فناوری های جدید در صنعت غذا (فناوری های نوین غذایی)
سال:1398 | دوره:6 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

در این پژوهش با کمک آزمون غیر مخرب سی تی اسکن به بررسی ارتباط بین خواص فیزیکی گلابی و دوره انبارداری با مقدار کبودی در اثر نیروی بارگذاری پرداخته شده است. قبل از بارگذاری و انبارداری تعداد 50 گلابی با استفاده از سی تی اسکن بررسی شده و تعداد 27 گلابی که درصد کبودی آن ها صفر بود انتخاب شدند و ابعاد گلابی ها (طول، عرض و ضخامت) اندازه گیری شد و خواصی مانند قطر معادل، قطر میانگین هندسی، ضریب کرویت، مساحت سطح رویه و ضریب رعنایی محاسبه گردید. سپس گلابی های انتخابی تحت بارگذاری شبه استاتیکی با فشار لبه نازک با سه نیروی 15، 20 و 25 نیوتن قرار گرفت و انبارداری 5، 10 و 15 روزه برای بررسی تاثیر نیروهای وارده بر گلابی ها انتخاب شد. بعد از بارگذاری و انبارداری میزان کبودی گلابی ها محاسبه گردید. نتایج آزمایش ها نشان داد که بین قطر هندسی، حسابی و قطر معادل، ضریب کرویت و رعنایی با درصد کبودی رابطه معکوس برقرار است. همچنین برای سطح رویه و درصد کبودی رابطه مستقیم و غیر معنی دار برقرار است. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده در دوره انبارداری 5 روزه زیاد یا کم بودن میزان قطر هندسی، حسابی و قطر معادل، ضریب کرویت و رعنایی بر روی درصد کبودی تاثیر خاصی نداشته است و تقریبا می توان درصد کبودی را صفر در نظر گرفت و با افزایش دوره انبارداری میزان موارد فوق بر روی میزان درصد کبودی تاثیرگذار خواهد بود.

در این مقاله، اثر صمغ های کربوکسی متیل سلولز، صمغ کنجاک و صمغ دانه مرو و مخلوط آنها بر خصوصیات رئولوژیکی دینامیک ماست فوری شتر مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس این خصوصیات با استفاده از مدلهای به دست آمده از طرح مخلوط با استفاده از الگوریتم کرم شب تاب بهینه گردید. نتایج آزمون تنش متغیر برای نمونه های مختلف نشان داد که مدول الاستیک (G’ ) بیشتر از مدول ویسکوز (G” ) بود که مبین رفتار جامد گونه نمونه ها بود. نتایج اثر سینرژیستی این سه صمغ به ویژه اثر سینرژیستی صمغ دانه مرو و کربوکسی متیل سلولز بر روی کرنش بحرانی و تنش تسلیم تیمار های فرمولاسیون ماست فوری شتر را نشان داد. صمغ دانه مرو نیز بیشترین تاثیر را برروی افزایش k’ ، k” و k* داشت که البته ترکیب با کربوکسی متیل سلولز و صمغ کنجاک نیز می توانست این تاثیر را بهبود دهد. از طرفی کلیه اثرات خطی و متقابل صمغ های مختلف بر روی n’ ، n” و n* معنی دار نبود که نشان دهنده تاثیر یکسان صمغ ها برروی این پارامترها بود. نتایج بهینه درصد صمغ های مختلف برای دستیابی به حداکثر مدول الاستیک در ناحیه خطی (G LVE)، ، کرنش بحرانی (γ c)، تنش تسلیم (τ y)، n′ ، k′ ، n′ ′ ، n*، k* و حداقل مدول افت در ناحیه خطی (G LVE) استفاده از الگوریتم کرم شب تاب در فضای مولفه های اصلی نشان داد که مقادیر بهینه به دست آمده از صمغ های کنجاک و دانه مرو در مجاورت هم قرار گرفته و واریانس بیشتری از داده های مربوط به پارامترهای رئولوژیکی را به خود اختصاص داده اند که نشان دهنده تشابه اثر این دو صمغ و نقش موثرتر آنها به ویژه صمغ دانه مرو به عنوان صمغ بومی ایران بر روی پارامتر های مزبور نسبت به کربوکسی متیل سلولز می باشد.

سیستم بینایی ماشین، از جمله سیستم های جدید در زمینه تشخیص کیفیت محصولات کشاورزی است. سیب از جمله میوه هایی است که کیفیت ظاهری آن عاملی تعیین کننده در بازارپسندی این محصول بشمار می رود. تشخیص خودکار سیب های معیوب از طریق سیستم بینایی ماشین به علت توزیع ناهموار نور بر روی سطح آن ها و شباهت بین نقص های واقعی با تغییرات رنگ پوسته امری دشوار می باشد. بدین منظور در این پژوهش یک روش جدید برای تشخیص معیوب ظاهری سیب با استفاده از سیستم بینایی ماشین با ترکیب تصحیح خودکار نور، تعداد عیب ها، ارائه گردید. به منظور طبقه بندی نمونه ها، ابتدا هیستوگرام تصایور اخذ شده از آن ها بر اساس روش ترکیب خطی فضای RGB تصحیح و سپس تعداد 3 ویژگی رنگی و 11 ویژگی بافتی از آن ها استخراج گردید. بر اساس نتایج انتخاب ویژگی، بهترین ویژگی ها به منظور بالاترین دقت در طبقه بندی به ترتیب آنتروپی، انرژی، همبستگی و صافی محلی بودند. نهایتا به منظور طبقه بندی داده ها از دو طبقه بند ماشین ارتباط برداری (RVM) و ماشین بردار پشتیبانی (SVM) استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده دقت طبقه بند RVM در گروه سالم 95%، در گروه ناسالم 82% و در مجموع 5/88 % بدست آمده است، اما دقت طبقه بند SVM در گروه سالم 100%، در گروه ناسالم 23/94 % و در مجموع 11/97 % بود. بنابراین برای تشخیص نمونه سالم از نمونه ناسالم طبقه بند SVM با توجه به عملکرد مناسب تر نسبت به RVM با توجه به دقت بیشتر و خطای کمتر مناسب تر می باشد.

چای یکی از محصولات استراتژیک شمال ایران به شمار می رود. چای تولید شده در کارخانجات چایسازی، تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر شرایط آب و هوایی در دوره رشد، خاک، زمان برداشت، و همچنین روش های فراوری و آماده سازی، دارای کیفیت های متفاوت می باشد. علاوه بر خصوصیات ظاهری، از دیگر ویژگی های مهم چای، ترکیبات شیمیایی و خصوصیات عطری آن می باشند. بررسی روش های جدید و دقیق در زمینه پایش کیفی چای، تاثیر بسزایی در پیشرفت صنایع تبدیلی در حوزه چای دارد. در این پژوهش از یک سامانه بینی الکترونیک به منظور استخراج ویژگی های مربوط به عطر چای و بکارگیری این ویژگی ها برای طبقه بندی کیفی چای سیاه استفاده شد. ویژگی های استخراج شده از یک آرایه حسگری شامل ده حسگر گازی مختلف اکسید فلزی، برای طبقه بندی پنچ گروه کیفی چای سیاه به کمک روش های کمومتریک استفاده شدند. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد طبقه بندی توسط شبکه های عصبی مصنوعی با دقت طبقه بندی کلی 88. 00% به دست آمد. روش آنالیز تشخیصی خطی و ماشین بردار پشتیبان به ترتیب دقت هایی برابر با 78. 00% و86. 67% را منتج شدند. همچنین براساس نتایج روش آنالیز مولفه های اصلی، مشخص شد که حسگرهای MQ7 بیشترین تاثیر را در جداسازی گروه های کیفی چای داشت. به طور کلی، عملکرد سامانه بینی الکترونیک در طبقه بندی کیفی چای سیاه ایرانی، مناسب بود.

حرارت دهی یکی از مهمترین روش های مرسوم به منظور دسترسی به اهداف گوناگون در فرآوری مواد غذایی است. از مشکلات اصلی تیمارهای حرارتی، وجود نقاط سرد و گرم و به عبارت دیگر عدم توزیع یکنواخت حرارت در محصول می باشد. هدف از پژوهش بررسی یکنواختی توزیع دما در پسته رقم فندقی تحت فرآیند حرارت دهی مایکروویو در شرایط تحت بررسی است. برای این منظور آزمایش های تجربی بر اساس طرح پایه کاملا تصادفی و در قالب آزمون فاکتوریل 4×6×2 صورت پذیرفت. فاکتورهای مستقل شامل شکل ظرف، موقعیت و زمان قرائت دما بود. این آزمایشات بصورت جداگانه برای توان های w 900 و 630 مایکروویو انجام و دمای محصول در چهار زمان و در شش موقعیت مختلف با سه تکرار ثبت گردید. نتایج این پژوهش بر اساس دو نوع تحلیل مقایسه میانگین دمای پایانی نمونه ها و تعیین شاخص غیریکنواختی نسبی حرارت در تمام مدت حرارت دهی محصول، گزارش گردید. نتایج تحلیل واریانس نشان داد تمامی اثرات اصلی در هر دو حالت توان اعمالی و برخی از اثرات متقابل در سطح 1% معنی دار می باشند. مقایسه میانگین ها نشان داد در تیمار مکعبی با توان w 630، در 5 موقعیت از 6 موقعیت، هیچ اختلاف معنی داری بین میانگین دماهای تحت بررسی وجود ندارد و این بدین معنی است که توزیع دما در موقعیت های مختلف محصول در پایان مدت زمان حرارت دهی با مایکروویو، یکنواخت بوده است. پس از آن، تیمار های مکعبی w 900 و استوانه ای w 630، با عدم اختلاف معنی دار بین 4 موقعیت از 6 موقعیت دارای بیشترین یکنواختی در توزیع دما بودند. با محاسبه شاخص غیریکنواختی نسبی توزیع حرارت، بیشترین یکنواختی نیز در تیمار مکعبی با توان w 630 و پس از آن در تیمار استوانه ای با توان w 630 بدست آمد.

بهینه سازی کنترل تخمیر با عملکرد مناسب خمیرترش سبوس برنج در توسعه و ارزش تغذیه ای و عملگرایی نان حجیم به منظور ایجاد جایگزین های مناسب برای افزودنی های نانوایی، روز به روز در حال افزایش است. در این پژوهش پس از جداسازی آغازگر غالب موجود در خمیرترش سنتی حاصل از آرد سبوس برنج و تائید شناسایی آن با استفاده از PCR دارای پرایمر اختصاصی، از آغازگر مذکور جهت تولید خمیرترش و بررسی خصوصیات کیفی نان حجیم خمیرترشی به روش RSM تحت تاثیر زمان تخمیر (8، 16 و 24 ساعت)، دمای تخمیر (26، 32 و ° C 38) و محتوی شکر (5/1، 3 و 5/4 %) استفاده گردید. نتایج حاصل از این پژوهش با ارزیابی تناسب مدل های برازش شده نشان داد که با افزایش دما و زمان تخمیر به ازای محتوی شکر ثابت، اسیدیته قابل تیتر، پایش جمعیت میکروبی، حجم مخصوص، تخلخل، شاخص اختلاف کلی رنگ پوسته نان بترتیب روند افزایشی و پیوستگی آن نیز به طور معنی داری روند کاهشی را نشان داد. همچنین، سفتی ارزیابی پذیرش کلی بافت نان نیز روند کاهشی داشت (05/0P). براساس نتایج حاصل از این پژوهش برای هر متغیر وابسته، مدلی تعریف گردید و سپس به منظور ارزیابی صحت مدل های برازش یافته، بهینه سازی تناسب شرایط (دلخواهی) و آزمون ضعف برازش (Lack of fit) تعیین شدند.

دانه کینوآ به دلیل دارا بودن خواص عملکردی متنوع، ارزش تغذیه ای بالا و ویژگی فاقد گلوتن بودن نسبت به سایر دانه های پروتئینی در سال های اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. پروتئین کینوآ می تواند به عنوان یک مکمل غذایی کاربردی و منبع غذایی ارزشمند برای نوزادان، کودکان و بزرگسالان در فرمولاسیون انواع محصولات غذایی نظیرسس ها، سوسیس، سوپ و. . استفاده شود. هدف از این مطالعه مقایسه تاثیر دو روش استخراج قلیایی و فراصوت بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و عملکردی ایزوله پروتئین کینوآ بود. ویژگی های فیزیکوشیمیایی شامل درصد رطوبت، چربی، پروتئین، کربوهیدرات، خاکستر، راندمان وزنی و رنگ (L*، a*، b*) و خواص عملکردی شامل ظرفیت جذب آب و روغن، ظرفیت تولید کف و دوام آن و ظرفیت ایجاد امولسیون و ثبات آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که در بین دو روش مورد بررسی، استخراج با امواج فراصوت بدون اینکه تاثیری بر مقدار کمی پروتئین داشته باشد، بازده استحصال بیشتری دارد، همچنین ظرفیت جذب آب(ml/g76/2) و چربی(ml/g63/4) بیشتری نسبت به روش قلیایی نشان داد. در حالیکه روش قلیایی ویژگی کف-کنندگی(ظرفیت تولید کف %08/10 و پایداری %88/38) و خصوصیات امولسیونی(ظرفیت امولسیون %57/17 و دوام %04/62) بهتری را دارا بود. نتایج نشان داد ایزوله های پروتئینی تولید شده دارای ویژگی های عملکردی مناسب بوده و می توانند جایگزینی برای سایر منابع پروتئینی در فرمولاسیون مواد غذایی مختلف باشند.

یکی از نگرانی های مهم در حوزه ایمنی غذایی وقوع تقلب گسترده در تولید مواد غذایی است که ضرورت توسعه ابزارهای سریع و دقیق تشخیصی برای این منظور را بیش از پیش ایجاب می کند. در این مطالعه یک حسگر رزوناتور استوانه ای که در مطالعات قبلی توسعه و برای تشخیص کیفیت برخی مواد غذایی آزمون شده بود، برای تشخیص تقلب در روغن کنجد در ترکیب با روغن های ذرت، کلزا و آفتابگردان مورد آزمون قرار گرفت. به منظور امکان اندازه گیری پاسخ دی الکتریک روغن در بازه فرکانسی MHz 150-0 یک حسگر استوانه ای جدید با طول استوانهmm 400 ساخته شد. نمونه های آزمایشی با ترکیب روغن خالص کنجد با روغن های مورد اشاره در سطوح 15، 30 و 45% وزنی تهیه و هر نمونه با سه تکرار با حسگر دی الکتریک اندازه گیری شد. روش های آماری تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، تحلیل تفکیک خطی (LDA) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای امکان تشخیص و تقکیک انواع تقلب در نمونه ها از داده های طیفی دی الکتریک مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل مولفه های اصلی با دو مولفه ی اصلی PC1 و PC2، قابلیت تشخیص انواع تقلب و سطوح آن را با توجیه 96 درصد تغییرات نشان داد. به عنوان بهترین نتیجه، روش کلاس بندی LDA با دقت 7/96 درصد قابلیت تشخیص و تفکیک تقلب های آزمون شده در روغن کنجد را نشان داد.

سه روش خشک کردن خورشیدی، آفتابی و سایه جهت کاهش رطوبت نعناع فلفلی از 87%~ تا 7%~ (بر مبنای تر) مطالعه گردید. در حالیکه افزایش دمای (∆ T) هوای محیط در روش آفتابی در اثر جذب انرژی روزانه خورشید (با شدت 2m/W 957=Iave) به حدود oC4 رسید، این افزایش دما در روش خورشیدی پس از عبور هوا از میان جمع کننده انرژی (با سطح 2m 26/1) به oC18 رسید. با توجه به متوسط شدت تابش در روش خورشیدی (روزانه 2m/W 860~) میزان آنتالپی هوای گرم کن تا 40% افزایش یافت. مقدار مصرف انرژی برای خشک کردن از هر کیلوگرم نعناع فلفلی در خشک کن خورشیدی به kg/W 80~ رسید که با توجه به زمان کوتاه این روش (5 ساعت) فقط 16% از کل انرژی ورودی به محفظه خشک کن صرف افزایش گرمای محسوس و تبخیر آب از محصول گردید. اگزرژی ورودی و خروجی خشک کن خورشیدی برای خشک کردن از نعناع فلفلی به ترتیب 24% کاهش و 38% افزایش یافت و مقدار کل اتلاف حرارتی (برای اتصالات و بدنه دستگاه) در طی دوره خشک کردن خورشیدی کمتر از 4%~ از انرژی کل ورودی به خشک کن رسید. چون انرژی مصرفی برای خشک کردن از نعناع فلفلی با روش خورشیدی حدود 50% انرژی مصرفی در روش های آفتابی و سایه بوده امکان خشک کردن از نعناع فلفلی تازه و رسانیدن آن تا 7% رطوبت تادو برابر ظرفیت دراین روش فراهم گردید.

در این پژوهش ریزپوشانی ترکیبات پلی فنولی عصاره بهارنارنج با هدف ارائه راه حل برای بهبود پایداری و محافظت از آن ها در برابر اکسیداسیون، نور، رطوبت و دما مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور یک دستگاه خشک کن پاششی آزمایشگاهی برای تولید ریزکپسول های عصاره بهارنارنج با استفاده از مالتودکسترین(MD)، صمغ عربی(GA) و ترکیب این دو(MD+GA) به عنوان مواد پوشش دهنده استفاده شد. آزمون های بازده تولید پودر، محتوای ترکیبات فنولی و بازده ریزپوشانی، ظرفیت آنتی اکسیدانی، رطوبت، جاذبه الرطوبه بودن، چگالی توده ای، حلالیت، شکل و اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج این تحقیق به وضوح نشان داد که محصورسازی عصاره بهارنارنج توسط خشک کن پاششی با استفاده از مالتودکسترین موثر بوده و بهره وری بالاتری(بالاتر از 90%) نسبت به دو ماده دیواره ای دیگر داشت. هم چنین ریزکپسول مالتودکسترین دارای بازده تولید پودر بالاتر(40/87%)، فعالیت آنتی اکسیدانی بهتر(91/60%)، رطوبت پایین(10/2%)، جذب رطوبت پایین(76/45%)، چگالی توده ای پایین(g/ml449/0)، حلالیت بالا(38/79%) و ساختار شکل مناسب تر از ریزکپسول های دیگر بود. درخصوص اندازه ذرات تفاوت معناداری بین نمونه ها مشاهده نشد. در نهایت ریزکپسول عصاره بهارنارنج خشک شده با مالتودکسترین، به عنوان کارآمدترین ریزکپسول ارائه شد.