فهرست مطالب

فناوری های نوین غذایی - سال ششم شماره 4 (پیاپی 24، تابستان 1398)
  • سال ششم شماره 4 (پیاپی 24، تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • الهه مقصودلو، زینب رفتنی امیری* صفحات 455-466
    در پژوهش حاضر تاثیر دماها (°C60-40) و زمان های مختف (min60-5) بر سینتیک استخراج ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی ریزوم زنجبیل تحت شرایط حمام فراصوت بررسی و مقادیر IC50 آزمون مهار رادیکال DPPH و قدرت احیاکنندگی عصاره ها محاسبه شد. نتایج نشان داد با افزایش دما، بازده استخراج ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی افزایش یافت. بیشترین بازده این ترکیبات در min 15 اول دوره استخراج به دست آمد و بعد از آن شیب استخراج کاهش یافت. همچنین بیشترین مقدار ترکیبات فنولی (69/47±75/165و µg GA/g of DW of extract56/36± 13/171) و فلاونوئیدی (80/0±43/9 و µg QE/g of DW of extract 93/0± 35/10) در انتهای مرحله استخراج سریع حدود min15، در دماهای 50 و °C60 بدون تفاوت معنی دار به دست آمد. بنابراین، فرآیند استخراج را می توان به دو مرحله استخراج سریع و استخراج آهسته تقسیم کرد. نتایج نشان داد، با استفاده از نمودارهای سینتیک می توان بیشینه استخراج ترکیبات آنتی اکسیدانی ریزوم زنجبیل را با کمترین زمان و دمای موثر به دست آورد. علاوه بر این نتایج نشان داد روش فراصوت دارای کارایی قابل ملاحظه ای در استخراج ترکیبات زیست فعال از ریزوم زنجبیل و تکنولوژی موثرتری نسبت به روش سنتی است.
    کلیدواژگان: حمام فراصوت، دمای استخراج، زمان استخراج، زنجبیل، ترکیبات فنولی، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • اسماعیل چهارپاشلو، محبت محبی*، بهروز قرآنی صفحات 467-481
    لیکوپن رنگ دانه کاروتنوئیدی چربی دوستی است که دارای خواص سلامتی بخش ویژه ای می باشد، به این دلیل بسیاری از محققین، آن را به عنوان یک ماده ارزشمند می شناسند. پایداری بسیاری از ترکیبات زیست فعال به علت فرآیندهای گوناگون فیزیکوشیمیایی و فیزیولوژی محدود می شود، به همین منظور استفاده از روش های مختلف ریزپوشانی جهت آزاد شدن کنترل شده و افزایش میزان پایداری ترکیبات زیست فعال، امری ضروری می باشد. در این پژوهش تاثیر غلظت های مختلف محلول زئین (35 و 30، 25، 20، 15 درصد وزنی/حجمی) بر تولید الیاف زئین با استفاده از روش الکتروریسی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه از غلظت بهینه جهت ریزپوشانی لیکوپن در دو سطح (0.075، 0.05درصد وزنی/ وزنی) استفاده شده است. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی الیاف زئین حاوی لیکوپن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین پروفایل رهایش لیکوپن در سه فاز دستگاه گوارش انسان (دهان، معده و روده کوچک) بررسی شد. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد الیاف یکنواخت، همگن و بدون مهره برای زئین حاصل گردیده است. راندمان ریزپوشانی لیکوپن در دو نمونه بین 88.07-85.68درصد متغیر بوده است. نتایج حاصل آزمون FTIR حاکی از آن است که ریزپوشانی به صورت موفقیت آمیز صورت گرفته و از نوع فیزیکی می باشد. علاوه بر این رهایش کنترل شده و پایدار از لیکوپن در دستگاه گوارش مشاهده شده است که این سبب افزایش در زیست دسترسی آن شده است. ریزپوشانی با استفاده از الیاف الکتروریسی شده زئین پتانسیل بالایی به عنوان یک سیستم رسانش هدفمند مناسب برای لیکوپن دارد. از این رو استفاده از این روش برای ریزپوشانی لیکوپن در صنعت غذا توصیه می شود.
    کلیدواژگان: الکتروریزپوشانی، الکتروریسی، زیست دسترسی، زئین، لیکوپن
  • بهرام فتحی آچاچلوئی*، صدیف آزادمرد دمیرچی، یونس زاهدی، رضوان شاددل صفحات 483-496
    کاربرد تکنولوژی های نوین از جمله پیش تیمار با امواج مایکروویو در دانه های روغنی منجر به افزایش راندمان روغن، مواد مغذی- دارویی و نیز پایداری اکسیداتیو بهتر روغن این دانه ها می شود. در این پژوهش، دانه های ماریتیغال (اکوتیپ قلعه بابک، آذربایجان شرقی) تحت پیش تیمار مایکروویو (800 وات) در دو زمان مختلف (2 و 4 دقیقه) قرار گرفتند و تاثیر آن روی بهبود راندمان روغن استخراجی، ویژگی های فیزیکوشیمیایی، پروفیل اسیدهای چرب و میزان توکوفرول ها در روغن استخراجی از آن بررسی شد. برای مقایسه نتایج از روغن دانه ماریتیغال بدون تیماردهی با مایکروویو به عنوان نمونه کنترل استفاده شد. نتایج نشان داد که پیش تیمار مایکروویو دانه ماریتیغال راندمان روغن استخراج شده، مقدار فنل کل و توکوفرول ها را در این نمونه ها افزایش داد. همچنین برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی روغن ماریتیغال شامل میزان کلروفیل (91/1-03/1 میلی گرم فئوفیتین درکیلوگرم روغن) و عدد صابونی (188-181 میلی گرم پتاس درگرم روغن) با تیمار مایکروویو افزایش یافتند، ولی عدد اسیدی (14/2-20/4 میلی گرم پتاس درگرم روغن)، شاخص پراکسید (23/3-22/6 میلی اکی والان اکسیژن درکیلوگرم روغن) و عدد یدی (100-109 گرم ید در100گرم روغن) با تیمار مایکروویو کاهش پیدا کردند. نتایج نشان داد که تاثیر پیش تیمار مایکروویو روی اسیدهای چرب روغن ماریتیغال ناچیز بود، بطوری که برخی از اسیدهای چرب از قبیل اسید اولئیک (C18:1) و اسید لینولئیک (C18:2)، با تیمار مایکروویو کاهش ولی اسید پالمیتیک (C16:0) و اسید استئاریک (C18:0) افزایش یافتند. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش زمان تیماردهی با مایکروویو میزان اسیدهای چرب غیر اشباع بطور ناچیزی کاهش یافتند. در کل، نتایج نشان داد که پیش تیمار با مایکروویو منجر به افزایش میزان استخراج روغن و توکوفرول ها در روغن دانه ماریتیغال می شود.
    کلیدواژگان: روغن دانه ماریتیغال، پیش تیمار مایکروویو، ویژگی های فیزیکوشیمیایی، پروفیل اسیدهای چرب، توکوفرول ها
  • محمد ابراهیم محمدپور میر، کامیار موقرنژاد*، سارا نانواکناری صفحات 497-505
    برنج در هنگام برداشت رطوبت بالایی دارد که یکی از روش های رایج جهت کاهش سرعت فساد، فرآیند خشک کردن است. در این تحقیق سینتیک خشک کردن شلتوک با هوای گرم با استفاده از 3 متغیر سرعت هوای گرم ((m/s)65/0 و 8/0)، دمای هوای گرم ((0C)50،65) و رطوبت نهایی (11 و 13%) بررسی شد. مدل سازی سینتیک خشک کردن شلتوک توسط شبکه عصبی پرسپترون چند لایه انجام شد. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم های آموزش و توابع انتقال مختلف در پیش بینی رفتار خشک کردن شلتوک، از 3 الگوریتم لونبرگ مارکوارت، پس انتشار ارتجاعی و گرادیان نزولی مقیاسی و 2 تابع انتقال تانژانت سیگموئید و سیگموئید لگاریتمی استفاده شد. نتایج حاصل از این بررسی بدین گونه بوده که حداکثر زمان خشک شدن در دمای 0C50، سرعت هوای گرم (m/s)65/0 و رطوبت نهایی 11٪ تقریبا برابر با 8 ساعت و حداقل زمان خشک شدن در دمای 0C 65، سرعت هوای گرم(m/s) 8/0و رطوبت نهایی 13٪ معادل با 1ساعت و 21 دقیقه بوده است. بنابراین به طور کلی می توان گفت با افزایش دما، سرعت و رطوبت، زمان خشک شدن کاهش می یابد. همچنین، نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که مدل سازی بوسیله ی شبکه عصبی با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوارت نسبت به سایر الگوریتم ها بهترین عملکرد را داشته و به طورکلی توپولوژی 1-11-3 با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوارت و تابع انتقال سیگموئید لگاریتمی کمترین خطا و بیشترین ضریب همبستگی نسبت به سایر حالات داشته است.
    کلیدواژگان: شلتوک، سینتیک خشک کردن، خشک کن هوای گرم، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه
  • محسن آزادبخت*، محمد واحدی ترشیزی، علی اصغری صفحات 507-520
    شبکه های عصبی مصنوعی تکنیک های مدل سازی قدرتمند هستند که با آرایه هایی از نورون ها در حافظه و یادگیری بیولوژیک کار می کنند. در این تحقیق به بررسی طبقه بندی نوع بارگذاری دینامیکی و شبه استاتیکی (لبه پهن و لبه نازک) با استفاده از داده های ورودی محتوای فنول، انتی اکسیدان، ویتامین C و سفتی با شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شده است. در این آزمایش برای طبقه بندی از دو شبکه تابع پایه شعاعی و پرسپترون چندلایه با دو تابع فعال سازی تانژانت هیپربولیک و سیگموئیدی در یک لایه مخفی با نرون هایی به تعداد 4 و 8 نرون استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین مقدار R و درصد صحیح (Percent Correct) برای بارگذاری دینامیکی (=100 - R=9999997درصد صحیح)، بارگذاری لبه نازک (=100 - R=9999993درصد صحیح) و بارگذاری لبه پهن (=100 - R=9999992درصد صحیح) بود، که در شبکه تابع پایه شعاعی با تابع فعال سازی سیگوئید و تعداد 8 نورون در لایه مخفی ایجادشده است. همچنین بیشترین داده های صحیح تشخیص داده شده برای نوع بارگذاری دینامیکی، لبه پهن و لبه نازک در شبکه های ایجادشده برای شبکه تابع پایه شعاعی مشاهده شد و این شبکه توانسته است که به طور 100 درصد برای تمامی بارگذاری ها میزان داده ها را به درستی طبقه بندی کند. درمجموع شبکه عصبی با ورودی داده های کلی توانایی مطلوبی را در طبقه بندی داده ای بارگذاری دینامیکی و شبه استاتیکی داشته است.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، گلابی، بارگذاری، طبقه بندی
  • مسعود یقبانی، آرش کوچکی*، مهدی کریمی، سید علی مرتضوی، الناز میلانی صفحات 521-532
    آرد برنج و ذرت جایگزین مناسبی برای توسعه محصولات بدون گلوتن هستند و اصلاح برخی خصوصیات آن ها با فرایندهای مختلف می‏تواند در جهت بهبود کیفیت محصولات بدون گلوتن موثر باشد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر فرایند اکستروژن بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی آرد بدون گلوتن مخلوط برنج و ذرت به نسبت 1:1 انجام شد. بدین منظور تیمارهای اکستروژن با متغیرهای دمای اکستروژن 110، 145 و  °C180 و میزان رطوبت 12، 15 و 18 % روی مخلوط آرد بدون گلوتن ذرت و برنج  اعمال گردید و ویژگی‏های شاخص جذب آب و حلالیت، نشاسته صدمه دیده، مولفه‏های رنگی، دانسیته توده و خصوصیات حرارتی توسط آزمون کالریمتری روبشی تفاضلی یا DSC بررسی شد. نتایج نشان داد که اعمال فرایند اکستروژن سبب تغییرات معنی‏داری (05/0P<) در ویژگی‏های مورد بررسی شده است، به طوری ‏که شاخص جذب آب، حلالیت و نشاسته صدمه دیده  از 88/1 g/g ، 5/4 % و 8 UCD در نمونه شاهد به 1/7- 4/4 g/g  و 5/28 - 4/11 % و 8/28-2/20 UCD در نمونه‏های مورد تیمار افزایش پیدا کرد درحالی‏که دانسیته توده و میزان روشنایی آرد به ترتیب به حداقل 48/0 و 65/75  کاهش یافتند. بررسی خصوصیات حرارتی حاکی از آن بود که دماهای ژلاتیناسیون شامل دمای شروع یا To، دمای پیک یا Tp و دمای خاتمه یا Tc به طور معنی‏داری افزایش یافتند ولی آنتالپی ژلاتیناسیون یا ∆E از j/g 93/7 در نمونه شاهد به دامنه j/g 41/5- 08/1 در نمونه‏های مورد تیمار کاهش پیدا نمود. در نهایت با توجه به تغییرات رخ ‏داده در نمونه‏های آرد طی فرایند اکستروژن، می‏توان نتیجه‏ گرفت که این فرایند پیش تیمار مناسبی برای تولید آردهایی با خصوصیات عملکردی متفاوت می‏تواند باشد و در تهیه محصولات مختلف بدون گلوتن مفید واقع گردد.
    کلیدواژگان: آرد بدون گلوتن، برنج، ذرت، فرایند اکستروژن، خصوصیات فیزیکوشیمیایی
|
  • Elahe Maghsoudlou, Zeynab Raftani Amiri * Pages 455-466
    In the present study, the effects of temperatures (40-60 °C) and different times (5-60 min) on polyphenols and flavonoids extraction kinetics using ultrasound bath were investigated, and The IC50 values of DPPH free radical scavenging activity and reducing power of the extracts were calculated. The results showed that the extraction efficiency of phenolic and flavonoid compounds increased with temperature. Also, the highest yield of these compounds were obtained during the first 15 min of extraction, and after that the slope of the extraction decreased. The highest value of phenolic compounds (165.35± 47.69 and 171.13± 36.56 µg GA/g of DW of extract) and flavonoid (9.43± 0.80 and 10.35± 0.93 µg QE/g of DW of extract) were obtained at 15 min, and 50 and 60 ° C, respectively, without significant difference. Therefore, the extraction process can be divided into two stages of rapid extraction and slow extraction. Using the kinetic curves, the maximum efficiency of the antioxidant compounds of ginger rhizome can be found with the least effective time and temperature. In addition, the results showed that ultrasound has a significant effect on the extraction of bioactive compounds from ginger rhizome compared to the traditional method.
    Keywords: Ultrasound bath, Extraction temperature, Extraction time, Ginger, Phenolic compounds, Antioxidant activity
  • Esmaeel Charpashlo, Mohebbat Mohebbi *, Behrouz Ghorani Pages 467-481
    Lycopene is a carotenoid pigment withsome special health attributes, which have attracted many researchers’ attention as a valuable ingredient. The stability of many bioactive compounds is limited due to various physicochemical and physiological processes. For this purpose, the application of different encapsulation methods for controlled release and improved stability of bioactive compounds is of great importance. In this study, the effect of various solution concentrations (15, 20, 25, 30 and 35 %w/v) on the production of zein fibers was studied. The optimized concentration was then, applied for the encapsulation process of lycopene at two levels (0.05, 0.075 %w/w). The physical and chemical properties of lycopene-containing zein fibers and the profile of lycopene release in three phases of gastrointestinal (GI) tract (mouth, stomach and small intestine) were investigated. The results of scanning electron microscopy (SEM) showed that uniform, homogeneous and beads-free fibers were obtained at the optimum conditions. The lycopene loading efficiency was measured between 85.68-88.07%. The results of FTIR test indicate that the physical entrapment of lycopene in zein microfibers was successfully occurred. In addition, controlled and stable release of lycopene in the GI simulated system which shows its appropriate bioaccessibility was observed. Encapsulation using zein electrospun microfiber has the potential to serve as a targeted delivery system for lycopene. The use of this method is therefore, recommended for the encapsulation of lycopene in the food industry.
    Keywords: Electro-Encapsulation, Electrospinning, Fiber, Bioaccessibility, Lycopene, Zein
  • Bahram Fathi, Achachlouei *, Sodeif Azadmard, Damirchi, Younes Zahedi, Rezvan Shaddel Pages 483-496
    Application of novel technologies such as microwaves pretreatment of oil seeds might increase efficiency of oil extraction, a higher quantity of nutraceuticals, and a better oxidative stability of oil. In this study, Milk thistle seeds were pretreated with microwaves (800W) for two different times(2min and 4min), to investigate the process of enhancing oil extraction yield, physicochemical properties, tocopherols and fatty acids profile of milk thistle seeds oil extracted from Iranian ecotype, namely Babak Castle (in East Azarbaijan). To compare the results, oil was also extracted from non-treated Milk thistle seed by solvent as control sample. Results showed that microwave pretreatment of Milk thistle seed increased the oil extraction yield, Total phenolic content, and tocopherols of the oil extracted by solvent. Some physicochemical properties of seed oil such as chlorophyll content (1.03-1.91 mg pheophytin/kg oil) and saponification value (181-188 mg KOH/g oil) increased, but acid value (4.20-2.14 mg KOH/g oil), peroxide value (6.22-3.23 meq O2/kg oil), and iodine value (109-100 g I2/100g oil) decreased by treatment with microwaves. Microwave pretreatment of milk thistle seeds showed negligible influence on profile and the amount of fatty acids in obtained extracts, while among the fatty acids, oleic and linoleic acids decreased, but palmitic and stearic acids increased by treatment with microwaves. Moreover, the results showed that the longer pretreatment with microwaves resulted in slightly lower unsaturated fatty acids contents from Milk thistle seed oil. In conclusion, the results recognized microwaves pretreatment as a promising technique for intensification of oil extraction and tocopherols of oil from milk thistle seeds.
    Keywords: Milk thistle seed oil, Microwaves pretreatment, Physicochemical properties, fatty acids profile, Tocopherols
  • Mohammad Ebrahim Mohammad Pour Mir, Kamyar Movagharnejad *, Sara Nanvakenari Pages 497-505
    Harvested rice has a high moisture content and it should be reduced to avoid corruption. In this study, the hot air drying was used to evaluate the kinetics of drying. This research was carried out under three variables including hot air velocity ( 0.65 , 0.8 m/s), hot air temperature ( 50 , 65 0C), and final moisture content (11, 13%). Modeling of rice drying was done by a multilayer perceptron artificial neural network. In order to evaluate the performance of training algorithms and transfer functions in predicting the drying behavior of paddy rice, three algorithms including Levenberg Marquardt, Resilient Bach Propagation and Scale Conjugate Gradient and two transfer functions including logsig and tansig were used. The results showed that the maximum drying time was approximately 8 hours at temperature of 500C, hot air velocity of 0.65 m/s and final moisture content of 11% and the minimum drying time was 1.21 hours at temperature of 650C, hot air velocity of 8 m/s and final moisture content of 13%. In general, the drying time decreased with increasing the temperature, hot air velocity and final moisture content. Also, the results of modeling showed that the levenberg Marquardt training algorithm had the best performance compared to the other algorithms. In general the topology of 3-11-1 with levenberg Marquardt training algorithm and logsig transfer function had the lowest mean square error and the highest correlation coefficient.
    Keywords: Paddy rice, Kinetic of drying, Hot air dryer, Multilayer perceptron neural network
  • Mohsen Azadbakht *, Mohammad Vahedi Torshizi, Ali Asghari Pages 507-520
    Artificial Neural Networks (ANNs) are powerful modeling techniques that work in brief with arrays of neurons in memory and biological learning. In this research, the classification of dynamic and quasi-static loading type (broad and thin edge) was investigated using input data of phenol, antioxidant, vitamin C content and stiffness with artificial neural network. In this experiment for the classification of two Radial basic function and Multilayer perceptron networks were used with two hyperbolic tangent and sigmoid activation functions in one layer. According to the obtained results, the best value for R and Percent Correct for dynamic loading was (Percent Correct = 100 - R = 9999997), loading the thin edge (Percent Correct = 100 - R = 9999993) and loading the wide edge (Percent Correct = 100 - R = 9999992), which was created in the RBF network with a sigmoid function activation and 8 neurons in the one hidden layer. Also, the most accurate data found for the dynamic loading type, the wide edge and the thin edge was observed in the networks created for the RBF network, and this network has been able to 100% accurately classify the data rate for all loads. In sum, the neural network with the input of general data has the desirable capability in the stacking of dynamic loading and quasi-static data.
    Keywords: artificial neural networks, Pear, Loading, Classification
  • Masoud Yaghbani, Arash Koocheki *, Mahdi Karimi, Seyed Ali Mortazavi, Elnaz Milani Pages 521-532
    Rice and corn flours are appropriate alternatives for developing gluten free products and modification of some of their properties by different processes could be effective for improvement of gluten-free products quality. This study was conducted to study the effect of extrusion process on physic-chemical properties of free-gluten blend flour of rice and corn (1:1 ratio). For this purpose, extrusion treatments with variables of die temperature (110, 145 and 180 °C) and feed moisture (12, 15 and 18 %) were applied and features of water absorption and solubility index, damaged starch, color parameters, bulk density and thermal properties by DSC were investigated. The results showed that applying the extrusion process lead to significant changes in all measured features so that the water absorption, solubility index and damaged starch were increased from 1.88 g/g, 4.5% and 8 UCD in control sample to 4.4-7.1 g/g, 11.4-28.5% and 20.2-28.8 UCD in treated samples respectively, whereas bulk density and lightness were reduced. Study of thermal properties showed that gelatinization temperatures including onset (To), peak (Tp) and conclusion (Tc) temperatures were raised significantly but gelatinization enthalpy (∆E) was decreased. Finally due to occurred changes in flour samples during extrusion process, it could be concluded that this process can be suitable pretreatment for production of flours with different functional properties that may be useful for preparation of various gluten-free products.
    Keywords: extrusion process, physic-chemical properties, free-gluten flour, rice, Corn