مجله علوم غذایی و تغذیه
سال سیزدهم شماره 4 (پاییز 1395)

کدوحلوایی یک منبع مناسب از کاروتن، ویتامین های محلول در آب و اسیدهای آمینه است. کدوحلوایی را می توان به آرد که دارای ماندگاری طولانی است تبدیل نمود. آرد کدوحلوایی به دلیل عطر و طعم بسیار مطلوب، شیرینی و رنگ زرد نارنجی- قرمز عمیق آن استفاده می شود. در این پژوهش مدل سازی سینتیک خشک شدن کدوحلوایی در یک خشک کن مادون قرمز – هوای داغ بررسی می شود.
تاثیر توان لامپ پرتودهی در سه سطح 204، 238 و 272 وات، دمای هوای داغ در سه سطح 55، 65 و 75 درجه سلسیوس و ضخامت نمونه ها در دو سطح 5/0 و 7/0 سانتی متر بر زمان، سینتیک خشک شدن و ضریب نفوذ رطوبت در طی خشک شدن کدوحلوایی در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد.
تاثیر توان پرتودهی و دمای هوای داغ بر فرآیند خشک شدن کدوحلوایی معنی دار بود. افزایش توان لامپ مادون قرمز از 204 به 272 وات و افزایش دمای هوای داغ از 55 به 75 درجه سلسیوس، زمان خشک شدن کدوحلوایی را به ترتیب 05/15 و 43/37 درصد کاهش دادند. ضریب نفوذ موثر رطوبت کدوحلوایی بین 10-10×2/9 تا 9-10×3/3 مترمربع بر ثانیه بود.
توان 272 وات، دمای 75 درجه سلسیوس و ضخامت 5/0 سانتی متر به عنوان بهترین شرایط خشک کردن کدو به دست آمد. اثر توان حرارتی مادون قرمز و دمای هوای داغ بر تغییرات ضریب نفوذ موثر کدوحلوایی بررسی و مشخص شد که مقدار ضریب نفوذ موثر با افزایش توان منبع حرارتی و دمای هوای داغ افزایش می یابد. در مدل سازی فرآیند خشک شدن کدوحلوایی مدل نیوتن همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی در مقایسه با سایر مدل ها داشت.

افزایش تقاضا در مصرف فرآورده های غذایی طبیعی ضرورت استفاده از میکروارگانیسم ها بعنوان کاتالیست های طبیعی ایمن را در سنتز وانیلین طبیعی از سوبستراهای پروپنیل بنزنی بیان می کند.وانیلین با توجه به خواص ضدمیکروبی و آنتی اکسیدانی بعنوان نگهدارنده و چاشنی در صنایع غذایی کاربرد دارد. هدف از این پژوهش، طراحی و ساخت باکتری پروبیوتیک نوترکیب استرپتوکوکوس ترموفیلوس و استفاده از آن بعنوان کاتالیست در تبدیل اسید فرولیک به وانیلین طبیعی بود.
ژن های ساختاری fcs (فرولویل کوآنزیم A سنتتاز) و ech (انویل کوآنزیم A هیدراتاز/آلدولاز) با استفاده از مهندسی ژنتیک کلون سازی و بیان شد. پلاسمید نوترکیب pNZ8048-T5/ech/fcs به استرپتوکوکوس ترموفیلوس به عنوان میزبان جهت سنتز وانیلین طبیعی نوترکیب از اسید فرولیک ترانسفورم و بوسیله تکنیک های هضم دو آنزیمی، Nested PCR، Colony PCR و تعیین توالی تایید شد. از تکنیک کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا برای بررسی سطح بیان ژن های کلون شده استفاده شد.
پلاسمید نوترکیب طراحی شده این امکان را فراهم ساخت که دو ژن fcs و ech در وکتور بیانی pNZ8048 تحت کنترل پروموتور فاژی T5 در سیستم میزبانی استرپتوکوکوس ترموفیلوس بطور موفقیت آمیز بیان گردد. براساس نتایج بدست آمده، باکتری نوترکیب استرپتوکوکوس ترموفیلوس قادر به تبدیل اسید فرولیک به وانیلین با راندمان مولی 62 درصد پس از 12 ساعت واکنش و وانیلیل الکل با راندمان مولی 18 درصد، پس از 16 ساعت واکنش زیست تبدیلی بود.
مطالعه اخیر نخستین گزارش از کاربرد استرپتوکوکوس ترموفیلوس در تولید وانیلین محسوب می شود. با توجه به جایگاه و اهمیت اقتصادی باکتری های مولد اسید لاکتیک (ایمن بودن آنها و امکان کاربرد مستقیم در صنایع غذایی) نتایج حاصل از این مطالعه را می توان بعنوان پایه ای برای تولید فرآورده های غذایی طبیعی در باکتری های پروبیوتیک مهندسی شده استفاده نمود.

اخیرا روش های استخراج به کمک آنزیم برای استخراج مواد زیست فعال گیاهی گزارش شده است. در این پژوهش هدف بررسی تاثیر آنزیم همی سلولاز بر راندمان عصاره استخراجی و استخراج گلیسیریزیک اسید از ریشه شیرین بیان توسط دو روش استخراج رفلاکس حرارتی و اولتراسوند می باشد.
پس از آماده سازی ریشه شیرین بیان مرحله پیش تیمار آنزیمی، توسط آنزیم همی سلولاز در غلظت های مختلف (2/0، 1، 2، 3 درصد) به مدت 1 ساعت درون حمام آب در دمای 45 درجه سانتی گراد، صورت گرفت. عصاره به دو روش رفلاکس حرارتی و استخراج به کمک امواج اولتراسوند (20 دقیقه در دمای 35 درجه سانتی گراد با فرکانس 40 کیلوهرتز) استخراج و سپس سانتریفیوژ، تغلیظ و در آون خشک گردید. بازدهی استخراج عصاره محاسبه و میزان گلیسیریزیک اسید به روش HPLC اندازه گیری شد.
با افزایش غلظت آنزیم همی سلولاز بازدهی استخراج عصاره به طور معنی داری افزایش یافت، به طوریکه استخراج عصاره از ریشه گیاه شیرین بیان پیش تیمار آنزیمی شده با آنزیم همی سلولاز در هر دو روش استخراج، در غلظت 3 درصد موجب دستیابی به بیشترین بازدهی استخراج شد (05/0p<). میان نمونه های شاهد و نمونه های پیش تیمار آنزیمی شده با آنزیم همی سلولاز در غلظت 3 درصد در روش استخراج به شیوه رفلاکس و استفاده از اولتراسونیک اختلاف آماری معنی داری وجود داشت (05/0p<). بیشترین میزان گلیسیریزیک اسید استخراج شده از100 گرم ریشه شیرین بیان پیش تیمار شده با آنزیم همی سلولاز، توسط غلظت 2/0 درصد آنزیم به روش استخراج رفلاکس به دست آمد که با نمونه شاهد اختلاف معنی دار داشت و با افزایش غلظت آنزیم (به 2 و 3 درصد) میزان گلیسیریزیک اسید استخراج شده از100 گرم ریشه شیرین بیان نسبت به نمونه های شاهد تا حدودی کاهش یافت.
پیش تیمار آنزیمی ریشه گیاه شیرین بیان توسط آنزیم همی سلولاز در روش های استخراج رفلاکس حرارتی و استخراج به کمک اولتراسونیک، برای افزایش راندمان استخراج عصاره و گلیسیریزیک اسید از ریشه گیاه شیرین بیان روشی موثر می باشد و آنزیم ها با توانایی تخریب دیواره سلولی بافت گیاهی، موجب تسهیل آزادسازی مواد داخل سلولی می گردند.

بازیافت نیتروژن یکی از فاکتورهای مهم در بررسی عملکرد آنزیم ها در هیدرولیز پروتئین های غذایی محسوب می شود و در نتیجه میزان بازدهی فرایند در طی هیدرولیز آنزیمی بوده که از جنبه اقتصادی نیز مهم می باشد. بهینه سازی بازیافت نیتروژنی پروتئین هیدرولیز شده، می تواند باعث صرفه جویی در زمان، هزینه و میزان آنزیم مورد استفاده گردد، این پژوهش نیز به منظور دستیابی به این اهداف صورت گرفته است.
در این پژوهش از روش آماری سطح پاسخ جهت بهینه سازی شرایط فرآیند هیدرولیز پروتئین آب پنیر با استفاده از آنزیم آلکالاز استفاده شد. فاکتورهای مورد بررسی در این تحقیق دما، زمان و نسبت آنزیم به سوبسترا بودند که برای رسیدن به بیشترین میزان بازیافت نیتروژن این متغیرها در محدوده دمای 52-43 درجه سانتی گراد، زمان 175-65 دقیقه و مقدار آنزیم90-45 واحد آنسون بر کیلوگرم پروتئین انتخاب شدند. آزمایشات براساس طرح مرکب مرکزی انجام شد.
شرایط بهینه برای رسیدن به بیشترین میزان بازیافت نیتروژن شامل دمای 1/47 درجه سانتی گراد، زمان 2/173 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترای 98/87 واحد آنسون بر کیلوگرم پروتئین به دست آمد و تحت این شرایط میزان بازیافت نیتروژن 66/70 درصد حاصل شد. ضریب رگرسیون (R2) حاصل برای مدل ارائه شده (ازنوع درجه دوم) 9747/0 بود. این مقادیر بیان گر دقت بالای مدل برای پیش بینی شرایط واکنش با متغیرهای مختلف می باشد.
پیشرفت در تکنولوژی تولید پروتئین هیدرولیز شده امکان استفاده مناسب از منابع پروتئینی مختلف و غیر قابل دسترس را فراهم کرده است. پروتئین های هیدرولیز شده آب پنیر نیز به عنوان منبعی غنی از پپتیدهای سلامتی بخش با خواص عملکردی و سایر ویژگی های مطلوب، قابلیت کاربرد در فرمولاسیون های غذایی را دارند.

عسل به عنوان یکی از محصولات طبیعی و حاوی خصوصیات تغذیه ای فراوان، از دیرباز مورد توجه انسان بوده است. علاوه بر منبع غنی کربوهیدراتی، عسل دارای خواص درمانی بسیار زیادی بوده و قیمت بالای این محصول موجب شده تا همواره در معرض انواع تقلبات قرار گیرد. یکی از رایج ترین نوع تقلبات در عسل، افزودن شربت گلوکز و شربت شکر به آن است. هدف اصلی از این پژوهش، بررسی تغییرات کیفی در اثر افزودن دو شیرین کننده رایج در تقلبات عسل می باشد.
در این پژوهش، چهار نمونه عسل جایگزین شده با شربت گلوکز در غلظت های 5، 10، 15 و 20% ، چهار نمونه عسل جایگزین شده با شربت شکر در غلظت های 5، 10، 15 و 20% و یک نمونه عسل خالص به عنوان جامعه آماری در نظر گرفته شد. آزمون های مختلف فیزیکوشیمیایی از جمله آزمون قندهای احیاکننده، هدایت الکتریکی، رنگ سنجی، تعیین رطوبت، دانسیته، pH، ضریب شکست، ویسکوزیته و پلاریزاسیون روی تیمارها انجام گرفت.
نتایج این تحقیق حاکی از تفاوت معنی دار بین خصوصیات کیفی عسل خالص و عسل های تقلبی بود. جایگزینی شربت شکر و شربت گلوکز در غلظت های مختلف منجر به افزایش pH، رطوبت و درجه پلاریزاسیون تیمارها نسبت به عسل خالص شد. همچنین عسل های تقلبی جایگزین شده با این دو شربت، حاوی درصد قندهای احیاکننده قبل و بعد از هیدرولیز، دانسیته، ویسکوزیته و فروکتوز کمتری نسبت به نمونه عسل خالص بودند.
یافته های حاصل از بررسی خصوصیات مختلف کیفی عسل های جایگزین شده با درصد های مختلف شربت گلوکز و شربت ساکارز نشان داد که تغییرات معنی داری در کیفیت و ویژگی های فیزیکوشیمیایی عسل پس از افزودن این شربت ها رخ می دهد که با انجام آزمایشات ساده می توان به وقوع این تقلبات پی برد.

با توجه به خطرات ناشی از مصرف اسیدهای چرب اشباع، جایگزینی آن ها با اسید های چرب غیر اشباع می تواند راه حل مناسبی برای کاهش مضرات مصرف بستنی به خصوص برای بیماران قلبی عروقی باشد. کفیران نیز علاوه بر اثرات مثبت تغذیه ای به عنوان یک ترکیب فراسودمند، می تواند به عنوان یک پایدارکننده در محصولات لبنی مورد استفاده قرار گیرد.
در این تحقیق نمونه های بستنی حاوی (5/0-1/0%) کفیران و (8-0%) روغن گردو تهیه شد. نمونه ها تحت آزمون های ویسکوزیته، رئولوژی و بافت سنجی (سختی و چسبندگی) قرار گرفتند. سپس داده های حاصل از این آزمون ها در قالب طرح مرکب مرکزی با استفاده از روش سطح پاسخ ارزیابی شدند.
کفیران و روغن گردو اثرات قابل توجهی بر روی نمونه های بستنی داشتند (05/0> p). افزایش کفیران منجر به افزایش ویسکوزیته، ضریب قوام و کاهش اندیس جریان، سختی و چسبندگی گردید. افزایش روغن گردو نیز منجر به کاهش سختی، چسبندگی، ضریب قوام، ویسکوزیته ظاهری و افزایش اندیس جریان شد (05/0> p). اثر متقابل کفیران و روغن گردو نیز منجر به کاهش معنی داری در ویسکوزیته ظاهری گردید، اما بر روی سایر ویژگی ها اثر قابل توجهی نداشت (05/0< p).
با توجه به نتایج به دست آمده و با استفاده از بهینه سازی داده ها 2% روغن گردو و 5/0 % کفیران می تواند ترکیب مطلوبی برای رسیدن به محصولی با کیفیت مناسب از لحاظ رئولوژیکی باشد.

تامین امنیت غذایی آحاد جامعه روستایی یکی از اهداف اساسی در برنامه های توسعه روستایی محسوب می شود. در همین راستا گسترش درآمدهای غیر کشاورزی در این نواحی می تواند منابع درآمدی بیشتری را در اختیار خانوارها جهت دسترسی و مصرف مواد غذایی قرار دهد. در تحقیق حاضر به بررسی اثرات درآمدهای غیر کشاورزی در امنیت غذایی خانوارهای روستایی پرداخته شده است.
بر اساس هدف پژوهش حاضر از نوع کاربردی و از نظر ماهیت و روش به صورت توصیفی- تحلیلی می باشد. جامعه آماری تحقیق حاضر خانوارهای روستاهای شهرستان زنجان است. شهرستان زنجان در سال 1390، دارای 97225 نفر جمعیت روستانشین، 26429 خانوار، 13 دهستان و 248 روستای دارای سکنه است. 54 روستا با استفاده از فرمول اصلاح شده کوکران به عنوان روستاهای نمونه انتخاب شدند. روش گردآوری اطلاعات به صورت کتابخانه ای و میدانی (پرسشنامه)، جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات از آمار توصیفی (میانگین و انحراف معیار) و آمار استنباطی (آزمون جان کهیر و تی دوگروهی) و برای محاسبه میزان امنیت غذایی از روش مقیاس ناامنی غذایی استفاده شده است.
نتایج مربوط به میزان درآمد غیر کشاورزی خانوارهای روستاهای مورد مطالعه نشان می دهد، 64 درصد خانوارهای روستایی دارای درآمدهای غیر کشاورزی می باشند. همچنین طبقه بندی وضعیت امنیت غذایی خانوارهای روستایی نشان می دهد، 73/31 درصد خانوارها دارای امنیت غذایی، 1/43 درصد دارای ناامنی غذایی بدون گرسنگی، 52/15 درصد دارای ناامنی غذایی با گرسنگی متوسط و 65/9 درصد خانوارها نیز دارای ناامنی غذایی با گرسنگی شدید می باشند.
با افزایش درآمدهای غیر کشاورزی امنیت غذایی خانوارهای روستایی بهبود می یابد.

در صنعت پخت نیاز است تا محصولات به محض خروج از فر و قبل از بسته بندی خنک شوند تا از کندانسه شدن بخار درون بسته جلوگیری شود. هدف از این تحقیق ساخت سیستم خنک کننده تحت خلاء و بررسی مقایسه ای اثرات استفاده از روش های متفاوت خنک کردن بر روی ویژگی های فیزیکوشیمیایی و میکروبی کیک روغنی بوده است.
نمونه ها بعد از پخت، به سه روش متفاوت خنک کردن توسط هوای ساکن (C ̊24)، توسط هوای متحرک (سرعت هوای 5/1 متر بر ثانیه) و در روش سوم نمونه ها تحت خلاء (40 میلی بار) خنک گردیدند. فرایند خنک سازی نمونه ها با رسیدن دمای مرکز آنها به 30 درجه سلسیوس پایان یافت. در هر سه روش، زمان خنک کردن، افت وزنی، میزان رطوبت، فعالیت آبی، سفتی بافت و ویژگی های حسی کیک ها مورد ارزیابی قرار گرفتند.
نتایج نشان داد که خنک کردن تحت خلاء در زمان بسیار کمتری (94 ثانیه) انجام شد و بیشترین افت وزنی (58/4 درصد) را در مقایسه با دو روش دیگر دارد (p<0.01). همچنین کیک خنک شده تحت خلاء دارای بافت سفت تر و میزان رطوبت و فعالیت آبی و بار میکروبی کمتری بود (P<0.01). تفاوت معنی داری بین نمونه های خنک شده توسط هوای ساکن و هوای متحرک در صفات فعالیت آبی و سفتی بافت کیک وجود نداشت. ارزیابی حسی نیز بیانگر آن بود که نمونه های کیک خنک شده تحت خلاء بافت خشک تری نسبت به دو نمونه دیگر دارند، با این وجود در پذیرش کلی نمونه ها اختلاف معنی داری مشاهده نشد.
خنک کردن تحت خلاء مزایای بسیاری از جمله کاهش زمان خنک کردن و کاهش بار میکروبی محصولات را موجب می شود. در نتیجه انتظار می رود استفاده از این روش در آینده کاربرد بیشتری داشته باشد.

آرسنیک عنصری است که می تواند باعث آلودگی خاک، آب، گیاهان و همچنین دیگر بخش های اکوسیستم و محیط زیست شود و در نهایت بر سلامت انسان تاثیر گذارد. دو منطقه مشکوک به آلودگی آرسنیکی آب شرب در استان قزوین موجب شد که آلودگی آب و خاک این دو منطقه نسبت به آلاینده آرسنیک و احتمال انتقال آن به شیر دام محلی مورد مطالعه قرار گیرد.
در دو فصل زمستان و تابستان، مجموعا90 نمونه آب، خاک و شیر دام بومی از دو محدوده واقع در دو منطقه شمال غربی و جنوب غربی استان قزوین جمع آوری و مورد ارزیابی قرار گرفت.پس از آماده سازی نمونه ها، آلاینده آرسنیک بوسیله دستگاه اسپکترومتری جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS) مدلSpectAA.400شرکت Varian مورد آنالیز قرار گرفت.
غلظت آرسنیک نمونه های آب، خاک و شیر بر حسب ppm به ترتیب در محدوده های 245/0-011/0، 890/29-662/7، 102/0-013/0 قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان از آلودگی آرسنیکی %6/86 نمونه ها نسبت به استاندارد ملی ایران و استانداردهای جهانی بود و تنها %3/13 نمونه ها در حد مطلوب و در مرز استانداردهای جهانی مشخص گردیدند.
یافته های این تحقیق تاییدی بر نتایج مطالعات جغرافیایی است که به طور خاص مستنداتی را بر تمرکز بالای آرسنیک آب و خاک در این مناطق ارائه داده اند و آرسنیکی شدن شیر دام بومی را نیز می توان به عواملی چون تغذیه، نوع نژاد دام، موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی منطقه نسبت داد.

مایونز یک امولسیون روغن در آب است و معمولا در فرمولاسیون آن از زرده تخم مرغ به عنوان امولسیفایر استفاده می شود. امروزه مصرف جهانی مایونز با افزایش تقاضای مردم به غذاهای فوری افزایش پیدا کرده است. زرده تخم مرغ یکی از ترکیبات اصلی مایونز است که علاوه بر خواص عملکردی مثبت خود ممکن است باعث بعضی مشکلات به دلیل محتوای کلسترول بالایش (213-186 میلی گرم) شود. علاوه بر آن باعث بروز واکنش های آلرژیک برای مصرف کنندگان و سبب بعضی از آلودگی های میکروبی در محصول نهایی شود. هدف اصلی در این تحقیق جایگزینی قسمتی از زرده با نوعی نشاسته اصلاح شده (اکتنیل سوکسینات انهیدرید) و تعیین مناسب ترین مقدار این نشاسته در سس مایونز کم چرب از نظر ویژگی های فیزیکو شیمیایی و میکروبی است.
برای دست یابی به این هدف، نشاسته به میزان0، 25، 50، 75 و100% وزنی جایگزین زرده تخم مرغ موجود در سس مایونز گردید. آزمون های شیمیایی (اسیدیته، pH، چربی)، فیزیکی (پایداری امولسیون، رنگ) و میکروبی (شمارش کلی میکروبی، کپک و مخمر، لاکتوباسیلوس، اشرشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس و سالمونلا) بر روی تمامی نمونه ها و اندازه گیری کلسترول بر روی نمونه های منتخب انجام شد.
باکاهش میزان زرده نمونه ها، میزان pH، چربی، تمایل به رنگ زرد و آلودگی میکروبی نمونه ها کاسته شد و نمونه با 25 و 50 درصد جایگزینی به علت پایداری کمتری که از خود نشان دادند حذف و آزمون بررسی میزان کلسترول بر روی نمونه های منتخب انجام شد.
با توجه به نتایج حاصله از این تحقیق میتوان نمونه با 75% جایگزینی را با کاهش 9/84% کلسترول و کاهش 78/1% چربی نسبت به شاهد بعنوان بهترین نمونه سس مایونز کم چرب معرفی نمود.