ارتباط مستقیم بین افزایش میزان کلسترول در خون و خطر ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی ثابت شده است و مواد غذایی حاوی کلسترول از جمله مواد پروتئینی و گوشتی، تخم مرغ، شیر و فرآورده های لبنی بالا می توانند سبب افزایش میزان کلسترول پلاسمای خون گردند. در این تحقیق کاهش کلسترول با استفاده از بتاسیکلودکسترین و تاثیر آن بر بعضی ویژگی های فیزیکوشیمیایی شیر بررسی گردید و طرح در سه بخش انجام گرفت. در مرحله اول مقادیر مختلف 0%، 5%، 1%، %1.5 بتاسیکلودکسترین را با دو نوع شیر به صورت خام قبل از هموژنیزاسیون و پاستوریزاسیون و هموژنیزه با مقدار ثابت چربی 3 درصد در دو درجه حرارت 8 و 20 درجه سانتی گراد در دو مدت زمان مختلف 5 و 10 دقیقه مخلوط کرده و مقدار کلسترول باقیمانده در شیر و نیز تاثیر این فرآیند بر خواص فیزیکوشیمیایی شیر یعنی مقادیر ماده خشک بدون چربی (SNF)، چربی باقیمانده، پروتئین، لاکتوز و دانسیته شیر بررسی و با نمونه شاهد مقایسه گردید. نتایج پس از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که با افزایش میزان بتاسیکلودکسترین به ویژه در درجه حرارت 20oC مقدار بیشتری کلسترول از شیر خارج می شود. هرچند که بتاسیکلودکسترین اضافی به ویژه برای مقادیر کم چربی به دلیل برهم کنشهای داخلی این مولکول سبب کاهش عمل کلسترول زدایی می گردد و مقدار 1% بتاسیکلودکسترین حد بهینه و ماکزیمم جذب کلسترول را دارا می باشد. هم چنین در شیر هموژن کلسترول زدایی بیشتری نسبت به شیرخام مشاهده گردید. زمان مخلوط کردن تاثیر چندانی در حذف کلسترول ندارد. در مرحله دوم نتایج حاصل از بررسی تاثیر فرآیند کلسترول زدایی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی شیر نشان داد که کاهش چربی به ویژه در شیر هموژن نسبت به شیر خام گردید. کلسترول زدایی اثر چندانی بر دانسیته شیر ندارد. اما اثر معنی داری روی میزان چربی، SNF، پروتئین، لاکتوز و خاکستر شیر دارد که با افزایش میزان بتاسیکلودکسترین این تاثیر بیشتر می شود و می تواند ناشی از واکنش های بتاسیکلودکسترین با بعضی از ترکیبات شیر و یا فرآیند کلسترول زدایی باشد. در مرحله سوم اثر کلسترول زدایی بر میزان pH و زمان انعقاد شیر بررسی گردید و نشان داد که عمل کلسترول زدایی به دلیل برهم خوردن تعادل چربی و افزایش اسیدهای چرب سبب کاهش pH و زمان انعقاد می گردد و برای مقادیر بیشتر بتاسیکلودکسترین آزاد شدن اسیدهای چرب آزاد و نیز فرآیندهای جداسازی به ویژه در درجه حرارتهای بالاتر کاهش pH محسوس تر است. نتیجه کلی این که با استفاده از حد بهینه بتاسیکلودکسترین کلسترول شیر به ویژه در شیر هموژن و در درجه حرارتهای بالاتر به میزان قابل ملاحظه ای (تا حدود 90%) گرفته شده اما این عملیات ممکن است بر روی بعضی از ترکیبات و خواص شیر تاثیر گذارند.

اثر میدان های الکتریکی پالسی قوی بر میزان تخریب و انتقال جرم چغتدر قند مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق در مرحله اول شرایط میدان که شامل شدت میدان (0.5 تا 6 کیلوولت بر سانتیمتر )، تعداد پالس (1 تا 100 پالس) و ظرفیت خازن (0.5 تا 32 میکرو فاراد) بر درجه تخریب سلول چغندر بررسی گردید. نتایج اولیه نشان داد که تحت شرایط 20 پالس، 2 کیلوولت بر سانتیمتر و 8 میکرو فاراد و یا 10 پالس، 3 کیلو ولت بر سانتیمتر، 8 میکرو فاراد قادر است به سرعت و در کمتر از 1 دقیقه سبب تخریب سلول گردد. مهم ترین عوامل موثر بر قابل نفوذ نمودن سلول چغندر قند به ترتیب عبارتند از انرژی اعمال شده و شدت میدان الکنریکی. در مقادیر انرژی مساوی ویا بیشتر از 3.2 کیلوژول بر کیلوگرم با افزایش قدرت میدان میزان تخریب سلولی نیز افزایش می یابد. بررسی میزان انتقال جرم پس از تخریب سلولی به وسیله میدان الکتریکی پالسی با اندازه گیری انتقال و نشت یونها و مواد قندی از داخل سلول در درجه حرارت معمول، حرارت متوسط و بالا (50، 75 و 80 درجه سانتیگراد در مدت 15 دقیقه مورد ارزیابی قرار گرفت و با روشهای معمول و سنتی استخراج قند از چغندر (70 و 80 درجه سانتیگراد مقایسه گردید.نتایج نشان داد که مقادیر قابل ملاحظه ای مواد قندی پس از اعمال میدان 2 کیلوولت و 8 میکروفاراد در حرارت معمول به خارج از سلول منتقل شده و وارد شربت اطراف گردید درحالی که برای حصول همین مقدار قند اعمال حرارت 70 درجه سانتیگراد و زمان طولانی نیاز است. علاوه بر این میزان انرژی مصرفی در فرآیند حرارتی تقریبا 20 تا 50 برابر انرژی مورد نیاز برای میدان الکتریکی پالسی است. هم چنین افزایش بریکس و هدایت الکتریکی درشربت با افزایش شدت میدان به صورت خطی افزایش می یابد. در حالیکه این روند برای تیمار حرارتی غیر خطی است و این مساله در کنترل و جلوگیری از ورود مواد غیر قندی و نیز کفایت استخراج قند در سطح اقتصادی اهمیت زیادی دارد. تنظیم شرایط میدان (شدت میدان، ظرفیت خازن ها، تعداد پالس) و نیز تنظیم شرایط محفظه تیمار از نظر درجه حرارت فاصله الکترودها و حجم و مقدار چغندر درون محفظه اهمیت زیادی در راندمان و انرژی مورد نیاز دارند.

محبوبیت و مقبولیت غذاهای فراسودمند در کشورهای توسعه یافته از افزایش سطح توقع و انتظار مردم نسبت به خود و زندگی ناشی شده است. در حالی که در کشورهای جهان سوم هنوز موضوعات امنیت و ایمنی غذا به عنوان مشکلات حل نشده خودنمایی می کنند، تولید و مصرف این فراورده های غذایی در ژاپن، آمریکا و اروپا توسعه چشمگیر یافته است. از حداقل مزایای طراحی، تولید و مصرف انواع فراورده های غذایی فراسودمند در هر جامعه می توان به افزایش سلامت عمومی جامعه، انجام پیشگیری به جای درمان، کاهش دشواری ها و هزینه های درمان به ویژه در مورد کودکان و سالخوردگان، ایجاد ارزش افزوده نسبت به مواد خام پس از فروش، ایجاد رقابت و به گردش آوردن اقتصاد غذا، کمک به نوآوری و خلاقیت علمی، افزایش منزلت و مرتبه انسانی به دلیل ارزش قایل شدن برای سلامت انسان اشاره نمود. در مطالعه حاضر سعی شده است به بررسی جایگاه فراورده های غذایی فراسودمند، اقتصاد و چالش های پیش رو این فراورده هاو همچنین به بررسی محصولات جدید در سه حوزه فراورده های غلات، لبنیات و نوشیدنی ها به طور کلی پرداخته شود.

طرح استخراج قند از چغندر با استفاده از دستگاه مولد پالسهای ولتاژ بالا طبق مصوبه 71287038 شورای پژوهشی پژوهشکده علوم و صنایع غذایی خراسان رضوی در تاریخ 20/9/87 با کد 45086003 به تصویب رسید. مجریان طرح آقایان عبدالمجید مسکوکی و عباس پورزکی و ناظران طرح آقایان رسول کدخدایی و سعید صمدی می باشند. مدت طرح 18 ماه و اعتبار طرح یکصدوهفتاد میلیون ریال می باشد که هفتاد میلیون ریال آن از طرف صندوق حمایت از پژوهشگران ریاست جمهوری و الباقی توسط پژوهشکده تامین گردید. استفاده از میدانهای الکتریکی پالس قوی در صنایع غذایی یک فرآیند غیرحرارتی است که قادر به غیرفعال کردن میکروارگانیسمها وافزایش قابلیت نفوذ در بافتهای گیاهی و جانوری بدون واردکردن صدمه زیاد به طعم و کیفیت غذا می باشد. در این طرح فرایند طراحی و ساخت دستگاه مولد پالسهای الکتریکی ولتاژ بالا ارائه می گردد. ابتدا پس از بررسی روشهای مختلف تولید پالس، بهترین انتخاب شد. با استفاده از کنترلر دستگاه قادر به تولید پالسهای مربعی با پارامترهای قابل تنظیم دامنه 1-5kV، فرکانس 0.1-10 Hz، پهنای پالس حداکثر 10-100 ms و چرخه کاری 0-100% می باشد. در حالت خودکار که توسط کلیدهایی روی دستگاه انتخاب می گردد، مشخصات پالس فرکانس ثابت 10Hz، پهنای پالس 13ms و چرخه کاری 100% می باشد که دامنه پالسها توسط ولوم تعیین می گردد و قطار پالسها با فشردن دگمه باعث پالس زنی می گردد. ارائه تعداد پالس، دمای محیط و مقاومت بار در حالت پالس زنی (با تقسیم ولتاژ بر جریان در لحظه t=0) از دیگر مزایای این دستگاه می باشد. شکل موجهای ولتاژ و جریان بار را نیز می توان بر روی صفحه اسیلوسکوپ مشاهده کرد. محفظه های نگهدارنده مواد غذایی در ابعاد 10×10 سانتیمتر و با فاصله های یک تا پنج سانتیمتر ساخته شد. روکش آنها از جنس عایق فایبرگلاس و صفحات فلزی از فولاد استنلس-استیل-316 می باشند. در انتها سه نمونه ماده غذایی تحت آزمایش این دستگاه قرار گرفت که نتایج رضایتبخشی را به همراه داشت. فصل اول گزارش اختصاص به مقدمه ای درمورد دستگاههای مولد پالسهای ولتاژ بالا با کاربرد صنایع غذایی دارد. بررسی انواع روشهای تولید پالسهای ولتاژ بالا و استخراج بهترین روش در فصل دوم آمده است. در فصل بعد که طراحی بخش سیستم شامل قسمتهای الکتریکی و محفظه می باشد ابتدا محاسبات قطعات اصلی آورده شده است و سپس مشخصات دستگاه الکتریکی و محاسبات محفظه آزمایش بحث و بررسی شده است. بخش چهارم اختصاص به جزئیات نرم افزار و سخت افزار بخش کنترل کننده دارد. نتایج طرح در بخش پنجم، کد برنامه کنترل کننده در پیوست الف، برگه های اطلاعات فنی در پیوست ب و مقالات مستخرج در پیوست ج ذکر شده است.

هدف از اجرای این پروژه دست یابی و بومی سازی دانش و فناوری تولید نرم افزار گرافیکی تخصصی و بکار گیری آن در صنایع غذایی است. نرم افزاری که از این پژوهش بدست آمده است محیط بسیار راحتی را برای طراحی یک سامانه صنایع غذایی برای کاربر فراهم می کند به طوری که کاربر شرایط کاری و مطلوب خود را به نرم افزار بدهد و نتایج خروجی نرم افزار برای تصمیم گیری او کافی باشد. برای شکل گیری این نرم افزار لایه های مختلف برنامه نویسی استفاده شده است. در این نرم افزار امکان انتخاب و چیدمان اجزاء سامانه به شکل گرافیکی فراهم شده است. همچنین برنامه های محاسباتی نوشته شده که در بخش گرافیک با فشار دادن یک یا چند دکمه یا انتخاب گزینه این برنامه ها فراخوان شده و محاسبات طراحی انجام می پذیرد. امکان وارد کردن مشخصات فنی محصول صنعتی موجود در بازار در بانک های اطلاعاتی نرم افزار و فراخواندن آن در محاسبات نیز وجود دارد. در این نرم افزار از برنامه نویسی شی گرا استفاده شده است. برای تحلیل یک سامانه شرایط مرزی و شرایط اولیه در پنچره هایی ویژه در پنجره اصلی یا ترسیم وارد یا از پایگاه داده ها فراخوانده می شود. در صفحه ترسیم این نرم افزار ابتدا هریک از اجزاء اصلی با پیکر استاندارد یا یک نماد در نوار ابزار ظاهر می شود که با انتخاب آنها چیدمان سامانه در صفحه ترسیم شکل می گیرد. طرحواره دستگاه یک سامانه مجرا است. توسط طراح نرم افزار، اجزاء سامانه کدگذاری می شود تا توالی و ارتباط این اجزاء در برنامه های محاسباتی شناخته شود. برای راهنمایی کاربر اطلاعات مفید و کمک کننده ای در نرم افزار پیش بینی شده که امکان فراخواندن آن در هر مورد وجود دارد. سامانه استریلیزاسیون شیر به منظور پیاده سازی ایده طراحی یک سامانه چند جزئی به کمک نرم افزار گرافیکی انتخاب شده تا انعطاف پذیری و کارایی نرم افزار و مهارت طراحی سامانه سفارشی درسطوح مختلف را به نمایش بگذارد. این نرم افزار به عنوان اولین نرم افزار تخصصی در کشور هنوز راه درازی برای تکامل دارد. توسعه این نرم افزار بر اساس سفارش انجام می پذیرد.

با توجه به کاربردهای فراوان حسگرهای بویایی و چشایی به ویژه در صنایع غذایی و عدم سابقه تحقیق مدون و هدفمند در این زمینه لازم بود هم در بعد نیاز سنجی صنایع غذایی و انتخاب نوع حسگر مناسب و هم در بعد امکان سنجی فنی و دستیابی به دانش ساخت حسگرهای هوشمند بویایی و چشایی ویژه کاربرد در صنعت غذا مطالعات لازم صورت پذیرد و بر اساس آن برنامه فازهای بعدی و اجرایی پروژه تدوین شود. به همین منظور طرح پژوهشی مطالعات امکان سنجی طراحی و ساخت حسگرهای هوشمند بویایی و چشایی با کاربرد در صنایع غذایی در پژوهشکده علوم و صنایع غذایی تصویب و مطالعات اجرایی آن آغاز گردید. این طرح در چارچوب اولویتهای تحقیقاتی کلان کشور در حوزه افزایش ایمنی و امنیت غذایی و سلامت، افزایش بهره وری و کیفیت فرایندهای غذایی و با بکارگیری ابزارهای IT و فناوریهای پیشرفته انجام می شود و به عنوان یک بستر و زیر ساخت برای دست یابی به دانش روز در این زمینه و مبانی طراحی و ساخت حسگرهای بویایی و چشایی در حوزه صنعت غذا و انجام پروژه های تحقیقاتی و کاربردی بعدی در این حوزه می تواند عمل نماید. اجرای کامل این طرح به افزایش ایمنی و امنیت محصولات و مواد غذایی و سلامت آنها، افزایش بهره وری و کنترل کیفیت فرایندها و محصولات غذایی کمک شایانی خواهد نمود. در گزارش حاضر ضمن بررسی نظری اصول عملکرد و فناوری ساخت حسگرهای هوشمند بویایی و چشایی و بررسی دانش روز و کاربرد ویژه این حسگرها در صنعت غذا، جنبه های کاربردی و اقتصادی طرح از نظر بازار مصرف بالقوه و بالفعل این حسگرها مطالعه شده است. یک فصل گزارش به طور خاص به کاربرد این سامانه های هوشمند در صنایع لبنی اختصاص یافته است که حوزه انتخابی برای فاز اجرایی پروژه خواهد بود. یک فصل گزارش نیز به مرور تکنیکهای پردازش داده ها در این حسگرها و مسایل نرم افزاری می پردازد. در فصلهای هفتم و هشتم اصول طراحی و فناوری ساخت سامانه حسگر هوشمند بویایی با تکنیک مدار مجتمع و تکنیک غیر مجتمع یا دیجیتال ارائه شده است. رویکرد دیجیتال با توجه به امکان پذیری ساخت آن در داخل کشور با یهره گیری از حسگرهای تجاری مورد تاکید این گزارش است. فصل پایانی گزارش مهمترین نکات مربوط به تکمیل زنجیره ارزش طراحی شده، ملاحظات استانداردسازی و روندهای جهانی در این حوزه را مطرح می سازد.

طرح تحقیقاتی «اثر تنش رطوبت بر گل آوری و عملکرد زعفران» در تیرماه سال 1390 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان گناباد به اجرا گذاشته شد.این آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی (RCBD) و با پنج تیمار و 4 تکرار در نظر گرفته شد. تیمارهای مورد مطالعه عبارت بودند از:70% ظرفیت زراعی (FC) %60 ظرفیت زراعی، 50% ظرفیت زراعی، شاهد اول یعنی بر اساس عرف محلی سه آبیاری، و شاهد دوم برابر با 4 مرتبه آبیاری بود. تیمارها در آب اول و زاج آب یعنی بعد از برداشت گلها در همه کرتها مشابه بودند وتیمارهای آزمایش همه بعد از زاج آب تا (اردیبهشت) اعمال شدند. مساحت زمین 200 مترمربع و ابعاد هر کرت 2×1 مترمربع بودند. عمق کاشت 20 سانتی متر و تعداد 100 پیاز در هر کرت در نظرگرفته شدند. ویژگیهای کمی مورد مطالعه شامل تعداگل، وزن تر گل، وزن خشک کلاله، تعداد پیازها در پایان دوره، وزن پیازها در پایان دوره، مقدار پوشال پیازها و وزن خشک برگها بودند. ویژگیهای کیفی شامل اندازه گیری پیکروکروسین،کروسین وسافرانال بودند. طرح بصورت دوسال جدا و میانگین دو سال تجزیه وتحلیل آماری گردید. بطور کلی با افزایش تنش رطوبت ویژگیهای کیفی افزایش و ویژگیهای کمی کاهش نشان داد که در بعضی موارد معنی دار بوده و در بعضی موارد معنی دار نبوده است. در اکثر تیمارها آبیاری چهار مرتبه که نیمه مرداد نیز جز آن است از نظر فاکتورهای کمی و کیفی برتری محسوسی نشان داده است.

پروتئین آب پنیر کاربرد گسترده ای در پایدارسازی امولسیون های غذایی دارد، که به علت ویژگی های کارکردی تحت تاثیر شرایط محیطی قرار می گیرد و روشهای مختلفی جهت اصلاح ساختار و خواص عملکردی آن انجام می گیرد. انجام واکنش میلارد بین پروتئین آب پنیر و نشاسته اصلاح شده در همین راستاست. در پژوهش حاضر کونژوگه پروتئین آب پنیر- نشاسته در نسبت های مختلف تهیه و اثر آن بر شاخص های کیفی امولسیون بررسی شد. نسبت بهینه کونژوگه تعیین و افزودن الکل، توئین و STMP بر خواص کونژوگه نهایی مورد آزمون قرار گرفت. در نهایت، رهایش مواد موثره هل شامل 1 و 8-سینئول و د-لیمونن از کونژوگه با نسبت بهینه بررسی گردید و مناسب بودن دیواره تهیه شده جهت کپسوله کردن مواد موثره بررسی شد. آزمون های تصویر برداری الکترونی روبشی، حرارت سنجی افتراقی روبشی، طیف سنجی جرمی، طیف سنجی مادون قرمز انجام شدند. نتایج نشان داد که بار الکتریکی سطحی با افزایش نسبت نشاسته به پروتئین کاهش یافت. همچنین، نوسانات کشش سطحی و بین سطحی از روند مشخصی برخوردار نبود. منحنی های توزیع اندازه قطرات برای همه نمونه ها، تک قله ای و تقریبا نرمال بود و در نسبت وزنی 1:1 به صورت کاملا باریک با کمترین پهنا دیده شد. بررسی رفتار جریان امولسیون ها نیز مشخص ساخت که نمونه حاوی نشاسته رفتار نسبتا نیوتنی و سایر نمونه ها رفتار شبه پلاستیک رقیق شونده با برش از خود بروز دادند. نتایج آزمون های اندازه ذره، پتانسیل زتا، کشش سطحی و بین سطحی و رفتار جریان نشان داد که امولسیون حاوی ا، توئین %0.2 و %0.2 STMP برای تهیه کونژوگه نهایی مناسب است و داده های FTIR نیز انجام واکنش میلارد بین پروتئین و نشاسته را تایید کرد. رهایش مواد موثره هل در رطوبت های 75% و دمای 45oC رهایش آنی است و بالعکس در رطوبت 50 و دمای 70oC تدریجی است. تصاویر SEM نیز این نتایج را تایید کرده و می توان نتیجه گرفت که اختلاف در ساختمان پودرهای ریزپوشانی شده بر اندازه ذره، پتانسیل زتا و راندمان ریزپوشانی پودرها موثر می باشد.

با توجه به تاثیر تغییرات آب و هوایی بر عملکرد محصولات زراعی، مطالعه روند دراز مدت عملکرد این محصولات که بر اساس روشهای متداول آماری صورت می گیرد می تواند راهکار مناسبی جهت تعیین سهم عوامل آب و هوایی بر نوسانات عملکرد باشد و از آنجا که این روند تغییرات عملکرد گیاهان زراعی در مقیاس منطقه ای و ملی در بسیاری از نقاط جهان مطالعه شده است لذا انجام این قبیل مطالعات در ایران نیز ضروری می باشد. به همین منظور با توجه به اهمیت اقتصادی و اجتماعی زعفران برای استان خراسان و کشور، ارزیابی روند عملکرد زعفران در سالهای اخیر و مطالعه رابطه نوسانات آن با تغییرات آب و هوایی هدف این تحقیق بوده است. بر اساس یافته های این پژوهش، کاهش عملکرد زعفران استان خراسان در طی 10 سال گذشته بطور قابل توجهی تحت تاثیر تغییرات شاخص های آب و هوایی بویژه درجه حرارت و رطوبت قرار دارد بطوریکه در میان شهرهای اصلی تولید کننده زعفران استان از 66 تا 31 درصد تغییرات عملکرد را می توان با این متغیرهای آب و هوایی توصیف کرد. در این پژوهش از بین پارامترهای هواشناسی، تاثیر بارندگی در مقایسه با درجه حرارت ماهانه کمتر بوده است و نتایج نشان داده است که بارندگی تنها در یکی از شهرهای اصلی تولید زعفران یعنی تربت حیدریه نقش قابل ملاحظه ای بعهده دارد در حالیکه درجه حرارت حداقل و حداکثر ماهانه اصلی ترین متغیرهای موثر بر عملکرد زعفران محسوب می شوند و در این میان نتیجه گیری شد که درجه حرارت های ماههای بهار (فروردین، اردیبهشت و خرداد) و تا حدودی ماه های اول تابستان (تیرماه) بیشترین تاثیر را بر عملکرد زعفران نشان می دهند. الگوی افزایش درجه حرارت های حداقل و حداکثر این ماهها در شهرستان های تولید کننده زعفران در استان خراسان در طی 10 سال گذشته تا حد قابل توجهی با روند کاهش عملکرد زعفران در طی این دوره انطباق نشان داده است. بر این اساس الگوهای مکانی – زمانی تغییرات عملکرد زعفران (در کنار سایر متغیرهای موثر زراعی، مدیریتی و اقتصادی) از تغییرات آب و هوایی نیز تبعیت داشته و بنظر می رسد که با تداوم تغییرات آب و هوایی، عملکرد زعفران در سالهای آینده روند کاهشی خود را ادامه خواهد داد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.