فهرست مطالب

فناوری های جدید در صنعت غذا - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 29، پاییز 1399)

نشریه فناوری های جدید در صنعت غذا
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 29، پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • نصراله فاضلی بورستان، امیرحسین افکاری سیاح*، ابراهیم تقی نژاد صفحات 1-11

    برنج یکی از رایج ترین و پرمصرف ترین مواد غذایی در جهان است. خواص کیفی ازجمله عوامل بسیار مهم در تعیین ویژگی های پخت و فرآوری برنج محسوب می شوند. یکی از مشکلات مهم در صنایع غذایی پیش بینی خواص کیفی می باشد. بنابراین در این مطالعه، امکان پیش بینی میزان آمیلوز (AC)، درجه حرارت ژلاتینه شدن (GT)، قوام ژل (GC)، میزان پروتئین (PC)، حداقل چسبندگی (MV)، حداکثر چسبندگی (PV)، چسبندگی نهایی (FV)، فروریختگی چسبندگی (BDV) و پس روی چسبندگی (SBV) از 100 نمونه تک دانه برنج ارقام هاشمی، خزر و درفک با استفاده از فناوری پردازش تصویر در سه شرایط نورپردازی شامل نوردهی مستقیم با لامپ LED، نوردهی مستقیم با لامپ های LED و فلورسنت و نوردهی به صورت ضد نور انجام گردید. مدل های کالیبراسیون توسط رگرسیون خطی چند متغیره با حداقل مربعات جزیی (PLS) توسعه داده شد. مقادیر ضرایب تعیین کالیبراسیون متغیرهای AC، GT، GC، PC، MV، PV، FV، BDV و SBV در رقم هاشمی، خزر و درفک برای تمام تیمارها به ترتیب معادل 89/0 R2cal ≥، 95/0 R2cal ≥، 92/0 R2cal ≥ و ضرایب پیش بینی به ترتیب با 88/0 R2pre ≥، 94/0 R2pre ≥، 90/0 R2pre ≥ به دست آمد. نتایج رگرسیون PLS نشان داد که متغیرهای مستخرج از ویژگی های شکل و اندازه و متغیرهای رنگی R، G، B، L، a و b حاصل از پردازش تصویر می توانند پارامترهای کیفی برنج را با دقت قابل ملاحظه ای پیش بینی نمایند. درنتیجه می توان با استفاده از فناوری پردازش تصویر با هزینه کمتر و غیر مخرب برخی خواص کیفی برنج را با دقت خوبی پیش بینی کرد.

    کلیدواژگان: پردازش تصویر، تک دانه های برنج، خواص کیفی
  • حدیث بی آبی، سامان آبدانان مهدی زاده* صفحات 13-28

    تشخیص اتوماتیک میوه معیوب از طریق سیستم بینایی کامپیوتری با توجه به توزیع ناپایداری ناهموار بر روی سطح مرکبات همچنان با مشکل مواجه است. در نتیجه توسعه سامانه ای که توانایی تشخیص خرابی در مرکبات را با دقت و سرعت بالایی داشته باشد امری ضروری است. بنابراین در این مقاله یک الگوریتم تصحیح نور تطبیقی پیاده سازی گردید که به صورت ساده بر تداخل توزیع شدت بازتابی غیرمستقیم در سطح میوه در حالت بر خط و استاتیک غلبه نموده و از تشخیص خطا اجتناب می نماید. در پژوهش تعداد 200 عدد نمونه شامل 50 عدد پرتقال های سالم و 150 عدد پرتقال معیوب (کپک سبز، شپشک سپردار واوی مرکبات، آلترناریا و آسیب های مکانیکی) مورد بررسی قرار گرفت. در این سامانه از هر نمونه 4 تصویر اخذ گردید و پس از پیاده سازی الگوریتم پیشنهادی بر روی هر 4 تصویر پرتقال ها به دو گروه سالم و معیوب طبقه بندی شدند. بر اساس نتایج مشخص گردید که دقت سامانه برای خرابی های کپک سبز، شپشک سپردار مرکبات، آلترناریا و آسیب های مکانیکی به ترتیب 80/87، 42/71، 28/74 و 100 بدست آمد که نشان از عملکرد بالای روش پیشنهادی دارد.

    کلیدواژگان: بینایی ماشین، خرابی پرتقال، الگوریتم تصحیح نور، پردازش تصویر
  • آرش رخبین، محسن آزادبخت*، علی اصغری صفحات 29-45

    در این پژوهش از یک جعبه شیشه ای و با استفاده از رگولاتور ولتاژ در سه ولتاژ 30، 50، 70 ولت و در سه زمان 3 ، 6 ، 9 دقیقه جوشاندن درجعبه شیشه ای تغییرات وزن اندازه گیری و با استفاده از ثبت کننده داده، تغییرات دما ثبت شد. سپس خواص حرارتی غلاف شامل: ظرفیت گرمای ویژه ، ضریب هدایت حرارتی و ضریب پخش حرارتی جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. داده ها با استفاده از آزمایش فاکتوریل درقالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر دو عامل مورد مطالعه یعنی مدت زمان گرمایش اهمیک و مقدار ولتاژ تاثیر معنی داری بر روی گرمای ویژه ، ضریب هدایت حرارتی و ضریب انتشار حرارتی داشتند، بدین صورت که گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی روند افزایشی و ضریب انتشار حرارتی روند کاهشی داشتند به طوری که بیشترین مقدار گرمای ویژه در ولتاژ 70 ولت و زمان 9 دقیقه است که مقدار آن kJkg-1°C-1 923/0 و کمترین مقدار گرمای ویژه در ولتاژ 30 ولت و زمان 3 دقیقه که مقدار آن kJkg-1°C-1 190/0 بدست آمد، در بحث ضریب هدایت حرارتی بالا ترین ضریب هدایت حرارتی در ولتاژ 70 ولت و زمان 9 دقیقه که مقدار آن Wm-1°C-1 513/0 و کمترین ضریب هدایت حرارتی در ولتاژ 50 ولت و زمان 3 دقیقه که مقدار آن برابر با Wm-1°C-1 150/0 است و همچنین در بحث ضریب انتشار حرارتی بیشترین مقدار مربوط به ولتاژ 50 و زمان 3 دقیقه که برابر با m2s-1 6-10×2/7 و کمترین ضریب انتشار حرارتی برابر با m2s-1 6-10 ×2/1 که مربوط به ولتاژ 30 ولت و زمان 9 دقیقه بود.

    کلیدواژگان: لوبیا سبز، حرارت دهی اهمیک، گرمای ویژه، ضریب هدایت حرارتی، ضریب انتشار حرارتی
  • مرتضی کاشانی نژاد، سید محمدعلی رضوی* صفحات 47-62

    در این تحقیق، اثر توان (120 تا 360 وات)، زمان (1 تا 6 دقیقه) و دما (25 تا 65 درجه سانتی گراد) بر متوسط اندازه ذرات گویچه چربی، خصوصیات ریولوژیکی (سختی، قوام و چسبندگی) و رنگ (شاخص سفیدی) خامه شیر شتر مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس این خصوصیات با استفاده از مدلهای به دست آمده از طرح باکس-بنکن توسط الگوریتم های ازدحام ذرات چند هدفه و الگوریتم تپه نوردی (قابلیت بهینه یابی عددی در نرم افزار Design Expert) بهینه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش توان، زمان و دمای فراصوت، متوسط اندازه ذرات گویچه چربی نمونه ها کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون اکستروژن پسرو نیز نشان داد که فقط اثر متقابل توان- زمان در سطح 95 درصد بر سختی و چسبندگی نمونه ها معنی دار بودند به طوری که با افزایش زمان در توان های پایین سختی و چسبندگی نمونه ها افزایش می یافت ولی در توان های بالا با افزایش زمان، سختی و چسبندگی نمونه ها کاهش یافت. همچنین با افزایش زمان، قوام نمونه ها نیز به طور معنی داری افزایش یافت. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش توان و زمان شاخص سفیدی نمونه ها افزایش یافت. نتایج مقایسه میانگین 5 نقطه بهینه به دست آمده نیز نشان داد که الگوریتم فرا ابتکاری ازدحام ذرات میانگین توان و دمای معنی دار بالاتر و زمان معنی دار پایین تری را به دست آورد که این نقاط به دست آمده منجر به کاهش معنی دار متوسط اندازه ذرات گویچه چربی و افزایش سختی شد. بنابراین به طور کلی می توان نتیجه گرفت که الگوریتم ازدحام ذرات از عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم تپه نوردی در بهینه یابی مدلهای به دست آمده از طرح باکس بنکن در بهینه یابی شرایط هموژنیزاسیون فراصوت خامه شیر شتر داشت.

    کلیدواژگان: الگوریتم ازدحام ذرات چند هدفه، الگوریتم تپه نوردی، اندازه ذرات، بافت، خامه شیر شتر، فراصوت
  • محسن زندی*، هادی الماسی، نازیلا دردمه صفحات 63-82

    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر بسته بندی حاوی نانوذرات ضدمیکروبی اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم با هدف افزایش ماندگاری میوه های سیب و انگور بود. برای این منظور، فیلم های پلی اتیلن با دانسیته کم حاوی غلظت های مختلف نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (0، 5/0 و 5/1 درصد) و اکسید روی (0، 75/0 و 5/1 درصد) با استفاده از روش اکستروژن دمشی تهیه گردید؛ پس از بسته بندی سیب و انگور با این فیلم ها، خواص کیفی، فیزیکی و شیمیایی و میکروبی آن ها طی نگهداری به ترتیب به مدت 90 و 30 روز در شرایط سردخانه صنعتی (دمای10-8 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 85 درصد) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از فیلم های حاوی نانو ذرات درصد تغییر مواد جامد محلول، افت وزن، اسیدیته، شاخص قهوه ای شدن و شاخص سفتی بافت سیب و انگور کمتر از نمونه های شاهد بود. استفاده از این بسته بندی های همچنین مانع افزایش بار میکروبی سیب و انگور شامل باکتری های سرمادوست و کپک و مخمر در طول دوره نگهداری شد و فیلم حاوی 5/1 درصد دی اکسید تیتانیوم بیشترین تاثیر را روی حفظ ویژگی های کیفی سیب و انگور داشت. بطور کلی، دی اکسید تیتانیوم هم در حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی میوه ها و هم در تقویت خواص ضدمیکروبی فیلم و افزایش ماندگاری سیب و انگور موثرتر از اکسید روی عمل نمود. نتایج این پژوهش تایید نمود که استفاده از این نوع بسته بندی می تواند بعنوان یک روش کمکی به منظور افزایش ماندگاری در حین تولید و عرضه سیب و انگور مورد استفاده قرار گیرد و تاثیر قابل توجهی برخواص کیفی محصول داشته باشد.

    کلیدواژگان: بسته بندی فعال، دی اکسید تیتانیوم، اکسید روی، خواص فیزیکوشیمیایی، عمر انبارمانی
  • لیلا صداقت بروجنی، مهرداد قوامی، زهرا پیراوی ونک*، عبدالله قاسمی پیربلوطی صفحات 83-95

    رنگبری در تصفیه روغن های خوراکی یک مرحله اساسی می باشد. جاذب های مورد استفاده برای رنگبری، رنگدانه ها و دیگر ناخالصی ها مانند صابون، فلزات، فسفولیپیدها و محصولات اکسیداسیون را حذف می کند. حذف این ناخالصی ها خواص حسی و مقاومت اکسیداتیو روغن بی بو شده را بهبود می بخشد. باتوجه به اهمیت فرآیند رنگبری در عملیات تصفیه روغن های خوراکی، در این تحقیق روغن آفتابگردان انتخاب شد و اثر فرایند رنگبری بر ویژگی های شیمیایی روغن به منظور بهینه سازی فرایند موردمطالعه قرار گرفت. برای این منظور اثر زمان (15، 25، 35، 45 و 55 دقیقه)، دما (80، 90، 100، 110 و120 درجه سانتی گراد)، و غلظت خاک رنگبر (4/0، 6/0، 8/0، 1 و 2/1درصد) با استفاده از طرح آماری حداقل سطح پاسخ در 5 سطح به روش (Central composite design (CCDبا هدف کاهش مصرف خاک رنگبر بررسی شد. پاسخ های موردمطالعه شامل اندازه گیری کاروتنوییدها، استرول، توکوفرول و مقدار فلزات مس و آهن بودند. پس از انجام بهینه سازی با هدف باقی ماندن حداقل عوامل نامطلوب پس از رنگبری و حداقل مصرف خاک رنگبر بهترین شرایط در روغن آفتابگردان زمان min18/39، دمای C85/103 و غلظت خاک رنگبر 94% پیش بینی شد که قادر بود 57% انتظارات ما را برآورده کند. نتایج عملی هیچ اختلاف معناداری با مقادیری که از طریق تیوری بدست آمده بود نشان نداد و موید این نتایج بود.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، روغن آفتابگردان، رنگبری، RSM
  • حسن مسعودی*، سید محمود اسدی، غلامرضا اکبری زاده صفحات 97-110

    آزمون الک روش استانداردی است که در کارخانه های تولید شکر برای تعیین اندازه ذرات شکر به طور گسترده استفاده می شود. نیاز به نمونه های نسبتا بزرگ، زمانبر بودن، محدود بودن اطلاعات بدست آمده، خودکار و آنلاین نبودن از معایب آزمون الک می باشند. تکنیک پردازش تصویر می تواند بصورت سریع، خودکار و لحظه ای پارامترهای مربوط به اندازه و شکل ذرات شکر را تعیین نماید و جایگزین مناسبی برای آزمون الک می باشد. در این پژوهش با هدف ارایه الگوریتم مناسب پردازش تصویر برای تعیین اندازه کریستال های شکر سفید، ابتدا کریستال های توده شکر با استفاده از آزمون استاندارد الک (در 7 اندازه الک و 10 تکرار) بر اساس اندازه دسته بندی شدند. سپس تصاویر کریستال ها با استفاده از یک میکروسکوپ دیجیتال با دوربین 5 مگاپیکسلی تهیه شد. سه نشانگر پیش زمینه-پس زمینه (FB)، فرسایش نهایی (UE) و تبدیل فاصله (DT) برای بخش بندی تصاویر و استخراج پارامترهای هندسی ذرات در محیط جعبه ابزار پردازش تصویر نرم افزار متلب استفاده شدند. تجزیه واریانس مقادیر شاخص میانگین روزنه (MA) بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه دانکن انجام شد. تاثیر هر دو عامل اندازه الک و روش بخش بندی و همچنین اثر متقابل آنها بر مقدار MA معنادار بود. مقادیر MA نشانگرهای FB و UE با مقدار MA مرجع بدست آمده با روش دستی تفاوت معناداری در سطح یک درصد نداشت. از آنجاییکه نشانگر UE بدلیل خطای کمتر در تعیین MA (برابر با 13/10 درصد) بهترین عملکرد را داشت، لذا برای تعیین آنلاین اندازه کریستال های شکر سفید با تکنیک پردازش تصویر توصیه می شود.

    کلیدواژگان: شکر سفید، تعیین اندازه ذرات، الگوریتم پردازش تصویر، ماشین بینایی، آزمون الک
  • حدیث آریایی، پیمان آریایی، داود زارع*، سعید میردامادی، شهرام نقی زاده رئیسی صفحات 111-128
    توت فرنگی یکی از میوه های پر طرفدار برای مصرف کنندگان است. اما یکی از مشکلات اساسی آن ماندگاری پایین است و انجماد به عنوان روشی که اثرگذاری اندکی بر ویژگی های آنتی اکسیدانی توت فرنگی دارد، برای نگهداری طولانی مدت این میوه استفاده شده است. اما تاثیر انجماد بر ویژگی های حسی و تغییرات آن، موضوعی است که نیاز به بررسی های بیشتری دارد. از طرف دیگر امروزه تجزیه و تحلیل مولفه های غیر دقیق موجود در نتایج ارزیابی های حسی با روش های ریاضی مانند منطق فازی مورد توجه قرار گرفته است. لذا در این پژوهش ابتدا میوه ی توت فرنگی در مدت شش ماه و در دمای 2±18- در فریزر نگهداری شد و تاثیر انجماد بر روی این میوه پس از آبگیری بررسی شد. در زمان های 0، 3، 30، 60 و 180 روز، میوه های توت فرنگی از فریزر خارج شده و پس از آبگیری با بهره گیری از روش هدونیک پنج نقطه ای، آب میوه توت فرنگی ارزیابی حسی شد و داده های بدست آمده با منطق فازی آنالیز شد. رنگ، عطر و بو، طعم و احساس دهانی از جمله شاخص های ارزیابی حسی بودند. در این مطالعه همچنین خواص فیزیکوشیمیایی از جمله pH، میزان اسیدیته و میزان فنل کل نمونه ها سنجش شدند. ارزیابی حسی نمونه های توت فرنگی نشان داد که نگهداری این میوه به صورت انجمادی حتی با وجود تغییرات pH و اسیدیته تاثیر قابل توجهی بر روی مطلوبیت نمونه ها ندارد. در اثر انجماد، نمونه ها دچار کاهش pH (92/1%) و افزایش اسیدیته (18/0%) و نیز کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی (26/25%) و ترکیبات فنلی (022/0%) شد. نتایج بررسی های فیزیکوشیمیایی و آنتی اکسیدانی، اندازه گیری فنل کل آب میوه توت فرنگی و ارزیابی حسی به روش منطق فازی مجموعا این دیدگاه را ایجاد می کند که نگهداری انجمادی روشی مناسب برای نگهداری میوه توت فرنگی به مدت طولانی می باشد.
    کلیدواژگان: توت فرنگی، انجماد، ارزیابی حسی، منطق فازی، آنتی اکسیدان
  • حامد کرمی، علی نجات لرستانی*، رضا تحویلیان صفحات 129-138
    هدف از این تحقیق بررسی تاثیر دما و دبی جابجایی هوا بر ضریب پخش رطوبت موثر، انرژی مصرفی ویژه، نرخ خشک کردن، نسبت رطوبت و بازده استخراج اسانس در خشک کن هیبریدی به صورت لایه نازک برای گیاه دارویی بادرنجبویه Melissa officinalis بود. آزمایش در چهار دمای40، 50، 60 و 70 درجه سانتی گراد و سه دبی هوای 1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه انجام شد. حداکثر مقدار ضریب پخش رطوبت موثر در دبی هوای 5/1 متر بر ثانیه و دما هوای ورودی 70 درجه سانتی گراد برابر با 11-10×05/1 (متر مربع بر ثانیه) بدست آمد. همچنین، حداقل مقدار ضریب پخش رطوبت موثر در دبی هوای 1 متر بر ثانیه و دما هوای ورودی 40 درجه سانتی گراد برابر با 12-10×1/7 (متر مربع بر ثانیه) بدست آمد. کمترین میزان انرژی مصرفی ویژه مورد نیاز (65/75 مگاژول بر کیلوگرم) در دمای 40 درجه سانتی گراد و دبی هوای ورودی 1 متر بر ثانیه، در حالی که شرایط متناظر برای بیشترین مقدار آن (76/326 مگاژول بر کیلوگرم) در دمای 70 درجه سانتی گراد و دبی هوای ورودی 2 متر بر ثانیه به دست آمد. بیشترین میزان اسانس استحصالی مربوط به دمای 40 درجه سانتی گراد و دبی جابجایی هوای 1 تا 5/1 متر بر ثانیه با مقدار تقریبی 5/0 میلی لیتر بر اساس حجمی (v/w) بدست آمد و با افزایش دما از 40 درجه سانتی گراد به 70 درجه سانتی گراد میزان اسانس استحصالی به طور معنی داری کاهش یافت.
    کلیدواژگان: انرژی مصرفی، اسانس، بادرنجبویه، ضریب پخش رطوبت موثر، خشک کن
  • روژین توکلی، مصطفی کرمی*، سمیرا بهرامیان، آریو امامی فر صفحات 139-156

    مطالعه قرار گرفت، با این هدف که آیا و تا چه اندازه ای این اثر می تواند تغییراتی در اسیدهای چرب و اکسایش چربی آن ایجاد کند. پارامترهای اصلی اکسایش (پراکسید، اسیدیته روغن، تیوباربیتوریک اسید، عدد توتوکس و پروفایل اسیدهای چرب) و همچنین ویژگی های حسی بر اساس آزمون هدونیک 5 نقطه ای و آزمون پایداری امولسیون در دمای C° 4 و در حالت تسریع شده در دمای °C 50 در تیمارهای سس مایونز (فراصوت شده و بدون نگهدارنده)، (فراصوت نشده و بدون نگهدارنده) و (فراصوت نشده و با نگهدارنده) 1، 90 و 180 روز بعد از تولید مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تمام تیمارها دارای ثبات ظاهری مناسبی بودند و آثاری از جدا شدن روغن مشاهده نشد. نتایج آزمون کروماتوگرافی گازی بیانگر این بود که تیمار فراصوت مقادیر اسیدهای چرب پالمیتیک 33/7%، آلفا لینولنیک 36/2% و استیاریک 91/3% و همچنین مقدار کل اسیدهای چرب چند غیراشباع روغن سویا 148/58% که به ترتیب در نمونه های شاهد (44/9%، 81/4%، 27/4%، 09/59%) بودند را به طور معناداری کاهش داده است و برعکس در نمونه های تیمار شده با فراصوت اسیدهای چرب اولییک 26/25% و لینولییک 91/55% در مقایسه با تیمارهای شاهد که به ترتیب 047/22% و 93/53% بودند افزایش یافت. همچنین تیمار فراصوت عدد پراکسید و عدد اسیدیته را افزایش داد بطوریکه در روز اول بیشترین مقدار پراکسید meq O2/kg oil 54/3 که در نمونه شاهد meq O2/kg oil 26/2 بود و بیشترین مقدار اسیدیته روغن مایونز تیمار شده با فراصوت 189/0 که در نمونه شاهد 113/0 بود و این مقادیر طی زمان نگهداری افزایش پیدا کردند. در روز اول کمترین مقدار تیوباربیتوریک اسید 03/26 و عدد توتوکس 11/33 که به عنوان نشان دهنده روند اکسایش کلی محصول، در تیمار فراصوت بود در مقایسه با تیمارهای شاهد که به ترتیب 13/45 و 83/118بودند کاهش چشمگیری داشت

    کلیدواژگان: مایونز کم چرب، فراصوت، اکسیداسیون، پروفایل اسیدهای چرب، زمان نگهداری
|
  • Nasrollah Fazeli Burestan, AmirHossein Afkari Siyyah *, Ebrahim Taghinezhad Pages 1-11

    Rice is one of the most common and most consumed foods in the world. Quality properties are among the most important factors in determining the cooking and processing characteristics of rice. One of the major problems in the food industry is predicting quality properties. Therefore, in this study, it is possible to predict amylose content (AC), gelatinization temperature (GT), gel consistency (GC), protein content (PC), minimum viscosity (MV), peak viscosity (PV), final viscosity (FV), breakdown viscosity (BDV) and setback viscosity (SBV) of 100 single grain rice samples of Hashemi, Khazar and Dorefak using image processing technology in three exposure treatments including high exposure with LED lamp, high exposure with LED lamp and fluorescent and Anti-light exposure. Calibration models were developed by multivariate linear least squares (PLS) regression. Calibration coefficients of calibration coefficients of variables AC, GT, GC, PC, MV, PV, FV, BDV and SBV in Hashemi, Khazar and Darfak varieties for all treatments were R2cal ≥ 0.89, R2cal ≥ 0.95, and R2cal ≥ 0.92 respectively. prediction coefficients were obtained with R2pre ≥ 0.88, R2pre ≥ 0.94 and R2pre ≥ 0.90, respectively. The results of PLS regression showed that the variables derived from the shape and size characteristics and color variables R,, G, B, L, a and b of image processing were able to predict the rice quality parameters with good accuracy. As a result, using low-cost, non-destructive image processing technology can predict some of the qualitative properties of rice.

    Keywords: Image Processing, Quality properties, Rice single kernels
  • Hadis Biabi, Saman Abdanan Mehdizadeh * Pages 13-28

    The automatic detection of defective fruit through the computer vision system continues to be a problem due to the uneven instability distribution on the citrus surface. As a result of the development of a system that is capable of detecting damage in citrus with high accuracy and speed is essential. Therefore, an adaptive lightness correction algorithm was implemented in this paper that simply overcomes the disturbance of the indirect distribution intensity in the fruit level in online and static conditions and avoids error detection. In the study, 200 specimens containing 50 healthy oranges and 150 defective oranges (Green Fruit Molds, Diaspididae, Alternaria Fruit and mechanical damage) were investigated. In this system, 4 images were taken from each sample and after applying the proposed algorithm, all four oranges were categorized into healthy and defective groups. Based on the results, it was found that the accuracy of the system for the damage of Green Fruit Molds, Diaspididae, Alternaria Fruit and mechanical damage was 87.80, 71.42, 74.28 and 100, indicating high performance of the proposed method.

    Keywords: Machine vision, Defective oranges, Lightness correction algorithm, Image Processing
  • Arash Rokhbin, Mohsen Azadbakht *, Ali Asghari Pages 29-45

    In this study, a glass box was measured using a voltage regulator at three voltages of 30, 50, 70 volts, and at three times of 3, 6, 9 minutes boiling in a glass box, the weight changes were recorded and the temperature variations were recorded using a data logger. then , the thermal properties of the casing including : Specific heat capacity , thermal conductivity coefficient and thermal distribution coefficient were investigated. The data were analyzed using a factorial experiment into completely random design. The results showed that both the studied factors, the duration of significant heating and the amount of voltage, had a significant effect on specific heat, thermal conductivity and thermal diffusion coefficient, so that specific heat and thermal conductivity increased and thermal emission coefficient were decreased So that the maximum amount of special heat at 70 volts and the time of 9 minutes is 0.923 kJkg-1°C-1 and the lowest amount of special heat at 30 volts and the time of 3 minutes is 0.190 kJkg-1°C-1 was obtained, in the discussion of the thermal conductivity coefficient, the highest thermal conductivity coefficient at 70 volts and the time of 9 minutes, the value of which is 0.513 Wm-1°C-1 and the lowest thermal conductivity coefficient at 50 volts and time. 3 minutes, the value of which is equal to 0.150 Wm-1°C-1 , and also in the discussion of thermal emission coefficient, the highest value is related to voltage 50 and the time of 3 minutes is equal to 7.2×10-6 m2s-1 and the lowest Thermal emission coefficient is equal to 1.2×10-6 m2s-1, Which was about 30 volts and lasted 9 minutes.

    Keywords: Green beans, Ohmic heating, Special heat, Thermal Conductivity, Thermal diffusion coefficient
  • Morteza Kashaninejad, Sayyed MohammadAli Razavi * Pages 47-62

    In this research, the effects of ultrasound variables including power (120 to 360 W), time (1 to 6 min) and temperature (25 to 65 °C) on the average size of fat globules, Rheological properties (hardness, adhesiveness and consistency) and color parameters (whiteness index) of camel milk cream were investigated , Then, these properties were optimized using Box-Benken design models and Particle Swarm Optimization and and hill climbing algorithm (Numerical Optimization in Design Expert software). The results of the evaluation of the measured properties showed that with increasing power, time and temperature of ultrasonication, the average size of the fat globules decreased. The results of the back-extrusion test showed that only the power-time interaction at 95% confidence level had significant effect on the hardness and adhesiveness of the samples. So that the hardness and adhesiveness of the samples increased with increasing the time in low powers. The results also showed that with increasing the power and time of ultrasonication, whiteness index of samples increased. To compare the optimization performance of two-particle swarm and hill climbing algorithms, the average of 5 optimal points obtained from the two algorithms were compared by t-test. The results of t-test. showed that the particle swarm algorithm significantly achieved higher power and temperature and lower time, lead to significant decrease in average size of fat globules and increase in hardness. Therefore, it can be concluded that the particle swarm algorithm performs was better than the hill climbing algorithm in optimizing the models obtained from Box-Benken design in optimizing the homogenization conditions of camel milk cream.

    Keywords: Camel milk cream, Hill climbing algorithm, Multiple objective particle swarm algorithm, Particle size, Texture, Ultrasound
  • Mohsen Zandi *, Hadi Almasi, Nazila Dardmeh Pages 63-82

    The aim of this work was to achieve of technological knowledge of production of antimicrobial nanocomposite packaging containing nanoparticles in order to increase the shelf life of apple and grape fruits. Low density polyethylene (LDPE) was chosen as base polymer and titanium dioxide (TiO2, 0, 0.5 and 1.5%) and zinc oxide (ZnO, 0, 0.75 and 1.5%) nanoparticles were added to LDPE matrix to produce nanocomposites by extrusion method. At the first step, the effect of nanoparticles addition on physicochemical properties of nanocomposites were investigated. It was revealed that the antimicrobial analysis showed that the nanocomposite films have good bactericidal activity and the effect of titanium dioxide is more than zinc oxide nanoparticles. At the second step, fabricated films were used for packaging of fresh apple and grape fruits. The qualitative parameters of fruits were investigated during this period. Results indicated that the weight loss of fruits decreases by using nanocomposites. Browning index and also, hardness of apple products in nanocomposite packaged samples were more than control ones. Nanocomposite films controlled the microbial count of apple and grape and the film containing 1.5% titanium dioxide showed the most effect on mesophilic bacteria and yeasts and molds. Generally, titanium dioxide was more effective than zinc oxide in both of improving physical properties of nanocomposites and increasing the shelf life of apple and grape fruits. Resoles of this research approved that the using of LDPE nanocomposite active film containing titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles could be a good way for increasing the shelf life of apple and grape during production and distribution.

    Keywords: Active packaging, TiO2, ZnO, Physicochemical properties, Shelf life
  • Leila Sedaghat Boroujeni, Mehrdad Ghavami, Zahra Piravi Vanak *, Abdollah Ghasemi Pirbalouti Pages 83-95

    In edible oil refining, the bleaching treatment is a essential step. The adsorbents used for bleaching can remove pigments and other impurities, such as soap, trace metals, phospholipids, and oxidation products. The removal of these impurities improves the sensory quality and the oxidative stability of the deodorized oil.Considering the importance of bleaching in edible oil purification, in this research sunflower oil was selected and the effect of bleaching on chemical properties in order to optimization the process was investigated. For this matter, the effect of time (15, 25, 35, 45, and 55 min), temperature (80, 90, 100, 110, and 120˚C), and concentration of bleaching clay (0.4, 0.6, 0.8, 1, and 1.2%) using Response Surface Methodology (RSM) in 5 levels by CCD method have been studied with the aim of reduction in bleaching clay consumption. Chemical tests were carotenoid, sterol, tocopherol, heavy metals. Results indicated that the best situation in corn oil was time 39.18min, temperature 103.85˚C, and concentration of bleaching clay 94% that meet 57% of our desirable demands. Practical results showed no significant difference between software suggestions and practical data.

    Keywords: Optimization, Sunflower oil, bleaching, RSM
  • Hassan Masoudi *, Seyed Mahmood Asadi, Gholamreza Akbarizadeh Pages 97-110

    Sieve test is a standard method widely used in sugar factories to determine the size of sugar particles. Needing for relatively large samples, time-consuming, limited measured parameters, being not automatic and offline are main disadvantages of the sieve test. Image processing technique can determine the parameters related to size and shape of sugar particles, quickly, automatically and instantly and is a good alternative to the sieve test. The objective of this study was presenting a suitable image processing algorithm for online determination of white sugar crystals size. First, the sugar mass crystals were sorted according to size using the standard sieve test (with 7 sieves at 10 replications). Then, the crystals images were taken by a digital microscope with 5 megapixels image sensor. Three marking methods, including foreground-background (FB), ultimate erosion (UE) and distance transform (DT), were used for images segmentation and determination of the crystals morphological parameters in the image processing toolbox of MATLAB software. The analysis of variance of mean aperture (MA) values was performed based on factorial experiment in a completely randomized design and the mean of MA values was compared with Duncan's multiple range test. The effects of both sieve size and segmentation method factors as well as their interaction on the MA value were significant. The MA of FB and UE markers were not significantly different from the reference MA value that obtained manually at 1% level. Since, the UE marker showed the best performance in MA determination due to a lower error (equal 10.13%), so it is recommended for online determination of white sugar particles size by image processing.

    Keywords: White sugar, Particle size determination, Image processing algorithm, Machine vision, Sieve test
  • Hadis Aryaee, Peyman Ariaee, Davood Zare *, Saeed Mirdamadi, Shahram Naghizadeh Raeisi Pages 111-128
    Strawberry is one of the most popular fruits among consumers. However, the shelf life of strawberry is moderately low and freezing can be applied as a suitable method with little effects on the antioxidant properties of strawberries. However, the effect of freezing on sensory characteristics requires further investigations. On the other hand, analysis of vague and non-parametric results of sensory evaluation using mathematical methods such as fuzzy logic has been noticed. In the present study, strawberry fruits were stored in the freezer at -18±2° C for six months and the effect of freezing on the strawberry juice was evaluated. Frozen strawberries were brought out at Day 0, 3, 30, 60 and 180 and after preparing juice, were evaluated for sensory characteristics using five-point hedonic method and data were analyzed using fuzzy logic. Sensory attributes were color, aroma, taste and mouthfeel sensation. In this study, physicochemical properties such as pH, acidity, total phenol content and antioxidant activity were measured. Sensory evaluation of strawberry specimens showed that freezing did not considerable effect on overall acceptance even despite changes in pH and acidity. Due to freezing, the samples had a decrease in pH (1.92%) and an increase in acidity (0.18%) as well as a decrease in antioxidant activity (25.26%) and phenolic compounds (0.022%). The results of physicochemical and antioxidant activities, total phenol compounds and sensory evaluation by fuzzy logic generally create the view that freezing is a suitable method for long storage of strawberry fruit.
    Keywords: Strawberry, Freezing, Sensory evaluation, Fuzzy logic, Antioxidant
  • Hamed Karami, Ali Nejat Lorestani *, Reza Tahvilian Pages 129-138
    The aim of this study was to investigate the effect of temperature and air displacement rate on effective moisture diffusivity, specific energy consumption, drying rate, moisture ratio, and the extraction efficiency of Melissa officinalis essential oil in hybrid dryer as thin layer. This paper presents the thin layer drying behavior of Tarragon (Melissa officinalis) by a solar hybrid dryer. Experiments were carried out at the air temperatures of 40ºC, 50ºC, 60ºC, 70ºC and air velocity of 1m/s, 1.5 and 2 m/s. Effective moisture diffusivity values were achieved to be in the range of 7.1×10−12-1.05×10−11 m2/s. Specific energy consumption values were achieved to be in the range of 75.65-326.76 (MJ/kg). Also the effect of the air velocity on the drying time at a low temperature is greater than that at a high temperature. The highest amount of essential oil related to a temperature of 40°C and air velocity of 1-1.5 m/s was achieved with approximately 0.5 cc (v/w) and by increasing the temperature from 40°C to 70°C the amount of essential oil was decreased Significantly.
    Keywords: specific energy consumption, Melissa officinalis, essential oil, Effective moisture diffusivity, dryer
  • Rojhin Tavakoli, Mostafa Karami *, Samira Bahramian, Aryou Emamifar Pages 139-156

    The effects of high-power ultrasound treatment (20 kHz, 750 W, 20 ℃, 5 min) on low-fat mayonnaise were studied to evaluate the oxidation of lipids and fatty acids profile during the 6 months shelf life. The main oxidation parameters including peroxide value, acidity, Thiobarbituric acid, Totox value and fatty acids profile were studied. Also, sensorial properties and emulsion stability at 4℃ and in the accelerated temperature of 50 ℃ in mayonnaise treatments of (without preservatives and with ultrasonication, without preservatives and without ultrasonication, and with preservatives and without ultrasonication) were evaluated during 1, 90 and 180 days after production. The results showed that all samples had good apparent stability and no traces of oil separation were observed. The results of gas chromatography showed that sonication treatment significantly reduced the amount of palmitic acid (7.33 %), alpha-linolenic acid (2.04 %), stearic acid (3.91 %), and poly-unsaturated fatty acids (58.15 %) that in control were (9.44 %, 4.81%, 4.27 %, 59.09 %) respectively, and in contrast, the amount of oleic acid (25.26 %) and linoleic acid (55.91 %) in sonicated treatment increased during the shelf life that compared to the control treatments were (22.47%) and (53.93%) respectively. Also, ultrasonication increased peroxide and acidity value, so that, at the first day, the maximum amount of peroxide value (3.54 meq O2/kg oil) that in control were (2.26 meq O2/kg oil) and maximum amount of acidity of oil (0.19 %) that compares to control were (0.113%) was related to sonicated treatment. Also, the lowest amount of thiobarbituric acid (26.03) and totox value (33.11) which indicates the total oxidation of the product occurred in sonicated treatment, which had a significant reduction that in cintrol were (45.13%) and (118.83%) respectively, these values had an upward trend with increasing storage time.

    Keywords: Low-fat mayonnaise, Ultrasonication, Oxidation, fatty acids profile, Shelf life