فهرست مطالب

فناوری های جدید در صنعت غذا - سال پنجم شماره 3 (پیاپی 19، بهار 1397)

نشریه فناوری های جدید در صنعت غذا
سال پنجم شماره 3 (پیاپی 19، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/31
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد میرزایی، رضا طباطبایی کلور *، علی متولی، رضا اسماعیل زاده کناری صفحات 361-372
    در این پژوهش، تاثیر پیش تیمارهای ازن و اسید سیتریک برای ضد عفونی محصول خیار در بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده در دو ترکیب گازی MAP1 (O2 10% + CO2 15% + N2 75%) و MAP2 (O2 15% + CO2 10% + N2 75%) و جاذب رطوبت سیلیکاژل در دو وزن g 5/2 و 5 مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها درون بسته هایی از جنس پلی اتلین با ضخامت μ6 در دمای 0C 4 درون یخچال نگهداری شد. تاثیر تیمارهای مورد اشاره بر فاکتورهای pH، درصد کاهش وزن، سفتی بافت، مواد جامد محلول (TSS) ، کلروفیل، اسیدیته قابل تیتراسیون (TA) پس از 20 روز نگهداری و همچنین میزان ماندگاری نهایی محصول تا حد خرابی کامل و فساد در خیارهای بسته بندی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که نگهداری محصولات در بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده سبب حفظ کیفیت محصول و افزایش عمر ماندگاری آنها گردید. تغییرات میزان اسیدیته و مواد جامد محلول نشان داد که اثر پیش تیمار ازن و ترکیب گازی MAP1 و استفاده از ماده جاذب رطوبت به وزن g 5 گرم بهترین تاثیر را بر این دو پارامتر داشت. همچنین تغییرات pH، سفتی بافت و کلروفیل نشان داد که استفاده از ترکیب گازی با CO2 بالاتر (MAP1) و استفاده از پیش تیمار ازن و ماده جاذب رطوبت به میزان g5 بهترین تاثیر را بر نمونه های خیار داشت. مقایسه مدت ماندگاری کل نشان داد که ترکیب پیش تیمار اسید سیتریک، جاذب رطوبت g5/2 و ترکیب گازی MAP2 با مدت زمان 33 روز کمترین مدت زمان ماندگاری و ترکیب پیش تیمار ازن، جاذب رطوبت g5 و ترکیب گازی MAP1 با مدت زمان 65 روز بیشترین مدت ماندگاری را داشتند.
    کلیدواژگان: خیار، بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده، ازن، سیتریک اسید، سیلیکاژل
  • امیر حیدری *، فاطمه صمیمی هشجین، عبدالرضا محمدی نافچی صفحات 373-384
    یکی از بزرگ ترین پیشرفتهای حاصل شده در صنعت بسته بندی مواد غذایی مرتبط با فناوری نانو است. در این پژوهش فیلم های خوراکی ترکیبی بر پایه نشاسته کاساوا و ژلاتین گاوی حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت های 0، 1، 3 و 5 % با استفاده از روش کاستینگ تهیه گردید و خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج افزایش استحکام کششی و مدول یانگ و همچنین کاهش درصد کشیدگی را به دلیل افزایش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فیزیکوشیمیایی (میزان جذب آب و حلالیت) و خواص ممانعتی (بخار آب و اکسیژن) با افزایش میزان نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم کاهش معنی داری (05/0>p) را نشان دادند. فیلم های خوراکی نشاسته کاساوا و ژلاتین تقویت شده با نانو دی اکسید تیتانیوم خواص ضد میکروبی خوبی را در مقابل باکتری اشریشا کلی از خود نشان دادند. با توجه به بررسی های انجام شده، نانو دی اکسید تیتانیوم توانایی بهبود خواص اساسی فیلم های ترکیبی نشاسته کاساوا و ژلاتین را دارا می باشند و فیلم های حاصله می توانند به عنوان فیلم خوراکی و بسته بندی فعال در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: فیلم نشاسته کاساوا، ژلاتین گاوی، نانو دی اکسید تیتانیوم، خواص مکانیکی، خواص ممانعتی، خواص ضد میکروبی
  • فاطمه سادات ناظری، مهدی کدیور *، ایمان ایزدی، میلاد فتحی صفحات 385-396
    نان یک ماده ی غذایی متخلخل با بافت اسفنجی می باشد. با توجه به اهمیت توزیع تخلخل در خمیر نان از منظر اثرگذاری بر هدایت حرارتی که در مرحله ی پخت نان حائز اهمیت است و از سویی ارتباط مستقیم آن با ورآمدن و تغییرات حجم خمیر، بررسی توزیع تخلخل در خمیر نان ضرورت داشته و به عنوان اساس این پژوهش برگزیده شده است. از میان روش های قابل استفاده جهت بررسی تخلخل، روش تصویربرداری به کمک پرتونگاری مقطعی با سی تی اسکن و پردازش تصویر انتخاب شد. برای انجام این پژوهش سه گام عملیاتی صورت گرفت: 1) تهیه ی خمیر نان با فرمولاسیون مشخص و شرایط تعیین شده 2) تصویربرداری از خمیر در حال تخمیر، توسط دستگاه سی تی اسکن در چهار زمان مشخص (35، 70، 90 و 160 دقیقه) در طول تخمیر 3) محاسبه ی کمی وکیفی توزیع تخلخل در راستای زمان تخمیر و مکان مقطع مورد بررسی در خمیر (جانبی، میانی و مرکزی) و نیز دستیابی به الگوی پراکندگی تخلخل در هر مقطع خمیر. پارامترهای نامبرده، از طریق پیاده سازی تکنیک های پردازش تصویر بر عکس های حاصل از سی تی اسکن قابل استحصال بوده و نتایج نهایی قابلیت تفسیر و مقایسه داشتند. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که تغییرات تخلخل در طی سپری شدن زمان تخمیر، شیب صعودی داشته و رو به افزایش بود. میزان و پیوستگی توزیع تخلخل در مقاطع مرکزی بیشتر از بخش های میانی و جانبی بود. در حقیقت توزیع تخلخل در نزدیکی پوسته ی خمیر در حداقل بوده، با نزدیک شدن به سمت مرکز افزایش یافته و در مرکز خمیر به حداکثر خود رسید. توزیع حفرات در هر مقطع، بیشتر در بخش قاعده ی خمیر متمرکز بود. با توجه به عکس های حاصل، همواره روند رشد و توزیع تخلخل از قاعده ی خمیر رو به بالا بود. با این حال در نهایت هردو بخش متخلخل نامبرده، به هم پیوسته و ساختار متخلخل یکدستی حاصل گشت.
    کلیدواژگان: توزیع تخلخل، سی تی اسکن، پردازش تصویر، خمیر نان، تخمیر
  • مریم بنی خالد، نیما نصیریان *، رویا ذکاوتی صفحات 397-414
    تبدیل منابع ارزان و فراوان لیگنوسلولزی به مواد ارزشمندی مانند لیپید و کاروتنوئید در دهه گذشته مورد توجه فراوان قرار گرفته است. در این تحقیق پس از بهینه سازی فرآیند پیش فرآوری باگاس نیشکر، تولید دو ماده با ارزش لیپید و کاروتنوئید در یک کشت نیمه پیوسته با استفاده از مخمر ردوترولا گلوتینیس (Rhodotorula glutinis) مورد ارزیابی قرار گرفت.
    در این پژوهش تاثیر دو عامل غلظت اسید نیتریک (10-5/0%) و زمان نگهداری حرارتی (180-5 دقیقه) بر فرآیند پیش فرآوری (کاهش لیگنین) و هیدرولیز (آزادسازی قندهای احیاء) باگاس نیشکر بررسی، و با استفاده از روش رویه پاسخ مقدارهای بهینه تعیین گردیدند. سپس پتانسیل تولید لیپید و کاروتنوئید در بسترهای حاصل از پیش فرآوری و هیدرولیز، مقایسه شدند. آزمایش های فرآیند تخمیر در سرعت چرخش rpm150، دمای c 25 و 5/5pH = انجام گردید.
    مقدار بهینه غلظت اسید نیتریک و زمان نگهداری در فرآیند پیش فرآوری به ترتیب، %67/6 و 75/118 دقیقه برآورد، و کاهش لیگنین در بخش جامد به میزان %4/93 اندازه گیری شد. همچنین مقدار بهینه غلظت اسید نیتریک و زمان نگهداری حرارتی در فرآیند هیدرولیز اسیدی به ترتیب، %5/0و 180 دقیقه برآورد گردید، که در نتیجه آن مقدار بیشینه g/l57/15 قند آزاد گردید. محتوای لیپید در محیط های کشت حاوی گلوکز (به عنوان مرجع) ، عصاره حاصل از هیدرولیز اسیدی و سامانه پیش فرآوری، هیدرولیز و تخمیر جداگانه (SHF) به ترتیب، 06/1±33/27، 34/1±52/19، 76/0±43/15 درصد وزن خشک سلولی برآورد شدند. علاوه برآن، محتوای کاروتنوئید در محیط کشت های ذکر شده به ترتیب 67±168، 14±99 و 13±189 (g/gμ وزن خشک سلول) اندازه گیری شد. مهمترین اسیدهای چرب تولیدی اسید اولئیک و پالمیتیک بودند. همچنین از دیدگاه مهندسی، شاخص های فیزیکی لیپید تولیدی با استفاده از روابط استاندارد موجود، تعیین و ارائه گردیدند.
    کلیدواژگان: لیپید، کاروتنوئید، پیش فرآوری، باگاس نیشکر، هیدرولیز، رودوترولا گلوتینیس
  • فاطمه یزدانی، زینب رفتنی امیری *، هدی شهیری طبرستانی صفحات 415-426
    هدف از پژوهش حاضر بهینه سازی شرایط پیش فرآوری شیمیایی قلیایی- اسیدی پوست مرغ جهت استخراج ژلاتین بود. اثر غلظت های مختلف سود و اسید کلریدریک هر یک در سه سطح (05/0، 53/0 و 1 نرمال) به عنوان متغیر های مستقل بر فاکتور های پاسخ شامل بازده استخراج، گرانروی، قدرت ژل و نقطه ذوب با استفاده از طرح مرکب مرکزی ثابت روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد پارامتر های قدرت ژل و نقطه ذوب تحت تاثیر همزمان غلظت سود و اسید قرار گرفته است. در حالی که پارامتر بازده استخراج تنها به غلظت سود و گرانروی به غلظت اسید وابسته بوده است. غلظت سود 1 نرمال و اسیدکلریدریک 05/0 نرمال به عنوان شرایط بهینه مشترک پیش فرآوری در تولید ژلاتین از پوست مرغ پیش بینی شدند. در این حالت مقادیر بازده استخراج 8/3 درصد، گرانروی 4/81 سانتی پوآز، قدرت ژل 4/485 گرم و نقطه ذوب 8/42 درجه سانتی گراد به دست آمد.
    کلیدواژگان: پیش فرآوری، ژلاتین، پوست مرغ، سطح پاسخ، بهینه سازی
  • زرین نصری * صفحات 427-446
    در این مقاله فرایندهای استخراج چند مرحله ای با جریان متقاطع و متقابل به منظور استخراج ترکیبات آنتی اکسیدانی از گیاه رزماری در مقیاس نیمه صنعتی برای اولین بار انجام شده است. آزمایش های انجام گرفته شامل استخراج سه مرحله ای با جریان متقاطع با استفاده از حلال استن، استخراج سه مرحله ای با جریان متقاطع با استفاده از حلال اتانول، استخراج یک، دو و سه مرحله ای با جریان متقابل با استفاده از حلال اتانول می باشند. شرایط فرایندی شامل وزن گیاه kg 5/2، نسبت حلال به گیاه، lit/kg 12، و زمان فرایند 90 دقیقه می باشد. نتایج نشان می دهد که میزان بازده عصاره جامد استخراج شده 27/37 ، 45/95 و 18/93 درصد، میزان ترکیبات فنلی کل استخراج شده (بر پایه وزن گیاه) (TPC-DP) mg (GAE) / 100g (DP) 75/2662، 44/8627 و 32/8378، میزان ترکیبات فنلی کل استخراج شده (بر پایه وزن عصاره خشک) (TPC-DE) mg (GAE) / 100 g (DE) 4/16344، 69/17861، 07/21147 و درصد مهار رادیکال آزاد DPPH (به عنوان شاخص فعالیت آنتی اکسیدانی) 72/70، 09/77 و 1/84 درصد، به ترتیب برای فرایندهای استخراج سه مرحله ای با جریان متقاطع با حلال استن، استخراج سه مرحله ای با جریان متقاطع با حلال اتانول، استخراج سه مرحله ای با جریان متقابل با حلال اتانول می باشد. فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره های محصول همچنین با فعالیت آنتی اکسیدانی دو آنتی اکسیدان استاندارد BHA و BHT مقایسه شده و نتایج مطلوبی بدست آمده است. با توجه به اینکه میزان حلال مصرفی در روش های با جریان متقاطع 90 لیتر و در روش با جریان متقابل 30 لیتر می باشد، نتایج بیانگر میزان صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مصرف حلال، انرژی و زمان در فرایند جریان متقابل است.
    کلیدواژگان: استخراج چند مرحله ای، متقاطع، متقابل، گیاه رزماری، ترکیبات فنلی، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • الناز قبادی، مهدی وریدی *، محمد جواد وریدی، آرش کوچکی صفحات 447-468
    پژوهش حاضر با استفاده از روش سطح پاسخ برای تعیین شرایط بهینه استخراج صمغ دانه شنبلیله با هدف دستیابی به حداکثر راندمان استخراج، ویسکوزیته، کربوهیدرات کل و حداقل پروتئین انجام شد. طرح آماری مرکب مرکزی با سه متغیر مستقل شامل دمای استخراج (75-25 درجه سانتی گراد) ، زمان استخراج (4-1 ساعت) و نسبت آب به دانه (60-20 میلی لیتر بر گرم) برای مطالعه متغیرها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که مدل چند جمله ای درجه دوم مناسب ترین مدل برای تفسیر رفتار هر چهار پاسخ بود. آنالیز آماری داده ها نشان داد که راندمان استخراج به طور معنی دار )05/0 (p با استفاده از روش بهینه سازی عددی شرایط بهینه استخراج صمغ دانه شنبلیله به صورت دمای استخراج 71/60 درجه سانتی گراد، زمان استخراج 33/3 ساعت و نسبت آب به دانه 6/44 میلی لیتر بر گرم تعیین گردید. در شرایط بهینه، مقادیر راندمان استخراج، ویسکوزیته، کربوهیدرات کل و پروتئین به ترتیب 18/21 درصد، 06/29میلی پاسکال ثانیه، 98/70 درصد و 19/4 درصد به دست آمد. همچنین فعالیت ضد اکسایشی صمغ استخراج شده در نقطه بهینه توسط روش های قدرت مهار کنندگی رادیکال آزاد DPPH، قدرت احیا کنندگی یون آهن سه ظرفیتی و قدرت مهار کنندگی رادیکال هیدروکسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد صمغ دانه شنبلیله دارای ویژگی ضد اکسایشی قابل توجه و وابسته به غلظت است. در غلظت یک میلی گرم بر میلی لیتر قدرت مهار کنندگی رادیکال آزاد DPPH 23/43 درصد، قدرت احیا کنندگی یون آهن سه ظرفیتی 76/650 میکرومولار و قدرت مهار کنندگی رادیکال هیدروکسیل 95/46 درصد به دست آمد که به ترتیب معادل 50، 67 و 50/53 درصد قدرت ضد اکسایشی اسید آسکوربیک بود.
    کلیدواژگان: بهینه سازی استخراج، دانه شنبلیله، صمغ، ضد اکسایشی
  • آرزو مشیری روشن، عباسعلی ساری *، نرجس آقاجانی صفحات 469-483
    پایداری اکسیداتیو روغن ها و چربی ها تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند اکسیژن، نور، حرارت، یون های فلزی و آنزیم ها قرار می گیرد و در نهایت فساد اکسیداتیو رخ می دهد. کاربرد آنتی اکسیدان های سنتزی برای به تاخیر انداختن فساد اکسیداتیو، به دلیل احتمال سمیت و سرطان زایی، زیر سوال قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، بهینه سازی شرایط استخراج عصاره دانه زنیان و بررسی ویژگی های آنتی اکسیدانی و ترکیبات فنولی حاصل از آن می باشد. در این مطالعه عصاره استونی دانه زنیان تحت تاثیر غلظتهای مختلف استون (0، 50 و 100%) ، مدت زمان (0، 12 و 24 ساعت) و دماهای (20، 40 و 60 درجه سانتی گراد) استخراج گردید. پس از انجام آزمایش های مختلف روی عصاره های حاصل بهترین شرایط استخراج برای عصاره ها با استفاده از روش سطح پاسخ تعیین و عصاره گیری در شرایط بهینه انجام شد. سپس از عصاره های استخراجی در شرایط بهینه غلظت های مختلف (2/0، 4/0 و 6/0%) تهیه و به روغن سویا بدون آنتی اکسیدان اضافه شد. همچنین یک نمونه روغن بدون آنتی اکسیدان (نمونه شاهد) و یک نمونه روغن حاوی ppm 200 آنتی اکسیدان BHT نیز جهت مقایسه قدرت آنتی اکسیدانی عصاره ها با آنتی اکسیدان سنتزی تهیه شد. تیمارهای مختلف در شرایط اکسیداسیون تسریع یافته (آون با دمای 90 درجه سانتی گراد) به مدت 5 روز نگهداری شد و سپس هر روز شاخص های عدد اسیدی، عدد پراکسید و عدد تیوباربیتوریک اسید نمونه ها مورد بررسی شد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که با افزودن آب به استون، استخراج ترکیبات فنولی افزایش یافته و خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره های حاصل افزایش می یابد که به علت افزایش قطبیت حلال می باشد. مطابق با شاخص های پایداری روغن مورد مطالعه در دمای 90 درجه سانتی گراد به مدت 5 روز، بهترین نتایج مربوط به آنتی اکسیدان سنتزی BHT و غلظت های بالاتر عصاره های استخراجی با حلال استون بود که پایداری روغن تحت تاثیر مواد فنولی و آنتی اکسیدان های موجود در عصاره دانه زنیان می باشد.
    کلیدواژگان: دانه زنیان، روغن سویا، عصاره استونی، آنتی اکسیدان، روش سطح پاسخ
  • مینا سالارنیا، علی گنجلو *، زهرا امام جمعه، ماندانا بی مکر صفحات 485-497
    بسپارهای خوراکی زیست تخریب پذیر بهترین گزینه جایگزین برای پلاستیک های سنتزی هستند. در این مطالعه، فیلم های خوراکی بر پایه کازئینات سدیم حاوی سطوح مختلف وزنی/ وزنی از روغن شاهدانه (10، 20 و 30%) تولید شد و ویژگی های فیزیکی، سد کنندگی و ضد میکروبی آن ها مورد بررسی قرارگرفت. با افزودن روغن شاهدانه تا سطح 30% وزنی/ وزنی مقادیر ضخامت، شفافیت و حلالیت فیلم ها کاهش و زاویه تماس افزایش یافت. همچنین افزودن روغن باعث کاهش نفوذ پذیری به بخار آب از 11-10× 4/76 به g m-1s-1 Pa-1 11-10×1/5 و افزایش نفوذ پذیری به اکسیژن از 11 به cm3μm cm-2 day-1 Kpa-1 3/28 گردید. به منظور بررسی اثر ضد میکروبی فیلم کازئینات سدیم حاوی روغن شاهدانه بر سه گونه باکتری بیماری زا از روش دیسک انتشاری استفاده شد. بیشترین قطر هاله های عدم رشد به ترتیب برای استافیلوکوکوس اورئوس، اشرشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا معادل 28/31، 05/19 وmm 40/15 بود. در نتیجه فیلم های حاوی روغن شاهدانه بیشترین تاثیر را بر روی باکتری گرم مثبت داشتند. نتایج نشان دادند که افزودن روغن شاهدانه سبب اصلاح و بهبود ویژگی های فیزیکی، سد کنندگی و ضد میکروبی فیلم ها و پوشش هایی بر پایه کازئینات سدیم می شود.
    کلیدواژگان: کازئینات سدیم، فیلم خوراکی، روغن شاهدانه، خواص فیزیکی، خواص سد کنندگی، خواص ضد میکروبی
  • نسیم دهقان، حسن برزگر *، محمد امین مهرنیا، حسین جوینده صفحات 499-507
    امروزه با توجه به خاصیت آنتی اکسیدان های طبیعی در جلوگیری از عملکرد رادیکال های آزاد و اثرات نامطلوب آنتی اکسیدان های سنتزی کاربرد آنها در صنایع غذایی بیشتر مورد توجه واقع شده است. در این پژوهش اندازه گیری ترکیبات فنلی و خصوصیات آنتی اکسیدانی عصاره حاصل از استخراج متانولی پوست بنه (Pistacia atlantica) و اثر آنتی اکسیدانی آن بر روغن سویا مورد بررسی قرار گرفت. قدرت آنتی اکسیدانی عصاره ذکر شده به کمک آزمون های اندازه گیری قدرت مهار رادیکال آزاد به دو روش ABTS و DPPH اندازه گیری قدرت احیا کنندگی آهنIII و اندازه گیری ترکبیات فنلی کل به روش فولین – سیوکالتو انجام شد. سپس عصاره استخراج شده در چهار سطح (100، 250، 500 و 1000 پی پی ام) به همراه یک نمونه حاوی آنتی اکسیدان سنتزی BHT به عنوان نمونه شاهد به روغن سویای تصفیه شده بدون آنتی اکسیدان اضافه شد. نمونه ها به مدت 12 روز در دمای 60 درجه سانتی گراد قرار گرفتند و عدد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید در روزهای 2، 4، 6، 8، 10 و 12 اندازه گیری شد. میزان IC50 در آزمون DPPH و ABTS به ترتیب در غلظت های 150 و ppm 500 عصاره مشاهده شد. در روز دوازدهم اعداد تیوباربیتوریک اسید در نمونه حاوی ppm 1000 عصاره و نمونه حاوی ppm 200 BHT به ترتیب 937/5±27/78 و 720/2 ±909/491 میلی گرم مالون آلدهید و اعداد پراکسید در این دو نمونه به ترتیب 010/0 ±98/19 و 816/0 ±121 میلی اکی والان پراکسید در کیلوگرم روغن رسید. طبق نتایج این پژوهش فعالیت آنتی اکسیدانی وابسته به غلظت عصاره بوده و در غلظت های بالاتر میزان مهار رادیکال آزاد بیشتر مشاهده شد. همچنین با گذشت زمان در نمونه های حاوی عصاره نسبت به آنتی اکسیدان سنتزی قدرت مهار اکسیداسیون بالاتر بود.
    کلیدواژگان: بنه، ترکیبات فنولیک، پاد اکسنده، رادیکال آزاد، پایداری اکسایشی
  • نوشین نیک نیا، رسول کدخدایی * صفحات 509-525
    سیلی مارین یک مخلوط فلانوئیدی است که اثرات ضد دیابتی آن به گستردگی مورد مطالعه قرار گرفته و به اثبات رسیده است. در این پژوهش نمونه های کرایوژل و زیروژل مخلوط کتیرا- ایزوله پروتئین آب پنیر حاوی سیلی مارین تهیه شد و ویژگی های فیزیکوشیمایی، بافتی، مکانیکی و ریزساختار آنها با آزمون های طیف سنجی مادون قرمز، جذب و دفع نیتروژن، بافت سنجی و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این نرخ تورم این ساختار ها و نیز آهنگ رهش سیلی مارین از آنها در شرایط اسیدی و قلیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون ها حاکی از این بود که کرایوژل ها ساختاری متخلخل و شبکه ای از حفرات باز و بهم پیوسته داشتند، اما زیروژل ها بافتی بسیار فشرده و متراکم همراه با حفرات بسته و غیر مرتبط از خود نشان دادند. افزودن کتیرا به ایزوله پروتئین آب پنیر سبب بهبود خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و مورفولوژیکی ژل های خشک گردید، درحالیکه سیلی مارین موجب افزایش تخلخل و تضعیف قدرت مکانیکی و مورفولوژیکی آنها شد. بارگذاری سیلی مارین همچنین سبب کاهش نسبت تورم ساختار های خشک گردید. این تغییرات که نتیجه برهم کنش های بین ملکولی کتیرا، ایزوله پروتئین آب پنیر و سیلی مارین می باشد، با آزمون FTIR مورد تایید قرار گرفت. نتایج رهش سیلی مارین نشان داد که بخش عمده سیلی-مارین بارگذاری شده (80 درصد) در طول دوره بررسی رهش از کرایوژل آزاد شد، درحالیکه در این شرایط تنها 30 درصد از سیلی مارین بارگذاری شده از زیروژل خارج گردید. در مورد هر دو ساختار نرخ رهش در شرایط قلیایی بیشتر از شرایط اسیدی بود. نتایج مدل سازی ریاضی نشان داد که رهش سیلی مارین از کرایوژل و زیروژل های ایزوله پروتئین آب پنیر-کتیرا بر مبنای مدل کورسمیر-پپاس قابل پیش بینی است.
    کلیدواژگان: کرایوژل، زیروژل، کتیرا، ایزوله پروتئین آب پنیر، سیلی مارین، رسانش
  • زهرا صفری امیری، مهدی قاسمی ورنامخواستی*، مجتبی توحیدی، سید سعید محتسبی، مجید دولتی صفحات 527-541
    زیره سیاه به عنوان یکی از ارزشمندترین گیاهان دارویی کاربرد گسترده ای در صنایع دارویی و غذایی دارد و با توجه به تفاوت بالای قیمت و کیفیت بین گونه های مختلف آن، تقلب هایی در هنگام عرضه این محصول صورت می گیرد که منجر به نارضایتی مصرف کنندگان شده است. در این پژوهش، یک سامانه ماشین بویایی بر پایه هشت حسگر نیمه هادی اکسید فلزی در ترکیب با روش شناسایی الگو به منظور تشخیص سطوح مختلف تقلب ایجاد شده در زیره و ارزیابی اصالت آن به کار گرفته شد. از روش تحلیل مولفه های اصلی به منظور تحلیل داده های استخراج شده از سیگنال پاسخ حسگرها استفاده شد. بر اساس نتایج بدست آمده، تحلیل مولفه های اصلی با دو مولفه ی اصلی PC1 و PC2، 94% واریانس مجموعه ی داده ها را برای نمونه های مورد استفاده توصیف کردند. در مجموعه حسگری، حسگرهای MQ4 و FIS بیشترین مقادیر ضریب لودینگ و حسگرهای MQ135، MQ3 و TGS813 کمترین مقدار این ضریب را به خود اختصاص دادند. سپس طبقه بندی نمونه ها با استفاده از تکنیک های ماشین بردار پشتیبان (SVM) و درخت تصمیم-گیری (DT) انجام شد. با کاربرد ماشین بردار پشتیبان با تابع کرنل خطی، دقت آموزش و اعتبارسنجی 100 و 97/5 درصد به دست آمد. همچنین میزان موفقیت روش DT در تفکیک و طبقه بندی نمونه های زیره تقلبی 90 درصد برآورد شد.
    کلیدواژگان: سامانه ماشین بویایی، زیره، تقلب
|
  • Mhammad Mirzaei, Reza Tabatabaekoloor *, Ali Motavali, Reza Esmaeilzadeh Kenari Pages 361-372
    In this research, the effect of Ozone and Citric Acid pretreatments was examined for cucumber disinfection in packaging with modified atmosphere, with 2 gas composition including MAP1 (75% N2 + 15% CO2 + 10 % O2) and MAP2 (75% N2 + 10% CO2 + 15 % O2) and 2.5 and 5 g of Silica gel as moisture absorber. The samples were maintained in polyethylene package with 6µ thickness, inside a fridge with 40C temperature. The effect of mentioned treatments examined the qualitative properties of the cucumbers such as pH, weight loss percentage, tissue firmness, TSS, Chlorophyll, acidity (TA) in 20 days after packaging and also the amount of the final durability of the product before complete corruption. Results showed that the maintaining of the cucumbers will preserve the quality of product and increase the durability. The changes in acidity (TA) and TSS showed that the combination effect of ozone pretreatment, MAP1 gas composition and using 5g Silica gel has the best effect of the mentioned parameters. Also, the changes in pH, tissue firmness and Chlorophyll showed that the combined use of gas composition with higher CO2 (MAP1) along with ozone pretreatment and 5g of moisture absorber has the best effect on the cucumber samples. The comparison of the total durability confirmed that the combination of Citric Acid pretreatment, 2.5g moisture absorber and MAP2 gas composition with 33 days maintenance has the least durability and the combination of ozone pretreatment, 5g moisture absorber and MAP1 gas composition with 65 days maintenance has the most durability.
    Keywords: Cucumber, modified atmosphere packaging, ozone, citric acid, silica gel
  • Amir Heydari *, Fatemeh Samimi Hashjin, Abdolreza Mohammadi Nafchi Pages 373-384
    One of the greatest advances in food packaging is associated with nanotechnology. In this research, edible films based on the combined cassava starch and bovine gelatin containing nanoparticles of titanium dioxide were made. TiO2 at concentrations of 0, 1, 3, and 5% using casting method were prepared and physicochemical properties, mechanical and transmission of water vapor and oxygen were evaluated. Incorporation of nano titanium dioxide, increased tensile strength and Young's modulus, and decreased elongation at break. Physicochemical properties (water absorption and solubility) and barrier properties (permeability to water vapor and oxygen) were increased significantly by increasing the amount of nanoparticles (p< 0.05). Combined cassava starch and gelatin edible films supported by nano titanium dioxide revealed good antimicrobial properties against E. coli. This research shows that the nanoparticles of titanium dioxide improve the functional and antimicrobial properties of the films and could be used as an active packaging for food industries.
    Keywords: Cassava starch film, Bovine gelatin, Nano titanium dioxide, mechanical properties, Barrier properties, Antimicrobial properties
  • Fatemeh Sadat Nazeri, Mehdi Kadivar *, Iman Izadi, Milad Fathi Pages 385-396
    Bread is a porous product with spongy texture. Given the importance of bread dough porosity distribution in terms of the impact on thermal conductivity that is important in the baking step and on the other hand its direct connection with leavening and dough volume changes, evaluation of porosity in bread dough is recognized as a necessity and has been chosen as the basis of this research. Among the methods used to evaluate porosity, the imagine method by using CT-scan and image processing was taken. To do so, three operational steps were carried out: 1. Preparation of bread dough with specific formulation and set condition. 2. Imaging of the fermenting dough by CT-scan in the four times (35, 70, 90 and 160 minutes). 3. Quantitative and qualitative calculation of porosity distribution during the fermentation time and position of cross-section-examined in the dough (Lateral, medial and central) and also evaluation of porosity distribution pattern in each section of dough. Mentioned parameters were obtained through the implementation of image processing techniques on CT-scan images and final results were able to interpret and compare. The results showed that the porosity alterations during the elapsed fermentation time have ascending slope and consequently rising proceeding. The distribution and continuity of porosity in the central sections were more than lateral and medial ones. Indeed porosity distribution near dough crust is minimal whereas close to the center rises and in the center of the dough reaches to its maximum. Pores distribution in each section was further concentrated in the bottom of the dough. Considering the images, growing and distribution of the porosity always start at dough base and grow upward. However, at the end, both mentioned porous parts joined and uniform porous structure was formed.
    Keywords: Porosity distribution, CT-scan, Image Processing, Bread dough, Fermentation
  • Maryam Banikhaled, Nima Nasirian *, Roya Zekavati Pages 397-414
    Lipid and carotenoid synthesis from cheap and abundant lignocellulosic resources has received increased attention in the past decade. This research explores the application of reducing sugar from sugarcane bagasse pretreated with nitric acid for the co-production of lipid and carotenoid by yeast, Rhodotorula glutinis. In this study, the influence of heating time (5-180 min) and nitric acid concentration (0.5-10%) on pretreatment of sugarcane bagasse (lignin reduction) and hydrolysis (fermentable sugars) was examined at 121 °C and the optimized values were determined by response surface methodology (RSM). Subsequently, lipid and carotenoid production by Rhodotrula glutins were scrutinized from the acquired substrate of acid hydrolysis and separate hydrolysis and fermentation (SHF) processes at 25 °C, pH=5.5 during 72 hours post inoculation. Once acid concentration and heating time were 6.67% and 118.75 min, respectively, the optimized value of lignin reduction of 93.4% was obtained. In addition, maximum value of 15.57 g/L of reducing sugar was achieved when the acid concentration and heating time were 0.5% and 180 min, respectively. The lipid content in glucose fed-culture, hydrolysate medium and SHF bioprocess were 27.33±1.06%, 19.52±1.34% and 15.43±0.76% of dry cell weight (dcw), In addition, the carotenoid content of 168±67 µg/g dcw, 99±14 µg/g dcw and 189±13 µg/g dcw, were obtained from corresponding substrates, respectively. The most important fraction of fatty acid methyl esters were palmitic and oleic acid. In addition, from the engineering point of view, the physical properties values of produced lipid from all the substrates, were determined.
    Keywords: Lipid, Carotenoid, Pretreatment, Sugarcane Bagasse, Hydrolysis, Rhodotorula glutinis
  • Fatemeh Yazdani, Zeinab Raftani Amiri *, Hoda Shahiri Tabarestani Pages 415-426
    The objective of this study was to optimize the chemical alkaline-acid pre-treatment conditions of chicken skin for gelatin extraction. The effect of concentration of NaoH and hydrochloric acid in three levels for each one (0.05, 0.53 and 1 N) as independent variables on response variables including extraction yield, viscosity, gel strength and melting point were evaluated using a faced central composite design of response surface methodology. The results showed that gel strength and melting point parameters were influenced simultaneously by the concentration of NaoH and hydrochloric acid, while the yield of the extraction was only related to the concentration of the NaoH and the viscosity was dependent on the concentration of hydrochloric acid. The concentrations of 1N of NaoH and 0.05 N hydrochloric acid were predicted as common pre-treatment optimal conditions for the production of gelatin in the chicken skin, in this case, the extraction yields were 3.8 %, the viscosity was 81.4 cp, the strength of the gel (Bloom) was 485.4 g and melting point was 42.8° C.
    Keywords: Chicken skin, Gelatin, Optimization, Pre-treatment, Response surface
  • Zarrin Nasri * Pages 427-446
    Multistage cross-current and counter-current extraction processes to extract antioxidant and phenolic components from Rosmarinous Officinalis (rosemary) plant have been performed for the first time, in this paper. The experiments include three stages cross-current extraction using acetone and ethanol solvents, and three stages counter-current extraction using ethanol solvent. Process conditions include rosemary plant weight, 2.5 kg, solvent to plant ratio, 12 lit/kg, and process time, 90 min. The results show that total extract yields are 37.27%, 95.45%, and 93.18%, total phenolic contents (based on dry plant weight) (TPC-DP) are 2662.75, 8627.44, 8378.32 mg (GAE)/100g (DP), total phenolic contents (based on dry extract weight) (TPC-DE) are 16344.4, 17861.69, 21147.07 mg (GAE) /100g (DE), DPPH free radical scavenging of the extracts are 70.72%, 77.09%, 84.1%, for three stages crosscurrent extraction using acetone solvent, three stages cross-current extraction using ethanol solvent, three stages counter-current extraction using ethanol solvent, respectively. The antioxidant activities of the products have been compared with those of two standard antioxidants of BHA and BHT, and the desired results have been achieved. Considering that the amount of consumed solvent is 90 lit and 30 lit for cross and counter-current processes, respectively, the results indicates a significant saving in solvent, energy, and time consumption in counter-current extraction process.
    Keywords: Multistage Extraction, Cross-Current, Counter-Current, Rosemary Plant, Total phenolic contents, Antioxidant activity
  • Elnaz Ghobadi, Mehdi Varidi *, Mohammad Javad Varidi, Arash Koocheki Pages 447-468
    In the present study, optimization of fenugreek gum extraction for maximum values of yield, viscosity, total carbohydrate and minimum value of protein was done using response surface methodology. A central composite design with three independent variables including extraction temperature (25-75 ℃), extraction time (1-4 hr), and water to seed ratio (20-60 ml/g) was used to study the behaviour of variables. ANOVA results showed that second-order polynomial model was the best for interpretation of responses' behaviour. Statistical analysis revealed that all the variables significantly (p0.05). Applying numerical optimization method, optimum extraction conditions were found to be extraction temperature of 60.71 °C, extraction time of 3.33 hr, and water to seed ratio of 44.6 ml/g. At the optimum point, extraction yield, viscosity, total carbohydrate and protein content were evaluated to be 21.18 %, 29.06 m Pa.s, 70.98%, and 4.19%, respectively. Furthermore, the antioxidant activity of the extracted gum at optimum point was evaluated by determining DPPH radical scavenging activity, Ferric reducing antioxidant power (FRAP) and hydroxyl radical scavenging activity. All the above antioxidant evaluation indicated that fenugreek gum exhibited reasonable antioxidant activity in a concentration dependent manner. The fenugreek gum showed 43.23% DPPH radical scavenging activity, 650.76 μΜ FRAP and 46.95 hydroxyl radical scavenging activity at concentration of 1 mg/ml which were 50, 67 and 53.50% of ascorbic acid, respectively.
    Keywords: Extraction optimization, Fenugreek seed, Gum, Antioxidant
  • Arezoo Moshiri Roshan, Abbas Ali Sari *, Narjes Aghajani Pages 469-483
    Oxidative stability of oils and fats influenced by various factors such as oxygen, light, heat, metal ions and enzymes. The use of synthetic antioxidants to delay the oxidation deterioration, due to the possibility of toxicity and carcinogenicity, has been under questioned. The aim of this study was to optimize the extraction conditions of Ajowan seed and evaluate their antioxidant properties and extracted phenolic compounds from it. In this study acetone extracts of Ajowan seed under different concentration of acetone (0, 50 and 100%), extraction time (0, 12 and 24 hours) and different temperatures (20, 40, 60 °C) were prepared. After different analysis of the obtained extracts, the optimum extraction conditions were determined by response surface methods and extraction was performed at the optimum condition. Then different concentrations (0.2, 0.4 and 0.6%) of optimum extracts were prepared and added to the non- containing antioxidant soybean oil. Also an oil sample without antioxidant and an oil sample containing 200 ppm BHT were prepared. All treatments kept under accelerated oxidation condition (90 °C for 5 days). Different analysis, including acidic value, peroxide value and thiobarbituric acid (TBA) were performed on each treatment in every day. Data analysis showed that addition of water to the solvents increased phenolic compounds extraction and antioxidant activity, due to increased solvent polarity. According to the results of the thermal stability of studied oils under accelerated oxidation condition (90 0C for 5 days), the best results were related to synthetic antioxidant BHT and higher concentrations of ethanol and acetone extracts. Oil stability affected by phenolic and antioxidant compounds which exist in Ajowan seeds.
    Keywords: Ajowan seed, soybean oil, Acetonic extracts, Antioxidants, Response surface methodology
  • Mina Salarnia, Ali Ganjloo *, Zahra Emam, Djomeh, Mandana Bimakr Pages 485-497
    Biodegradable edible bioplarmers are the best alternatives to synthetic plastics. In this study, sodium caseinate edible films containing different levels of hemp seed oil (10, 20 and 30% w/w) was produced and their physical, barrier and antimicrobial properties were investigated. By adding hemp seed oil up to 30% (w/w), the thickness, transparency, and solubility of films decreased, and the contact angle increased. The permeability to water vapor was reduced from 76.4×10-11 to 5.1×10-11 g m-1s-1 Pa-1, and oxygen permeation was increased from 11 to 28.3 cm3μm cm-2 day-1 Kpa-1 by addition of hemp seed oil. The disk diffusion method was used to investigate the antimicrobial effect of sodium caseinate film containing hemp seed oil on three pathogenic bacterial strains including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa. The largest inhibitory diameter for S. aureus, E. coli, and P. aeruginosa was 31.28, 19.05 and 15.40 mm, respectively. As a result, sodium caseinate films containing hemp seed oil has the most effect on gram-positive bacteria. The results revealed that that adding hemp seed oil improves the physical, barrier and antimicrobial properties of sodium caseinate-based films and coatings.
    Keywords: Sodium caseinate, Edible Film, Hemp seed oil, Physical Properties, Barrier properties, Antimicrobial properties
  • Nasim Dehghan, Hassan Barzegar *, Mohammad Amin Mehrnia, Hossein Jooyandeh Pages 499-507
    Nowadays due to high efficiency of natural antioxidants in scavenging free radicals and adverse effect of synthetic antioxidnats, their application in food industry has increased. In this study antioxidant properties (DPPH and ABTS method), FRAP and total phenolic compounds of metanolic extract of Bene (pistachia atalntica) hull were evaluated and Four levels of extracts (100,250, 500 and 1000 ppm) were added to soybean crude oil to monitor its antioxidant properties comparing to BHT. Samples were incubated for 12 days at 60ᴼC and their proxide value and TBA were measured in 2,4,6,8,10,and 12 day intervals. IC50 values for DPPH and ABTS assays were 150 and 500 ppm. At day 12, TBA values in crude oil containing 1000 ppm extract and 200 ppm BHT were 78.27 and 491.90 mg malondialdehyde and proxide value were 19 and 121 mg proxide/kg oil respectively. Results show that antioxidant activity of extract is concentration dependent and during incubation period samples containing Bene hull extract showed higher antioxidant capacity than BHT.
    Keywords: Bene, Phenolic compounds, Antioxidant, Free radical, Oxidative stability
  • Nushin Niknia, Rassoul Kadkhodaee * Pages 509-525
    Silymarin (SM) is a flavonoid mixture that has been extensively studied owing to its proven anti-diabetic effects. In the present study SM-loaded gum tragacanth-whey protein isolate cryo- and xerogels were prepared and their physico-chemical, textural, mechanical and microstructural properties were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), texture analyzer, N2 adsorption-desorption technique and scanning electron microscopy. Moreover, swelling rate of gels and their SM release profile were investigated in acidic and basic conditions. The results indicated that cryogels were highly porous incorporating a network of interconnected open pores. In contrary, xerogels microstructure was quite compacted with internal closed and isolated pores. The addition of gum tragacanth markedly improved physic-chemical, textural, mechanical and morphological properties of the gels, while silymarin increased porosity and weakened the mechanical strength and morphological characteristics of the gel networks. SM loading also decreased the swelling ratio of gels. These macroscopic changes were linked to molecular interactions amongst gum tragacanth, whey protein isolate and silymarin as confirmed by FTIR spectra. The results of release measurements revealed that cryogels lost 80% of their silymarin content during exposure to acidic and basic condition, but xerogels strongly retained it within their matrix and underwent only a 30% loss. Both types of gels showed the highest release rate in phosphate buffer solution compared to acidic pH. Data fitting with release kinetics models indicated that the dissolution mechanism was controlled by Korsmeyer-Peppas model.
    Keywords: Cryogel, xerogel, Gum tragacanth, Whey protein isolate, Silymarin, Controlled release
  • Zahra Safari Amiri, Mahdi Ghasemi, Varnamkhasti*, Mojtaba Tohidi, S. Saeid Mohtasebi, Majid Dowlati Pages 527-541
    Caraway as one of the most valuable herbs are widely used in pharmaceutical and food industries and due to the high cost and quality difference between different varieties of caraway, adulteration maybe carried out in this product in market that leads to the low satisfactory sense in consumers. In this study, an olfactory machine system based on eight metal oxide semiconductor sensors combined with the pattern recognition method was used to identify the different levels of adulteration in the caraway and its authenticity assessment. The principal component analysis method was used to analyze the extracted data from the sensor response signal. Based on the results, the principal component analysis with the two main components of PC1 and PC2 described %94 of the variance of the data set for the used samples. In the sensor array, MQ4 and FIS sensors revealed the highest loading coefficient values and MQ135, MQ3 and TGS813 sensors devoted the lowest ones. Then, the classification of samples was done using support vector machine (SVM) and decision tree (DT) techniques. SVM with linear kernel function showed the training and validation accuracy values as 100% and 97.5%, respectively. Also, the success rate of the DT method in the distinction and classification samples of adulterated caraway was estimated as 90%.
    Keywords: Olfactory machine systems, Caraway, Adulteration