فصلنامه پژوهش های صنایع غذایی
سال نوزدهم شماره 1 (بهار 1388)

پاتولین مایکوتوکسینی است که بوسیله گونه های مختلف از کپک ها تولید می شود. اکثر این قارچ ها روی میوه های فاسد شده به ویژه سیب، گلابی، انگور و هلو رشد می کنند. استاندارد جهانی حضور این ماده در آب سیب و سایر آب میوه ها در حدود ppb 50 می باشد. اندازه گیری مقدار این مایکوتوکسین از این لحاظ مهم است که می تواند اثر سوئی بر سلامتی داشته باشد. در این تحقیق حدود 144 نمونه آب میوه که مربوط به چهار نوع آب میوه (آب سیب، انگور، هلو و کنسانتره آب سیب) در دو تاریخ متفاوت از 6 کارخانه مختلف تولید کننده آب میوه بطور تصادفی از سوپر مارکت ها و از چند کارخانه مختلف تولیدی در شمال غرب کشور تهیه گردید. میزان پاتولین آنها با استفاده از روش HPLC تعیین گردید. نتایج نشان دادند که مقدار پاتولین در آب انگور، هلو و سیب تولیدی در این کارخانه ها از مقدار مجاز آن پایین و حتی در برخی موارد خیلی ناچیز بود. فقط در یک مورد مقدار پاتولین در آب انگور یکی از کارخانه ها حدود 3/450 میکروگرم در لیتر اندازه گیری شد که در بین تمام نمونه ها دارای بیشترین مقدار پاتولین بود. اگرچه، در برخی از کنسانتره های آب سیب مربوط به چند کارخانه آب میوه سازی شمال غرب کشور مقدار پاتولین بیش از حد مجاز آن یعنی 45/89، 36/95 و25/110 میکروگرم در لیتر تعیین شد. طبق نتایج این پژوهش، کنسانتره های طبیعی تولید شده، بویژه کنسانتره آب سیب تولیدی در کارخانه های آبمیوه سازی شمال غرب کشور، دارای میزان آلودگی بالای پاتولین (حتی بیش از دو برابر حد مجاز) بودند. همچنین در بین مقدار پاتولین آب میوه های تولیدی کارخانه های مختلف آب میوه سازی شمال غرب کشور، در دو ماه متوالی آبان ماه و دی ماه تفاوت معنی داری در سطح احتمال 1 درصد وجود داشت.

هدف این تحقیق جداسازی و شناسایی سویه های انتروکوکوس از پنیر سنتی لیقوان بود. چهار نمونه پنیر سنتی از چهار واحد تولیدی پنیر در منطقه لیقوان با چهار تکرار تهیه شد. سپس توسط روش های استاندارد میکروبیولوژیکی و استفاده از محیط کشت اختصاصی کانامایسین اسکولین آزید آگار، سویه های انتروکوکوس جداسازی و توسط روش های بیوشیمایی شناسایی گردیدند. برای شناسایی گونه ها از آزمون تخمیر قند با شش نوع قند رافینوز (D)، سوربیتول (D)، آرابینوز (L)، لاکتوز (D)، ملی بیوز (D) و سوربوز (D) استفاده شد. آزمون های کاتالاز و تشکیل لخته بر روی سویه های جداسازی شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که 20 سویه جداسازی شده از چهار نوع پنیر سنتی، 19 سویه کاتالاز منفی و تنها یک سویه کاتالاز مثبت بود. برخی از سویه های انتروکوکوس فاسیوم و انتروکوکوس فکالیس در محلول شیر خشک، پس از گرماخانه گذاری در دمای 37 درجه سانتیگراد بمدت 16 ساعت تشکیل لخته دادند. نتایج نشان دادند که سویه های غالب در نمونه های 1، 2، 3 و 4 پنیر تهیه شده به ترتیب، انتروکوکوس فکالیس، چهار سویه از پنج سویه انتروکوکوس فاسیوم، چهار سویه از پنج سویه انتروکوکوس فکالیس و انتروکوکوس فاسیوم بودند.

کربوکسی متیل سلولز یکی از ارزان ترین زیست پلیمرهای کربوهیدراتی است که فیلم های با خواص و ظاهر مناسب تشکیل می دهد ولی مشکل اصلی آن همانند سایر زیست پلیمرها آبدوستی نسبتا بالای آن می باشد. در این تحقیق اثرات اسید اولئیک به عنوان یک ماده آبگریز خوراکی و نرم کننده با گلیسرول به عنوان نرم کننده خوب برای زیست پلیمرها مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش اسید اولئیک تا یک حد معین، نفوذپذیری به بخار آب بطور موثری کاهش می یابد (تقریبا 5/33%). افزایش غلظت گلیسرول موجب افزایش نفوذپذیری به بخار آب گردید (تقریبا 5/70%). نتایج آزمون زاویه تماس نشان داد که اسیداولئیک ویژگی آبگریزی سطحی (زاویه تماس) فیلم ها را افزایش می دهد اما گلیسرول باعث کاهش آبگریزی سطحی می شود. رنگ سنجی توسط هانترلب نشان داد که افزایش غلظت اسید اولئیک موجب افزایش اندیس زردی و افزایش گلیسرول موجب کاهش اندیس زردی می گردد.

با توجه به افزایش قیمت هیدروکربن ها و عدم دسترسی آسان به این منابع، طرحهایی بر پایه سوبسترای هیدروکربنی، جای خود را به طرح هایی بر پایه ضایعات کربوهیدراتی کشاورزی مثل تفاله سیب، قهوه، ساقه های گندم، ضایعات آناناس، مخلوط میوه ها، باگاس و دیگر مواد برای تولید اسید سیتریک داده است. تفاله سیب سوبسترایی مناسب برای تولیدمیکروبی اسید سیتریک توسط آسپرژیلوس نایجر می باشد. در این مطالعه فرمانتور با حجم 2/22 متر مکعب ساخته شد و از سیستم هوادهی و تغییر گرادیان دمایی نیز در آن استفاده شد. توسط بیوراکتور مورد نظر و روش سیمپلکس بهینه سازی آن برای تولید اسید سیتریک صورت گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق با توجه به جنبه صنعتی و اقتصادی، نشان داد که حداکثر تولید اسید سیتریک (گرم اسید در کیلوگرم تفاله خشک) توسط آسپرژیلوس نایجر در رطوبت 80 درصد(w/w)، مدت زمان تخمیر 9/93 ساعت، آهنگ هوادهی 2/1 لیتر در دقیقه، منبع ازت (سولفات آمونیم)%19/0 (w/w)و فاصله صفحات فرمانتور cm4/7 تا حداکثر 14/159 گرم اسید در کیلوگرم تفاله خشک بدست می آید.

یکی از پنیرهای سنتی که از دیرباز در ایران تهیه می شود پنیر لیقوان است. این نوع پنیر از شیر خام و بدون افزودن مایه کشت آغازگر به طور سنتی تهیه می گردد. بروز بیماری های مشترک بین انسان و دام باعث شده است که محققان اعمال فرآیند پاستوریزاسیون را برای شیر پنیرسازی توصیه کنند لذا هدف از این تحقیق بررسی اثرات فرآیند پاستوریزاسیون و افزودن مایه کشت میکروبی روی شیر مورد استفاده در تهیه پنیر گوسفند و ارائه راهکار مناسبی جهت سالم سازی و بهبود کیفیت محصول نهایی بود. برای این منظور، چهار نوع شیر گوسفند برای تهیه پنیر مورد استفاده قرار گرفتند: شیر خام بدون افزودن مایه کشت آغازگر، شیر خام با افزودن مایه کشت آغازگر، شیر پاستوریزه بدون افزودن مایه کشت آغازگر و شیر پاستوریزه با افزودن مایه کشت آغازگر. پنیرهای تهیه شده از نظر بازده، خواص حسی و فیزیکی- شیمیایی در چهار مقطع زمانی (دو هفته، چهار هفته، شش هفته و هشت هفته) طی دوره رسیدن مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نتایج حاصل، اعمال فرآیند پاستوریزاسیون باعث افزایش بازده، درصد چربی، درصد ازت غیر پروتئینی و افت ویژگی های حسی این پنیرها شد. همچنین افزودن مایه کشت به شیر پنیرسازی باعث بهبود خواص حسی، افزایش بازده، درصد چربی و درصد ازت غیر پروتئینی پنیرهای تولیدی گردید، ولی اثر عوامل فوق روی ماده خشک و فاکتور رسیدن (ازت غیر کازئینی) معنی دار نبود.

در این پژوهش، به منظور برآورد همزمان چهار متغیر وابسته آهنگ خروج محصول، آهنگ تبخیر، میزان انرژی مصرفی و ضریب تبدیل شلتوک به برنج سفید در خشک کردن بستر ثابت از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. هفت پارامتر مؤثر در عملکرد خشک کن های بستر ثابت به عنوان متغیرهای مستقل برای شبکه عصبی مصنوعی در نظر گرفته شد. این متغیرها عبارتند از رطوبت نسبی هوای محیط، دمای هوای محیط، سرعت هوای ورودی، عمق بستر شلتوک، دمای هوای ورودی، رطوبت اولیه و رطوبت نهایی. تعداد 358 آزمایش برای ایجاد الگوهای آموزش و ارزیابی به وسیله یک خشک کن آزمایشگاهی انجام شد. برای به دست آوردن متغیرهای آهنگ خروج محصول، آهنگ تبخیر و میزان انرژی مصرفی، از روابط فیزیکی و ترمودینامیکی استفاده شد. برای انجام آزمایش ها از دستگاه های آزمایشگاهی مختلف و برای آموزش شبکه ها و توپولوژی های مختلف از الگوهای به دست آمده استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که بهترین نتایج برای شبکه پس انتشار پیشرو با توپولوژی 4-9-12-7 و الگوریتم آموزش لونبرگ- مارکوارت و تابع آستانه لگاریتم سیگمویید حاصل می شود. با توپولوژی مذکور، مقدار خطای مربعات میانگین، 00061/0 بود. مقادیر ضریب تبیین برای پیش بینی چهار متغیر خروجی ضریب تبدیل شلتوک، مصرف ویژه انرژی، آهنگ تبخیر و آهنگ خروج محصول، به ترتیب 9260/0، 9145/0، 9045/0 و 8985/0 به دست آمد. سپس به منظور بررسی ترتیب اهمیت هر یک از متغیرهای مستقل بر متغیرهای وابسته، از روش حذف متناوب متغیرهای ورودی در شبکه های بهینه طراحی شده استفاده شد. نتایج نشان داد که دمای هوای ورودی، بیشترین تاثیر را بر متغیرهای خروجی دارد، درحالیکه عوامل هوای محیط (رطوبت نسبی و دمای هوای محیط) کمترین تاثیر را بر متغیرهای مذکور دارند.

سیستم های ماشین بینایی و پردازش تصویر روش های نوینی هستند که در بخش کشاورزی کاربردهای مختلفی دارند. از سیستم ماشین بینایی برای درجه بندی محصولات مختلف استفاده می شود. هدف این تحقیق بررسی امکان استفاده از پردازش تصویر برای درجه بندی سیب بر اساس صدمات سطحی بود. بدین منظور یک سیستم کامل ماشین بینایی شامل محفظه نوردهی، دوربین و کامپیوتر فراهم شد. نرم افزار Matlab برای پردازش تصاویر به کار گرفته شد. تعداد 105 عددسیب گرانی اسمیت به طور تصادفی انتخاب شدند و از هر سیب در شرایط نوردهی، تصویرگرفته شد. سپس به کمک روش سعی و خطا مقدار آستانه به عنوان معیاری برای تصمیم گیری معیوب یا سالم بودن سیب به دست آمد. از جمله مشکلات در ارتباط با درجه بندی سیب وجود دمگل بود که در تصویر باینری با نواحی معیوب اشتباه گرفته می شد بنابراین نسبت طول به ضخامت برای حذف دمگل انتخاب شد. سپس سیب ها به چهار درجه عالی، درجه یک، درجه دو و درجه سه درجه بندی شدند. به منظور ارزیابی سیستم، نتایج درجه بندی دید انسانی با نتایج درجه بندی ماشین بینایی با هم مقایسه شدند. دقت حذف دمگل 04/99 % و دقت کلی درجه بندی 23/95 % به دست آمد.

آرد پراکنده شده در محلول آبی سدیم دودسیل سولفات چنانچه در سرعت های بالا سانتریفیوژ شود لایه ای از ژل پروتئینی را تشکیل می دهد که ژل «گلوتنین ماکروپلیمر» (GMP) نامیده می شود. اخیرا وزن مرطوب ژل مزبور و ویژگی های فیزیکی- شیمیایی آن در ارزیابی و طبقه بندی کیفی ارقام مختلف گندم توسط پژوهشگران غلات مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، روش متداول استخراج ژل GMP با اعمال تغییراتی جهت گسترش دامنه استفاده آن در اکثر آزمایشگاه ها اصلاح گردید. در روش اصلاح شده، مشخصه های مقدار نمونه، سرعت و زمان سانتریفیوژ، نوع و جنس لوله های سانتریفیوژ جهت استخراج بهینه ژل GMP مورد بررسی و حد بهینه آنها به دست آمد. در این پژوهش از 13 رقم گندم ایرانی با کیفیت های نانوایی متفاوت استفاده شد. میزان همبستگی وزن مرطوب ژل استخراج شده از آرد گندم با ویژگی های نان (حجم و ارتفاع نان) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده همبستگی مطلوبی بین وزن ژل GMP با حجم (716/0) و ارتفاع (810/0) نان نشان دادند. در این مطالعه اصلاحات به عمل آمده در روش متداول استخراج ژل GMP نشان داد که روش اصلاح شده همانند روش متداول قادر به تفکیک و درجه بندی کیفی گندم ها بوده و همبستگی وزن مرطوب ژل GMP حاصله از روش مزبور با خصوصیات نانوایی بالا می باشد که نشانه کارآمد بودن روش پیشنهادی است. از مزایای روش اصلاح شده می توان استفاده از سانتریفیوژ دور بالا به جای دستگاه اولترا سانتریفیوژ، استفاده از میکروتیوپ های پلاستیکی به جای تیوپ های پلی کربناته (که معمولا در کشور ما نایاب هستند)، استفاده از حجم نمونه بسیار کم آرد (که در مطالعات اصلاح گندم که دسترسی به نمونه های بیشتر گندم مقدور نیست یک مزیت به شمار می رود)، و در نهایت بررسی کیفیت نانوایی 12 نمونه گندم در دو تکرار در طی یک ساعت با قابلیت تکرار پذیری بالا را نام برد.