فهرست مطالب

پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی - سال سوم شماره 3 (پاییز 1393)

فصلنامه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی
سال سوم شماره 3 (پاییز 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/09/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رسول زرین، زهرا قاسم پور*، محمود رضازاد باری، محمد علیزاده، احسان مقدس کیا صفحه 197
    اثرات کاربرد همزمان اسپیرولینا پلاتنسیس (5/ 0-0 درصد) و صمغ زدو (5/ 0-0 درصد) در طی زمان نگهداری (21-1 روز) در انواع ماست (ساده/پرو بیوتیک) توسط طرح آماری مرکب مرکزی در 20 تیمار بررسی گردید. شاخص های کیفی مورد مطالعه شامل pH، اسیدیته، ارزیابی زنده مانی پرو بیوتیک در محیط کشت MRS agar حاوی ونکومایسین، فعالیت آنتی اکسیدانی با آزمون ممانعت 1 و 1 دی فنیل 2 پیکریل هیدرازیل، روند پروتئولیز با آزمون ارتو فتالدئید و مقبولیت حسی، به روش مقیاس خطی بود. آنالیز آماری و مدل سازی، آشکار ساخت که میزان اسپیرولینا و زمان نگهداری بر روی pH و اسیدیته تاثیر معنی داری داشت (05/ 0>P). با توجه به زنده مانی لاکتوباسیلوس پاراکازئی، میزان ریز جلبک، زمان نگهداری و برهمکنش صمغ- اسپیرولینا عواملی هستند که بطور معنی دار موثر بودند. همچنین اثر تمامی متغیر های مورد مطالعه، بر روی میزان پروتئولیز معنی دار بود (05/ 0>P) که این امر احتمالا مربوط به تحریک رشد فلور ماست و لاکتوباسیلوس پاراکازئی توسط اسپیرولینا می شود. بررسی های آماری نشانگر ویژگی های آنتی اکسیدانی اسپیرولینا پلاتنسیس و صمغ زدو در نمونه های ماست بود. بیشینه مقبولیت حسی نیز در 1/ 0 درصد اسپیرولینا و 25/ 0 درصد صمغ زدو حاصل شد که نشانگر تاثیر مثبت برهمکنش صمغ در کاربرد اسپیرولینا از لحاظ حسی بود.
    کلیدواژگان: اسپیرولینا پلاتنسیس، پروتئولیز، خواص آنتی اکسیدانی، صمغ زدو، ماست پرو بیوتیک
  • جلال محمدزاده، فریده طباطبایی یزدی، سیدعلی مرتضوی*، رسول کدخدایی، آرش کوچکی صفحه 211
    مانان، گلیکو پروتئینی است که از واحد های مانوز متصل به پروتئین تشکیل شده و با دارا بودن ساختار ترکیبات آمفی فیلیک طبیعی، می تواند به عنوان بیو امولسیفایر مورد استفاده قرار گیرد. لذا در این تحقیق، تولید مانان توسط مخمر کلویورومایسس مارکسیانوس (PTCC:5194، CBS 6432) با استفاده از روش ترکیبی طرح کسری از فاکتوریل کامل و سطح پاسخ با تعیین تاثیر متغیر های غلظت لاکتوز بر پایه پودر آب پنیر، غلظت عصاره مخمر، فعال کننده آنزیمی، pH، دما و حجم مایه تلقیح مورد آزمایش های غربال گری و بهینه سازی قرار گرفت. نتایج نشان داد چهار متغیر غلظت های لاکتوز و عصاره مخمر،pH و دما بیشترین تاثیر را بر تولید مانان داشتند (05/ 0> P). بهینه سازی عوامل موثر با روش سطح پاسخ، شرایط مناسب تولید مانان را با بیشینه 23/ 209 (میلی گرم در صد میلی لیتر محیط) در غلظت های 60 /52 گرم بر لیتر لاکتوز، 38/ 10 گرم بر لیتر عصاره مخمر، pH برابر 36/ 5 و دمای 90/ 31 درجه سانتی گراد با سرعت بیشینه رشد ویژه 401/ 0(بر ساعت) نشان داد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که مدل مونود با ضریب همبستگی بالا (998/ 0) می تواند جهت پیشگویی رفتار رشد مخمر و تولید مانان مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، روش سطح پاسخ کلویورومایسس مارکسیانوس، مانان، مانو پروتئین
  • سمانه فرجی کفشگری، مهران اعلمی*، مرتضی خمیری، علی معتمدزادگان، محمد جواد اکبریان میمند صفحه 227
    در این پژوهش کنسانتره پروتئین آب پنیر (در سطوح 0، 2 و 4 درصد)، ایزوله پروتئین سویا (در سطوح 0، 1 و 2 درصد) و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی (در سطوح 0 و 1 و 2 درصد) در فرمولاسیون بستنی کم چرب (4 درصد چربی) استفاده و اثرات آنها بر ویژگی های فیزیکو شیمیایی و پذیرش کلی بررسی و مقدار بهینه آنها با روش سطح پاسخ تعیین شد. مقدار ماده خشک در همه نمونه ها برابر بود (34 درصد). طبق نتایج، فرمولاسیون های حاوی کنسانتره پروتئین آب پنیر نسبت به نمونه شاهد (10 درصد چربی)، گرانروی و اسیدیته بیشتر اما ضریب افزایش حجم، مقاومت به ذوب و پذیرش کلی کمتری داشتند (P<0.01). ایزوله پروتئین سویا موجب افزایش گرانروی و مقاومت به ذوب اما کاهش ضریب افزایش حجم و پذیرش کلی شد (P<0.01). آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی موجب افزایش مقاومت به ذوب، ضریب افزایش حجم و گرانروی نمونه های بستنی در مقایسه با نمونه شاهد شد (P<0.01). نتایج بهینه سازی نشان داد که بهترین سطوح ایزوله پروتئین سویا، کنسانتره پروتئین آب پنیر و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی به ترتیب 06/ 0، 37/ 1 و 19 /1 درصد بود. همچنین در سطوح بهینه میزان گرانروی، مقاومت به ذوب، ضریب افزایش حجم، اسیدیته و پذیرش کلی به ترتیب 1700 سانتی پوآز، 52 درصد، 54/ 49 درصد، 5 درجه دورنیک و 25/ 4 به دست آمد.
    کلیدواژگان: آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی، ایزوله پروتئین سویا، بستنی کم چرب وانیلی، جایگزین چربی بر پایه پروتئین، کنسانتره پروتئین آب پنیر
  • شیماپیری قشلاقی*، علیرضا صادقی ماهونک، محمد قربانی، مهران اعلمی صفحه 245
    در تحقیق حاضر، کنسانتره پروتئین آب پنیر، با بکارگیری آنزیم آلکالاز هیدرولیز شد. اثر متغیر های دما (40، 45، 50 و 55 درجه سانتی گراد)، زمان (30، 60، 90، 120، 150، 180 و 210 دقیقه) و نسبت آنزیم به سوبسترا (30، 60 و 90 واحد آنسون بر کیلوگرم پروتئین) بر میزان درجه هیدرولیز و فعالیت ضد اکسایشی، در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی گردید. بیشترین میزان درجه هیدرولیز در 55 درجه سانتی گراد، زمان هیدرولیز 180دقیقه و نسبت آنزیم 60 (واحد آنسون/کیلوگرم سوبسترا) حاصل شد که تحت این شرایط، میزان درجه هیدرولیز به 62/ 51 درصد رسید. فعالیت ضداکسایشی پروتئین هیدرولیز شده آب پنیر، توسط آزمون های قدرت احیاء کنندگی و فعالیت مهار کنندگی یون آهن، اندازه گیری شد. فعالیت مهار کنندگی یون آهن در شرایطی که درجه هیدرولیز در حداکثر مقدار خود باشد، 41/ 50 درصد حاصل شد. همچنین تحت این شرایط قدرت احیاء کنندگی پروتئین های هیدرولیز شده 156 /0 به دست آمد که در مقایسه با اسید آسکوربیک 100 قسمت در میلیون، قدرت احیاء کنندگی به میزان 47/ 20 درصد آن از خود نشان داد (p<0/05).
    کلیدواژگان: پروتئین هیدرولیز شده، فعالیت ضد اکسایشی، کنسانتره پروتئین آب پنیر، هیدرولیز آنزیمی
  • آرمیتا بهنیا*، حجت کاراژیان، راضیه نیازمند، عبدالرضا محمدی نافچی صفحه 255
    امروزه با توجه به افزایش تمایل جهت مصرف فرآورده های کم چرب و یا بدون چربی ترجیح داده می شود که از شیر بدون چربی جهت تهیه ماست استفاده شود. گیاه شاهی دارای کاربردهای دارویی بسیاری می باشد و از آنجا که مشخص شده است که دانه های این گیاه حاوی مقدار بسیار زیاد ترکیبات موسیلاژی هستند، در این پژوهش از صمغ دانه شاهی در غلظت های (05/ 0، 07 /0، 1/ 0 و 15/ 0 درصد وزنی) استفاده شد.pH، اسیدیته، درصد آب اندازی، ویسکوزیته و بافت (سفتی و چسبندگی) ماست تولید شده در طول دوره نگهداری (1، 7، 14 و 21 روز) مورد ارزیابی قرار گرفت. با افزودن صمغ به نمونه های ماست کم چرب، pH نمونه ها نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت. در طول دوره نگهداری افزایش معنی دار اسیدیته مشاهده شد. با افزایش غلظت صمغ، میزان آب اندازی نمونه ها کاهش یافت. میزان سفتی نمونه ها در طی دوره نگهداری افزایش یافت. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که هیدروکلوئید دانه شاهی پتانسیل خوبی به عنوان یک پایدارکننده در فرمولاسیون ماست دارد.
    کلیدواژگان: خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بافت، صمغ دانه شاهی، ماست کم چرب
  • علی ایاسه، محمد علیزاده*، محسن اسمعیلی، عباس مهرداد، یوسف جوادزاده صفحه 267
    در این مطالعه نمونه های آب هویج تحت تاثیر تیمارهای مختلف دما (50، 5/ 37 و 25 درجه سانتی گراد)، زمان (30، 20 و 10 دقیقه) و توان (400 و350 وات)، مطابق طرح سطح پاسخ دی اپتیمال در فرکانس ثابت 24 کیلو هرتز فراصوت شدند. نتایج حاصل نشان داد زمان (01/ 0 >P)، دما (P<0.01) و اثر متقابل دما و زمان فراصوت تاثیر معنی دار (01/ 0 >P) روی کاهش فعالیت آنزیم پراکسیداز داشتند و یک مدل پیش بینی با ضریب تبیین بالا (89%) حاصل شد. فعالیت آنزیمی تیمارهای پاستوریزه در دمای 90-88 درجه سانتی گراد به مدت 4 دقیقه غیر قابل ردیابی بودند. زمان فراصوت سبب کاهش معنی دار مقادیر شاخص های رنگی L،a، b و تفاوت رنگ کل نسبت به نمونه شاهد شد. در حالی که دمای فراصوت سبب افزایش معنی دار شاخص رنگی (valve a (P<0.01 و تفاوت رنگ کل نسبت به نمونه شاهد (P< 0.05) گردید. نتایج حاصل نشان داد تیمار فراصوت به خاطر اثرات کاویتاسیونی موجب کاهش معنی دار فعالیت آنزیم پراکسیداز شد. همچنین تجزیه شاخص های رنگی آب هویج بویژه a-valueرا نسبت به نمونه پاستوریزه و شاهد کاهش داد. به منظور حفظ کیفیت آب هویج فرآیند شده با فراصوت، از روش های اضافی تکمیلی مانند حذف اکسیژن، نگهداری در دمای پایین و استفاده از بازدارنده های طبیعی آنزیم باید استفاده شود.
    کلیدواژگان: آب هویج، پراکسیداز، شاخص های رنگی، فراصوت
  • مهناز شهیدی نوقابی، سید محمد علی رضوی*، مصطفی شهیدی نوقابی صفحه 283
    در این تحقیق از سیستم استنتاج فازی (ANFIS) جهت پیشگویی شار تراوه به عنوان تابعی از عوامل فیزیکوشیمیایی و پارامتر های عملیاتی در طی اولترافیلتراسیون شیر استفاده شده است. برای انجام آزمایشات از یک سیستم پایلوتی اولترافیلتراسیون مجهز به مدول فیبر توخالی با غشاء پلی اترسولفون و MWCO حدود 10 کیلو دالتون استفاده شد و شیر با خصوصیات فیزیکو شیمیایی مختلف شامل pH در پنج سطح (6/ 5، 6، 6/6، 9/ 6 و 6/ 7) و غلظت کلرید سدیم در سه سطح (03/ 0، 06/ 0 و 12/ 0) و تحت شرایط عملیاتی مختلف شامل فشار در عرض غشاء (TMP) در سه سطح (3/ 0، 6 /0 و 1 اتمسفر)، دمای فرایند در سه سطح (30، 40 و50 درجه سانتی گراد)، و سرعت جریان در سه سطح (10، 30 و46 متر بر ثانیه) توسط این غشاء فراوری گردید. برای مدلسازی اثر پارامترهای عملیاتی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی شیر بر شار تراوه اولترافیلتراسیون ابتدا داده های تجربی تصادفی شد. سپس 30 درصد داده ها برای یادگیری، 30 درصد داده ها برای ارزیابی و 40 درصد داده ها برای آزمون مدل مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدلسازی شار تراوه اولترافیلتراسیون شیر نشان داد که روش مدلسازی نروفازی به خوبی قادر است شار تراوه را در شرایط عملیاتی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی مختلف پیش بینی نماید و نتایج مدلسازی نشان داد که همبستگی خوبی (به طور متوسطR=0.93) بین داده های پیشگویی شده و داده های تجربی وجود دارد.
    کلیدواژگان: اولترافیلتراسیون، شار تراوه، شیر، مدلسازی نروفازی
|
  • Rasoul Zarrin, Zahra Ghasempour*, Mahmoud Rezazad Bari, Mohammad Alizadeh, Ehsan Moghaddas Kia Page 197
    The effects of incorporated Spirulina platensis (0-0.5 %) and Zedo gum (0-0.5 %) during storage time (1-21 days) on different manufactured yogurt types (plain/probiotic) through 20 treatments using Central Composite Design were investigated. Qualitative indices like pH, titrable acidity, probiotic viability evaluation by MRS agar medium including vancomycin, antioxidative capacity by 1, 1diphenyl 2 picryl hydrazyl radical inhibition assay, proteolysis pattern by o-Phthalaldehyde assay and overall sensory acceptance by linear scale method were evaluated. Statistical analysis and modeling revealed that incorporated Spirulina amount and storage time had significant effect on the pH and acidity (P<0.05). Regarding Lactobacillus paracasei viability, it was affected significantly by microalgae amount, storage time and interaction of gum-Spirulina amount. Also all studied variables had significant effect on proteolysis index (P<0.05) which might be related to Spirulina’s stimulant effect on the proliferation of yogurt starters and probiotic strain. Statistical analysis showed antioxidative properties of Spirulina platensis and Zedo gum in yogurt samples. The highest sensory score was obtained at 0.1 % Spirulina and 0.25 % Zedo gum which indicated a positive role of Zedo gum in the application of microalgae from sensory aspects.
    Keywords: Antioxidant properties, Probiotic yogurt, Proteolysis, Spirulina platensis, Zedo gum
  • Jalal Mohammadzadeh, Farideh Tabatabaee, Seyed Ali Mortazavi*, Rassoul Kadkhodaee, Arash Koocheki Page 211
    Mannan is a glycoprotein which consists of mannose polymers attached to the protein backbone that due to its natural amphiphilic compounds, it can be used as an effective bioemulsifier. Therefore, in this study, optimization and screening tests were conducted on the production of mannan from kluyveromyces marxianus using combinatorial method of the fractional of full factorial design and response surface together with determining the influence of the variables of lactose concentration based on whey powder, the concentration of yeast extract, enzyme activator and pH. It was revealed that the four variables of lactose and yeast concentration, pH and temperature had the most influence on the production of the mannan. The optimization of effective factors using response surface methodology demonstrated suitable conditions for mannan production with the maximum of 209.23 mg/100 ml with concentration level of 52.60 gr/l of the lactose, 10.38 yeast extract, pH of 5.36 and the temperature of 31.90°C with the maximum growth rate of 0.401 h-1. Results also showed that monod’s model had high correlation coefficient (0.998) and therefore could be used for prediction of yeast growth behavior as well as mannan production.
    Keywords: Kluyveromyces marxianus, Mannan\Mannoprotein, Optimization, Response surface methodology
  • Samaneh Faraji Kafshgari, Mehran Alami*, Morteza Khomeiri, Ali Motamedzadegan, Mohammad Javad Akbarian Meymand Page 227
    In this study whey protein concentrate (WPC) at levels (0.1and 4%), soy protein isolate (SPI) at levels (0.1and 2%) and microbial transglutaminase (MTG) at levels (0.1and 2%) were used in low fat ice cream formulation (4% fat) and their effects were evaluated on the physicochemical and overall acceptance and their optimum amount was determined using response surface methodology. The amount of total solids in all samples was the same 34%). According to the results formulations containing WPC had higher viscosity and acidity but lower overrun, melting resistant and overall acceptance compared to the control sample (P<0.01). SPI resulted in greater viscosity and melting resistance but lower overrun and overall acceptance (P<0.01). MTG resulted in greater melting resistance, overrun and viscosity of the ice cream samples in comparison to control sample (P<0.01). But had no significant effects on overall acceptance and acidity (P>0.05). The result of optimization showed that the best levels of SPI, WPC and MTG were 0.06, 1.37 and 1.19 % respectively. Also in optimum levels, the amount of viscosity, melting resistance, overrun, acidity and overall acceptance were obtained 1700 cp, 52%, 49/54%, 28/5 dornik and 4.25, respectively.
    Keywords: Low fat ice cream, Microbial transglutaminase, Protein, based fat replacer, Soy protein isolate, Whey protein concentrate
  • Shima Piri, Ali Reza Sadeghi Mahoonak, Mohammad Ghorbani, Mehran Alami Page 245
    In present study, whey protein hydrolysate was prepared using Alcalase 2.4L from whey protein concentrate. The effect of temperature (40, 45, 50 and 55°C), time (30, 60, 9, 120, 150, 180 and 210 m) and enzyme/substrate ratio (30, 60 and 90 Anson unit/kg protein), on degree of hydrolysis and antioxidant activity of product were investigated in a completely randomized design. The highest degree of hydrolysis was observed at 55°C, hydrolysis time of 180 minutes and enzyme/substrate ratio of 60 Anson unit/kg substrate. Under these conditions, degree of hydrolysis was 51.62%. The antioxidant activity of protein hydrolysate was studied using reducing power and Fe2+ chelating activity. At maximum degree of hydrolysis, Fe2+ chelating activity were obtained 50.41%. As well as under this condition reducing-power of protein hydrolysate was 0.156 which showed 20.47% reducing-power compared to 100 ppm ascorbic acid.
    Keywords: Antioxidant activity, Enzymatic hydrolysis, Protein hydrolysate, Whey protein concentrate
  • Armita Behnia*, Hojjat Karazhiyan, Razieh Niazmand Abdol Reza Mohammadi Nafchi Page 255
    Nowadays, considering the increasing tendency for consuming low fat or non-fat products, it is preferred to use non-fat milk for yoghurt production. Cress seed has various pharmaceutical applications and for as much as it is known that this plant’s seeds have high mucilage compounds, in this study different concentration levels (0.05, 0.07, 0.1, 0.15% w/w) of the gum used. pH, acidity, water loss, viscosity and the texture (hardness, adhesiveness) of produced yogurt during the storage time (1, 7, 14 and 21 days) was evaluated. pH decreased in comparing to control samples by adding hydrocolloid level to low fat yogurt samples. A significant increase in acidity was observed during storage. With increasing gum level water loss of samples decreased. Hardness of the samples increased during storage. The result of this study shows that the cress seed gum has a good potential for being used as a stabilizer in yogurt formulation.
    Keywords: Cress seed gum, Low fat yogurt, Physicochemical properties, Textural, Rheological modeling
  • Ali Ayaseh, Mohammad Alizadeh*, Mohsen Esmaiili, Abbas Mehrdad, Yousef Javadzadeh Page 267
    In this study carrot juice samples were sonicated according to a D-optimal design response surface with different treatment of sonication temperature (25, 37.5 and 500C), sonication time (10, 20 and 30 min) and sonication power (350, 400w) at a constant frequency of 24 kHz. The results showed that ultrasound temperature (P<0.01), time (P<0.01) and interaction between time and temperature (P<0.01) significantly decreased the peroxidase enzyme activity of carrot juice samples and a prediction model obtained with high coefficients determination (R2 98%). Enzyme activity thermal treated juice processed at 90-880C for 4 min was undetectable. Ultrasound time significantly decreased the L-value, a-value, b-value, and TCD Blank (P< 0.05) of carrot juice samples. Whereas ultrasound temperature significantly increased the a value (P<0.01) and TCD Blank (P<0.05) samples. The obtained results showed that, ultrasound treatment significantly decreased peroxidase enzyme activity due to cavitational effects and reduced color parameters degradation specially a-value of carrot juice. Thus in order to maintain the quality of processed carrot juice; ultrasound processing could be accompanied by additional measures such as exclusion of oxygen, refrigerated storage and the use of natural enzyme inhibitors.
    Keywords: Carrot juice, Color parameters, Peroxidase, Sonication
  • Mahnaz Shahidi Noghabi, Seyed Mohammad Ali Razavi*, Mostafa Shahidi Noghabi Page 283
    In this study, an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) used for the prediction of permeate flux as a function of the physico-chemical and operating parameters during ultrafiltration of milk. An ultrafiltration pilot plant equipped with hollow fiber module and polyethersulfone membrane (MWCO 10 kDa) was used to do the milk ultrafiltration with various physico-chemical properties, consists of five levels of pH (5.6, 6, 6.6, 6.9 and 7.6) and three levels of ionic strength (0.03, 0.06 and 0.12) and under different operating conditions including transmembrane pressure (TMP) at three levels (0.1, 0.3 and 1 atm), temperature at three levels (30, 40 and 50 ° C) and the flow rate at three levels (10, 30 and 46 m/s). In order to model the effects of operating parameters and physicochemical properties of milk on permeate flux, the experimental data was randomized. 30 % of the data for learning, 30% of the data for evaluation and 40 % of the data was used to test the model. The results showed that the Nero–Fuzzy modeling approach is capable to predict the permeate flux under various operating conditions and physiochemical characteristics of milk, and modeling results represented there was an excellent correlation (average R = 0.93) between the predicted data and experimental data.
    Keywords: Flux, Milk, Nero–Fuzzy modeling, Ultrafiltration