فهرست مطالب

فناوری های نوین غذایی - سال هفتم شماره 1 (پیاپی 25، پاییز 1398)
  • سال هفتم شماره 1 (پیاپی 25، پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمد واحدی ترشیزی، محسن آزادبخت*، مهدی کاشانی نژاد صفحات 1-15

    در این تحقیق یک دستگاه گرمایش اهمیک ساخته شد و برای فرایند حرارت دهی در سه گرادیان ولتاژ ورودی (33/8، 83/10 و 33/13V/cm) و سه درصد کاهش وزن نمونه (10، 20 و 30 درصد) نسبت به وزن کل انتخاب گردید. طی فرایند حرارتی توان مصرفی، هدایت الکتریکی و ضریب عملکرد سیستم مورد محاسبه قرارگرفت. تمامی آزمایش ها در سه تکرار و با استفاده آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد و نتایج با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فاکتورهای گرادیان ولتاژ و درصد کاهش وزن برای هدایت الکتریکی، توان مصرفی، جریان ورودی، زمان فرایند حرارت دهی و ضریب عملکرد سیستم معنی دار است و با افزایش ولتاژ میزان هدایت الکتریکی، جریان ورودی و توان مصرفی افزایش و ضریب عملکرد سیستم و مدت زمان فرایند حرارت دهی کاهش یافته است. بیشترین میزان هدایت الکتریکی (49/1 S/m) در گرادیان ولتاژ 33/10 و درصد کاهش وزن 30 درصد و برای عمکرد سیستم (94/0) در گرادیان ولتاژ 33/8 ولت و درصد کاهش وزن 10 درصد بود. همچنین معادلات رگرسیونی تشکیل شده برای ضریب عملکرد سیستم و هدایت الکتریکی زمانی مناسب بود که داده های ورودی جریان، گرادیان جریان و مدت زمان فرایند حرارت دهی برای تشکیل این معادلات استفاده شده است یعنی هرچه مقدار داده های ورودی برای تشکیل معادله بیشتر باشد دقت معادلات نیز افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: آب نارنج، حرارت دهی اهمیک، هدایت الکتریکی، معادلات رگرسیونی
  • ولی رسولی شربیانی*، ابراهیم تقی نژاد، رمضان هادی پور رکنی صفحات 17-29
    امروزه استفاده از عملیات پیش تیمار برای کاهش زمان و انرژی با هدف کاهش هزینه های خشک کردن محصولات کشاورزی از جمله گیاهان دارویی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، مدلسازی و بهینهیابی پارامترهای انرژی در خشک کردن گیاه دارویی رزماری با استفاده از پیش تیمار مایکروویو پالسی در سه تیمار (W 90 به مدت min 5، W180 به مدت min 5/2 و W 360 به مدت min 5/1) و تیمار شاهد (بدون عملیات پیش تیمار) در یک خشک کن همرفتی با دماهای 40، 50 و oC 60 و سرعت هوای m/s 4/0 به کمک روش سطح پاسخ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش توان (از 90 به W 360) و دما (از 40 به oC 60) مقدار ضریب خشک شدن طی معادله درجه دوم افزایش یافت. میزان بازده انرژی، بازده خشک کردن، بازده حرارتی و بازده همرفتی با افزایش توان از 90 به W 180 و افزایش دما از 40 به oC 50 روند کاهشی پیدا کرد ولی با افزایش توان از 180 به W 360 و افزایش دما از 50 به oC 60 این میزان افزایش یافت. افزایش توان (از 90 تا W 360) و دما (از 40 به oC 50) میزان گرمای مخصوص، توان مخصوص و انرژی مخصوص را افزایش داد در حالی که با افزایش دما از 50 به oC 60 این میزان طی معادله درجه دوم روند کاهشی پیدا کرد. بر اساس مدل سازی به روش سطح پاسخ، شرایط بهینه جهت حصول بهترین پارامتر انرژی، توان مایکروویو W 360 و دمای خشک کردن oC 60 با مطلوبیت 5/99% تعیین گردید.
    کلیدواژگان: بهینه یابی انرژی، خشک کردن، انرژی مخصوص، بازده حرارتی، رزماری
  • اردشیر کرمیان، عیسی حزباوی*، فیض الله شهبازی صفحات 31-40

    گرمایش اهمیک یک فرآیند دمایی پیشرفته است که در آن ماده غذایی بعنوان مقاومت الکتریکی عمل می کند. هدف این تحقیق بررسی تغییرات زمان فرآوری (تغلیظ) و مصرف انرژی آب هویج در اثر تغییرات گرادیان ولتاژ بود. در این تحقیق رفتار گرمایش اهمیک آب هویج در گرادیان های مختلف ولتاژ (15، 20 و V/cm 25) با استفاده از الکترودهای مختلف (استیل، مس، آلومینیوم و روی) بررسی شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل جنس الکترود و گرادیان ولتاژ بر انرژی مصرفی ویژه و مدت زمان فرآوری در سطح احتمال 1% معنی دار بود. با افزایش گرادیان ولتاژ از 15 به V/cm 25، کمترین و بیشترین زمان حرارت دهی به ترتیب برابر با 95/3 دقیقه برای الکترود استیل و 09/13 دقیقه برای الکترود آلومینیوم بدست آمد. بیشترین (MJ/kg 87/3) و کمترین (MJ/kg 45/3) انرژی مصرفی ویژه تغلیظ آب هویج نیز به ترتیب در استفاده از الکترود استیل و در گرادیان ولتاژ V/cm 15 و الکترود مس در گرادیان ولتاژ V/cm 25 حاصل شد.

    کلیدواژگان: آب هویج، حرارت دهی اهمیک، نوع الکترود، گرادیان ولتاژ
  • لیلا اردمه، شهرام بیرقی طوسی*، غلامعلی گلی موحد صفحات 41-56

    اسنک های حجیم همواره بخش قابل توجهی از میان وعده افراد را در زندگی مدرن تشکیل می دهد و به دلیل طعم متنوع خود و ماندگاری بالا، طرفداران بسیاری دارد. در تهیه این اسنک ها معمولا از فناوری پخت اکستروژن استفاده می شود و می توان از مخلوطی ازچند غله مانند ذرت، برنج، گندم و ارزن استفاده نمود. در این پژوهش اثر متغیرهای اکستروژن شامل درصد مغز گردو (21-7 درصد)، سرعت چرخش ماردون (180-120 دور بر دقیقه) و رطوبت خوراک ورودی (18-12 درصد) بر خصوصیات فراورده اکسترود شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش میزان رطوبت خوراک ورودی، نسبت انبساط افزایش و جذب روغن شاخص و انحلال در آب کاهش یافت. با افزایش سرعت چرخش ماردون شاخص حلالیت در آب، جذب روغن، شاخص جذب آب و سختی کاهش یافت. با افزایش درصد مغز گردو حلالیت در آب، نسبت انبساط، شاخص جذب روغن و سختی افزایش و شاخص جذب آب کاهش یافت. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان داد که در محدوده های تعیین شده جهت دستیابی به فراورده مطلوب، شرایط بهینه فرآیند اعم از سرعت چرخش ماردون، مغز گردو و رطوبت خوراک باید به ترتیب برابر (180 دور بر دقیقه)، (14درصد) و (18 درصد) می باشد. بطور کلی می توان بیان کرد که مغز گردو تا سطح 14 درصد ضمن افزایش ارزش تغذیه ایی، قابلیت حفظ ویژگی های تکنولوژیکی اسنک را به عنوان یک میان وعده مغذی جهت عرضه به بازار داشت.

    کلیدواژگان: اسنک، اکستروژن، بلغور ذرت، شاخص جذب آب، مغز گردو
  • لحاک برزگر، سید مهدی اجاق*، علیرضا عالیشاهی، مجتبی رئیسی، عباسعلی مطلبی صفحات 57-69

    ژلاتین یک پروتیین کلوییدی منحصر به فرد است که به شکل گسترده ای در صنایع غذایی، داروسازی، پزشکی و... مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این پژوهش بهبود خواص فیلم ژلاتین تولید شده از فلس کپور معمولی (Cyprinus carpio) با استفاده از موم عسل بود. نحوه استخراج ژلاتین از فلس ماهی کپور معمولی ، شامل تیمار قلیایی، تیمار اسیدی و استخراج حرارتی با آب بود. نخست میزان خاکستر، رطوبت، پروتیین و چربی ژلاتین استخراج شده اندازه گیری شد. فیلم‏ها با ترکیب ژلاتین استخراج شده و موم عسل،)شامل دو تیمار 9/3 و 5/6 درصد موم، با استفاده از روش محلول- قالب تهیه شدند. فیلم ها از نظر ویژگی های مکانیکی، فیزیکی، ظاهری و ضد میکروبی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد میزان حلالیت، نفوذپذیری به نور و نفوذپذیری به بخار آب در مقایسه با نمونه شاهد (نمونه فیلم ژلاتینی بدون موم عسل) کاهش معنی داری نشان داد (05/0>p) ولی میزان جذب آب، جذب نور، مقاومت کششی و افزایش طول در نقطه شکست فیلم ها در مقایسه با شاهد افزایش معنی دار نشان داد (05/0>p). از سوی دیگر، تغییرات رنگ در نمونه ها معنی دار نبود (05/0>p). نتایج مربوط به مطالعات پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی نشان داد که موم عسل به طور کامل و یکنواحتی در ژلاتین پخش شده است. همچنین، نتایج مطالعات میکروبی نشان داد ترکیب ژلاتین و موم عسل در هر دو نمونه در مقایسه با شاهد اثر ضد میکروبی معنی داری بر باکتری-های لیستریامونوسیتوژنز و اشرشیاکلی داشتند (05/0>p). بطورکلی موم عسل می تواند خواص فیلم ژلاتینی تولید شده ازژلاتین استخراج شده فلس ماهی کپور معمولی را بهبود بخشد.

    کلیدواژگان: ژلاتین، موم عسل، خواص فیلم، کپور معمولی
  • مسعود نجف نجفی*، آنیتا آریان مهر، علی محمدی ثانی صفحات 71-83

    هدف از این پژوهش درون پوشانی اسانس باریجه در سیستم نانولیپوزومی و ارزیابی ویژگی های فیزیکی و میکروبی آن بود. بر همین اساس نانولیپوزوم ها با استفاده از نسبت های مشخصی از لسیتین-کلسترول به روش هیدراسیون لایه نازک و امواج فراصوت تولید و ترکیب های تشکیل دهنده اسانس با استفاده از روش اسپکتروسکوپی GC-Mass شناسایی گردید. ویژگی های فیزیکی لیپوزوم ها نظیر اندازه ذرات، شاخص پراکندگی، پتانسیل زتا و کارایی سیستم درون پوشانی مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی ویژگی های ضدمیکروبی با دو روش حداقل غلظت بازدارنده رشدو انتشار دیسک بر روی اشریشیا کلی O157:H7  انجام شد. همچنین رشد این باکتری در مجاورت غلظت های مختلفی از حداقل غلظت اسانس جهت بازدارندگی رشد در دو حالت آزاد و درون پوشانی شده در hr 24 پس از کشت ارزیابی گردید. مهم ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس، بتاپینن (84/60%) و آلفاپینن (14/9%) بودند. میانگین اندازه ذرات لیپوزوم های حاوی اسانس در محدوده nm 93/99-27/74 بود که تفاوت معنی داری با نانولیپوزوم فاقد اسانس (nm 76/138) داشت (05/0<p). افزودن کلسترول به لسیتین در غشاء دولایه ای لیپوزوم باعث افزایش اندازه ذرات و کاهش کارایی درون پوشانی شد (05/0<p). پایداری الکترواستاتیک لیپوزوم های فاقد اسانس با افزودن مقادیر مشخصی از کلسترول بهبود یافت، اما پتانسیل زتا در زمانی که اسانس در لیپوزوم ها جایگزین شد، در نمونه های دارای کلسترول تغییر معنی داری پیدا نکرد (05/0<p).  حداقل غلظت بازدارنده رشد اسانس در حالت درون پوشانی در سیستم لیپوزومی فاقد کلسترول نسبت به حالت آزاد کمتر بود. این مورد با اندازه گیری قطر هاله عدم رشد باکتری نیز تایید شد. نمونه نانولیپوزوم حاوی اسانس (دارای mg60  لسیتین) با غلظت 50 و 75% حداقل غلظت بازدارنده رشد، به شکل معنی داری باعث کاهش رشد باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در مقایسه با اسانس آزاد گردید (05/0<p). این تحقیق نشان داد که نانولیپوزوماسانس باریجه با موفقیت به روش هیدراسیون لایه نازک و امواج فراصوت تولید شد و نمونه فاقد کلسترول در غشاء لیپوزومی اثر ضدمیکروبی بیشتری بر روی اشریشیا کلی نسبت به اسانس آزاد داشت.

    کلیدواژگان: اسانس باریجه، نانولیپوزوم، اثر ضدمیکروبی، درون پوشانی، کلسترول
  • نصرالله فاضلی بورستان، امیرحسین افکاری سیاح*، ابراهیم تقی نژاد، مهدی صفی صفحات 85-95

    خواص شیمیایی و فیزیکوشیمیایی از جمله عوامل بسیار مهم در تعیین ویژگی های پخت و فرآوری برنج محسوب می شوند. در این مطالعه، امکان پیش بینی میزان آمیلوز، درجه حرارت ژلاتینه شدن، حداقل چسبندگی و پس روی چسبندگی از 120 نمونه دانه های برنج با استفاده از طیف سنجی فروسرخ نزدیک (NIRS) در ناحیه 2500-800 (nm) انجام گردید. مدل های کالیبراسیون توسط رگرسیون چند متغیره با حداقل مربعات جزیی (PLS) توسعه داده شد. پارامترهای فوق به ترتیب با پیش پردازش های SG+MSC، SG+D1، بدون پیش پردازش و بدون پیش پردازش با R2 کالیبراسیون؛ 97/0، 93/0، 97/0 و 94/0 و R2 اعتبار سنجی به ترتیب 95/0، 83/0، 90/0 و 86/0 به دست آمد. RMSECV برای پارامترهای فوق به ترتیب 27/0، 26/0، 92/4 و 95/3 به دست آمد. اعتبار هریک از مدل های کالیبراسیون به طور آماری ارزیابی شدند. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از NIRS برای تخمین خواص شیمیایی و فیزیکوشیمیایی نمونه های دانه برنج مفید است و به کارگیری آن روشی سریع برای پیش بینی است.

    کلیدواژگان: برنج، طیف سنجی (NIR)، حداقل چسبندگی، میزان آمیلوز
  • مرتضی محمدزاده مقدم، مسعود تقی زاده*، حسن صدرنیا، حمیدرضا پوررضا صفحات 97-113

    زعفران، کلاله های خشک و قرمز رنگ گیاه Crocus Sativus L. می باشد. این محصول گرانترین ادویه شناخته شده دنیا است.  خشک کردن یک مرحله مهم در فرایند زعفران است. خشک کردن باعث تغییرات فیزیکی،شیمیایی و بیوشیمیایی لازم برای رسیدن به خصوصیات دلخواه زعفران می شود. در این پژوهش سینتیک خشک شدن کلاله های زعفران با استفاده از خشک کن ترکیبی هوای داغ-مادون قرمز در سه دمای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس و دو سرعت جریان هوای داغ 3/0 و 6/0 متر بر ثانیه  و خشک کن هوای داغ با همان شرایط بررسی شد و تاثیر این روش ها بر مقدار کروسین، پیکروکروسین و سافرانال و بار میکروبی محصول نهایی بررسی شد. نتایج نشان داد که از ده مدل بررسی شده، مدل میدلی بهترین مدل جهت برازش داده های حاصل از دو روش خشک کردن بود. تابش مادون قرمز و افزایش دما و سرعت هوا باعث کاهش چشمگیر زمان خشک شدن زعفران شد. مقدار ضریب نفوذ از 1.8003×10-08 تا m2/s  2.38346×10-08 برای روش ترکیبی هوای داغ-مادون قرمز و 5.07×10-10 تا m2/s  2.7892×10-09 در خشک کردن با هوای داغ بدست آمد. مقدار انرژی فعالسازی در روش ترکیبی هوای داغ-مادون قرمز 10.43 تا 11.6 کیلو ژول بر مول متغیر بود و در روش خشک کردن با هوای داغ34.1   و 62.4 کیلو ژول بر مول بدست آمد. از نظر حفظ قدرت رنگی زعفران بیشترین کروسین در روش ترکیبی هوای داغ-مادون قرمز در دمای 50 درجه و سرعت  m/s 3/0 با میانگین    1%E440nm5/278 بدست آمد که نسبت به سایر تیمار ها بهتر بود. مطابق استاندارد ملی ایران آزمونهای میکروبی شامل شناسایی اشرشیاکلی، شناسایی انتروکوکها، شناسایی کلستریدیومهای احیاء کننده سولفیت و شمارش کپک و مخمر بر روی تیمارهای مختلف انجام گرفت. هیچ اختلاف معنی داری بین تیمارهای مختلف مشاهده نشد.

    کلیدواژگان: زعفران، سینتیک خشک کردن، مادون قرمز، هوای داغ
  • مهسا چاووشی، مهدی کدیور*، احمد ارزانی، محمدرضا سبزعلیان صفحات 115-147

    ظرفیت نگهداری حلال آرد (Solvent retention capacity)، سازگاری انواع خاصی از حلال براساس رفتار انبساطی تسریع شده برای سه جزء پلیمری آرد شامل پروتیین های گلوتن، نشاسته ی آسیب دیده و پنتوزان ها (آرابینوزایلان ها) است که به نوبه ی خود امکان پیش بینی عملکرد جداگانه ی هر یک از این اجزاء در آرد را فراهم می کند. توانایی تجزیه و تحلیل ظرفیت عملکردی اختصاصی هر جزء پلیمری آرد، کاربران نهایی را به پیش بینی بهتر عملکرد کلی آرد و به دست آوردن کیفیت فراورده بهینه، قادر می سازد. هدف از این پژوهش، ارزیابی کاربرد آزمون SRC، در تعیین برخی از مهمترین ویژگی های دانه و آرد 12 رقم چاودم (تریتیکاله) هگزاپلویید و مقایسه ی آن ها با گندم نان، گندم دوروم و چاودار به عنوان ارقام نزدیک و همچنین تعیین ضرایب همبستگی بین انواع ویژگی های دانه و آرد چاودم ها بود. در این تحقیق، از 4 حلال اصلی آزمون SRC شامل آب دیونیزه (همبسته با همه ی ترکیبات پلیمری آرد)، محلول لاکتیک اسید 5% (همبسته با ویژگی های پلیمرهای گلوتنین ها)، محلول سدیم کربنات 5% (همبسته با محتوای نشاسته ی آسیب دیده) و محلول ساکارز 50% (همبسته با ویژگی های آرابینوزایلان ها) استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، از ارقام چاودمی که دارای ویژگی های فیزیکی دانه بهتری بودند، آردهایی تولید شد که به لحاظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دارای کیفیت نانوایی بسیار بالاتری نسبت به سایر ارقام چاودم بودند. طی آزمون SRC، چنین آردهایی به علت بالا بودن کیفیت اجزاء پلیمری خود، دارای ظرفیت بیشتری برای نگهداری انواع حلال ها بودند و پروفیل های SRC مطلوب تر و بالاتری داشتند. بنابراین طبق نتایج این مطالعه، آزمون ظرفیت نگهداری حلال (SRC) به لحاظ روابط معنی دار و بسیار قوی پروفیل های آن با پارامترهای سایر روش های تعیین کننده ی کیفیت دانه و آرد، به تنهایی و به سهولت در تعیین و تشخیص ارقام با کیفیت نانوایی برتر و در نتیجه به دست آوردن فراورده با بهترین کیفیت قابل استفاده می باشد.

    کلیدواژگان: ظرفیت نگهداری حلال، پروتئین های گلوتن، نشاسته ی آسیب دیده، پنتوزان ها، ظرفیت عملکردی اختصاصی، کیفیت فراورده بهینه
  • اکرم باریاب، کامیار موقرنژاد* صفحات 149-161
    فرایند خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار آزمایشگاهی با متغیرهای دما (60، 65، 70 و 75 درجه سلسیوس) وسرعت جریان هوا (5/0، 6/0، 7/0 و 8/0متر برثانیه) بررسی گردیدند. نمونه های ولیک از متوسط محتوای رطوبت اولیه 44/37 درصدی تا محتوای رطوبت نهایی 1/63 درصدی (در مبنای تر) خشک شدند. داده های آزمایشگاهی بدست آمده به منظور بررسی و ارزیابی بهترین معادلات تجربی برازش شدند و روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیکی برای تخمین مناسبترین پارامترهای مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مدل اصلاح شده پیج بهترین مدل برای خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار می باشد. ضرایب تجربی در مدل تعمیم یافته پیج اصلاح شده می تواند به عنوان تابعی از دما و جریان هوا بیان شود و بدین ترتیب روابطی تعمیم یافته برای تخمین زمان و سرعت خشک شدن در شرایط مختلف بدست می آید. درحالیکه روابط تجربی پیشین تنها برای یک آزمایش خاص کاربرد داشتند.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، خشک کردن، خشک کن سینی دار، ولیک، روابط تجربی تعمیم یافته
|
  • Mohammad Vahedi Torshizi, Mohsen Azadbakht *, Mahdi Kashaninejad Pages 1-15

    In this investigation, an ohmic heating system was constructed and was selected for thermal process, three voltage gradient inputs (8.33, 10.83, 13.33 / cm) and three percent weight loss sample (10, 20 and 30%) compared to total weight. During the thermal process, the power consumption, electrical conductivity and coefficient performance system were calculated. All experiments were performed in three replications using factorial experiment and in a completely randomized design. Results were analyzed using SAS software. Statistical analysis results showed that voltage gradient factors and weight loss were significant for electrical conductivity, power consumption, input current, heating process time, and coefficient system efficiency. By increasing the voltage gradient, electrical conductivity, input current and power consumption increased, and the coefficient performance system and heating process time have decreased. The highest electrical conductivity (1.49 S / m) was in the voltage gradient 10.33 and 30% percent weight loss, and for coefficient performance system (0.94) was in the voltage gradient of 8.33 volts and the percent weight loss 10%. Also, the regression equations formed for the coefficient performance system and electrical conductivity were appropriate when the current input data, input voltage gradient and heating process time were used to form these equations. That is, the greater the number of input data variables for the formation of the equation, the accuracy of the equations is also increased.

    Keywords: Sour orange, ohmic thermal process, Electrical conductivity, Regression equations
  • Vali Rasooli Sharabiani *, Ebrahim Taghinezhad, Ramzan Hadipour Rokni Pages 17-29
    Today, the use of pretreatment operations has been considered to reduce the time and energy with the aim of reducing the cost of agricultural products drying, such as medicinal plants. In this research, the modeling and optimization of energy parameters in the Rosmarinus officinalis drying with microwave pretreatment was evaluated using response surface methodology in three treatments (90 W for 5 min, 180 W for 2.5 min and 360 W for 1.5 min) and control (without pretreatment) in a convection dryer at temperatures of 40, 50 and 60 oC and the constant air flow velocity of 0.4 m/s. The results showed that with increasing power (from 90 to 360 W) and temperature (from 40 to 60 °C), the amount of drying coefficient increased quadratically. The value of energy efficiency, drying efficiency, thermal efficiency and convective efficiency increased by increasing of power and temperature from 90 to 180 W and 40 to 50 oC, respectively, but these amounts decreased by increasing of power and temperature from 180 to 360 W and 50 to 60oC, respectively. The increasing of the power (from 90 to 360 W) and temperature (from 40 to 50 °C) increased the amount of specific heat, specific power and specific energy consumption, while with increasing of temperatures from 50 to 60 °C, these values were reduced during quadratic equation. Based on modeling using RSM, optimum conditions for obtaining of the best energy parameters were determined to be microwave power of 360 W and drying temperature of 60 oC with desirability 99.5%.
    Keywords: Energy optimization, Drying, specific energy consumption, Thermal Efficiency, Rosmarinus officinalis
  • Ardeshir Karamian, Isa Hazbavi *, Feizollah Shahbazi Pages 31-40

    Ohmic Heating is an advanced temperature process in which foods act as electrical resistances. The purpose of this study was to investigate the changes in the processing time or concentration and energy consumption of carrot juice due to voltage gradient changes.In this study, the behavior of the ohmic heating of the carrot juice in different gradients of voltage 15, 20 and 25 V/cm using different electrodes steel, copper, aluminum and zinc were investigated.The results showed that the interaction between the electrode and the voltage gradient on the specific energy consumption and the processing time was significant with P<0.01. By increasing the voltage gradient from 15 to 25 V/cm, the minimm and maximm of heating time were 3.95 min for the steel electrode and 13.09 min for the aluminum electrode, respectively. The highest with 3.87 MJ/kg and the lowest with 3.45 MJ/kg of the specific energy of carrot juice were also obtained using a stainless steel electrode on the gradient of 15 V/cm and an copper electrode on the gradient voltage of 25 V/cm, respectively.

    Keywords: Carrot juice, Ohmic heating, Electrode type, Voltage gradients
  • Leila Ardameh, Shahram Beiraghi Toosi *, Gholamali Golimovahed Pages 41-56

    Bulky snacks are always a considerable part of the snack of people in modern life and have many advocates due to their diverse taste and high shelf life time. In the production of these snacks, extrusion cooking technology is commonly used, and a mixture of several cereals such as corn, rice, wheat and millet can be used. In this study, the effects of extrusion variables including walnut (7-21%), different screw speeds (120-180 rpm) and feed moisture content (12-18%) on the extruded product were investigated. The results showed that increasing the feed moisture content, the expansion ratio increased and the oil absorption index (OAI) and water solubility index (WSI) decreased. With increasing screw speed, the WSI index, water absorption index (WAI), OAI index and hardness decreased. By increasing the amount of walnut, WSI index, expansion ratio, OAI and hardness increased, and the WAI decreased. Optimum condition was found to be the screw rate of 180 rpm, walnut of 14% and feed moisture content of 18%. Finally it can be concluded that walnut up to 14% increased the nutritional value, and could also maintain technological characteristics of snacks to offer to the market as a healthy product.

    Keywords: snack, extrusion, corn grits, water absorption index (WAI), Walnut
  • Lahak Barzegar, Seyed Mahdi Ojagh *, Alireza Alishahi, Mojtaba Raeesi, Abbasali Motlebi Pages 57-69

    Gelatin is a unique colloidal protein that is used extensively in the food, pharmaceutical, medical and other industries. The aim of this study was to improve the properties of gelatin films produced from common carp scales (Cyprinus carpio) using beeswax. The extraction method of gelatin from common carp scales was alkaline treatment, acid treatment and thermal extraction with water. First, ash, moisture, protein and fat content of extracted gelatin was measured. The films were obtained from gelatin mixture and beeswax (containing treatments of 3.9 and 6.5% wax) and were prepared using solvent-mold method. Films evaluated for mechanical, physical, apparent and antimicrobial properties. The results showed that solubility, permeability to light and water vapor permeability was significantly decreased (p <0.05) compared to control sample (gelatin film without  beeswax sample) while water absorption , Light absorption, tensile strength and elongation at break of films showed a significant increase compared to the control (p <0.05). On the other hand, the color changes were not significant in the samples (p> 0.05). The results of X-ray diffraction and electron microscopy showed that beeswax distribute in gelatin completely. In addition, the results of microbial studies showed that the composition of gelatin and beeswax in both of samples compared with the control, had a significant antibacterial effect on the bacteria of Listeria monocytogenes and Escherichia coli (p <0.05). Totally, beeswax can improve the properties of gelatin films produced from gelatin extracted from common carp scales.

    Keywords: Gelatin, Beeswax, Film properties, Common carp
  • Masoud Najaf Najafi *, Anita Arianmehr, Ali Mohammadi sani Pages 71-83

    The aim of this study was to encapsulate the Barije(Ferula gummosa)essential oil (EO) in liposomal system and evaluate its physical and microbial properties.  Accordingly, nanoliposomes were produced by using specific ratios of lecithin-cholesterol by thin-film hydration-sonication method. Constitutive compounds of essential oil were identified using GC-Mass.  The physical properties of the liposomes, such as particle size, polydispersity index, zeta potential, and the efficiency of encapsulating system, were studied. Evaluation of antimicrobial properties was performed by the two methods of minimum inhibitory concentration (MIC) and disc diffusion test on E. coli O157:H7. Also, the effect of sub-inhibitory concentration of EO (sub-MIC) was evaluated before and after encapsulation against the growth of bacteria over 24 h. The most important constituents of EO were β-pinene (60.84%) and α-pinin (9.14%). The average particle size of EO loaded liposomes was in the range of 74.27 to 99.93 nm, which had a significant difference with the empty nanoliposome (138.76 nm) (p<0.05). Adding cholesterol to lecithin in a double-layered membrane of liposomes increases particle size and reduces the effectiveness of encapsulation (p<0.05). Electrostatic stability of empty liposomes was improved by adding a certain amount of cholesterol, but the zeta potential did not change significantly in cholesterol-based samples when essential oil was replaced in the liposomes (p<0.05). MIC of EO in encapsulating mode was lower in the liposomal system without cholesterol than in free mode.  This was confirmed by measuring the diameter of the bacteria's lack of growth. Nanoliposome specimens containing essential oil (60 mg lecithin) with concentration of 50 and 75% MIC significantly decreased the growth of E. coli O157:H7 compared to free essential oil (p<0.05). This research showed that nano-liposomal essential oil was successfully produced by thin layer and ultrasonic hydration method and the cholesterol-free sample in the liposomal membrane had an antimicrobial effect on E. coli O157:H7 relative to its free essential oil.

    Keywords: Barije essential oil, nanoliposome, Antimicrobial effect, Encapsulation, cholesterol
  • Nasrollah Fazeli Burestan, Amirhossein Afkari Sayyah *, Ebrahim Taghinezhad, Mehdi Safi Pages 85-95

    Chemical and physicochemical properties are very important factors in determining the characteristics of rice cooking and processing. According to this study, it was possible to predict the of amylose content, gelatinization temperature, minimum and setback viscosity from 120 samples of rice grains, carried out using near-infrared spectroscopy (NIRS) in the electromagnetic region of 800-2500 nm. Calibration models were developed by partial least squares regression (PLS). The above parameters with SG + MSC, SG + D1, none pre-processing and none pre-processing preprocessing, was obtained with calibration R2; 0.97, 0.95, 0.97 & 0.94 and validation R2; 0.95, 0.83, 0.90 & 0.86, respectively. The RMSECV for these parameters was 0.27, 0.26, 4.92 & 3.95, respectively. The validity of each calibration models was statistically evaluated. Based on the results of this research, Using NIRS is useful for estimating chemical and physicochemical properties of rice grain samples and is a quick method for its quality prediction.

    Keywords: Amylose content, Minimum viscosity, rice, Spectrometry (NIR)
  • Morteza Mohammadzadeh, Masoud Taghizadeh *, Hassan Sadrnia, HamidReza Pourreza Pages 97-113

    Saffron is a dry, red color of the Crocus Sativus L. It is the most expensive spice in the world. Drying is an important step in the process of saffron production. Drying causes physical, chemical and biochemical changes to achieve the desired properties of saffron. In this study, the kinetics of drying saffron stigma using a combined hot air-infrared dryer at three temperature levels of 40, 50 and 60°C and two hot air flow speeds of 0.3 and 0.6 m/s as well as an ordinary hot-air dryer using the same conditions were studied. The effect of the studied parameters on the amount of crocin, picocrocin and safranal and the microbial load of the final product were also investigated. The results showed that, the Midley model was found to be the best model in fitting data of both drying methods. Infrared irradiation and increased temperature and air velocity caused a dramatic reduction in the drying time of saffron. The infiltration coefficient ranged from 1.8003×10-08 to 2.38346×10-08 m2/s for the hot air-infra-red method and 5.07×10- 10 to 2.7892×10-09 m2/s for hot air drying. The amount of activation energy in the combination method of hot air-infrared  varied from 10.43 kJ/mol to 11.6 kJ/mol, and was obtained at 34.1 kJ/mol and 62.4 kJ/mol in hot-air drying. In terms of maintaining the color strength of saffron, the highest crocin was obtained when the combination of hot air-infrared at 50 ° C and 0.3 m / s was used with an average of   1%E440nm 278.5, which was the highest among all other treatments. According to the national standard of Iran, microbial tests were carried out including identification of E. coli, identification of enterococci, identification of sulfite reducing clostridia and counting mold and yeast on different treatments. No significant differences were observed between the treatments.

    Keywords: saffron, Drying kinetics, IR radiation, hot-air
  • Mahsa Chavoushi, Mahdi Kadivar *, Ahmad Arzani, MohammadReza Sabzalian Pages 115-147

    Solvent retention capacity (SRC) provides a measure of solvent compatibility for the three functional polymeric components of gluten proteins, damaged starch, and pentosans (arabinoxylans) which in turn enables prediction of the functional contribution of each of these flour components. The ability to analyze the individual functional contribution of each functional component of flour would enable end-users to better predict overall flour functionality and obtain optimized product quality. The purpose of this study was to evaluate the application of the SRC test in determining some of the most important characteristics of grain and flour of 12 cultivars of hexaploid triticale and comparing them with bread wheat, durum wheat and rye as close cultivars, as well as determining correlation coefficients were between grain and flour characteristics of triticale. In this study, four major solvents of the SRC test including deionized water (correlated with all flour polymer compounds), 5% lactic acid solution (correlated with glutenin polymers properties), 5% sodium carbonate solution (correlated with damaged starch content) and sucrose solution 50% (correlated with the arabinoxylans content) were used. According to the results, of triticale cultivars with superior grain physical characteristics, flours with much superior physical and chemical characteristics than those triticale cultivars were produced. During the SRC test, such flours due to the high quality of their polymer components, had more capacity for retention of the main solvents of the SRC test and had more favorable and high SRC profiles. Therefore, according to the results of this study, the solvent retention capacity (SRC) test, in terms of its significant and highly correlated profiles with parameters of other methods determining the quality of grain and flour, alone and easily in identifies superior quality cultivars and thus gaining the product with the best quality can be used.

    Keywords: Solvent retention capacity, Gluten proteins, Damaged starch, Pentosans, Individual functional contribution, Optimized product quality
  • Akram Baryab, Kamyar Movagharnejad * Pages 149-161
    Drying process of thin layer hawthorn fruits was investigated in a tray dryer in 4 different temperatures (60,65,70, 75 C) and 4 different air velocities ( 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 m/s). The hawthorn samples were dried from original moisture content of 44.37% to final moisture content of 1.63%. The experimental data were fitted to different empirical correlations and the Genetic Algorithm optimization method was used to obtain the best parameters. The results showed that the modified Page model was the best model to describe the thin layer drying of hawthorn fruits in a tray dryer. The parameters of the empirical correlations may be presented as a function of temperature and velocity of the drying air. So, the generalized empirical correlations may describe the drying behavior of thin layer hawthorn in various conditions, while the previous empirical correlations were just applied to a certain drying experiment.
    Keywords: Genetic algorithm, Drying, Tray Dryer, Hawthorn, Generalized Correlations