نشریه فناوری های جدید در صنعت غذا
سال سوم شماره 3 (پیاپی 11، بهار 1395)

در صنایع کنسروسازی مواد خوراکی درک الگوهای انتقال حرارت درون قوطی به انتخاب مدل حرارتدهی مناسب کمک میکند. در این مطالعه، به منظور بررسی نقش سرفضای قوطی بر زمان فرآوری، الگوهای دمایی نمونه ها به صورت عددی تحلیل شدند. قوطی ها توسط محلول 5/3% نشاسته در سه سطح 80،90 و 100% پر شدند. نرخ حرارتدهی در قوطی های کاملا پر شده سریعتر بود در حالیکه زمانیکه از سرفضا در کنسروسازی استفاده میشود، هرچه حجم سرفضا بیشتر باشد، فرآیند حرارتدهی سریعتر خواهد بود. ناحیه سرد در 100% پرشده در 10% انتهای قوطی قرار داشت و در نمونه های با 80 و 90 درصد پری، این ناحیه در نزدیکی مرز بین دو فاز قرار گرفت. در حرارتدهی ایستای قوطی، سرعت حرارتدهی در نمونه های 100% پری بیشتر از 80 و 90% بود و در صورت وجود سرفضا، هرچه سرفضای قوطی کمتر باشد، سرعت گرم شدن ناحیه سرد کندتر خواهد شد.

افزایش آگاهی نسبت به نقش تغذیه در سلامت و کیفیت زندگی، نیاز روزافزون جامعه به فرآورده هایی با آماده سازی ساده و سریع و هم چنین گسترش تنوع طلبی در بین مصرف کننده ها، صنعت غذا را با چالش های جدیدی روبرو ساخته است. فرآورده های فوری به محصولاتی اطلاق می شوند که به سهولت و بدون نیاز به پخت، آماده مصرف گردند. پودرهای فوری بر پایه غلات به دلیل ویژگی های تغذیه ای مناسب و هم چنین قیمت پایین مواد اولیه، مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق اثرات متغیرهای نسبت سبوس به آرد (10 تا 30 درصد وزنی/وزنی)، رطوبت ورودی (10 تا 16 درصد، بر پایه تر) و سرعت چرخش ماردون (130 تا 250 دور در دقیقه) بر پاسخ های تخلخل، دانسیته توده، ضریب انبساط و رنگ فرآورده (شاخص L)، بررسی گردید. نتایج نشان دادند که افزایش رطوبت ورودی، سرعت چرخش ماردون و میزان سبوس در فرمولاسیون، باعث کاهش میزان تخلخل و ضریب انبساط در فرآورده می شوند. هم چنین افزایش رطوبت ورودی و سرعت چرخش ماردون به ترتیب موجب افزایش و کاهش دانسیته توده می شوند. افزایش رطوبت ورودی به طور خطی باعث افزایش میزان L، می گردد. افزایش سرعت چرخش ماردون تا 190 دور در دقیقه، موجب کاهش شاخص L می شود، در حالی که در مقادیر بالاتر شاخص L افزایش می یابد. شرایط بهینه فرآوری در شرایط تحت بررسی با اهداف افزایش میزان تخلخل، ضریب انبساط، شاخص L و کاهش دانسیته توده، میزان سبوس 10 درصد، رطوبت ورودی 10 درصد و سرعت چرخش ماردون 130 دور در دقیقه، تعیین گردید.

در این کار تحقیقاتی روش خشک کن پاششی برای میکرو کپسول دار کردن روغن هسته انار برای اولین بار در کشور مورد مطالعه قرار گرفت. روغن هسته انار از شرکت زیت کرمان تهیه شد. به منظور طراحی آزمایش ها و تحلیل آماری نتایج از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. دیواره انتخابی جهت تهیه پودر های میکروکپسوله روغن مخلوط دیواره (صمغ عربی و سدیم کازئینات) در نظر گرفته شد. سه عامل مستقل موثر بر فرآیند شامل غلظت سدیم کازئینات در مخلوط دیوارهX1))، در صد جامد امولسیون X2)) . نسبت غلظت روغن به میزان جامد امولسیون (X3) با سه سطح در محدوده دامنه )20 -5% ، X1( ) 30-10%) X2 و (30-10%) X3 در نظر گرفته شد و 17 آزمایش طراحی شده با استفاده از روش RSM برای دستیابی به شرایط بهینه انجام پذیرفت. در شرایط بهینه راندمان میکروکپسوله شدن(MEY) معادل 90% و کارآیی میکروکپسوله شدن (MEE) معادل 85 % با مقادیر 48/13% X1 =،30% X2= و10% X3= بدست آمد. مورفولوژی میکروکپسول ها در تصاویر SEM نشان داد که پودرهای تهیه شده با دیواره مخلوط به شکل کروی و با تورفتگی همراه است. میانگین قطر ذرات میکروکپسوله شده با روش پایش میکروسکوپی الکترونی (SEM) اندازه گیری و معادل 6-4 میکرون تعیین شد. توزیع اندازه ذرات پودر تهیه شده با میکروسکوپ نوری اندازه گیری شد و براین اساس بیش از 45% اندازه ذرات در محدوده زیر3 میکرون قرار داشتند.
پروفایل میزان اسیدهای چرب موجود در روغن هسته انار قبل و بعد از میکروکپسوله شدن با کمک دستگاه GC مقایسه شد. نتایج نشان داد که مخلوط سدیم کازئینات و صمغ عربی دیواره ای مناسب برای فرایند میکروکپسوله کردن روغن با فرایند خشک کن پاششی بوده و ترکیبات مهم روغن طی این فرایند دستخوش تغییرات معنی داری نشده است.

در این مطالعه ابتدا سیب زرد در شرایط بهینه توسط سامانه مادون قرمز- هوای داغ خشک، آسیاب و غربال شد و سپس جهت غنی سازی کیک اسفنجی مورداستفاده قرار گرفت. پودر سیب در پنج سطح 0، 5 ، 10، 15 و 20 درصد (وزنی/وزنی) به عنوان جایگزین آرد گندم در فرمولاسیون کیک استفاده شد. ویسکوزیته و رئولوژی خمیر کیک توسط ویسکومتر چرخشی بروکفیلد، ویژگی های فیزیکوشیمیایی، رنگ به روش پردازش تصویر، بافت توسط دستگاه بافت سنج، و ارزیابی حسی به روش هدونیک 9 نقطه ای، مورد ارزیابی قرار گرفت. با افزایش درصد پودر سیب در فرمولاسیون کیک، ویسکوزیته خمیر افزایش یافت. ویسکوزیته ظاهری خمیر کیک غنی شده در سرعت برشی برابر 60 بر ثانیه در محدوده 18/10 تا 95/14 پاسکال ثانیه به دست آمد. با افزایش پودر سیب اختلاف معنی داری بین کیک ها ازنظر خصوصیات بافت سنجی مشاهده شد و سفتی نمونه ها در محدوده 40/14-79/8 نیوتن بود. شاخص های L*، a* و b* برای نمونه حاوی 15 درصد پودر سیب به ترتیب برابر 26/81، 78/0 و 31/38 به دست آمد. بر اساس نتایج ارزیابی حسی، نمونه حاوی 15 درصد پودر سیب بالاترین امتیاز را ازنظر پذیرش کلی داشت. درصد رطوبت، چربی، پروتئین، خاکستر و کربوهیدارت این نمونه به ترتیب برابر 12/19، 45/23، 65/5، 81/0 و 97/50 درصد بدست آمد.

رنگ اولین ویژگی کیفیت مواد غذایی است که توسط مصرف کنندگان موردبررسی قرار می گیرد. برای اندازه گیری رنگ مواد غذایی به طور معمول از دستگاه های متداولی مانند رنگ سنج ها، طیف سنج ها و سنجشگرهای حسی استفاده می شود. حال آنکه دستگاه اندازه گیری که متشکل از یک دوربین دیجیتال و نرم افزار تجزیه و تحلیل تصویر باشد به عنوان جایگزینی مناسب برای دستگاه های متداول اندازه گیری رنگ، موردتوجه قرارگرفته اند. هدف از این پژوهش، توسعه سامانه ای جهت تعیین زمان بهینه پخت سبزیجات (مطالعه موردی: لوبیا، کدو و بروکلی) با کمک پردازش تصاویر دیجیتالی و اندازه گیری مختصات رنگی می باشد. در این مطالعه نشان داده شد که سامانه عکس برداری دیجیتال توسعه یافته قادر است، تغییرات اندک رنگ سبز سبزیجات را در طی فرآیند حرارتی اندازه گیری کند و بر اساس آن حالت بهینه پخت محصولات را به گونه ای که کیفیت آن ها از نظر مصرف کننده خوشایند باشد، تعیین نماید. مطابق آنالیز آماری صورت گرفته مشخص گردید که میان پارامترهای رنگی سه نوع سبزی انتخاب شده در این پژوهش در فضای Lab در سطح احتمال 5% تفاوت معنی دار وجود دارد که نشان از توانایی سامانه پیشنهاد شده به منظور تشخیص زمان بهینه پخت در سبزیجات مختلف دارد.

برشته کردن یکی از متداول ترین اشکال فراوری مغز ها بوده و هدف از آن افزایش پذیرش کلی فراورده است. رنگ ظاهری به عنوان یکی از شاخص های مهم در ارزیابی کیفیت مواد غذایی از جمله محصولات برشته شده به شمار می آید. در این مطالعه اثر متغیر های فرایند برشته کردن شامل دما و زمان فرایند بر پارامتر های کمی رنگ مانند شاخص روشنایی (L*)، شاخص قرمزی (a*)، شاخص زردی (b*)، تغییرات کلی رنگ ( ΔE)، شاخص کروما یا اشباعیت (SI)، زاویه هیو (Hue)، شاخص سفیدی (WI) و شاخص قهوه ای شدن (BI) مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین میزان رطوبت نهایی مغز ها و میزان انرژی مصرفی برای برشته کردن مغز ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دما و زمان برشته کردن باعث کاهش مقدار L*، b*، زاویه هیو و شاخص سفیدی و افزایش ΔEو شاخص قهوه ای شدن مغز دانه های بادام زمینی گردید (P<0.05). هم چنین اثر متقابل دو فاکتور مورد بررسی (دما و زمان برشته کردن) اثر معنی داری بر L*،a*، b*و SIنشان نداد (P<0.05). مقدار L*، a*، b*، ΔE، زاویه هیو، شاخص کروما (اشباعیت)، شاخص سفیدی و شاخص قهوه ای دانه های بادام زمینی برشته در دامنه حرارتی 140تا 180 درجه سانتی گراد طی مدت 10 تا 30 دقیقه به ترتیب در دامنه 31/60- 37/40، 96/23-31/20، 40/15-85/11، 82/25-39/5، 67/37-31/25، 62/26-52/23، 83/52-63/34 و 46/75-17/53 قرار داشت. با افزایش دما و زمان برشته کردن مقدار رطوبت نهایی مغز بادام زمینی از 27/8 به 339/0 درصد بر پایه ماده خشک کاهش و میزان انرژی مصرفی افزایش یافت. به طور کلی میزان انرژی مصرفی برای برشته کردن مغز بادم زمینی با استفاده از هوای داغ در دامنه حرارتی 140تا 180 درجه سانتی گراد طی مدت 10 تا 30 دقیقه بین 7183/1-4866/0 کیلو وات ساعت قرار داشت. براساس نتایج این مطالعه پیشنهاد می شود که از پارامتر های رنگی برای کنترل فرایند برشته کردن مغز بادام زمینی استفاده گردد.

امروزه افزایش تمایل جامعه به مصرف مواد غذایی سالم و کم کالری، منجر به تلاش هایی در راستای تولید محصولات غذایی کم چرب و سالم شده است. در این پژوهش از ژل آلوئه ورا در سطوح 0، 25، 50، 75 و 100 درصد به عنوان جایگزین روغن و شیر سویا در سطوح 50 و 100 درصد به عنوان جایگزین تخم مرغ در تهیه سس مایونز با چربی و کلسترول کاهش یافته استفاده شد و در ادامه ویژگی های فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی، امولسیون شوندگی و حسی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش میزان ژل آلوئه ورا بر pH، اسیدیته و رطوبت نمونه ها اثر معنی داری داشته، در حالی که افزودن شیر سویا تنها بر مقدار رطوبت موثر بود (05/0>p). با افزایش سرعت چرخشی و محتوای ژل آلوئه ورا، رفتار سس مایونز از رقیق شونده با برش به نیوتنی تغییر یافت و از سوی دیگر، افزودن شیر سویا نیز سبب کاهش گرانروی در کلیه نمونه ها شد. ژل آلوئه ورا، باعث کاهش شاخص های رنگی a* ( قرمزی) و L* (شفافیت) و افزایش b* (زردی) گشته و کلیه ویژگی های حسی را نیز به طور معنی داری تحت تاثیر قرار داد (05/0>p). با توجه به معنی دار بودن اثر ژل آلوئه ورا و شیر سویا بر پایداری فیزیکی و حرارتی مایونز (05/0>p) و هم چنین قائل نشدن تفاوت مابین سس مایونز حاوی 25 درصد ژل آلوئه ورا و نمونه شاهد (فاقد آلوئه ورا) از دیدگاه ارزیابان حسی، در این پژوهش سس مایونز حاوی 25 درصد ژل آلوئه ورا و 50 درصد شیر سویا به عنوان فرمولاسیون بهینه تهیه سس مایونز با چربی کاهش یافته شناخته شد.

تقاضا برای مصرف محصولات لبنی کم چرب از جمله پنیرهای کم چرب به طور روزافزون در حال افزایش است. با کاهش چربی، پنیر از لحاظ ویژگی های فیزیکوشیمیائی و حسی دچار نقصان خواهد شد، ولی با استفاده از جایگزین های چربی این مشکل تا حدی برطرف می شود. در این پژوهش مالتودکسترین (16 DE =) به عنوان جایگزین چربی در پنیر فراپالایشی کم چرب مورد استفاده قرار گرفت. محلول شیری مالتودکسترین 25% (وزنی/وزنی) در سطح 15 و 50% (وزنی/وزنی) جایگزین چربی در پنیر شد و ویژگی های شیمیایی (pH، ماده خشک، چربی، WSN/TN% و NPN/TN)، حسی و ریزساختار این پنیرها در مدت 2 ماه نگه داری در دمای ° C8 در مقایسه با پنیر فراپالایش با چربی کامل (شاهد) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه آماری داده ها نشان داد که تاثیر متقابل زمان رسیدن و نوع تیمار بر pH، ماده خشک، چربی و پروتئولیز (WSN/TN% و NPN/TN) معنی دار بود (P

در این پژوهش امکان کاربرد روش میکرواستخراج مایع- مایع پخشی بر اساس شناورسازی قطره آلی منجمد با استفاده از اسپکترومتری جذب اتمی کوره گرافیتی جهت استخراج و اندازه گیری مقادیر جزئی سرب و کادمیوم در شیر پاستوریزه و استریلیزه مطالعه گردید. اثر پارامترهای تجربی مختلف نظیر: pH، نوع و حجم حلال پخش کننده، حجم حلال استخراج کننده، غلظت معرف کمپلکس کننده، نمک، شرایط سانتریفوژ، زمان و دمای استخراج، بررسی و شرایط بهینه حاصل گردید. تحت شرایط بهینه [5/2 = pH، Lμ10 معرف آمونیوم پیرولیدین دی تیوکربومات 5% ، Lμ80 حلال استخراج کننده 1- اندوکانول، 5/1 میلی لیتر حلال پخش کننده اتانول، % 5/0 نمک کلرید سدیم، با سرعت سانتریفوژ 4000 دور در دقیقه به مدت 5 دقیقه در دمای اتاق( ̊C1±25)] حد تشخیص (سه برابر انحراف استاندارد شاهد) سرب و کادمیوم به ترتیب 10/0 و 31/0 نانوگرم برمیلی لیتر با فاکتور تغلیظ 100 بدست آمد. درصد انحراف استاندارد نسبی سرب و کادمیوم (5=n) با اضافه کردن 20 نانوگرم بر میلی لیتر سرب و 5 نانوگرم بر میلی لیتر کادمیوم به ترتیب برابر %33/1 و %70/1 به دست آمد. همچنین روش برنامه ریزی شده به صورت درصد بازیابی مورد مطالعه قرار گرفت. ارزیابی کاربرد عملی روش پیشنهادی، با اندازه گیری سرب وکادمیوم در نمونه های شیر پاستوریزه و استریلیزه به طور موفقیت آمیز صورت گرفت. نتایج نشان داد میزان سرب و کادمیم شیرهای پاستوریزه و استریلیزه در حد استانداردهای بین المللی بوده و مخاطره ای از نظر تجمع این فلزات در بدن برای مصرف کنندگان شیر به دنبال نخواهد داشت. سادگی، ارزانی، سریع، بازیابی و کارایی استخراج بالا، تکرارپذیری خوب، مصرف کم حلال آلی و روش تجزیه ای موثر از مزیت های اصلی روش پیشنهادی برای جداسازی و اندازه گیری فلز سرب و کادمیوم در نمونه های آبی و شیر می باشد.