فهرست مطالب

  • سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/11/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مریم نیک زاد*، مریم خاورپور، کامیار موقرنژاد صفحات 161-174

    در تحقیق حاضر، خشک کردن لایه نازک برش های پرتقال در خشک کن هوای داغ آزمایشگاهی مدل سازی گردید. فرایند خشک کردن تحت شرایط متفاوت، سه دمای 50، 60 و 70 C° و سرعت جابه جایی هوای 1/0و  2/0 m/s انجام شد. آنالیز آماری داده ها نشان داد که تغییرات دما و سرعت جابه جایی هوا بر روی نسبت رطوبت اثرات معنی داری 0/05>p داشته، اما اثر متقابل دما و سرعت جابه جایی هوا، اثر معنی دار نداشته است. بنابر نتایج حاصل، کم ترین نسبت رطوبت در برش های پرتقال خشک شده تحت دمای 70 C° و سرعت جابه جایی هوای2/0 m/s به میزان 3/5% به دست آمد. پس از انجام آزمایش ها، داده های حاصل از آزمایش های خشک کردن با 7 مدل شناخته شده ریاضی برازش داده شد. بر اساس نتایج برازش، مدل پیج با بالاترین مقدار ضریب تعیین 0/9992=R2 و 3-10×2/71=RMSE در مقایسه با سایر مدل ها عملکرد بهتری در برآورد نسبت رطوبت، نشان داد. هم چنین، از مدل شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار پیش خور برای تخمین نسبت رطوبت برش های پرتقال بر اساس سه متغیر ورودی مدت زمان خشک کردن، دما و سرعت جابه جایی هوا استفاده شد. در طراحی این شبکه از دو تابع آستانه تانژانت هیپربولیک و خطی در لایه پنهان و خروجی استفاده گردید. شبکه عصبی طراحی شده با توپولوژی 1-20-3 و الگوریتم آموزشی لونبرگ-مارکوات بهترین نتایج را با بالاترین مقدار ضریب تعیین 0/9994=R2 و کم ترین مقدار ریشه مجذور خطا 3-10×1/009=RMSE  ارائه داد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، دارای دقت بالاتری در تخمین نسبت رطوبت برش های پرتقال طی فرایند خشک شدن است.

    کلیدواژگان: پرتقال، خشک کردن، نسبت رطوبت، شبکه عصبی مصنوعی، مدل ریاضی
  • علی رضا یوسفی*، سونیا دیلمقانیان، امین ضیافروغی، میثم معزی صفحات 175-186

    در این تحقیق جهت خشک کردن برش های میوه به از روش پرتودهی مادون قرمز استفاده شد. برای این منظور اثر دمای خشک کردن 50، 60، 70 و 80 درجه سانتیگراد که ناشی از توان های به ترتیب 51، 73، 98 و 125 وات لامپ مادون قرمز بود مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دادند که با افزایش دما سرعت خشک کردن افزایش می یابد. با افزایش دما از 50 به 80 درجه سانتیگراد زمان خشک کردن حدود 60 درصد کاهش یافت. با اعمال توان های مختلف برای لامپ مادون قرمز از 51 وات تا 125 وات، مقدار رطوبت از 453 درصد (بر مبنای خشک) به 16 درصد (بر مبنای خشک) کاهش داده شد. مدلسازی فرایند خشک کردن به روش الگوریتم ژنتیک-شبکه های عصبی مصنوعی (GA-ANNs) با 3 ورودی (زمان خشک کردن، دمای خشک کردن و دمای مرکز برش) و یک خروجی (میزان نسبت رطوبتی (MR)(انجام شد. نتایج مدلسازی نشان داد شبکه ای با تعداد 7 نرون در یک لایه پنهان و با استفاده از تابع انتقال تانژانت هایپربولیک می تواند درصد رطوبت در طی فرایند خشک کردن را با دقت بالایی پیشگویی کند (R2 =0/9997و /RMSE=0/0044). بر اساس نتایج، دقت تخمین بدست آمده برای شبکه بهینه بالاتر از بهترین مدل تجربی (مدل میدیلی) در تمام دماهای مورد آزمایش بود (R2 = 0.9987-0.9994 and RMSE = 0.0068-0.0098) نتایج آنالیز حساسیت توسط شبکه عصبی بهینه نشان داد که به دلیل حساسیت بالاتر (0044/0)، دمای مرکز برش های میوه به موثرترین عامل در کنترل میزان نسبت رطوبتی می باشد. افزایش دما از 50 به 80 درجه سانتیگراد سبب افزایش ضریب انتشار موثر (Deff) از 9-10×10/8به 9-10×26/1مترمربع بر ثانیه گردید. مقدار انرژی فعالسازی برای برش های میوه به، 28/68کیلوژول بر مول تعیین شد.

    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک-شبکه عصبی، مدلسازی، میوه به، مادون قرمز، ضریب انتشار، انرژی فعالسازی
  • مجید هاشمی، مصطفی مظاهری *، سید محمد علی رضوی، الناز میلانی صفحات 187-200

    نشاسته مقاوم به هضم (RS) به بخشی از نشاسته اطلاق می شود که پس از 120 دقیقه انکوباسیون در برابر آنزیم های هضم کننده مانند آنزیم آلفا آمیلاز بدون تغییر و هضم نشده باقی می ماند. در میان انواع نشاسته مقاوم، نشاسته مقاوم نوع 3 به علت پایداری حرارتی آن در طی فرایند حرارتی مواد غذایی مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. به منظور تولید نشاسته مقاوم نوع 3، ساختار گرانولی نشاسته باید توسط حرارت و در حضور آب کافی تخریب شده و در ادامه زنجیره های آمیلوز پس از سرد کردن مجددا به یکدیگر متصل گردند. اتوکلاو نمودن محصولات بر پایه نشاسته منجر به پسروی و در نتیجه افزایش میزان نشاسته مقاوم می گردد. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر دماهای مختلف اتوکلاو گذاری (108، 121 و 134 درجه سانتیگراد) و همچنین چرخه های اتوکلاو کردن-خنک کردن (1 تا 3 چرخه) بر میزان تشکیل نشاسته مقاوم و ویژگی های فیزیکوشیمیایی و عملکردی آن بود. نتایج نشان داد که با افزایش دمای اتوکلاو و همچنین چرخه های دمایی، میزان تشکیل نشاسته مقاوم افزایش یافت. میزان حلالیت نشاسته مقاوم حاصل نسبت به نشاسته طبیعی ذرت افزایش چشمگیری داشت در حالی که از نظر میزان آمیلوز ظاهری دچار تغییر نشد. همچنین فرایند اتوکلاو-پسروی منجر به تغییر کریستال های نشاسته از نوع A به نوع B و V شده و درصد کریستالی نشاسته نیز افزایش پیدا کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده تغییرات چشمگیر در گرانول های نشاسته و ایجاد بافت اسفنج مانند در اثر فرایند اتوکلاو بود. همچنین کلیه ویژگی های بافتی (سختی، پیوستگی بافت، ارتجاع پذیری و صمغی بودن) نشاسته مقاوم در مقایسه با نشاسته طبیعی ذرت دچار کاهش شد.

    کلیدواژگان: نشاسته مقاوم، اتوکلاو، نشاسته ذرت، ویژگی های ساختاری، ویژگی های عملکردی
  • انسیه منتظری، هما ترابی زاده* صفحات 201-218

    در این تحقیق تثبیت همزمان آنزیم های آلفا-آمیلاز و مالتوژنیک آمیلاز با روش تجمع آنزیمی با اتصالات جانبی روی نانوذرات مغناطیسی عامل دار شده با لیزین جهت تهیه شربت با مالتوز بالا از نشاسته ذرت انجام شد. نانوذرات مغناطیسی 4O3Fe به روش هم رسوبی تهیه و سپس پوشش دهی سطح با اسید آمینه لیزین انجام گرفت. حلال های استو نیتریل ، استن ، ترت-بوتانول ، ایزوپروپانول ، اتانول و سولفات آمونیوم اشباع شده به عنوان عوامل تجمیع کننده آنزیم ها مورد آزمون قرار گرفتند که حلال ترت- بوتانول بالاترین فعالیت آنزیمی را جهت تثبیت نشان داد . نسبت آنزیمی 1:9(مالتوژنیک آمیلاز : آلفا-آمیلاز)، pH مطلوب برابر با 6 و دمای 65 درجه سانتی گراد ، گلوتر آلدئید با غلظت 2 میلی مولار ، و نسبت لیزین به آنزیم برابر با 0/75 :1 به عنوان شرایط ایده آل جهت تثبیت تعیین گردیدند. نتایج آنالیز DLS نشان داد که متوسط اندازه ذرات نانومغناطیس در محدوده 88/9-81/9نانومتر با اندیس PDI برابر با 242/0 و پتانسیل زتای 21- و متوسط اندازه ذرات آنزیم تثبیت شده در محدوده 110/5- 99/6نانومتر با اندیس PDI برابر با 0/088 و پتانسیل زتای 32- قرار دارد. ظهور طیف های جدید مربوط به2NH و NH در طیف سنجی FTIR تاییدی بر تثبیت آنزیم روی نانوذرات مغناطیسی بود. علاوه بر این آنزیم تثبیت شده پس از 10 سیکل پی در پی میزان 80/36% از فعالیت خود را حفظ نمود. پارامتر های سینتیکی آنزیم تثبیت شده در مقایسه با آنزیم آزاد نشان داد که Vmax تغییر معنی داری را نداشته اما، Km 1/5 برابر کاهش داشته است. نیمه عمر آنزیم تثبیت شده دردمای 95 درجه سانتی گراد نسبت به آنزیم آزاد حدود 2/5 برابر افزایش نشان داد. میزان بارگذاری آنزیم تثبیت شده روی نانوذرات مغناطیسی 82% تعیین گردید.

    کلیدواژگان: تثبیت هم زمان آنزیم ها، تجمع آنزیمی با اتصالات جانبی نانو مغناطیسی، آلفا-آمیلاز، مالتوژنیک آمیلاز، نانوبیوکاتالیست، شربت با مالتوز بالا
  • مجتبی توحیدی، مهدی قاسمی *، مهدی قاسمی، مجتبی نادری، فائزه جمالی زاده، سید محمد صفی الدین، مهدی خانی صفحات 219-231

    ادویه علاوه بر تاثیر در طعم و کیفیت مواد غذایی، به دلیل خواص ضد میکروبی یا آنتی اکسیدانی عمر ماندگاری مواد غذایی را نیز فزایش می دهد.گونه های مختلف ادویه ها بر اساس محل رویش، کیفیت و ارزش اقتصادی متفاوتی دارند. بنابراین طبقه-بندی و جداسازی آن ها براساس منشاء جغرافیایی مورد توجه مصرف کنندگان و فروشندگان بوده و از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش توانایی کاربرد بینی الکترونیک بر پایه حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی به عنوان ابزاری غیرمخرب برای تشخیص منشاء جغرافیایی (هند، چین و پاکستان) سه ادویه فلفل سیاه، دارچین و زردچوبه مورد مطالعه قرار گرفت. مدولاسیون دمایی به صورت الگوی ولتاژ سینوسی انجام شد و پاسخ گذرای حسگرها برای تحلیل داده ها مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل مولفه های اصلی(PCA) ، تحلیل تفکیک خطی(LDA)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) روش هایی بودند که برای رسیدن به این هدف مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که تصویر داده ها با استفاده از روش PCA به صورت کاملا واضح خوشه های مجزایی را بر روی فضای تغییر شکل یافته PC ایجاد کرد. با کاربرد روش های LDA، SVM و ANN در تفکیک بر اساس منشاء جغرافیایی برای هر سه ادویه، دقت طبقه بندی %100 بدست آمد. همچنین از صحت سنجی مدل های مذکور دقت %100 حاصل گردید. بنابراین می توان نتیجه گرفت که بینی الکترونیک مبتنی بر حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی تحت مدولاسیون دمایی در ترکیب با روش های کمومتریکس (شیمی سنجی) می تواند ابزار موثر و کارآیی در طبقه بندی سریع و غیر مخرب نمونه های فلفل سیاه، دارچین و زردچوبه بر اساس منشاء جغرافیایی باشد.

    کلیدواژگان: بینی الکترونیک، مدولاسیون دمایی، ادویه
  • محمد کاوه، احمد جهان بخشی، عزت الله عسکری اصلی ارده*، کمال ایمانیان صفحات 233-245

    هدف از این پژوهش، بدست آوردن خواص ترمودینامیکی خشک کردن لیموترش تحت تاثیر پیش تیمار فراصوت در یک خشک کن هوای گرم می باشد. فرآیند خشک کردن در سه سطح دمایی (40، 55 و 70 درجه سلسیوس)، یک سطح سرعت هوای ورودی 1 متر بر ثانیه و چهار سطح زمان پیش تیمار فراصوت (شاهد، 10، 20 و 40 دقیقه) صورت گرفت. از 14 مدل ریاضی خشک کردن جهت پیش بینی نسبت رطوبت لیموترش استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش دمای هوای ورودی و زمان اعمال توان فراصوت، زمان خشک کردن کاهش پیدا کرد. بهترین مدل برای پیش بینی خشک کردن لیموترش مدل میدیلی و همکاران انتخاب شد. استفاده از پیش تیمار فراصوت در دماهای مختلف منجر به افزایش قابل توجهی در مقدار ضریب پخش موثر رطوبت از 11-10×5/04 تا 10-10×2/00 مترمربع برثانیه شد. انرژی فعال سازی برای لیموترش در محدوده ی 34/93تا 42/97کیلو ژول بر مول بدست آمد. همچنین مقدار انرژی مصرفی ویژه برای خشک کردن لیموترش (47/39تا 240/46کیلو وات ساعت بر کیلوگرم) ثبت شد.

    کلیدواژگان: لیموترش، خشک کردن، فراصوت، ضریب پخش رطوبت موثر، انرژی مصرفی
  • محمد جواد محمودی، محسن آزادبخت* صفحات 247-256
    در این تحقیق ابتدا هویج به قطعات مساوی خرد شده و با در نظر گرفته شدن سطوح مورد نظر پیش تیمار شدند. سطوح ولتاژ مختلف در پیش تیمار اهمیک 40، 60 و 80 ولت و زمان 2، 4 و 6 دقیقه بود. پارامتر مورد بررسی در پیش تیمار بلانچینگ زمان، با سطوح مختلف 2، 4 و 6 دقیقه بود. سپس بلافاصله بعد از پیش تیمار، نمونه ها در مایکروویو با سطوح توانی 360، 600 و 900 وات خشک شدند. در نهایت نیز نمونه های خشک شده با مایکروویو و پیش تیمار و سطوح مختلف آن آسیاب شده و خواص فیزیولوژیکی مورد نظر شامل آنتی اکسیدان، فلاونوئید و فنل آن ها اندازه گیری شد. طبق نتایج بدست آمده کمترین مقدار آنتی اکسیدان در بین سطوح و پارامتر های مورد نظر، در پیش تیمار اهمیک و زمان 6 دقیقه، 21.051% بود. کمترین مقدار فلاونوئید، 52.637 میلی گرم بر 100 گرم، مربوط به زمان 6 دقیقه در پیش تیمار اهمیک بود و همچنین کمترین مقدار محتوای فنلی در پیش تیمار بلانچینگ و توان مایکروویو 360 وات به مقدار 11.816 میلی گرم بر 100 گرم اندازه گیری شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که رابطه بین توان مایکروویو و خواص فیزیولوژیکی اندازه گیری شده مستقیم و رابطه بین ولتاژ و زمان پیش تیمار های انجام شده با خواص فیزیولوژیکی مورد نظر معکوس می باشد. همچنین در اکثر موارد می توان گفت که پیش تیمار بلانچینگ در خشک کردن دارای مقادیر بیشتری از خواص فیزیولوژیکی می باشد.
    کلیدواژگان: پیش تیمار، خواص فیزیولوژیکی، اهمیک، بلانچینگ، هویج
  • فاطمه کاظمی کرجی، سامان آبدانان *، هادی اورک صفحات 257-276

    کیفیت ماهی تحت تاثیر روش های حمل و نقل، شرایط نگهداری و زمان انبارمانی می باشد و این عوامل موجب تغییرات شیمیایی در ماهی شده، در نتیجه با تسریع در تخریب و فساد بافت ماهی مصرف آن را برای بدن انسان خطرناک می کند. بیشتر روش های مورد استفاده برای بررسی تازگی ماهی هزینه بر و مخرب هستند. لذا هدف از این پژوهش توسعه روشی غیر مخرب بر مبنای رابطه بین رنگ و بافت چشم و آبشش به کمک سامانه بینایی ماشین در نظر گرفته شد. بر این اساس بعد از استخراج ناحیه مورد نظر از تصاویر (چشم و آبشش) ویژگی رنگی و بافتی از تصاویر استخراج و به کمک الگوریتم انتخاب ویژگی فیشر مناسب ترین آن ها انتخاب و عمل گروه بندی با کمک دو روش طبقه بندی QDA و LDA انجام پذیرفت. برای طبقه بند QDA ویژگی های V_HSV (استخراج شده از آبشش)، انرژی و تباین (استخراج شده از چشم ماهی) و برای طبقه بند LDA ویژگی انرژی (استخراجی از چشم)، تباین (استخراجی از چشم)، V_HSV (استخراجی از آبشش)، یکنواختی (استخراجی از چشم) و H_HSV (استخراجی از آبشش)، به ترتیب به دقت 93% و 96% رسید.

    کلیدواژگان: ماهی کپور، گوشت، ارزیابی کیفیت، بینایی ماشین
  • امین رستمی، حسن صدرنیا *، مهدی خجسته پور صفحات 277-292

    عدم یکنواختی توزیع دما در تمام حجم محصول یکی از مشکلات اصلی فرآیندهای حرارتی می‌باشد. ‌این پژوهش با روش سطح پاسخ به منظور مدلسازی فرآیند حرارتی پسته رقم احمدآقایی با مایکروویو و تعیین شرایط بهینه یکنواختی بیشتر توزیع دما در محصول انجام شد. متغیرهای مستقل کمی شامل زمان حرارت‌دهی (50-20 s) و توان مایکروویو (w 630-900) و متغیر مستقل کیفی شامل موقعیت قرارگیری میله دماسنج در شش نقطه داخل ظرف حاوی پسته و متغیر وابسته (پاسخ) دمای محصول تحت حرارت‌دهی مایکروویو بود. این آزمایشات بصورت جداگانه برای دو نوع شکل ظرف حاوی محصول شامل مکعبی و استوانه‌ای انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد تمامی اثرات اصلی شامل زمان حرارت‌دهی، توان مایکروویو و موقعیت دماسنج؛ در هر دو نوع ظرف مکعبی و استوانه‌ای و همچنین اثرات متقابل در سطح 1%، معنی‌دار می‌باشند. بر اساس نتایج بدست آمده یکنواختی توزیع دما در توده محصول به شکل مکعبی بیشتر از شکل استوانه‌ای بود. از سوی دیگر توزیع دما در توان حداقل (w 630) یکنواختی بیشتری نسبت به توان حداکثر (w 900) از خود نشان داد. شرایط بهینه جهت ایجاد یکنواختی بیشتر دما با اعمال فرآیند حرارت‌دهی در مدت زمان 44 تا 45 ثانیه و با توان 720 تا 750 وات برای ظروف استوانه‌ای و مدت زمان 45 تا 47 ثانیه و با توان 630 تا 670 وات برای ظروف مکعبی تعیین گردید. بررسی صحت مدل بدست آمده جهت پیش بینی پاسخ، از طریق محاسبه ریشه مربعات میانگین خطا انجام شد. مقدار پائین آن در تمام شش موقعیت از محصول، نشان دهده نزدیکی مقادیر آزمایشگاهی و پیش بینی شده است و صحت مدل را تایید می‌نماید.

    کلیدواژگان: پسته، سطح پاسخ، بهینه سازی، حرارت دهی، مایکروویو
|
  • Maryam Nikzad *, Maryam Khavarpour, Kamyar Movagharnezhad Pages 161-174

    In present study, the thin- layer drying of orange slices in a laboratory scale hot-air dryer has been modeled. Drying experiments were conducted at three different temperatures of 50, 60 and 70°C, and two air velocities of 1.0 and 2.0 m/s. The statistical results of data showed the change of drying temperature and air velocity had significant effects on moisture ratio (p<0.05) but interaction effect of air velocity and temperature had insignificant effect on moisture ratio. Based on the results, the minimum moisture ratio of dried orange slices was obtained 5.3% when the dryer air temperature and velocity were 70°C and 2.0 m/s, respectively. After the end of experiments, the experimental data were fitted to the 7 well-known drying models. According to fitting results, Page’s model with determination coefficient R2-3 showed better performance to predict the moisture ratio. Also, this study used a feed forward back propagation neural network in order to estimate orange slices moisture ratio, based on the temperature, air velocity and time as input variables. In order to design this model, two main activation functions called tanh and purlin, widely used in engineering calculations, were applied in hidden and output layer, respectively. The artificial neural network with 3-20-1 topology and Levenberg-Marquardt training algorithm provided best results with the maximum determination coefficient (0.9994) and minimum Root of Mean Square Error (1.009×10-3) values. The results indicated the artificial neural network model was more accurate than Page’s model for prediction of moisture ratio of orange slices during drying process.

    Keywords: Orange, Drying, moisture ratio, Artificial neural network, Mathematical model
  • Alireza Yusefi *, Sonia Dilmaghanian, Amin Ziaforoughi, Meysam Moezzi Pages 175-186

    In this research infrared radiation was used for drying of quince slices. For this reason, the influence of drying temperature of 50, 60, 70 and 80 °C acquired by 51, 73, 98 and 12 W infrared lamp was investigated. Drying results showed that the drying rate increased with increasing temperature. The drying decreased up to 60% when temperature was increased from 50 to 80 °C. Affected by the lamp power from 51 to 125 W, the moisture content diminished from 453% (d.b.) to 16% (d.b.). Modeling of drying process using genetic algorithm-artificial neural networks (GA-ANNs) with 3 inputs (drying time, drying temperature and the slice enter temperature) and one output (the amount of moisture ratio (MR)) was done. The modeling results demonstrated a network with 7 neurons in hidden layer and tangent hyperbolic transport function could precisely predict the moisture content of slices during drying (R2 = 0.9997 and RMSE = 0.0044). This precision for optimized GA-ANNs was even higher than that of Midilli model -the best empirical model- (R2 = 0.9987-0.9994 and RMSE = 0.0068-0.0098) at all the temperatures tested. The results obtained from the sensitivity analysis by the optimized neural networks revealed that the center temperature of slices was the most pronounced factor (0.0044) to control the MR. Increase in temperature resulted in an increase in the effective diffusivity coefficient, so that this coefficient reached to 26.1×10-9 m2/s at 80 °C from the initial value of 10.8×10-9 m2/s at 50 °C. The activation energy (Ea) calculated for the quince slices were 28.68 kJ/mol.

    Keywords: GA-ANNs, Modeling, Quince fruit, Infrared, Diffusivity coefficient, Activation energy
  • Majid Hashemi, Sayyed Mohammad Ali Razavi, Elnaz Milani, Mostafa Mazaheri* Pages 187-200

    Resistant starch (RS) is part of starch, which remains unchanged and not digested after 120 minutes of incubation against digestive enzymes such as α-amylase. Among the various types of resistant starch, resistant starch type 3 has been given more attention due to its thermal stability during the heat treatment process of foods. In order to produce resistant starch type 3, the granular structure of starch should be destroyed by heating in the presence of sufficient water, followed by amylose chains re-association upon cooling. Autoclaving of starch-based products leads to retrogradation and, as a result, increases the amount of resistant starch. The purpose of this study was to investigate the effect of various autoclaving temperatures (108, 121 and 134°C) and autoclave-cooling cycles (1 to 3 cycles) on the formation of resistant starch and its physicochemical and functional properties. The results showed that with increasing the autoclaving temperature as well as temperature cycles, the amount of resistant starch formation increased. The solubility of produced resistant starch was significantly higher than natural corn starch, while it did not change in term of apparent amylose. Also, the autoclaving-retrogradation process led to changes in starch crystalline type from A to B and V, and the degree of starch crystallinity also increased. Scanning electron micrographs showed significant changes in starch granules and formation of a sponge like texture which was due to the autoclaving process. Also, all textural properties (hardness, cohesiveness, springiness and gumminess) of resistant starch were reduced compared to natural corn starch.

    Keywords: Resistant starch, Autoclaving, Corn starch, Structural properties, Functional properties
  • Ensieh Montazeri, Homa Torabizadeh * Pages 201-218

    In this study Co-immobilization of α-amylase and maltogenic amylase by using of lysine functionalized magnetic nanoparticles cross-linked enzyme aggregates method was carried out for high maltose syrup production from corn starch. Nanomanetite (Fe3O4) was prepared by co-precipitation method and then, surface functionalization by lysine amino acid was achieved. Enzyme aggregation was performed by acetonitrile, acetone, tert-butanol, isopropanol, ethanol, and saturated ammonium sulfate that tert-butanol implied high enzyme activity for immobilization. Enzyme ratio of 1:9 (α-amylase: maltogenic amylase) optimum pH 6 and optimum temperature 65º C, 2 mM glutaraldehyde concentration, and enzyme to lysine ratio of 1:0.75 were the best conditions for enzyme immobilization. DLS results indicated that, mean particle size of nanomagnetites was in the range of 81.9-88.9 nm with PDI= 0.242 and zeta potential of -21 and mean particle size of immobilized enzyme was in the range of 99.60-110.5 nm with PDI= 0.088 and zeta potential of -32 respectively. The appearance of new NH2 and NH spectra in FTIR spectroscopy confirmed the enzyme''''s immobilization on magnetic nanoparticles. Moreover, immobilized enzyme preserved 80.36% of its activity after 10 consecutive cycles. Comparative study on kinetic parameters of immobilized enzyme versus free one revealed that, Vmax had not any significant change while, Km was reduced 1.5 time. The enzyme half-life of immobilized enzyme increased 2.5 times at 95º C compared to free one. Enzyme loading of immobilized enzyme on magnetic nanoparticles were determined 82%.

    Keywords: Co-immobilization of enzymes, Nanomagnetic Cross-linked enzyme aggregates, Alpha-amylase, Mltogenic amylase, Nanobiocatalyst, High Maltose Syrup
  • Mojtaba Tohidi, Faezeh Jamalizadeh, Mahdi Khani, Seyed Mohammad Safieddin, Mojtaba Naderi, Mahdi Ghasemi* Pages 219-231

    Spices in addition to effect on the taste and quality of food, it also increases the shelf-life of foods because of its antimicrobial or antioxidant properties. Different types of spices have various quality and economic value based on their geographical origin. Therefore, classification and separation based on geographic origin are of great interest to consumers and sellers and is particular importance. In this research, the ability of an electronic nose based on metal oxide semiconductor sensors as a non-destructive tool for detecting the geographical origin (India, China and Pakistan) of three spices of black pepper, cinnamon and turmeric was studied. Temperature modulation was performed as a sinusoidal voltage pattern and transient responses of sensors were analyzed for data analysis. Principal component analysis (PCA), linear discriminant analysis (LDA), support vector machine (SVM) and artificial neural network (ANN) were the methods used to achieve this goal. The results showed that the data visualization using the PCA method, created a completely distinct cluster on the PC's deformed space. By using the LDA, SVM and ANN methods, the classification accuracy was 100% based on the geographical origin for all three spices. Also, verification of these models was carried out and accuracy of 100% was achieved. Therefore, we can conclude that the electronic nose based on metal oxide semiconductor sensors under temperature modulation and in combination with the chemometrics methods as an effective and efficient tool can be used for fast and non-destructive classification of black pepper, cinnamon and turmeric samples based on geographical origin.

    Keywords: Electronic nose, Temperature modulation, Spice
  • Mohammad Kaveh, Ahmad Jahanbakhshi, Ezzatollah Askari Asli, Kamal Imanian* Pages 233-245

    The purpose of this research is to obtain the thermodynamic properties of lemon drying under the influence of ultrasonic pre-treatment in a hot air dryer. Experiments were performed using a convection dryer with ultrasound pretreatment in 40, 55 and 70 °C air temperature, 1 m/s air velocity and duration of ultrasonic pre-treatment of 0 min (for control sample), 10, 20 and 40 min. The drying kinetic of the lemon was estimated by 14 mathematical models. The results showed that the drying time decreased with increasing the air temperature and the time of applying ultrasound. The best model to predict the drying of lemons was selected by Midilli et al. The use of ultrasonic pre-treatment at different temperatures resulted in a significant increase in the effective moisture diffusivity ( ) from 5.04×10-11 to 2.00×10-10 m2/s. Activation energy ( ) of the lemon was obtained between 34.93 and 42.97 kJ/mol. The values of specific energy consumption ( ) were 47.39 to 240.46 kWh/kg.

    Keywords: Lemon, Drying, Ultrasound, Effective moisture diffusivity, specific energy consumption
  • Mohammad Javad Mahmoodi, Mohsen Azadbakht * Pages 247-256
    In this research, at first the carrots were cut into equal pieces and pre-treated with consideration of the desired level. Voltage levels were in pre-treatment of ohmic 40, 60 and 80 volts and time 2, 4 and 6 minutes. The time was a parameter that investigated in pre-treatment of blanching, with different levels of 2, 4 and 6 minutes. Immediately after pretreatment, samples were dried in microwaves at 360, 600 and 900 W. Finally, microwave dried and pre-treated samples and various levels of the mill were ground and the desired physiological properties including antioxidants, flavonoids and phenol were measured. According to the results, In most cases the lowest amount of antioxidant among the levels and parameters was 21.051% at pre-treatment of ohmic and 6 minutes. The lowest amount of flavonoids, 52.637 mg / 100 g, was related to the time of 6 minutes at pre-treatment of ohmic, and the lowest phenolic content at the blanching pre-treatment and 360 W microwave power was measured at 11.816 mg / 100 g. The results of the experiments showed that the relationship between microwave power and physiological properties measured in most cases was direct, and the relationship between the voltage and pre-treatment time with the physiological properties was inverse. Also, in most cases, it can be said that blanching pre-treatment in drying has more amounts of physiological properties.
    Keywords: Pretreatment, Physiological properties, Ohmic, blanching, Carrot
  • Fatemeh Kazemi Karaji, Hadi Orak, Saman Abdanan * Pages 257-276

    Fish quality is affected by terms of handling, maintenance and storage time. These terms make chemical changes in fish and accelerate the deterioration its of tissue and make it dangerous for human body. There are several methods use for assessment of fish freshness, most of them are costly and destructive., Therefore, in this paper a non-destructive machine vision system based on gill and eye color and textural features is proposed. . Accordingly, after segmentation of region of interest in the images (eyes and gills), the color and textural properties of the images were extracted and the most suitable ones were selected using Fisher's selection algorithm and QDA and LDA classification methods were applied. For the QDA classifier , the V_HSV (extracted from the gills), the energy and the contrast (extracted from the fish's eye) and for the LDA classifier, the energy (extracted from the eye), the contrast )extraction from the eye) ,V_HSV (extracted from the gills) ,homogeneity (extracted from the eye) and H_HSV (extracted from the gills) were extracted. The classification accuracy for QDA and LDA were 93% and 96%, respectively.

    Keywords: Carp fish, Meat, Quality evaluation, Machine vision
  • Amin Rostami, Hassan Sadrnia *, Mehdi Khojastehpour Pages 277-292

    The lack of uniform distribution of temperature in the product is one of the main problems of thermal processes. The modeling of microwave pistachio (Ahmadaghaee cv.) thermal process was studied using response surface method (RSM). The optimum conditions were determined in order to achieve the highest uniformity of temperature distribution in the product. Independent quantitative variables included the heating time (20-50 s) and the microwave power (630-900 w). In addition, an Independent qualitative variable included the position of the thermometer in six positions in the container. The dependent variable (response) is the temperature of the product under microwave heating. These experiments were performed separately for two cubic and cylindrical containers. The results of analysis of variance showed that all the main effects and the interaction are significant (P< 0.01). According to the results, the uniformity of temperature distribution in the product was more cubic than the cylindrical container. The uniformity of temperature distribution in the minimum power (630 w) was greater than the maximum power (900 w). The optimum conditions were determined in order to maximize the uniformity of temperature distribution for cylindrical containers with a heating time of 44 to 45 seconds and power of 720 to 750 watts. These conditions for the cube containers were obtained with a heating time of 44 to 47 seconds and power of 630 to 670 watts. The accuracy of the model was evaluated by calculating the root mean square error (RMSE). The low value of RMES in all six positions of the product indicates the proximity of the experimental and predicted values and confirms the model's accuracy.

    Keywords: Pistachio, Response surface, Optimization, Heating, Microwave