. به طور کلی، این مطالعه نشان داد که آنتوسیانین ها و نانوذرات کسید روی پتانسیل استفاده برای تهیه فیلم های بر پایه کنسانتره آب پنیر فعال زیستی با خواص فیزیکوشیمیایی بهبود و خواص بیولوژیکی مانند خاصیت آنتی اکسیدانی را در صورت استفاده در غلظت های مناسب دارند.