فخری شهیدی
-
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال بیستم شماره 1 (پیاپی 85، فروردین و اردیبهشت 1403)، صص 1 -18
هدف از این پژوهش استفاده از پوشش خوراکی چندلایه کیتوزان و پکتین حاوی میکرو کپسول های بتا سیکلو دکسترین حاوی اسانس های ترانس سینامالدهید (دارچین) یا تیمول (آویشن) جهت افزایش زمان ماندگاری و حفظ کیفیت پس از برداشت میوه خیار بود. نمونه های خیار با پکتین (1 درصد) و کیتوزان (صفر، 5/0و 1 درصد) حاوی غلظت های مختلف (صفر، 25/0و 5/0 درصد) از اسانس های میکروانکپسوله شده ترانس سینامالدهید یا تیمول پوشش داده شدند. سپس در دمای 10 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 90 تا 95 درصد، به مدت 15 روز نگهداری گردیدند. ویژگی های شیمیایی (مواد جامد محلول، اسیدیته قابل تیتر) و فیزیکی (رنگ، بافت و کاهش وزن) نمونه های خیار در تناوب های زمانی پنج روزه (روز 0، 5، 10 و 15ام) بررسی شدند. آزمایش های میکروبی در پایان زمان نگهداری انجام پذیرفت. آنالیز آماری براساس آزمون فاکتوریل 4 فاکتوره با طرح کاملا تصادفی انجام شد. در مدت نگهداری خیار در انبار سرد، میزان کاهش وزن و مواد جامد محلول در آب و تفاوت رنگی کل در میوه روند افزایشی و میزان اسیدیته قابل تیتر و سفتی بافت روند کاهشی داشت. نمونه های پوشش داده شده با بالاترین غلظت کیتوزان (1 درصد) و اسانس (5/0 درصد)، کمترین درصد افت وزنی ، افت سفتی و تغییر رنگ را در طول دوره 15روزه نگهداری نشان دادند. با افزایش غلظت کیتوزان و غلظت اسانس روغنی، توانایی فیلم خوراکی در ممانعت از رشد میکروارگانیسم ها افزایش یافت. تیمول در مقایسه با ترانس سینامالدهید توانایی بیشتری در ممانعت از رشد کپک و مخمر در سطح خیار نشان داد. به طور کلی با توجه به نتایج آزمایش های شیمیایی، فیزیکی و میکروبی می توان نتیجه گیری کرد که پوشش چندلایه حاوی کیتوزان 1 درصد و تیمول 5/0 درصد برای افزایش زمان ماندگاری پس از برداشت میوه خیار موثر بوده است.
کلید واژگان: اسانس روغنی، پوشش خوراکی، خیار، زمان ماندگاری، کیتوزانIntroductionCucumber is an economically important crop, containing vitamins, minerals, antioxidants, and flavonoids. However, due to loss of weight and firmness, microbial contamination, mechanical damage, and yellowing, the storage duration of cucumber is limited to 3–5 days at room temperature. Therefore, pretreatments are crucial for prolonging its shelf life. Chitosan is a cationic polysaccharide and can interact electrostatically with anionic, partially demethylated pectin. Besides, chitosan has inhibitory effects on fungal rot and prevents weight loss in fruits. Pectin can form excellent films. Because of increasing demand to reduce synthetic chemicals as antimicrobial agents, substances derived from plants, such as essential oils, can play a significant role in the future. Several essential oils and essential oil components have shown antimicrobial activity against spoilage and pathogenic microorganisms during fruit and vegetable storage. Essential oils of thyme and cinnamon contained phenolic groups have been found to be most consistently effective against microorganisms, however, essential oils are volatile and irritant. Therefore, forming an inclusion complex using b-cyclodextrin can improve solubility, control volatile, and induce off-flavors and unpleasant odor of the essential oils. The objectives of this study were to develop the microencapsulated thymol (thyme) and trans-cinnamaldehyde (cinnamon) essential oils to produce antimicrobial agents and subsequently evaluate the effectiveness of edible coating made of chitosan and pectin containing microencapsulated trans-cinnamaldehyde or thymol essential oils to improve qualitative and quantitative characteristics and shelf life of cucumber.
Materials and MethodsThe inclusion complexes of trans-cinnamaldehyde and thymol in beta-cyclodextrin (CD) were prepared separately by freeze-drying. Each essential oil was dispersed in 1000 ml of beta-cyclodextrin aqueous solution (16 mmol/L, 18.15 g) in molecular ratio 1:1 (2.4 gr thymol, 2.11 gr trans-cinnamaldehyde) and mixed in a laboratory stirrer for 24 hour at room temperature , then frozen (-70 ºc) and freeze-dried (<20Pa, 48 h). Lyophilized samples were stored inside a freezer (-20 ºc) until further use. Cucumbers cv. Nagene with uniform size, appearance, ripeness and without mechanical damage or fungal contamination were selected. Then They were then sanitized by immersion in chlorine solution (150 mg/kg) for 1 min and air dried. Edible coatings were prepared as three immersion solutions of chitosan, pectin, and calcium chloride (CaCl2). The fruits were coated with pectin (1%) and chitosan (0-0.5%-1%) containing beta-cyclodextrin microencapsulated trans-Cinnamaldehyde or thymol each (0-0.25%-0.5%). After coating by chitosan, the fruits were immersed in 1% Calcium chloride solution to induce crosslinking reaction. After dipping step, fruits dried for 8 minutes at room temperature to remove the excess solution attached to the surface .Uncoated fruits served as control. Then fruits were preserved in cold storage (temperature: 10ºc; relative humidity: 90-95%) for 15 days. chemical (total soluble solids, titratable acidity) and physical (total color difference, Hardness, and weight loss) Characterization of fruits were measured immediately after harvest and after 5, 10 and15 days. Microbial tests (total count, mold, and yeast) were done at the end of preservation time. Analytical data were subjected to analysis of variance and factorial adopted completely randomized design and a Duncan comparison test was used.
Results and DiscussionThe results showed that weight loss, total soluble solids, and the total color difference increased and hardness and titratable acidity decreased gradually in all samples during cold storage (<0.05). Chitosan and essential oils slowed down this rising or decreasing trends. Interactive effects of chitosan, essential oil type, essential oil concentration, and storage time had positive effects on these quality attributes. The fruits coated with the highest concentration of chitosan (1%) and thymol (0.5%) essential oils showed the least weight loss, loss of hardness, and color change throughout 15 days of storage. Besides thymol in comparison with trans-Cinnamaldehyde was more efficient to prevent yeasts and molds on the surface of cucumber. By increasing chitosan and essential oil amounts, the ability of inhibiting microbial growth by coating is enhanced.
ConclusionThe results of chemical, physical and microbial tests, showed that multi-layer coating solution containing chitosan 1% with thymol 0.5% was effective in extending the shelf life of cucumber. The combined usage of microencapsulated thymol essential oil and chitosan-based coating on cucumber could be considered a healthy and effective treatment that reduces microbial spoilage and preserves quality and color characteristics in cucumber and represents an innovative method for commercial application. Therefore, this coating can be used as an alternative to chemical fungicides to prevent fungal rot of cucumber and other fruits, however, it is suggested that more studies should be done in this field.
Keywords: Cucumber, Edible Coating, Chitosan, Essential oils, Shelf Life -
در این مطالعه، اثر پوشش خوراکی بر پایه موسیلاژ دانه بالنگوی شهری (Lallemantia iberica seed mucilage, LISM) حاوی غلظت های مختلف (0، 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد حجمی/حجمی) نانوامولسیون (CPN) اسانس گریپ فروت (Citrus paradise essential oil) بر کیفیت های میکروبی، شیمیایی و حسی گوشت گوسفندی در طی نگهداری سرد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ضدمیکروبی نشان داد که در انتهای دوره نگهداری، کمترین تعداد باکتری های زنده کل (log CFU/g 26/6)، باکتری های سرمادوست (log CFU/g 28/3)، Escherichia coli (log CFU/g 95/0)، Staphylococcus aureus (log CFU/g 87/0) و قارچ (log CFU/g 12/1) در نمونه LISM+2%CPN مشاهده شد. بیشترین و کمترین pH در پایان دوره نگهداری به ترتیب مربوط به نمونه های بدون پوشش (42/6) و LISM+2%CPN (65/5) بود. مقدار عدد پراکسید (و تیوباربیتوریک اسید) در نمونه شاهد و نمونه LISM+2%CPN به ترتیب meq O2/kg 60/11 و mg MDA/kg 20/1 و meq O2/kg 40/5 و mg MDA/kg 59/0 پس از 9 روز نگهداری در شرایط سرد بود. رنگ گوشت (L*، a*، b*) نیز توسط پوشش خوراکی حاوی نانوامولسیون اسانس گریپ فروت (LISM+CPN) حفظ گردید. افزایش محتوای نانو امولسیون در پوشش خوراکی، امتیاز پارامترهای حسی مانند بو، رنگ، بافت و پذیرش کلی گوشت گوسفند را به خصوص در آخرین روز نگهداری تحت شرایط سرد افزایش داد. نتایج به دست آمده، پوشش خوراکی LISM+CPN را به عنوان یک راهکار موثر برای به تاخیر انداختن زوال شیمیایی و میکروبی گوشت گوسفند پیشنهاد می کند.
کلید واژگان: نانوامولسیون اسانس گریپ فروت، پوشش خوراکی زیست فعال، گوشت گوسفند، عمر نگهداریIn this study, the effect of edible coating based on Lallemantia iberica seed mucilage (LISM) with different contents (0, 0.5, 1, 1.5 and 2% vol/vol) of Citrus paradise essential oil nanoemulsion (CPN) was investigated on the microbial, chemical, and sensory qualities of lamb slices during cold storage. The antimicrobial results showed that at the end of the storage period, the lowest number of total viable bacteria (6.26 log CFU/g), psychrotrophic count (3.28 log CFU/g), Escherichia coli (0.95 log CFU/g), Staphylococcus aureus (0.87 log CFU/g) and fungi (1.12 log CFU/g) were observed in LISM+2% CPN sample. The highest and lowest pH at the end of the storage period were related to uncoated samples (6.42) and LISM+2%CPN (5.65). The amount of peroxide number and thiobarbituric acid in the control and LISM+2%CPN samples were 11.60 meq O2/kg and 1.20 mg MDA/kg and 5.40 meq O2/kg and 0.59 mg MDA/kg, respectively, after 9 days of cold storage. The meat color (L*, a*, b*) was also preserved by edible coating containing C. paradise essential oil nanoemulsion (LISM+CPN). The addition of nanoemulsion in edible coating increased sensory scores such as aroma, color, texture, and overall acceptance of lamb slices, especially on the last day of cold storage. The obtained results suggest the LISM+CPN edible coating as a solution for retarding the chemical and microbial spoilage of lamb slices.
Keywords: Citrus paradise essential oil nanoemulsion, Bioactive edible coating, Lamb slices, Shelf-life -
امروزه استخراج و بکارگیری ترکیبات فعال زیستی از پسماندهای کشاورزی و غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر اثر تیمار آنزیمی، فراصوت و اثر توام تیمار آنزیمی و امواج فراصوت بر استخراج ترکیبات فنلی ضایعات غوره انجام شد به طوری که از 2 آنزیم پکتیناز (پکتینکس اولتراکالر و پکتینکس یلدمش) در سطوح10، 20 و 30 میلی گرم بر کیلوگرم و امواج فراصوت (زمان های 10، 25 و 40 دقیقه) و (شدت صوت 30، 60 و 90 درصد) استفاده شد. اثر تیمار آنزیمی، فراصوت و اثر توام تیمار آنزیمی و امواج فراصوت بررسی شد. طبق نتایج به دست آمده، بالاترین بازده استخراج متعلق به آنزیم یلدمش بود و با افزایش شدت صوت، بازده استخراج به طور معنی داری افزایش یافت. از طرفی افزایش زمان استخراج، منجر به افزایش بازده استخراج شد (p≤0.01). به طوری که بالاترین میزان بازده استخراج در نمونه استخراج شده توسط آنزیم یلدمش و تحت فراصوت در شدت صوت 90 درصد به مدت 40 دقیقه مشاهده شد (p≤0.01). طبق نتایج به دست آمده، بالاترین فلاونویید، فنل تام و فعالیت آنتی اکسیدانی (DPPH، FRAP، ABTS) متعلق به آنزیم یلدمش بود و با افزایش شدت صوت، فعالیت آنتی اکسیدانی به طور معنی داری افزایش یافت (p≤0.01). از طرفی افزایش زمان استخراج، منجر به افزایش معنی دار فعالیت آنتی اکسیدانی شد (p≤0.01). بالاترین فعالیت آنتی اکسیدانی متعلق به نمونه استخراج شده توسط آنزیم یلدمش و تحت فراصوت در شدت صوت 90 درصد به مدت 40 دقیقه بود و به عنوان تیمار برتر معرفی شد.
کلید واژگان: غوره، پکتیناز، فراصوت، پلی فنلی، ضایعاتToday, the extraction and use of biologically active compounds from agricultural and food wastes has received much attention. In the present research, the effect of enzyme treatment, ultrasound and the combined effect of enzyme treatment and ultrasound on the extraction of phenolic compounds of sour grape wastes was done so that 2 pectinase enzymes (Pectinex Ultracolor and Pectinex Yildamesh) at levels of 10, 20 and 30 mg/kg and ultrasound (times 10, 25 and 40 minutes) and (sound intensity 30, 60 and 90%) were used. The effect of enzyme treatment, ultrasound and the combined effect of enzyme treatment and ultrasound were investigated. According to the obtained results, the highest extraction efficiency belonged to Yaldemesh enzyme and with increasing sound intensity, the extraction efficiency increased significantly. On the other hand, increasing the extraction time led to an increase in extraction efficiency (p≤0.01). So that the highest extraction efficiency was observed in the sample extracted by Yaldemesh enzyme and under ultrasound at 90% sound intensity for 40 minutes (p≤0.01). According to the obtained results, the highest flavonoid, total phenol and antioxidant activity (DPPH, FRAP, ABTS) belonged to Yaldemesh enzyme, and with increasing sound intensity, antioxidant activity increased significantly (p≤0.01). On the other hand, increasing the extraction time led to a significant increase in antioxidant activity (p≤0.01). The highest antioxidant activity belonged to the sample extracted by Yaldemesh enzyme and subjected to ultrasound at a ultrasound intensity of 90% for 40 minutes and was introduced as the best treatment.
Keywords: Sour grape, Pectinase, Ultrasound, Polyphenol, Waste -
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال نوزدهم شماره 4 (پیاپی 82، مهر و آبان 1402)، صص 415 -425
در این مطالعه، فعالیت آنتی اکسیدانی نانوامولسیون اسانس گریپ فروت (برحسب درصد مهار رادیکال های آزاد DPPH و ABTS و رنگبری بتاکاروتن-لینولییک اسید) و اثر ضدمیکروبی آن در برابر باکتری های پاتوژن و مولد فساد Escherichia coli، Salmonella typhi، Pseudomonas aeruginosa، Listeria innocua، Staphylococcus aureus، Bacillus cereus، Bacillus subtilis، Streptococcus pyogenes و Staphylococcus epidermidis بر اساس روش های دیسک دیفیوژن آگار، چاهک آگار و حداقل غلظت مهارکنندگی و کشندگی بررسی گردید. نتایج نشان داد که نانوامولسیون اسانس گریپ فروت دارای اثر آنتی اکسیدانی قابل توجه 27/42 میلیگرم در میلیلیتر، 27/33 میلیگرم در میلیلیتر و 54/54 درصد به ترتیب برحسب آزمون های مهار رادیکال DPPH، ABTS و رنگبری محلول بتاکاروتن-لینولییک اسید می باشد. با توجه به نتایج، کمترین میزان قطر هاله عدم رشد مربوط به باکتری E. coli و بیشترین میزان قطر هاله عدم رشد در باکتری L. innocua مشاهده گردید. حداقل غلظت مهارکنندگی برای باکتری های L. innocua و S. aureus (حساس ترین باکتری ها) برابر با 25 میلیگرم در میلیلیتر بود و باکتری هایی مانند E. coli، S. typhi و P. aeruginosa بیشترین غلظت مهارکنندگی (200 میلیگرم در میلیلیتر) را به خود اختصاص دادند. همچنین کمترین غلظت کشندگی (200 میلیگرم در میلیلیتر) مربوط به باکتری های L. innocua و S. aureus و بیشترین مقدار آن (بیش از 400 میلیگرم در میلیلیتر) مربوط به E. coli، S. typhi و P. aeruginosa بود. مطابق نتایج، نانوامولسیون اسانس گریپ فروت را می توان بعنوان ترکیب طبیعی با فعالیت آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی جهت کنترل واکنش های اکسیداسیون و رشد میکروارگانیسم های مولد فساد و پاتوژن استفاده نمود.
کلید واژگان: اثر آنتی اکسیدانی، اسانس گریپ فروت، فعالیت ضدمیکروبی، نانوامولسیونIntroductionOxidation reactions and microorganisms’ activity are considered as the most important factors affecting the quality of food products. Recently, in the light of the inefficiency of some chemical preservatives against microorganisms and the presence of toxic residues in food products, the use of natural antimicrobials and antioxidants has been increased. Natural antimicrobial compounds have the potential to control microbial contamination and reduce the use of antibiotics. Plant essential oils are natural compounds with the potential to be used as active ingredients in the food, pharmaceutical, and cosmetic industries. Various studies have shown that essential oils have antifungal, antibacterial, antiviral, and antioxidant activity. The essential oils are considered as superb preservatives with various biological functions. Essential oils are generally recognized as safe product (GRAS) which can be used as an alternative to synthetic additives.Grapefruit (Citrus paradisi) peel and fruit contain active ingredients such as acids, flavonoids, vitamin C, and potassium, and its essential oil is composed of terpenic hydrocarbons, such as citral, limonene, citronelal, and geraniol. Although plant essential oils have antimicrobial and antioxidant properties, one of the main problems of these natural compounds is their high volatility and instability. In this context, nanoemulsion formulations are frequently used to increase the stability and efficiency of these biologically active compounds. This study is therefore aimed to nanoemulsifying the grapefruit essential oil and evaluate its antioxidant and antimicrobial properties.
Materials and Methodsβ-carotene, linoleic acid, ABTS (2,2’-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt), and DPPH (2,2-diphenly-1-picrylhydrazyl) were purchased from Sigma-Aldrich Co. (USA). Mueller Hinton Broth (MHB) and Mueller Hinton Agar (MHA) were supplied from Merck Co. (Darmstadt, Germany). Grapefruit peel was dried at ambient temperature and then powdered. The obtained powder was then transferred to a Clevenger device containing 750 ml of distilled water to perform the distillation extraction (3 h). The resulting grapefruit essential oil was stored at 4 °C until use. Grapefruit essential oil was prepared using the hydrodistillation method, and then nanoemulsified. The antioxidant activity of the nanoemulsified essential oil was investigated by DPPH and ABTS radical scavenging activity and beta-carotene/linoleic bleaching test. The nanoemulsified essential oil or methanolic (control) was mixed with DPPH solution and the mixture was then stored at ambient temperature for 30 min, in a dark place. The control sample was prepared by methanol. The absorbance of the samples was measured at 517 nm. To determine the ABTS-RS activity, the nanoemulsified essential oil was briefly charged with methanolic ABTS radical cation solution and the resulting mixture was left at room temperature for 30 min. Afterward, the absorbance was read at 734 nm. A spectrophotometric method was applied to monitor β-carotene/linoleate solution bleaching in the presence of the nanoemulsified essential oil. To do this, the absorbance of the solution was recorded at 490 nm after 120 min against the control sample at time zero and after 120 min. Antibacterial effect of the grapefruit essential oil nanoemulsion was also evaluated against Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhi ATCC 6539, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Listeria innocua ATCC 33090, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus ATCC 14579, Bacillus subtilis ATCC 23857, Streptococcus pyogenes ATCC 19615, and Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, based on disk diffusion agar, well diffusion agar, minimum inhibitory concentration, and minimum bactericidal concentration.
Results and DiscussionsThe results showed that the nanoemulsion of grapefruit essential oil had a remarkable antioxidant effect of 42.27 mg/ml, 33.27 mg/ml and 54.54%, respectively, based on DPPH, ABTS, and beta-carotene-linoleic acid bleaching tests. According to disk diffusion agar and well diffusion agar results, the lowest inhibition zone was related to E. coli and the highest inhibition zone was observed in L. innocua. The minimum inhibitory concentration for L. innocua and S. aureus (the most sensitive bacteria) was 25 mg/ml, and E. coli, S. typhi, and P. aeruginosa had the highest inhibitory concentration. Also, the lowest bactericidal concentration was related to L. innocua and S. aureus bacteria and the highest concentration was observed for E. coli, S. typhi and P. aeruginosa. The nanoemulsified essential oil generally exhibited greater antibacterial activity against Gram-positive species. This could be mainly due to the difference in the cell wall composition of Gram-positive bacteria in comparison to Gram-negative; Gram-positive bacteria have a thicker mucopeptide layer in their cell wall, while Gram-negative bacteria have only a thin layer of mucopeptide and the wall structure is mainly composed of lipoprotein and lipopolysaccharide, thereby leading to a higher resistant to antibacterial agents According to the results, grapefruit essential oil nanoemulsion can be used as a natural antioxidant and antimicrobial agent to control oxidation reactions and the growth of spoilage and pathogenic microorganisms.
Keywords: Antimicrobial activity, Antioxidant effect, Grapefruit essential oil, Nanoemulsion -
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال نوزدهم شماره 2 (پیاپی 80، خرداد و تیر 1402)، صص 217 -229
سورگوم گیاهی مقاوم به خشکی است که با توجه به محتوای بالای نشاسته، منبع مناسبی برای استخراج نشاسته می باشد. اما ویژگی های ضعیف عملکردی نشاسته سورگوم، استفاده از آن را محدود می سازد. استفاده از پلاسمای غیرحرارتی به عنوان روشی نوظهور، می تواند سبب بهبود خواص عملکردی نشاسته از جمله شفافیت، حلالیت و پایداری در برابر انجماد-ذوب شود. از این رو، در این پژوهش، اثر متغیرهای تیمار پلاسما شامل نوع گاز (هوا و آرگون) و زمان تیمار (1، 10 و 20 دقیقه) بر شفافیت، حلالیت (در دماهای 55، 65، 75 و 85 درجه سلسیوس)، تورم (در دماهای 55، 65، 75 و 85 درجه سلسیوس)، پایداری در برابر انجماد-ذوب (در 4 دوره متوالی) و سختی بافت ژل نشاسته سورگوم بررسی شد. نتایج نشان داد که پلاسمای هوا (در مقایسه با پلاسمای آرگون) و همچنین زمان های بیشتر تیمار (در مقایسه با زمان کم)، سبب بهبود شفافیت، حلالیت و پایداری در برابر انجماد-ذوب (در دوره دوم تا چهارم) شدند. مقدار شفافیت، حلالیت (در 85 درجه سلسیوس)، تورم (در 85 درجه سلسیوس) و پایداری در برابر انجماد-ذوب (در دوره چهارم) در نشاسته شاهد به ترتیب 02/14 درصد، 95/16 درصد، 66/20 گرم/گرم و 85/56 درصد بود که در نمونه هوا-20 دقیقه به 10/56 درصد، 02/70 درصد، 67/15 گرم/گرم و 06/49 درصد و در نمونه آرگون-20 دقیقه به 09/17 درصد،47/33 درصد، 24/23 گرم/گرم و 30/58 درصد رسید. کمترین و بیشترین مقدار سختی بافت به تریب مربوط به نمونه های هوا-20 دقیقه و آرگون 1-دقیقه بودند. احتمالا واکنش اصلی در پلاسمای هوا، اکسیداسیون و دپلیمریزاسیون بوده، اما در پلاسمای آرگون در زمان 1 دقیقه، اغلب اتصال عرضی رخ داده و پس از آن با افزایش زمان، اثر اکسیداسیون و دپلیمریزاسیون بر اتصال عرضی غالب گردیده است.
کلید واژگان: پایداری به انجماد-ذوب، پلاسمای آرگون، حلالیت، شفافیتIntroductionSorghum is a valuable source of starch for human use, being a drought-tolerant cereal grain that contains a large amount of starch (approximately 70%). However, native sorghum starch has limited application in the food industry due to its poor functional properties. Modification of sorghum starch would overcome its shortcomings and tailor it to the targeted application. Among physical methods, non-thermal plasma is a novel method for starch modifications. Plasma is an ionized gas including electrons, atoms, ions, radicals, and quanta of electromagnetic radiation that affects the functional properties of starch. The effect of plasma on starch is influenced by apparatus type, treatment conditions (feed gas, time, and power), and the source of starch. Two main mechanisms of starch modification are known as cross-linking and oxidation together with depolymerization. Although the effect of plasma on many types of starch has been investigated, no research has yet been found on sorghum starch modification by non-thermal plasma. So, this investigation determines the effects of non-thermal plasma on sorghum starch to overcome the deficiency of the native form and to explore wider applications for sorghum starch.
Materials and MethodsSorghum starch was extracted by alkaline steeping and purified using toluene-salt-water treatment. Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma was performed to modify sorghum starch. The applied DBD plasma setup consisted of two flat rectangular aluminum electrodes with the dimension of 6.5×45 cm and 7×18 cm and an electrode distance of 3 and 6 mm for air and argon plasma, respectively. Each of the electrodes was covered with a mica sheet as a dielectric barrier. DBD reactor was supplied with alternating current (AC). The frequency was adjusted to 375 Hz. Starch samples were treated for 1, 10, and 20 min at 23 kV at atmospheric pressure. The amylose content of sorghum starch was determined by iodine binding colorimetry. Evaluation of other chemical parameters including protein, lipid, ash, and moisture was carried out according to AAC methods. The clarity was determined using a spectrophotometer at 650 nm. The swelling and solubility of 1.5% sorghum starch suspension (at 55, 65, 75, and 85 °C) were measured using the centrifuge method. The centrifuge-filtration method was performed to evaluate freeze-thaw stability of sorghum starches up to 4 cycles.
Results and DiscussionChemical parameters showed that the extracted sorghum starch was purified. The amount of protein, lipid, ash, and amylose was 0.39, 0.15, 0.59, and 29.23%, respectively. Plasma caused significant altering in sorghum starch properties. Compared to the argon plasma, the air plasma was more effective at increasing the clarity, solubility, and freeze-thaw stability. Increasing the time of treatment also improved the above-mentioned functional properties. The clarity of native starch (14.02%) was increased to 56.10% for the sample treated with air plasma for 20 min, probably due to intense oxidation and depolymerization of starch molecules. While the lowest clarity (13.07%) belonged to the 1-min argon plasma treated sample, this value was improved with increasing time of treatment. Probably cross-linked bonds were predominantly formed during the first minute of argon plasma treatment, resulting in a reduction of paste clarity, while a competitive depolymerization and oxidation reaction could be a reason for the increase of paste clarity. Solubility was increased for all treatments (except for argon-1 min). The highest solubility in each of the temperatures was found for 20 min air plasma treated sample. Depolymerization of starch molecules under plasma treatment produces low molecular weight fragments which leach out easily and increase solubility. The swelling power of 20 min air plasma treated starch was lower than that of native starch, probably due to the structural disintegration. Other samples had higher swelling power. The lower freeze-thaw stability of 1 and 10 min argon plasma treated samples may be due to cross-linking which increase retrogradation. The 20 min air-plasma treated sample had higher stability than other samples in 3 and 4th cycles of freeze-thawing. The freeze-thawing stability of other samples was similar to that of the native starch.
ConclusionNon-thermal plasma treatment improved the functional properties of sorghum starch. The best results were detected for the sample treated with air plasma for 20 min. Cross-linking may be the main reaction in the first minute of argon-plasma treatment. However, this mechanism was suppressed in a longer treatment time. It may also be stated that the effect of oxidation along with depolymerization was predominant in air-plasma treatment.
Keywords: Argon plasma, Clarity, Freeze-thaw stability, Solubility -
اثر فرایند اکستروژن و ترکیب خوراک بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و حسی غلات صبحانه بر پایه بلغور ذرت، آرد گندم و دانه طالبیمصرف غلات صبحانه آماده به مصرف محبوبیت بسیار زیادی یافته است و با توجه به اینکه کودکان و نوجوانان مصرف کنندگان اصلی آنها هستند، بهبود ارزش تغذیه ای این محصولات الزامی است. در صنعت غذا در مراحل تولید، آماده سازی و مصرف مواد غذایی به ویژه در فرایند میوه ها و سبزی ها، مقدار زیادی ضایعات حاصل می شود که حاوی مقدار زیادی پروتیین، اسیدهای چرب ضروری، فیبرهای رژیمی و مواد معدنی است که برای سلامت مصرف کنندگان مفیدند. در این تحقیق، از رویه سطح پاسخ برای بررسی اثر متغیرهای فرمولاسیون شامل آرد دانه طالبی (10-20 درصد)، میزان رطوبت (12-20 درصد) و سرعت چرخش مارپیچ اکسترودر (180-120 دور بر دقیقه) بر پاسخ های نسبت انبساط، دانسیته توده ای، سفتی بافت، شاخص جذب آب، شاخص انحلال پذیری در آب، رنگ، تخلخل و پذیرش حسی ارزیابی شد. نتایج تحقیق نشان داد افزایش سهم آرد دانه طالبی به مخلوط بلغور ذرت - آرد گندم باعث افزایش دانسیته توده ای، سفتی بافت و شاخص قرمزی فراورده و کاهش نسبت انبساط، تخلخل، شاخص جذب آب در فراورده می گردد. سرانجام، شرایط بهینه فرایند اکستروژن در 10 درصد دانه طالبی، 19.68 درصد رطوبت خوراک و سرعت چرخش مارپیچ 180 دوربردقیقه تخمین زده شد.کلید واژگان: بهینه سازی، پردازش تصویر، تخلخل، فرایند اکستروژنThe Effect of Extrusion Process and Feed Composition on Physicochemical and Sensory Properties of Breakfast Cereal Based on Corn Grit, Wheat Flour and Cantaloupe Seed FlourConsuming ready-to-eat breakfast cereals has become very popular. Considering that children and teenagers are their main consumers, it is necessary to improve their nutritional value. In the food industry, during food production, preparation and consumption, especially in the process of fruits and vegetables, a large scale of byproduct is obtained, which contains a large amount of protein, essential fatty acids, dietary fibers and minerals that are beneficial for health. In this research, a central composite design was used to investigate the effect of formulation variables including cantaloupe seed flour (20-10%), moisture content (20-12%) and screw speed (120-180 rpm) on the responses of expansion ratio, bulk density, hardness. Texture, water absorption index, water solubility index, color, porosity and sensory acceptance were used. The results showed that increasing the level of cantaloupe flour in the corn grits-wheat flour mixture increases the bulk density, hardness and redness index of the product and decreases the expansion ratio, porosity, and water absorption index in the product. The optimal conditions of the extrusion process were determined at 10% cantaloupe seeds, 19.68% feed moisture and screw speed 180 rpm.Keywords: Extrusion process, Image process, optimization, Porosity
-
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال هجدهم شماره 2 (پیاپی 74، خرداد و تیر 1401)، صص 330 -342
نظر به اهمیت نقش گلوتن در محصولات غلهای به ویژه نان و ضرورت اصلاح آرد، ارایه یک روش ساده، اقتصادی و کارا به منظور بهبود کیفیت تکنولوژیکی گندم و نان تولیدی، همچنان یک چالش مهم و بحث برانگیز می باشد. در این پژوهش تاثیر تکنولوژی نوین پلاسمای غیرحرارتی بر بهبود ویژگیهای فیزیکو شیمیایی و عملکردی آرد گندم بررسی شد. بدین منظور آرد گندم با گلوتن متوسط تهیه و تحت تاثیر زمان اعمال تیمار پلاسمای سرد (زمان صفر، 2، 4، 6، 8 و 10 دقیقه) قرار گرفتند. نتایج آزمونهای فیزیکوشیمیایی نشان داد که با افزایش زمان اعمال تیمار پلاسما، مقدار pH و رطوبت کاهش اما مقدار گلوتن مرطوب، اندیس گلوتن و حجم رسوب زلنی افزایش یافت، اندازهگیری پارامترهای کیفی و عملکردی آرد گندم نشان داد پارامتر L*، درصد نشاسته آسیبدیده، اندیس حلالیت، ظرفیت جذب آب و روغن و قدرت تورم آرد گندم افزایش معنیداری (05/0>P) یافت، در حالی که پارامترهای a*، b* و عدد فالینگ کاهش معنیداری (05/0>P) پیدا کرد. بنابراین می توان از تکنولوژی نوین پلاسمای سرد به ویژه زمان 8 دقیقه در بهبود ویژگیهای کیفی و عملکردی آرد گندم استفاده نمود.
کلید واژگان: آرد، اصلاح، پلاسمای غیر حرارتی، گلوتن، گندمIntroductionBread has a major role in the diet of people in Iran. One of the important factors affecting the quality of bread is the quality of wheat flour protein called gluten. Gluten is the principal structure forming elements of most baked products, contributing to the elasticity, cohesiveness and viscosity characteristics of the dough. Thus, gluten substantially control the quality of wheat flour based products. Due to the importance of the role of gluten and the requirement for improving the flour quality, providing a simple, economical, and efficient method to improve the technical quality of wheat and bread is also an important and controversial challenge. Oxidizing agents are generally added to the wheat flour to accelerate the natural maturing and the flour becomes paler and yields dough with improved baking properties. However, increasing concern about their adverse effects has highlighted the need for the development of alternative oxidants. Atmospheric cold plasma (ACP) is an emerging advanced oxidation process which has recently drawn considerable interest from food scientists. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of non-thermal plasma treatments on the properties of wheat flour.
Materials and MethodsFor this purpose, medium wheat flour was prepared from local silages and treated with ACP at 25V for 0, 2, 4, 6, 8 and 10 min. Chemical composition of flour samples (moisture content, protein and ash) were determined using standard methods (AACC, 2002). Color properties, damaged starch water soluble index, wet gluten, gluten index, zeleny and falling number values, water and oil absorption capacities, swelling power and solubility of wheat flour samples were also measured.
Results and DiscussionThe results obtained from the measurement of properties for the treated and untreated flour showed that the water and oil absorptions, swelling power, and solubility, wet gluten, gluten index, Zeleny number and whiteness increased significantly with increasing time, while the pH, moisture content, b * and a * indices, were decreased by plasma treatment. In addition, the results showed that ACP conditions have a significant effect on functional properties that can be created floursand products with various characteristics. The results showed that plasma treatment affected the gluten index and wet gluten and techno functional properties of wheat flour. Overall, this study demonstrated that non-thermal plasma is a quick, efficient way to improve the technological properties of wheat flour, as an alternative to chemical oxidants
Keywords: Cold Plasma, Gluten, modification, Technological properties, Wheat flour -
با توجه به اهمیت غلات صبحانه در رژیم غذایی کنونی، این فراورده ها می توانند به عنوان حامل مواد مغذی مهم به کار روند. بنابراین هدف از این پژوهش، مطالعه تاثیر متغیر های اکستروژن شامل فرمولاسیون خوراک ورودی (نسبت آرد کامل جو دوسر- آرد کامل سنجد (90-10، 75-25 و 60-40 درصد)، رطوبت خوراک (14، 18 و 22 درصد) و سرعت چرخش مارپیچ (120، 150 و 180 دور در دقیقه) بر برخی ویژگی های فیزیکی و عملکردی غلات صبحانه بود. این ویژگی ها که شامل میزان رطوبت، دانسیته توده، سختی، اندیس حلالیت در آب و شاخص های رنگی محصول بودند توسط روش مرکب مرکزی چرخش پذیر مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج به دست آمده، افزایش آرد کامل سنجد و رطوبت خوراک باعث افزایش میزان رطوبت و سختی و کاهش زردی نمونه ها شد. در حالی که، اندیس حلالیت در آب در اثر افزایش آرد کامل سنجد افزایش و در اثر افزایش رطوبت خوراک کاهش یافت. نتایج ارزیابی سرعت چرخش مارپیچ نشان داد، افزایش سرعت باعث کاهش دانسیته توده، سختی و اندیس حلالیت در آب گردید. همچنین با افزایش تمامی متغیر های مورد بررسی، میزان روشنی نمونه ها کاهش یافت. از سویی، تفاوت بین محتوای اجزاء و ساختار آرد کامل سنجد و آرد کامل جو دوسر یکی از مهمترین عوامل تاثیر گذار بر نتایج به دست آمده بود. از سوی دیگر، اثر متغیر های رطوبت خوراک و سرعت چرخش مارپیچ، به عنوان فاکتور های بسیار مهم فرایند اکستروژن، بر تمامی خصوصیات فیزیکی و عملکردی محصول کاملا قابل تشخیص بود. مطابق نتایج بهینه یابی به منظور تولید فراورده حجیم با ویژگی مطلوب میزان رطوبت 26/10 درصد، دانسیته توده 11/0 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی بافت 01/11 نیوتن، حلالیت در آب 66/12 درصد، روشنی رنگ 09/56، شرایط فرایند شامل نسبت آرد کامل سنجد به آرد کامل جو دوسر10:90، سرعت چرخش مارپیچ180 دور بر دقیقه و میزان رطوبت خوراک ورودی 22 درصد تعیین گردید.
کلید واژگان: اکستروژن، جو دو سر، مرکب مرکزی چرخش پذیر، سنجد، ویژگی های فیزیکیWith regard to the importance of breakfast cereal in today's eating habit, these products can serve as vehicles for the main nutrients. Therefore, the purpose of this research was to investigate the effect of extrusion variables containing replacement level of whole oat flour with whole oleaster flour (10, 25 and 40%), feed moisture (14, 18 and 22%) and screw speed (120, 150 and 180 rpm) on some physical and functional properties of breakfast cereal. These properties included moisture content, bulk density (BD), hardness (HD), water solubility index (WSI) and color parameters assessed by central composite rotatable design. Based on the obtained results, an increase of the whole oleaster flour and feed moisture increased the moisture content and hardness and decreased the yellowness of the samples. While the water solubility index was increased by increasing the whole oleaster flour and was decreased by increasing the feed moisture. The evaluation results of the screw speed indicated that increasing the speed resulted in less bulk density, hardness and water solubility index. Additionally, the lightness of samples decreased due to a higher amount of all the variables studied. On the one hand, the difference between ingredients content and structure of the whole oleaster flour and the whole oat flour was one of the most effective factors on the obtained results. On the other hand, the influence of the feed moisture and screw speed, as very important factors of the extrusion process, on the physical and functional properties of the product was completely recognized. Optimum condition was found to the blends of whole oleaster flour/whole oat flour (10:90), screw rate of 180 rpm, and feed moisture content of 22% with desirable properties including humidity(10.26%), bulk density (0.11 g/cm3), hardness (11.01 N), water solubility index (12.66 %), lightness (56.09).
Keywords: Extrusion, Oat, Oleaster, Physical properties, Central composite rotatable -
در سال های اخیر، تقاضا برای مصرف فراورده های سالم و مفید گسترش یافته است. با توجه به نقش ویژه غلات صبحانه ای در رژیم غذایی امروزی، استفاده از مواد مغذی در فرمولاسیون آن ها به عنوان راهی جهت تولید فراورده های غذایی فراسودمند در نظر گرفته می شود. بنابراین در این پژوهش، تاثیر فرمولاسیون خوراک ورودی (نسبت آرد کامل سنجد به آرد کامل جو دوسر (10 به 90، 25 به 75 و 40 به 60%)، رطوبت خوراک (14، 18 و 22%) و سرعت چرخش مارپیچ (120، 150 و rpm 180) بر برخی ویژگی های غلات صبحانه ای مورد بررسی قرار گرفت. بدین ترتیب که از روش مرکب مرکزی چرخش پذیر برای مطالعه شاخص جذب آب، فعالیت آب و ضریب انبساط استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، افزایش نسبت آرد کامل سنجد از 10 به 40% در شرایط ثابت سایر متغیرها (رطوبت 18% و سرعت مارپیچ rpm 150) باعث کاهش شاخص جذب آب (از 64/5 به 16/5) و ضریب انبساط (از 72/1 به 48/1) نمونه ها شد. در حالی که افزایش رطوبت خوراک از 14 به 18درصد، افزایش شاخص جذب آب (از 01/5 به 16/5) و فعالیت آب (از 33/0 به 63/0) را در سطح جایگزینی 25 درصد و سرعت مارپیچ rpm 150 به دنبال داشت. نتایج افزایش سرعت چرخش مارپیچ در رطوبت های 14 و 22 درصد به ترتیب باعث کاهش و افزایش شاخص جذب آب گردید. علاوه بر این، ارتباط بین ضریب انبساط و ریز ساختار نمونه ها توسط روش میکروسکوپ الکترونی روبشی اثبات شد. مطابق نتایج بهینه یابی به منظور تولید فراورده حجیم با ویژگی مطلوب میزان شاخص جذب آب 26/6 درصد، فعالیت آب 64/0 ، ضریب انبساط 85/1 ، شرایط فرایند شامل نسبت آرد کامل سنجد به آرد کامل جو دوسر10:90، سرعت چرخش مارپیچ180 دور بر دقیقه و میزان رطوبت خوراک ورودی 22درصد تعیین گردید.
کلید واژگان: غذای فراسودمند، سنجد، غلات صبحانه ای، اکستروژن، ریزساختارIn recent years, the individuals' demand for consumption of healthy and useful products has increased. With regard to the specific role of breakfast cereal in today's dietary habit, the incorporation of nutrients into their formulation is considered as a way to produce functional food products. So in this research, the effect of extrusion variables containing feed formulation (whole oleaster flour to whole oat flour (10 to 90, 25 to 75 and 40 to 60%), feed moisture (14, 18 and 22%) and screw speed (120, 150 and 180 rpm) on some properties of snack was investigated. Thus, the central composite design was used to assess the water absorption index (WAI), water activity (aw), expansion ratio. Based on the obtained results, in a constant condition of other variables (feed moisture; 18% and screw speed; 150 rpm), an increase of the whole oleaster flour ratio from 10 to 40% decreased the WAI (from 5.64 to 5.16) and expansion ratio (from 1.72 to 1.48). While, an increase of the feed moisture from 14 to 18% led to an increase in the WAI (from 5.01 to 5.16) and water activity (from 0.33 to 0.63), when replacement level and screw speed were 25% and 150 rpm, respectively. The evaluation results of the screw speed in the moisture of 14 and 22% indicated that increasing the speed resulted in a decrease and increase in WAI, respectively. In addition, the relationship between the expansion ratio and microstructure was proved by scanning electron microscopy method. The optimum condition was found to the blends of whole oleaster flour/whole oat flour (10:90), screw rate of 180 rpm, and feed moisture content of 22% with desirable properties including (0.64%), expansion ratio(1.85), water absorption index(6.26).
Keywords: Functional food, Oleaster, Breakfast cereal, Extrusion, Microstructure -
سابقه وهدف
معرفی موادضدمیکروبی جدیدیابررسی اثر هم افزایی ترکیبات موجود،به عنوان یک استراتژی درمانی دربرابر سویه های میکروبی مقاوم به یک یا چند آنتی بیوتیک، ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی فعالیت ضد میکروبیواثرهم- افزاییلاکتوفرین کایمرا (cLF)،در تعامل با برخی آنتی بیوتیکهای رایج درمانی بود.
روش کارفعالیت ضد میکروبیcLFو آنتی بیوتیکهای جنتامایسین،سفازولینو سف تازیدیم به روش تعیین حداقل غلظت ممانعت کنندگی (MIC) تعیین و متعاقب با آن، اثر هم افزایی این پپتید با هر یک از آنتی بیوتیک های مذکور بهروش چک برد، علیهE. coli،P. aeruginosaوS. typhi، بررسی و حداقل غلظتبازدارندهکسری (FIC) گزارش گردید. آزمون بررسی خروج مواد از سیتوپلاسم، ترسیم منحنی های زنده مانی و فعالیت پپتید و آنتی بیوتیکها به تنهایی و در ترکیب با یکدیگر، و موفولوژی سلول باکتریایی با کمک میکروسکوپ اکترونی روبشی در غلظتهای MIC وFIC انجام شد.
یافته هااثر هم افزایی در ترکیبcLFبا همه آنتی بیوتیکها، مشاهده شد. نتایجنشان داد که در غلظتهای FIC، خروج مواداز سیتوپلاسم و تعداد سلوهای زنده مانده، به طور معنیداری به ترتیب بیشترو کمتر از زمانی است که پپتید یا آنتی بیوتیکها به صورت منفرد استفاده گردند.فعالیت پپتیدو آنتیبیوتیک ها در غلظت FIC،روند افزایشی داشتوتصاویر SEM دراین غلظت نشان دهنده آسیب شدید غشایی سلولهای باکتریایی،بود.
نتیجه گیریاستفاده ازcLFو آنتی بویتیکها در غلظتهای FIC منجر به کاهش مقدار مصرفی هر دو ماده میگردد
کلید واژگان: فعالیت ضد میکروبی، اثرهم افزایی، پپتیدهای ضدمیکروبی، آنتی بیوتیک هاBackground and objectivesIt is essential to introduce new antimicrobials or to evaluate the synergistic effect of existing compounds as a therapeutic strategy against microbial strains resistant to one or more antibiotics. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity and synergistic effect of lactoferrin chimera (cLF) in interaction with some common therapeutic antibiotics.
Materials and methodsThe antimicrobial activity of cLF and the antibiotics including gentamicin, cefazolin, and ceftazidime were determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) method and subsequently, the synergistic effect of this peptide with each of the mentioned antibiotics was checked against E coli, P. aeruginosa and S. typhi were investigated and the minimum fraction inhibitory concentration (FIC) was reported. Release of cytoplasmic materials, plotting of survival curves, and activity of peptides alone and in combination with antibiotics were evaluated, and bacterial cell morphology investigating was performed using scanning electron microscopy at MIC and FIC concentrations.
ResultsThe synergistic effect was observed in the combination of cLF with all antibiotics. The results showed that at FIC concentrations, material release from the cytoplasm and the number of surviving cells were significantly higher and lower than when peptides or antibiotics were used alone, respectively. The activity of peptides and antibiotics at FIC concentration was increasing and SEM images at this concentration showed severe membrane damage of bacterial cells.
ConclusionsThe use of cLF and antibiotics at FIC concentrations reduces the dose of both substances.
Keywords: Antimicrobial activity, Synergetic Effect, Antimicrobial peptides, Antibiotics -
سبوس گندم منبعی غنی از فیبر رژیمی است و به این دلیل، به کارگیری آن در صنعت غذا افزایش یافته است. میزان اسید فیتیک و فیبر رژیمی نامحلول آن بالا است و می تواند به طور معنی داری کیفیت تغذیه ای و تکنولوژیکی فراورده های غذایی را کاهش دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثر فرایند تخمیر و امواج مایکروویو بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی سبوس گندم است. نتایج نشان داد میزان اسید فیتیک طی فرایندهای تخمیر و مایکروویو به ترتیب ازmg/100g 67/4805 بهmg/100g 67/2756 وmg/100g 33/3023 کاهش یافت، اما در نتیجه استفاده ترکیبی این دو فرایند، کاهش بیشتری در میزان اسیدفیتیک مشاهده شد (mg/100g94/2205).میزان فیبر محلول نمونه شاهد (63/3 درصد) طی فرایند مایکروویو کاهش (06/1درصد)، اما در طی فرایند تخمیر (30/9 درصد) و همچنین در نتیجه فرایند ترکیبی تخمیر و مایکروویو افزایش (46/6 درصد) یافت. نتایج اندازه گیری فاکتورهای L*، a* و b* نشان داد میزان L* طی فرایند مایکروویو، تخمیر و فرایند ترکیبی از 71/56 به ترتیب به 41/50، 74/48 و 69/46 کاهش یافت. فاکتور a* از 69/4 طی فرایند مایکروویو به 90/5 و طی فرایند ترکیبی به 46/5 افزایش یافت، اما طی فرایند تخمیر تغییر معنی داری نشان نداد. فاکتور b* از 73/26 به 92/31 طی تخمیر و 63/32 طی فرایند ترکیبی افزایش، اما طی فرایند مایکروویو به 16/25 کاهش یافت. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، ایجاد سطوحی با لبه های هموار در فرایند تخمیر و ایجاد تخلخل در سطح ذرات سبوس طی فرایند مایکروویو نشان داد. براساس نتایج فرایند مایکروویو پتانسیل کاهش میزان اسید فیتیک را دارد و علاوه بر این موجب خشک شدن سبوس تخمیر شده نیز می شود، و زمان نگهداری آن را افزایش می دهد. از این رو، استفاده همزمان این دو فرایند، جهت بهبود ویژگی های فیزیکوشیمیایی سبوس، توصیه می شود.
کلید واژگان: سبوس گندم، تخمیر، مایکروویو، اسید فیتیک، فیبر رژیمیEffect of fermentation and microwave radiation processes on physicochemical properties of wheat branWheat bran is a rich source of dietary fiber and for this reason, its application in the food industry has increased. How-ever, the amount of phytic acid and its insoluble dietary fiber is high and can significantly reduce the nutritional and technological quality of food products. The aim of this study is to investigate the effect of fermentation process and microwave radiation on physicochemical properties of bran. The results showed that the amount of phytic acid de-creased from 4805.67mg/100g to 2756.67mg/100g and 3023.33 mg/100g, respectively, but while combining these two processes, there was a significant decrease in the amount of phytic acid (2205.94 mg/100g). Amount of soluble in the control sample (3.63%) decreased during the microwave process (1.06%), while increased during the fermentation pro-cess (9.30%) as well as the combined fermentation and microwave process (6.46%). The results of measurement of L*, a* and b* factors showed that the amount of L* decreased from 56.71 to 50.41, 48.74 and 46.69 during microwave, fermentation and combined process, respectively. Factor a* increased from 4.69 during the microwave process to 5.90 and to 5.46 during the combined process, but there was no significant change during the fermentation process. Factor b* increased from 26.73 to 31.92 during fermentation and 32.63 during the combined process, but decreased to 25.16 during the microwave process. The images obtained from scanning microscopy showed the creation of surfaces with smooth edges in the fermentation process and also revealed the porosity on the surface of bran particles during the microwave process. Based on the results, microwave process has a potential to reduce the amount of phytic acid and furthermore, it causes the drying of fermented bran and increases its storage time accordingly. Therefore, simultaneous use of fermentation and microwave processes is recommended for bran processing and improving its physicochemical properties.
Keywords: Wheat bran, Phytic acid, Dietary fiber, Fermentation, Microwave -
در این پژوهش از غلظت های مختلف عصاره آبی ریشه گیاه چوبک (در سطوح صفر، 5/0، 1، 5/1، و 2 درصد) با غلظت های مختلف نانوامولسیون اسانس رزماری (صفر، 5/0، 1، 5/1، و 2 درصد) با هدف بهینه سازی تولید فیلم زیست تخریب پذیر بر پایه ژلاتین مورداستفاده قرار گرفت. پاسخ های آزمون برای تمام مدل های رگرسیونی برازش شده از نظر آماری در سطح 99% اطمینان معنی دار بودند. برای بهینه سازی تولید فیلم بیشترین میزان شفافیت، زاویه تماس، مقاومت کششی، میزان کشش تا نقطه پارگی و کمترین حلالیت، تورم و نفوذپذیری به بخار محاسبه گردید. پس از برازش مدل ها، نتایج نشان داد که تاثیر عصاره آبی ریشه گیاه چوبک و نانوامولسیون اسانس رزماری بر تمام پاسخ ها معنی دار (P<0.05) بود. افزایش عصاره آبی ریشه گیاه چوبک و نانوامولسیون اسانس رزماری باعث افزایش ضخامت، زاویه تماس و میزان کشش تا نقطه پارگی و کاهش محتوای رطوبتی، نفوذپذیری به بخار، شفافیت، حلالیت، مقاومت کششی و تورم گردید. بر اساس نتایج حاصل از پیش بینی مدل و مقایسه آن با مقادیر تجربی، عصاره آبی ریشه گیاه چوبک در غلظت 2 درصد و نانوامولسیون اسانس رزماری با غلظت 77/0 درصد، به عنوان مقادیر بهینه به دست آمدند.
کلید واژگان: فیلم زیست تخریب پذیر، چوبک، اسانس رزماریIn this study, different concentrations of aqueous extract of Chubak root (at levels of zero, 0.5, 1, 1.5, and 2%) with different concentrations of rosemary essential oil nanoemulsion (zero, 0.5, 1, 1.5, and 2%) was used to optimize the production of biodegradable gelatin-based film. Test responses were statistically significant for all fitted regression models at 99% confidence level. To optimize film production, maximum transparency, contact angle, tensile strength, Elongation at Brake to the point of rupture and minimum solubility, swelling and vapor permeability were evaluating. After fitting the models, the results showed that the effect of aqueous extract of Chubak root and rosemary essential oil nanoemulsion on all responses was significant (P <0.05). Increasing the aqueous extract of Chubak root and nanoemulsion of rosemary essential oil increased the thickness, contact angle and Elongation at Brake to the point of rupture and decreased moisture content, vapor permeability, transparency, solubility, tensile strength and swelling. Based on the results of model prediction and comparison with experimental values, aqueous extract of Chubak root at a concentration of 2% and nanoemulsion of rosemary essential oil with a concentration of 0.77% were obtained as optimal values.
Keywords: Biodegradable Films, Chubak, Rosemary Essential Oil -
در این پژوهش ویژگی های فیزیکوشیمیایی برش های هویج اسمز شده، در طی مرحله خشک کردن تکمیلی با هوای داغ مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های برش خورده هویج ابتدا تحت پیش تیمار اسمزی بهینه شده، قرار گرفتند، شرایط بهینه در مرحله ی آبگیری اسمزی، محلول چای ترش با غلظت 60 درصد ساکارز، مدت زمان 60 دقیقه و نسبت 20:1 در نظر گرفته شد. در مرحله خشک کردن هوای داغ، متغیر مستقل دماهای (60، 70 و 80 درجه سانتی گراد) و متغیرهای وابسته میزان رطوبت، چروکیدگی، میزان آبگیری مجدد، میزان ترکیبات فنلی، بافت و ارزیابی حسی بودند. اثر دما بر تمام پاسخ ها معنی دارد بود. با افزایش دما، میزان رطوبت کاهش و به 11/0 رسید. با افزایش دما، میزان چروکیدگی، آبگیری مجدد و بافت افزایش یافت. بیشترین میزان ترکیبات فنلی (ppm400) و ارزیابی حسی مربوط به دمای 70 درجه سانتی گراد بود. در پایان نقطه بهینه بر اساس حداکثر میزان آبگیری مجدد، حفظ بیشترین میزان ترکیبات فنلی و ویژگی های حسی، حداقل میزان رطوبت، چروکیدگی و سفتی بافت تعیین و دمای 70 درجه سانتی گراد انتخاب شد.
کلید واژگان: اسمز، چای ترش، خشک کردن هوای داغ، هویجIn this study, the changes in the color and some properties of carrot slices were investigated during hot air drying. The carrot slices first underwent an optimized osmotic pretreatment. The sucrose concentration of 60% and the dehydration time of 60 min were found to be as the optimum conditions of the osmotic dehydration. In hot air drying, temperature (60, 70 and 80°C) was taken into account as the independent variable and moisture content, shrinkage, rehydration ratio, total phenolic content, texture and sensory evaluation were considered as the dependent variables. The results revealed that the lowest reduction in total phenolic content was associated with 70°C and the effect of temperature on all of the responses was significant. With increasing temperature, shrinkage, rehydration ratio and texture increased but the moisture content decreased to (11 gr / gr). At the end, the optimum conditions were selected based on the maximum rehydration rate, phenolic compounds, total acceptance and minimum moisture content, shrinkage and stiffness of the texture were determined and the optimum temperature was 70 ° C.
Keywords: Carrot, Hot Air Drying, Osmosis Roselle, Ultrasound -
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال هفدهم شماره 3 (پیاپی 69، امرداد و شهریور 1400)، صص 17 -24استفاده از محصولات طبیعی مانند گیاهان دارویی، فرصت های نامحدودی برای معرفی مواد افزودنی جدید فراهم کرده است. از مچه برای تهیه سوپ، سالاد و غذاهای تازه استفاده می شود. این مطالعه با هدف سنجش فعالیت ضدمیکروبی و آنتی اکسیدانی گیاه مچه انجام شد. اثر ضدمیکروبی عصاره مچه در برابر باسیلوس سوبتیلیس، سودوموناس آیروژینوزا، استافیلوکوکوس اوریوس و آسپرژیلوس نایجر مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداقل غلظت مهارکنندگی عصاره مچه برای آسپرژیلوس نایجر، سودوموناس ایروژینوزا، باسیلوس سوبتلیس و استافیلوکوکوس اوریوس به ترتیب 128، 128، 128 و 128 میلی گرم بر میلی لیتر بود. حداقل غلظت کشندگی عصاره نیز به ترتیب برای سویه های مذکور 256، 256، 256 و 256 میلی گرم بر میلی لیتر بود. مقادیر به دست آمده برای فلاونویید کل و محتوای فنلی کل به ترتیب 13/22 (میکروگرم بر میلی لیتر)، 88/18 (میلی گرم در میلی لیتر) بود. فعالیت آنتی اکسیدانی برحسبIC50 21/168 میکرولیتر در میلی لیتر بود. نتایج این مطالعه در مورد فعالیت های بیولوژیکی عصاره مچه احتمال استفاده از عصاره آبی برگ مچه را به عنوان منبع جدیدی از مواد ضدمیکروبی و آنتی اکسیدان طبیعی مواد غذایی و صنایع دارویی ارایه می دهد.کلید واژگان: مچه، عصاره، باکتری های گرم مثبت و گرم منفی، فعالیت آنتی اکسیدانیUsage of natural products like herbals, provide unlimited opportunities for novel and suitable additives. Mocheh can be used in fresh form or as an ingredient in soup and salad. This study was aimed to determine the antimicrobial and antioxidant activities of Mocheh (Lepidium draba) extract. The antimicrobial activity of Mocheh extract was tested against Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Aspergillus niger. The extract showed a strong antimicrobial activity with a concentration dependence and a broad antimicrobial spectrum for all tested microorganism species. The results showed that MIC of leaf extract of Lepidium draba on Aspergillus niger, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus was 128, 128, 128 and 128 mg/mL respectively. The results showed that MBC/MFC of leaf extract of Mocheh on the examined microorganisms was 256, 256, 256 and 256 mg/mL respectively. The values obtained for total flavonoid content and total phenolic contents were 22.13 µg/mL and 18.88 mg/mL, respectively. Measured value in the radical scavenging activity was IC50= 168/21 µL/mL. The results showed that Mocheh leaf aqueous extract is a novel source of natural antimicrobial and antioxidant agents for the food and pharmaceutical industries.Keywords: Mocheh, extract, Gram-positive, Gram-negative bacteria, Antioxidant activity
-
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال هفدهم شماره 3 (پیاپی 69، امرداد و شهریور 1400)، صص 63 -72در این پژوهش محتوای کلروفیل، محتوای فلاونوییدی کل، محتوای فنل کل و فعالیت ضداکسایشی عصاره آبی قاصدک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، تاثیر عصاره آبی خبررسانک به دست آمده به روش خیساندن، بر برخی میکروارگانیسم های عامل فساد و مسمومیت ناشی از مواد غذایی آزمایش شد. فعالیت ضدمیکروبی عصاره برگ قاصدک با استفاده از روش های انتشار دیسک و چاهک، حداقل غلظت بازدارندگی و حداقل غلظت کشندگی مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر به دست آمده برایTFC ، TPC ، کلروفیل a و b به ترتیب 82/22 (میکروگرم بر میلی لیتر)، 89/116 (میلی گرم بر میلی لیتر)، 81/0 (میلی گرم بر لیتر) و 063/0 (میلی گرم در لیتر) بود. فعالیت به دام اندازی رادیکال های آزاد، بر حسب IC50 برابر با 81/68 میکروگرم بر میلی لیتر بود. نتایج نشان داد که MIC عصاره برگ قاصدک برAspergillus niger ،Salmonella typhimurium ، Bacillus subtilis وStaphylococcus epidermidis به ترتیب 512، 256، 256 و 64 میلی گرم بر میلی لیتر بود. MBCعصاره برگ قاصدک بر Aspergillus niger ،Salmonella typhimurium ، Bacillus subtilis و Staphylococcus epidermidis به ترتیب بیش از 512، 256، 256 و 128 میلی گرم بر میلی لیتر به دست آمد. نتایج نشان داد که قطر هاله بازدارندگی در روش چاهک آگار بیشتر از روش دیسک دیفیوژن بوده و سویه ها در غلظت بالاتر قطر هاله بازدارندگی بیشتری نشان دادند. به طور کلی می توان اظهار داشت که عصاره آبی گیاه قاصدک روی باکتری های گرم مثبت فعالیت ضدمیکروبی بیشتری نسبت به باکتری های گرم منفی داشت، در حالیکه اثر بازدارندگی چشمگیری بر کپک ها نداشت. بر اساس یافته های این پژوهش، عصاره آبی قاصدک می تواند به عنوان یک ماده طبیعی برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های عامل فساد مواد غذایی و به ویژه عامل مسمومیت غذایی و با هدف کاهش خطر ابتلا به بیماری های گوارشی، مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: قاصدک، فعالیت ضدمیکروبی، فعالیت ضداکسایشی، میکروارگانیسم های بیماری زاIn this research, the chlorophyll content, total flavonoid content (TFC), total phenolic content (TPC) and antioxidant activity of aqueous extract of Dandelion was determined. In addition, the effect of aqueous extract of Dandelion, obtained by maceration, was tested on various food borne and food spoilage microorganisms. Antimicrobial activity of leaf extract of Dandelion was investigated using disk agar diffusion, well agar diffusion, minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal/fungicidal concentration methods. The values obtained for TFC, TPC, chlorophyll a and b were 22.82 (µg/mL), 116.89 (mg/mL), 0.081 (mg/l) and, 0.063 (mg/l), respectively. The result of the radical scavenging activity was IC50= 68.81µl/mL. The results showed that MIC of leaf extract of Dandelion on Aspergillus niger, Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis and Staphylococcus epidermidis was 512, 256, 256 and 64 mg/ml respectively. MBC for Aspergillus niger was more than 512, for Salmonella typhimurium, and Bacillus subtilis was 512, and for Staphylococcus epidermidis was 128mg/ml. In addition, the diameter of inhibitory growth zone in well diffusion method was more than disk diffusion. Generally, it can be stated that the aqueous leaf extract of Dandelion on Gram-positive bacteria showed more antimicrobial activity than Gram-negative bacteria, while there is no significant inhibition on mold. Based on the results of this study, Dandelion aqueous extract might be used as a natural agent to prevent the growth of food borne microorganisms, particularly, that cause food poisoning that leading to the reduction of gastroenteritis risk.Keywords: Antimicrobial activity, Antioxidant activity, Dandelion, Pathogenic microorganisms
-
در این پژوهش از نانوذرات لیپیدی جامد SLN و حامل های لیپیدی نانوساختار NLCبه منظور انکپسولاسیون کورکومین و رفع معضلات مربوط به کاربرد این ترکیب در حوزه صنایع غذایی استفاد گردید. تاثیر نسبت لیپیدها، نوع نانوحامل (SLN و NLC) و بارگذاری کورکومین بر ویژگی های نانوحامل-های تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده به دلیل ساختار فیزیکی حجیم کورکومین و همچنین افزایش ویسکوزیته فاز پراکنده در حضور ماده ی موثره، بارگذاری کورکومین در نانوحامل ها باعث افزایش معنی دار در اندازه ذرات و شاخص بس پاشیدگی شد. نتایج آنالیز آماری نشان داد که نسبت لیپیدها، نوع نانوحامل (SLN و NLC) و بارگذاری کورکومین تاثیر معنی داری بر اندازه ی ذرات دارند (p<0/05). نتایج حاصل از کالریمتری روبشی افتراقی نشان داد که کورکومین بدون هیچ گونه برهمکنشی با سایر اجزا در ساختار نانوحامل ها به دام افتاده است. بطور کلی با توجه به بررسی تاثیرات کمی و کیفی متغیرها، غلظت 5% گلیسرول دی استیارات و 25/0 کورکومین به عنوان شرایط بهینه برای تولید لیپید نانوساختار و نانوذرات لیپیدی انتخاب شد.
کلید واژگان: نانوذرات لیپیدی جامد SLN، حامل های لیپیدی نانوساختار NLC، کورکومین، ویژگی های فیزیکیSolid lipid nanoparticles and nanostructure lipid carriers were used to entrap curcumin and broaden confined knowledge of application of nanocarriers as the functional ingredients in food sectors. The effect of lipids ratio (GDS /GMS), kind of nanocarrier (SLN and NLC) and curcumin concentration (0, 0.25 and 0. 5 % (w / w) of emulsion) on the qualitative characteristics of nanocarrier were evaluated. Based on the results the massive physical structure of Curcumin and also increases the viscosity of the material dispersed phase in the presence of active, loading Curcumin in the developed nanocarrier led to significant (p<0.05) increase in nanoparticles size. DSC analyses showed that the crystalline states of produced nanocarriers were less ordered than pure materials and indicated that the curcumin was well incorporated in lipid matrices. However, our pretest showed that concentration of 5% Glycerol distearate and 0.25% Curcumin was the optimum for the production of Solid lipid nanoparticles and nanostructure lipid carriers.
Keywords: Curcumin, Nanostructure lipid carriers, Solid lipid nanocarriers -
سابقه و هدف
به کارگیری پسماندهایی مانند دانه های صیفی جات موجب ورود مجدد این منابع ارزشمند به چرخه ی غذایی، ارتقاء ارزش تغذیه ای و تولید فراورده فراسودمند در صنعت غذا می گردد. هدف از این تحقیق، ارزیابی اثر متغیرهای ترکیب خوراک و سرعت چرخش مارپیچ بر ویژگی های فیزیکوشیمیای و حسی غلات صبحانه اکسترود شده بر پایه ی بلغور ذرت و آرد گندم غنی شده با دانه خربزه و به دست آوردن شرایط بهینه مناسب می باشد.
مواد و روش هادر این تحقیق، از روش سطح پاسخ جهت بررسی اثر متغیرهای فرمولاسیون شامل؛ آرد دانه خربزه (10-20 درصد)، میزان رطوبت (12-20 درصد) و سرعت مارپیچ (180-120 دوربردقیقه) بر پاسخ های نسبت انبساط، دانسیته توده ای، سختی بافت، شاخص جذب آب، شاخص حلالیت در آب و پذیرش حسی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هاافزایش دانه خربزه به مخلوط بلغور ذرت و آرد گندم باعث افزایش دانسیته ی توده ای و سختی بافت و نیز کاهش نسبت انبساط و شاخص جذب آب در فراورده گردید. شرایط بهینه فرایند اکسترون با استفاده از روش سطح پاسخ، 1/10 درصد دانه خربزه، 18 درصد رطوبت خوراک و سرعت چرخش مارپیچ 39/172 دور بر دقیقه تخمین زده شد.
نتیجه گیریاستفاده از آرد کامل دانه خربزه در فرمولاسیون غلات صبحانه، می تواند به عنوان یک ماده غذایی کاربردی با مواد مغذی و مزایای سلامتی برخودار باشد. محصول نهایی از ویژگی های حسی مطلوب و پذیرش مناسب مصرف کننده برخوردار بود.
کلید واژگان: اکستروژن، غلات صبحانه، بهینه سازی، دانه خربزهBackground and ObjectivesUse of wastes such as seeds of summer crops leads to re-enter these valuable sources into the food cycle. Therefore, it causes enhancement of the nutritional values and production of functional foods in food industries. The aim of this study was assessment of the effects of feed composition variables and screw speed on physicochemical and sensory characteristics of breakfast cereals based on cornmeal and wheat flour enriched with melon seeds to achieve optimal results.
Materials & MethodsIn this study, response surface methodology was used to estimate effects of formulation variables, including melon seed flour (10–20%), moisture content (12–20%) and screw speed (120–180 rpm) on expansion ratio, bulk density, hardness, water absorption index, water solubility index and sensory acceptance.
ResultsResults showed that increases in melon seed in mixtures of cornmeal and wheat flour increased density and hardness of the extruded snacks while the expansion ratio and water absorption decreased. The optimum conditions for the production of snacks included 10.1% melon seeds, 18% moisture content and 172.39 RPM screw speed.
ConclusionIn Conclusion, breakfast cereals with whole melon seed flour can be suggested as functional foods with nutritional and health benefits. The final product includes desired sensory characteristics and consumer acceptability.
Keywords: Extrusion, Snacks, Optimization, Melon seeds -
در حال حاضر یکی از مشکلات مربوط به ماندگاری فراورده های گوشتی، ایجاد لکه زرد ناشی از آلودگی میکروبی در کالباس است. هدف از این پژوهش جداسازی عوامل میکروبی ایجاد کننده لکه زرد از کالباس توسط روش های مبتنی برکشت و مولکولی بوده است. بدین منظور از از نواحی لکه زرد 15 نمونه کالباس مرغ نمونه برداری و جداسازی انجام شد. در مجموع 44 پرگنه که روی محیط های کشت ,[1] M17 MRS,[2] YGC [3] و PDB [4] رشد کرده بودند، به کالباس های برش خورده قبل از بسته بندی تلقیح و پس از بسته بندی و پدیدار شدن لکه زرد در 9 نمونه، جدایه های مورد نظر با روش مبتنی بر کشت و تعیین توالی دو طرفه ناحیه V3 ژن 16S rRNA و نیز ناحیه ITS4 ژن rRNA 18Sشناسایی شدند. نتایج حاصل از روش مبتنی بر کشت و مولکولی، نشان داد که عامل اصلی ایجاد کننده لکه زرد در کالباس مرغ بسته بندی شده تحت خلاء، Enterococcus faecium، Enterococcus faecalis ، Streptococcus faecium و Candida saitoanaبودند. علاوه بر آن یک گونه Enterococcus و یک گونهCandida نیز در حد جنس شناسایی شدند. همچنین بررسی نمونه های دارای لکه زرد نشان داد که میکروارگانیسم های عامل لکه زرد، باعث تغییر pH ، شاخص های رنگی L* ، a* ، b* و سینرسیس در مقایسه با نمونه شاهد می گردند، اما میزان تغییرات تنها در میزان سینرسیس و a* معنی دار بوده است.
کلید واژگان: جداسازی، شناسایی، لکه زرد، کالباس، تعیین توالیOne of the problems with the processed meat products shelf life is the formation of yellow spots in sausages. The aim of this study was to isolate and identify the microbial agents causing yellow stain from sausage by molecular- and culture-based methods. For this purpose, 15 samples from yellow spot and separation areas of chicken sausages were sampled. A total of 44 colonies grown on the MRS, M17, YGC, and PDB culture medium were inoculated into pre-packaged cutting sausages to induce the yellow spot. Yellow spots appearance9 samples and they were characterized by both culture-based methods and sequencing of a 350 bp fragment from 16S rRNA V3 region and a 800bp fragment from 18S rRNA ITS4 region. The results of the culture-based and molecular assay showed that the main causes of the yellow spots in the chicken sausage packaged under vacuum were Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Streptococcus faecium and Candida saitoana. In addition, one species of Enterococcus and one species of Candida were also identified at the genus level. Examination of yellow spotted samples also showed that the microorganisms that cause yellow spotting cause changes in pH, color indices L*, a* and b*, and syneresis compared to the control sample but the rate of change is only in the syneresis quantity and a* was significant.
Keywords: Isolation, Identification, Yellow spots, Sausage, Sequencing -
یکی از مهم ترین مشکلات تغذیه ای دنیای کنونی، سوء تغذیه ناشی از کمبود پروتئین و فیبر در رژیم غذایی است. با غنی سازی محصولات اکسترود شده توسط فیبر می توان به تولید محصولی با کالری، چربی و کلسترول کمتر دست یافت. عناب اثرات درمانی گوناگونی مانند کاهش دهندگی قند خون، خواص آنتی اکسیدانی، ضد التهاب و اثرات محافظت کبدی دارد. در این پژوهش بر پایه طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر ، اثر متغیرهای فرایند اکستروژن شامل سرعت چرخش ماردون (120، 150 و 180 دور بر دقیقه)، آرد عناب (5، 10 و 15 درصد) و رطوبت خوراک ورودی (12، 16 و 20 درصد) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی (انبساط، تخلخل، جذب آب و چربی) و پذیرش کلی فراورده حجیم شده بر پایه ذرت-گندم (50-50) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد؛ افزودن آرد عناب سبب کاهش نسبت انبساط و تخلخل شد و با افزایش هم زمان دو پارامتر سرعت چرخش و آرد عناب به واسطه کاهش ویسکوزیته، خصوصیات اسنک بهبود یافته و در نتیجه نسبت انبساط و تخلخل افزایش یافت. بیشترین مقدار پذیرش کلی (33/4) مربوط به نمونه دارای کمترین مقدار آرد عناب و رطوبت و بالاترین سرعت مارپیچ بود. افزودن آرد عناب اثر منفی بر پذیرش کلی نمونه ها داشت. با افزودن آرد عناب، به دلیل قند بالای عناب، طی حرارت اکستروژن، فرآیند کارامل شدن انجام شده؛ تغییر رنگ قابل توجه ای در محصول مشاهده، بافت فراورده چسبنده و طعم و مزه سوختگی حاصل می گردد. شرایط بهینه تولید محصول اکسترود شده، شامل میزان رطوبت خوراک 19/13 درصد، میزان آرد عناب 30/6 درصد و سرعت چرخش ماردون 2/122 دور بر دقیقه تعیین گردید.کلید واژگان: اسنک حجیم غنی شده، عناب، اکستروژن، تخلخلNowadays, malnutritioncaused by fiber and protein is one of the most essential nutritional problems in the world. Fortification of expanded products by fiber supplements leads to preparation of low fat, low calorie and low cholesterol products. Jujube has a variety of therapeutic effects, such as lower blood sugar, antioxidant properties, anti-inflammation and hepatotoxic effects. In this project, central composite design was used to study the effect of feed moisture (12, 16,18%), jujube flour addition (5,10,15%) and screw speed (120, 150, 180 rpm) on physicochemical properties (expansion, porosity, water and fat absorption) and the total acceptance of extrudates based on corn-wheat flour (50-50%). Results showed that the addition of jujube flour reduced the porosity and expansion of the extrudates although increase screw speed and jujube flour simultaneously due to reduction in viscosity leaded to higher expansion, porosity, therefor caused an improvement in characteristics of snacks. The highest total acceptance score (4.33) was for the sample with lowest amount of jujube flour and moisture and the highest level of screw speed. Addition of jujube flour had a negative effect on the overall acceptance of samples, due to the high amount of sugar, the caramelization is carried out during the heat extrusion resulting darker color, sticky texture and burned taste of product. Optimum condition for puffed snack production was foundto be 13.19% feed moisture content, 6.30 % jujube flour, 122.2% screw speed.Nowadays, malnutrition caused by fiber and protein is one of the most essential nutritional problems in the world. Fortification of expanded products by fiber supplements leads to preparation of low fat, low calorie and low cholesterol products. Jujube has a variety of therapeutic effects, such as lower blood sugar, antioxidant properties, anti-inflammation and hepatotoxic effects. In this project, central composite design was used to study the effect of feed moisture (12, 16,18%), jujube flour addition (5,10,15%) and screw speed (120, 150, 180 rpm) on physicochemical properties (expansion, porosity, water and fat absorption) and the total acceptance of extrudates based on corn-wheat flour (50-50%). Results showed that the addition of jujube flour reduced the porosity and expansion of the extrudates although increase screw speed and jujube flour simultaneously due to reduction in viscosity leaded to higher expansion, porosity, therefor caused an improvement in characteristics of snacks. The highest total acceptance score (4.33) was for the sample with lowest amount of jujube flour and moisture and the highest level of screw speed. Addition of jujube flour had a negative effect on the overall acceptance of samples, due to the high amount of sugar, the caramelization is carried out during the heat extrusion resulting darker color, sticky texture and burned taste of product. Optimum condition for puffed snack production was found to be 13.19% feed moisture content, 6.30 % jujube flour, 122.2% screw speed.Nowadays, malnutrition caused by fiber and protein is one of the most essential nutritional problems in the world. Fortification of expanded products by fiber supplements leads to preparation of low fat, low calorie and low cholesterol products. Jujube has a variety of therapeutic effects, such as lower blood sugar, antioxidant properties, anti-inflammation and hepatotoxic effects. In this project, central composite design was used to study the effect of feed moisture (12, 16,18%), jujube flour addition (5,10,15%) and screw speed (120, 150, 180 rpm) on physicochemical properties (expansion, porosity, water and fat absorption) and the total acceptance of extrudates based on corn-wheat flour (50-50%). Results showed that the addition of jujube flour reduced the porosity and expansion of the extrudates although increase screw speed and jujube flour simultaneously due to reduction in viscosity leaded to higher expansion, porosity, therefor caused an improvement in characteristics of snacks. The highest total acceptance score (4.33) was for the sample with lowest amount of jujube flour and moisture and the highest level of screw speed. Addition of jujube flour had a negative effect on the overall acceptance of samples, due to the high amount of sugar, the caramelization is carried out during the heat extrusion resulting darker color, sticky texture and burned taste of product. Optimum condition for puffed snack production was found to be 13.19% feed moisture content, 6.30 % jujube flour, 122.2% screw speed.Nowadays, malnutrition caused by fiber and protein is one of the most essential nutritional problems in the world. Fortification of expanded products by fiber supplements leads to preparation of low fat, low calorie and low cholesterol products. Jujube has a variety of therapeutic effects, such as lower blood sugar, antioxidant properties, anti-inflammation and hepatotoxic effects. In this project, central composite design was used to study the effect of feed moisture (12, 16,18%), jujube flour addition (5,10,15%) and screw speed (120, 150, 180 rpm) on physicochemical properties (expansion, porosity, water and fat absorption) and the total acceptance of extrudates based on corn-wheat flour (50-50%). Results showed that the addition of jujube flour reduced the porosity and expansion of the extrudates although increase screw speed and jujube flour simultaneously due to reduction in viscosity leaded to higher expansion, porosity, therefor caused an improvement in characteristics of snacks. The highest total acceptance score (4.33) was for the sample with lowest amount of jujube flour and moisture and the highest level of screw speed. Addition of jujube flour had a negative effect on the overall acceptance of samples, due to the high amount of sugar, the caramelization is carried out during the heat extrusion resulting darker color, sticky texture and burned taste of product. Optimum condition for puffed snack production was found to be 13.19% feed moisture content, 6.30 % jujube flour, 122.2% screw speed.Keywords: Fortified Puffed snack, jujube, Extrusion, Porosity
-
اسانس روغنی زنیان بعد از خشک شدن گیاه در سایه، به روش تقطیر با آب و با استفاده از دستگاه کلونجر استخراج شد. فعالیت ضدمیکروبی اسانس توسط روش انتشار دیسک و چاهک با تهیه رقت های متوالی بررسی شد. به منظور کنترل و استاندارد بودن روش، از سویه های استاندارد میکروبی استفاده شد. نتایج نشان داد که قطر هاله عدم رشد در دو روش دیسک دیفیوژن آگار و چاهک آگار با افزایش غلظت اسانس افزایش پیدا کرد. کم ترین قطر هاله عدم رشد میکروبی در غلظت های مختلف اسانس زنیان مربوط به باکتری گرم منفی سودوموناس ایروژینوزا بود. نتایج آزمون های دیسک و چاهک آگار نشان داد که غلظت های مختلف اسانس زنیان بر باکتری های گرم مثبت نسبت با باکتری های گرم منفی دارای اثر بیشتری هستند. بیشترین هاله بازدارندگی در غلظت های مختلف اسانس زنیان مربوط به باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس بود. نتایج حداقل غلظت مهارکنندگی اسانس زنیان برای سویه های استافیلوکوکوس اوریوس، استرپتوکوکوس پیوژنز، باسیلوس سوبتلیس، باسیلوس سریوس، اشرشیا کلی، سودوموناس ایروژینوزا و کاندیدا آلبیکنس به ترتیب 5/0، 1، 2، 2، 4، 8 و 1 میلی گرم بر میلی لیتر بود. حداقل غلظت کشندگی برای سویه های مذکور به ترتیب 1، 2، 2، 4، 4، 8 و 1 میلی گرم بر میلی لیتر بود.
کلید واژگان: زنیان، قطر هاله عدم رشد، باکتری های گرم مثبت و گرم منفی، مقاومت آنتی بیوتیکیCarum copticum Essential oil (CCEO) after drying in the shade, to hydro-distillation by a Clevenger apparatus was extracted. The antimicrobial activity of CCEO were evaluated dilution preparation by disc diffusion method and well diffusion agar. In order to standardize the method of standard microorganism (ATCC) were used. The results showed that the inhibition zone diameter increased in the two methods of diffusion disk agar and well diffusion agar by increasing the essential oil concentration. The smallest inhibition zone diameter against different CCEO concentrations belonged to Gram-negative bacteria (Pseudomonas aeruginosa). The results of WAD and DDA demonstrated that Gram-positive bacteria were more sensitive to TPEO than the Gram-negative ones. The most inhibition zone diameter against different CCEO concentrations belonged to Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus). The minimum inhibitory concentration (MIC) of CCEO for Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans was 0.5, 1, 2, 2, 4, 8 and 1 mg/ml respectively. The minimum bactericidal/fungicidal concentration (MBC/MFC) for microorganisms was 1, 2, 2, 4, 4, 8 and 1 mg/ml respectively.
Keywords: Carum copticum, Inhibition zone diameter, Gram-positive andGram-negative bacteria, Antibiotic resistance -
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال هفدهم شماره 1 (پیاپی 67، فروردین و اردیبهشت 1400)، صص 1 -11
مصرف بالای میان وعده کم ارزش و سوء تغذیه اقشار جامعه به خصوص کودکان و نوجوانان یکی از معضلاتی است که امروزه در جامعه وجود دارد. لذا در این پژوهش تولید میان وعده با ارزش غذایی بالا حاوی آرد عناب مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش بر پایه طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر، اثر متغیرهای فرایند اکستروژن شامل سرعت چرخش ماردون (120-150-180 دور بر دقیقه)، افزودن آرد عناب (5-10-15 درصد) و رطوبت خوراک ورودی (12-16-20 درصد) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، بافتی و رنگ فراورده حجیم شده بر پایه ذرت-گندم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد؛ افزودن آرد عناب تا 15 درصد به طور مستقل موجب افزایش دانسیته 33/0، سختی بافت 73/35 نیوتن، حلالیت 42درصد و پارامتر قرمزی رنگ 41/3 و کاهش پارامتر روشنایی رنگ 1/89 شد. با این حال اثر همزمان دو پارامتر سرعت چرخش و افزودن آرد عناب سبب بهبود خصوصیات فراورده گردید به نحوی که با افزایش سرعت چرخش ماردون و در نتیجه کاهش ویسکوزیته موجب کاهش سختی بافت تا 79/1 نیوتن گردید. شرایط بهینه تولید میان وعده اکسترود شده، شامل میزان رطوبت خوراک 19/13 درصد، میزان آرد عناب 30/6 درصد و سرعت چرخش ماردون 2/122 دور بر دقیقه تعیین گردید.
کلید واژگان: اسنک حجیم، رژیمی، اکستروژن، عنابIntroductionExtruded snacks were among the most commercially successful extruded foods. Extrusion cooking is the process extensively used for the production of snacks which are mainly produced from cereal flour or starches. Extruded snacks are normally high in calories and fat with low content of protein, fiber, and perceived as unhealthy food to many consumers. Several attempts to improve the nutritional profile of extruded starch by using food by-products have been reported (Onwulata et al., 2001; Stojceska et al., 2008). Zizyphus jujube (Rhamnaceae) is widely distributed in Iran and the fruit of this plant has gained wide attention in native herbal medicine for the treatment of a broad range of disorders. Chemical analysis of the fruit has shown the presence of antioxidants. The high consumption of low-value meals and malnutrition among the population, especially children and adolescents, is one of the problems that exists today in society, Therefore, in this research, production of high-nutritional snack with jujube flour was studied.
Materials and methodsExtrusion: In this study, a parallel twin-screw extruder (SAIXIN, model DS56, China) was applied, screw diameter of 15 mm, die diameter of 3 mm, and extrusion temperature of 180°C. Central composite statistical design was used to study the effect of feed moisture (12, 16, 18%), jujube flour addition (5, 10, 15%) and screw speed (120, 150, 180 rpm) on physicochemical properties, texture and color of expanded extrudates based on corn-wheat flour (50-50%). Bulk density was calculated using AACC (2000). The WSI of the dry solids regained through the evaporation of the supernatant obtained from the water absorption test was calculated. Textural measurement: The hardness of the extruded snacks was measured using Texture Analyzer (TAXT plus, England). The cylinder steel probe (2 mm diameter) was set to move at a speed of 1 mm/s. The samples were punctured by the probe to a distance of 8 mm. the color of samples was measured using an image processing technique (Lotfi Shirazi et al., 2020). The color parameters L* (lightness), a*(redness), b*(yellowness) values of the samples were obtained. Response surface methodology was applied for experimental data using a commercial statistical package, Design Expert (version 8.0) for the generation of response surface plot and statistical analysis of the experimental data. The second-order polynomial model was selected to predict the optimal point of the responses.
Results & DiscussionResults showed that the addition of jujube flour independently increased the density 0.33, hardness 35.73 N, solubility 42% and redness (a*) 3.41, and reduced the color brightness parameter (L*) 89.1 of the samples. Similar fiber effects for pineapple pulp (Salani et al., 2014), a mixture of barley flour and grape pulp (Altan et al., 2009) and beet fiber (Lue et al., 1994) has been observed. The reduction of bulk density in samples with increasing screw speed is probably due to the starch gelatinization. When gelatinization of the starch material increased, the volume of extruded product also increased giving low density to the samples (Hagenimana et al., 2006). The WSI is a parameter which indicates the degradation of starch granules (Sharma et al., 2015). WSI decreased with increasing feed moisture and increased with increasing jujube flour or screw speed. Increase in solubility of extruded products under mild extrusion condition could result from dispersion of amylose and amylopectin molecules during gelatinization; while, the formation of low molecular weight compounds under severe conditions (low moisture and high temperature) is the main reason for an increase in flour solubility (Colonna et al., 1984). Color changing during extrusion process can provide important information regarding the degree of browning and Maillard reaction, and also pigment degradation. Increasing the feed moisture increased flour L* while it decreased the a* and ∆E of the final product. This is probably due to the decrease in mass residence time inside the extruder which causes shorter residence time necessary for non-enzymatic darkening (Lazou and Krokida, 2011). Texture is one of the most important sensory properties of extruded products in the development of snack products. Increasing the feed moisture and jujube flour increased hardness of samples. This can be explained by the effect of fiber on cell wall thickness. However, the simultaneous effect of two parameters of screw speed and jujube flour improved the properties of the snacks, by which the increase of the screw speed may cause a decrease of the starch viscosity and then lead to extrudates with reduced hardness 1.79 N. Optimum conditions for puffed snack production was found to be 13.19% feed moisture content, 6.30 % jujube flour, 122.2% screw speed.
Keywords: Puffed snack, Jujube, Extrusion, Dietetic -
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، سال هفدهم شماره 1 (پیاپی 67، فروردین و اردیبهشت 1400)، صص 133 -142
امروزه، مصرف کنندگان به دنبال غذاهای هستند که باعث سلامتی شده و خطر ابتلا به بیماری ها را کاهش دهد. تخم مرغ به عنوان منبع بزرگی از ایمونوگلوبین Y است که نقش بسیار مهمی در ایمنی غیرفعال دارد. از این رو، این پژوهش با هدف ایجاد ایمنی غیرفعال خوراکی در برابر باکتری هلیکوباکتر پیلوری که شیوع بسیار وسیعی در جهان داشته و عامل اصلی زخم و سرطان معده است، صورت پذیرفت. بدین منظور، سلول های باکتری هلیکوباکتر پیلوری با استفاده از فرمالدهید غیرفعال و پس از ترکیب با ادجوانت فعال و غیرفعال فروند به 4 نقطه از سینه مرغ نژاد لگهورن سفید تزریق زیرجلدی شد. استخراج آنتی بادی IgY با استفاده از پلی اتیلین گلایکول و کیفیت و غلظت آن با استفاده از روش های SDS-PAGE و برادفورد مورد بررسی قرار گرفت. از زرده تخم مرغ های حاوی IgY به منظور تولید بستنی تخم مرغی استفاده و محصول در مقایسه با بستنی وانیلی مورد ارزیابی حسی قرار گرفت. از تست الایزا غیرمستقیم به منظور بررسی فعالیت IgY استخراجی، همچنین فعالیت IgY در طی سه ماه پس از تولید استفاده شد. حضور دو باند 25 و 67 کیلودالتونی بر روی ژل نشان از کیفیت مناسب روش استخراج داشت و غلظت IgY استخراجی 46/11 میلی گرم بر میلی لیتر برآورد شد. آنالیز فعالیت IgY با روش الایزا نشان داد که بیشترین میزان این آنتی بادی در هفته دوم داشته و بعد از 3 ماه نگهداری بستنی تخم مرغی در دمای 18-، 94 درصد از فعالیت آنتی بادی حفظ شده است. بررسی ارزیابی حسی بین بستنی حاوی IgY و نمونه شاهد نشان دهنده عدم تفاوت معنی داردر 5 پارامتر اصلی تست چند نقطه ای می باشد. بنابراین، با توجه به فعال بودن آنتی بادی IgY در آزمایش های الایزا، امکان اتصال IgY حاضر در بستنی تخم مرغی تولید شده در این پژوهش با باکتری هلیکوباکتری پیلوری فراهم بوده و این محصول می تواند در پیشگیری از تکثیر باکتری هلیکوباکتری پیلوری موثر عمل کند.
کلید واژگان: ایمونوگلوبین Y، ایمنی زایی غیرفعال، هلیکوباکترپیلوری، بستنیIntroductionImmunoglobin Y (IgY) or egg yolk antibodies have captured attention as substitutes for antibiotics against the presence of disease-causing organisms (Thomsen et al., 2016; Li et al., 2015; Pereira et al., 2019). Compared to mammalian IgG, IgY has several advantages including high yield, cost-effectiveness, and convenience (Li et al., 2015). It has been reported that the use of IgY against Helicobacter pylori can be particularly useful for prevention and treatment of diseases (Najdi et al., 2016). The growth inhibitory effect of IgY antibody is one of its crucial features (Alfarouk et al., 2019), meaning that IgY antibody could be consumed daily with no health risks. Therefore, daily consumption of IgY requires a suitable host. The ice cream is the best choice for this proposed, because this product is maintained at -18 C and ice cream composition has positive effect on the function of IgY. Therefore, we develop a new product for the prevention and treatment of Helicobacter pylori.
Material and MethodsThe Mueller-Hinton media was used for H. pylori growth. Then, 109 colonies of bacterium were inactivated by formaldehyde methods. The 3 white leghorn chickens (Animal Science Department of Ferdowsi University of Mashhad) of 16 weeks old were immunized by H. pylori and Freund’s complete adjuvant with an equal volume. The reminder immunization was done two weeks later and using of Freund’s incomplete adjuvant for stage 2. One week after the chickens received their last injection, their eggs were collected on a daily basis for eight weeks, labeled and kept at 4 °C (Pauly et al., 2011). Extraction and purification of IgY antibody from egg yolk was done using polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) powder (Merck, Germany) according to Polson’s method (Pauly et al., 2011). The IgY production wasverified by the SDS-PAGE and Bradford methods. The specific activity of IgY antibody against H. pylori was examined by ELISA. The absorbance of each well was measured at 492 nm (Nasiri et al., 2016). The egg yolk ice cream preparation contains IgY was prepared according to the method of Herald et al (2008). For estimation of IgY shelf life in ice cream, the residual activity of IgY after freezing was measured by ELISA. The Sensory evaluation of the egg yolk ice creams was conducted by 5-point hedonic scale through surveys to assess consumers’ level of acceptance.
Results and DiscussionThe purification of IgY using the SDS-PAGE method was verified correctly and the size of heavy and light chains of IgY was estimated about 65 and 27 kDa. The IgY yield in samples was 11.46 mg/ml, therefore, the high purity and yield of IgY, it could be effectively used as an ideal antibody in the food industry. The purification of IgY from egg yolk by PEG method is remarkably cost effective. The ELISA assay indicated binding of IgY to H. pylori antigen that was fixed on plates. Also, the results revealed significant differences between the control and treatment groups (P-value <0.001). The shelf life of IgY in ice cream showed that this product could be most certainly used as bio-food. ELISA analysis confirmed that IgY could remain effective in ice cream for 3 months. The activity of IgY during this period decreased about 6%, which is insignificant. The sensory features of ice cream using hedonic scale revealed that this product could be suitable for marketing, as no significant difference was found between egg yolk and vanilla ice creams. Ice cream is considered as the best candidate for production of IgY bio-foods, as it possesses the features needed to protect IgY and to increase efficiency of IgY activity. The optimum temperature for protection of ice cream was -18 °C that is utterly suitable for IgY protection. Furthermore, ice cream is consumed while cold and studies showed that IgY can remain active at temperatures of up to 80 °C and pasteurization process had no effect on IgY activity (Horie et al., 2004). Jaradat et al (2000) reported that, IgY activity was inhibited in presence of carbohydrates (sucrose, lactose and trehalose). Therefore, here, we used freeze dried egg yolk to protect IgY. Consequently, ice-cream is an ideal candidate for transferring antibodies into human body, as the particular composition of ice cream can properly protect IgY antibodies.
Keywords: Immunoglobin Y, Ice Cream, H. pylori, Inactive Immune System -
کپک موناسکوس پورپوریوس به دلیل تولید دامنه گسترده ای از رنگدانه های طبیعی، توجه بسیاری از تولیدکنندگان مواد غذایی را به عنوان جایگزینی برای رنگ های سنتزی جلب کرده است. رنگدانه های موناسکوس معمولا آلوده به سیترینین هستند که همین امر کاربرد گسترده آنها را در مواد غذایی محدود می کند. استفاده از مخمر ساکارومایسس سرویزیه یک روش بیولوژیکی مناسب برای حذف توکسین شناخته می شود. در این پژوهش اثر مخمر ساکارومایسس سرویزیه در دو حالت غیرفعال شده (تیمار حرارتی در دمای 121 درجه سانتی گراد و تیمار اسیدی در اسید هیدروکلریک دو مولار) و زنده در سه غلظت مختلف (103، 104 و 105 واحد تشکیل کلنی در میلی لیتر) بر میزان سیترینین و رنگدانه زرد، نارنجی و قرمز تولیدشده توسط کپک موناسکوس پورپوریوس موردبررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که مخمر زنده و تیمارشده با حرارت و اسید به طور قابل توجهی باعث کاهش سیترینین در محیط شد، به طوری که میزان سیترینین از 43/4 میلی گرم بر لیتر در نمونه کنترل فاقد مخمر به ترتیب به 0/9، 0/1 و 0/07 میلی گرم بر لیتر (در غلظت 105 واحد تشکیل کلنی در میلی لیتر از سوسپانسیون مخمری) کاهش یافت. حداکثر مقدار رنگدانه های خارج سلولی و داخل سلولی زرد، نارنجی و قرمز اندازه گیری شده متعلق به نمونه های حاوی مخمر زنده بود، درحالی که مقدار این رنگدانه ها در نمونه های حاوی مخمر تیمارشده با حرارت و اسید به ترتیب کاهش داشتند. از بین تیمارها، استفاده از مخمر زنده در غلظت 104 واحد تشکیل کلنی در میلی لیتر بهترین شرایط را برای رسیدن به هدف موردنظر فراهم کرد.
کلید واژگان: تیمار اسیدی، تیمار حرارتی، رنگدانه، ساکارومایسس سرویزیه سیترینین، موناسکوس پورپورئوسMonascus purpureus can produce a wide range of natural pigments so attract the attention of food producers as substitute of synthetic colors. Monascus pigments usually accompanied with citrinin contamination which limits their wide application in foods. The usage of Saccharomyces cerevisiae is known as a useful biological way for citrinin elimination. In this study, the effect of Saccharomyces cerevisiae cells in twomodes of treatment (heat treatment at 121 °C and acid treatment in 2M HCL) and live at three different concentrations (103, 104, 105 CFU/mL) were investigated on the amount of citrinin and yellow, orange and red pigments produced by Monascus purpureus. The results showed that live yeast cell and yeast cells treated by heat and acid significantly decreased the citrinin in culture, so that citrinin content decreased from 4.43 mg/L in control sample to 0.9, 0.10 and 0.07 mg/L (at 105 CFU/mL yeast suspension) respectively. The maximum amount of yellow, orange and red extracellular and intracellular measured pigments belong to the samples with live yeast, while the amount of this pigments in the samples containing yeast treated with heat and acid reduced respectively. Among the treatments, the use of live yeast at concentration of 104 CFU/mL per milliliter provided the best conditions to achieve the desired goal.
Keywords: Acid treatment, Heat treatment, pigment, Saccharomyces cerevisiae Citrinin, Monascus purpureus -
میان وعده ها بخشی از عادت غذایی جمعیت جهان می باشند. مصرف بالا و افزایش تنوع میان وعده های اکسترود در سال های اخیر مبین ضرورت توجه در باب افزایش کیفیت تغذیه ای آن ها در کنار پذیرش از سوی بازار مصرف می باشد. در این تحقیق، برپایه طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر تاثیرمتغیرهای مستقل فرایند شامل پودر سنجد کامل (15-5 درصد)، میزان رطوبت (20-12 درصد) و سرعت چرخش ماردون اکسترودر (180-120 دور در دقیقه) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، بافتی و رنگ فراورده حجیم شده بر پایه ذرت-گندم بررسی گردید. نتایج نشان داد تاثیر افزودن آرد سنجد به صورت مستقل موجب افزایش دانسیته، سختی و حلالیت گردید؛ با این حال افزایش پارامتر سرعت چرخش هلیس سبب بهبود خصوصیات فراورده شد. بطوریکه اثر همزمان افزایش سرعت چرخش و آرد سنجد دانسیته فراورده را کاهش داد. در حداقل میزان رطوبت افزایش سنجد تاثیری بر فاکتور سختی نداشت اما به تدریج با افزایش هردو پارامتر، سختی نمونه ها به طرز معنی داری افزایش یافت. افزایش میزان رطوبت و سرعت چرخش تاثیر بسزایی در روشن تر شدن رنگ نمونه ها داشت؛ اما افزایش سنجد روشنی را کاهش داد. شرایط بهینه تولید محصول اکسترود شده، شامل میزان رطوبت خوراک 87/13 درصد، میزان آرد سنجد 5 درصد و سرعت چرخش ماردون 7/166 دور بر دقیقه تعیین گردید.
کلید واژگان: میان وعده غذایی، اکستروژن، بلغور ذرت-گندم، آرد سنجد، فیبرSnack foods contain main parts of food habit among people in the world. Recently the high rate of consumption and variety of extruded snacks is proven to increase the attention to nutritional quality besides keeping desired acceptability of products. In this study, based on central composite design the effect of independent variables consist of the whole Oleaster powder (5- 15%), moisture content (12- 20%), screw speed (120-180 RPM), were investigated on the physicochemical, textural and color of extrudates based on corn- wheat grit. results showed that, Increasing Oleaster content caused an increase in the density, hardness and solubility. Whereas, Increase screw rate and oleaster content simultaneously leaded to a lower density. In low amount of moisture content, improvement of oleaster content didn’t significant effect on hardness. However by boosting recent factors gradually, the hardness of products increased dramatically. Moisture content and screw speed had absolute effect on lightness of extrudates. Meanwhile improvement of oleaster content caused a decrease in lightness. Optimum condition was determined to be the feed moisture content (13.87%), oleaster content (5%) and screw speed rate (166.7 rpm).
Keywords: Snack Food, Extrusion, Corn-wheat Grit, Oleaster Flour, Fiber -
مقدمه
مصرف بالای میان وعده کم ارزش و سوء تغذیه اقشار جامعه به خصوص کودکان و نوجوانان یکی از معضلاتی است که امروزهدر جامعه وجود دارد. معمولا دانه های ریزی که درون هندوانه پخش است، دورریز می شود با این که این دانه ها سرشار از مواد مغذی از جملهاسیدهای چرب، پروتئین های ضروری و مواد معدنی بسیاری است.
مواد و روش هااز این رو هدف در این پژوهش بر پایه طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر، اثر متغیرهای فرایند اکستروژن شاملسرعت چرخش ماردون) 802 812 دور بر دقیقه(، افزودن آرد دانه هندوانه) 82 02 درصد(و رطوبت خوراک ورودی) 80 02 درصد(بر - - -ویژگیهای فیزیکوشیمیایی)نسبت انبساط، شاخص جذب آب و روغن، تخلخل و پذیرش کلی(فراورده حجیم شده بر پایه بلغور ذرت آرد -گندم مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هانتایج نشان داد تاثیر افزودن آرد دانه هندوانه به صورت مستقل سبب کاهش ضریب انبساط و تخلخل شد با این حال اثرهمزمان دو پارامتر سرعت چرخش ماردون و افزودن آرد دانه هندوانه سبب بهبود خصوصیات گردید به نحوی که با افزایش سرعت چرخشماردون و در نتیجه ی کاهش ویسکوزیته، ضریب انبساط و تخلخل افزایش یافت.88 درصد، /
نتیجه گیریبهینه یابی فرمولاسیون اسنک، جهت دستیابی به شرایط بهینه، شامل میزان جایگزینی آرد دانه هندوانه 38878 دور بر دقیقه تعیین گردید. / 86 درصد و سرعت چرخش ماردون 86 / رطوبت خوراک
کلید واژگان: آرد دانه هندوانه، اسنک حجیم فراسودمند، اکستروژن، تخلخلIntroductionThe highconsumption of low nutritional value snacksand malnutrition of children and teenagers are one of the major problems in society. Usually, the small seeds that are in watermelon, although they are rich in nutrients including fatty acids, essential proteins, and many minerals are not used and have been thrown away.
Materials and MethodsThis study was performed on the basis of a rotating central composite design. The effects of extrusion variables including screw speed (120-180 rpm), watermelon powder (10-20%) and feed moisture content (12-20%) on the physicochemical properties (expansion ratio, oil and water absorption index, porosity, and total acceptance) of expanded snack on the basis of corn-wheat flour grits were evaluated.
ResultsThe results showedthat watermelon flour decreased the expansion coefficient and porosity, however, the interaction effect of screw speed and watermelon flour improved the physicochemical properties of the samples. The increasing screw speed led to a decrease in the viscosity and therefore the expansion coefficient and porosity increased.
ConclusionThe optimization of snack formulation was performed to find the optimum conditions of production. The watermelon flour of 11.31%, feed moisture content of 15.56% and a screw speed of 171.15 rpm were found to be to optimum conditions.
Keywords: Extrusion, Functional Expanded Snack, Porosity, Watermelon Seed Flour
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.