فهرست مطالب

نشریه مهندسی بیوسیستم ایران
سال پنجاه و یکم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/05/06
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد نوشاد، محمد حجتی*، بهروز علیزاده صفحات 407-418

    در این پژوهش، تاثیر پوشش تهیه شده از موسیلاژ دانه بالنگوی سیاه حاوی اسانس زیره سیاه بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، میکروبی و حسی گوشت گاو بررسی گردید.پوشش خوراکی به طور معنی داری از افزایش pH و افت رطوبت و کاهش سفتی بافت نمونه های گوشت جلوگیری کرد و نمونه های پوشش یافته پایداری اکسایشی بالاتری (عدد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید پایین) داشتند. رشد میکروارگانیسم های بیماری زا و مولد فساد در گوشت گاو پوشش یافته به طور معنی داری کمتر از نمونه شاهد بود (p < 0.05) و این اثر در غلظت های بالاتر اسانس بیشتر مشهود بود. ویژگی های حسی گوشت گاو نیز در حضور پوشش خوراکی زیست فعال بهتر حفظ گردید. پوشش خوراکی بر پایه موسیلاژ بالنگوی سیاه و اسانس زیره سیاه می تواند به عنوان نوع جدیدی از بسته بندی زیست فعال جهت افزایش پایداری اکسایشی و میکروبی و بهبود ویژگی های حسی محصولات گوشتی در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: گوشت گاو، تغییرات بار میکروبی، بافت، ویژگی های حسی
  • فروغ شواخی*، پرویز مرادی، انوشه رحمانی صفحات 419-431

    پروفایل اسیدهای چرب روغن زیتون بکر برخی از استان های ایران برای بررسی شباهت ها و تفاوت های آنها مورد بررسی قرارگرفت. شاخص های مورد استفاده در طبقه بندی شامل اسیدهای چرب، نسبت اولییک به لینولییک، اسیدهای چرب تک غیر اشباع (MUFA)، چند غیر اشباع PUFA))، اشباع (SFA)، نسبت MUFA به  PUFAو شاخص کاکس (Cox Index) بود. ویژگی های حسی نمونه ها برای تعیین رده بکر بررسی شد. داده ها با استفاده از تجزیه واریانس (ANOVA)، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و خوشه بندی سلسله مراتبی (HCA) ارزیابی شدند. بر اساس PCA و HCA، نمونه های روغن زیتون در دو گروه مجزا قرار گرفتند. نمونه های استان های گلستان، زنجان و قزوین (Go1، Qa1 و Z1) در گروه با رده کیفی برتر و سایر نمونه ها در گروه با رده کیفی پایین تر قرار گرفتند. با توجه به نتایج ارزیابی حسی، همه نمونه ها به غیر از نمونه های قم و فارس، فرابکر بودند. یافته های این پژوهش تا حدودی در انتخاب روغن زیتون به مصرف کننده کمک خواهد کرد.

    کلیدواژگان: اسید چرب، ارزیابی حسی، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی، خوشه بندی سلسله مراتبی، روغن زیتون
  • شهره زرگر تیزابی، مریم جلیلی*، انوشه رحمانی صفحات 433-443
    با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) اثر دو متغیر مستقل دما و زمان بر روی ویژگی های فیزیکوشیمیایی عسل  بررسی شد. نتایج نشان داد فرایندهای حرارتی اثری بر مقدار اسیدیته، بریکس، رطوبت، pH و ساکارز نمونه ها نداشتند (05/0< p) اما اثر آنها بر مقدار هیدروکسی متیل فورفورال (HMF)، پرولین، دیاستاز، شاخص رنگ قرمز و رنگ آبی معنی دار بود (05/0 > p). مقدار پرولین بین 140 تا mg/kg 230 و مقدار دیاستاز بین 1/0± 5 تا 2/0± 5/16 گوته متغیر بود. مقدارHMF  بین 2/0± 9/6 تا mg/kg 2/1 ± 2/274 در تیمارها به دست آمد. دامنه تغییرات رنگ قرمزدر نمونه ها از 06/0± 1 تا 40/0± 8/6 و رنگ آبی 06/0 ± 1/1 تا 40/0 ± 8/5 بود. نتایج بهینه سازی مدل نشان داد که بهترین دما و زمان حرارت دهی (به نحوی که مقدار دیاستاز و پرولین آن در حداکثر و مقدار HMF و تیرگی رنگ آن در حداقل بود)، به ترتیب 50 درجه سلسیوس و 120 دقیقه است.
    کلیدواژگان: پرولین، دیاستاز، هیدروکسی متیل فورفورال، عسل، فرآیندحرارتی
  • مهدی رضایی، فرامرز خدائیان*، سیدسعید حسینی، میلاد کاظمی صفحات 445-454
    در این مطالعه، استخراج پکتین از پوست کمبزه به عنوان ضایعات غذایی به کمک امواج مایکروویو بهینه سازی شد. بدین منظور، از طرح باکس-بنکن با سه متغیر مستقل توان مایکروویو، زمان پرتودهی و pH در سه سطح برای رسیدن به حداکثر راندمان تولید استفاده شد. نتایج نشان داد که حداکثر راندمان تولید (3/0 ± 4/19 درصد) در توان 600 وات، زمان 3 دقیقه و pH برابر با 5/1 بدست آمد. در ادامه، خصوصیات فیزیکوشیمیایی پکتین استخراج شده در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان داد که پکتین استخراج شده در شرایط مذکور دارای درجه استریفیکاسیون حدود 92/51 درصد، محتوای گالاکتورونیک اسید حدود 44/65 درصد و فعالیت امولسیفایری حدود 33/63 درصد بود. همچنین بررسی طیف FTIR حضور ساختار شیمیایی پکتین را تایید کرد. با توجه به نتایج بدست آمده می توان بیان داشت که پکتین پوست کمبزه را می توان در محصولات غذایی غیر رژیمی مورد استفاده قرار داد.
    کلیدواژگان: پکتین، کمبزه، بهینه سازی، گالاکتورونیک اسید، خصوصیات امولسیفایری
  • مرجان نوری*، محسن مختاریان صفحات 455-470
    گردو از مهمترین و ارزشمندترین محصولات کشاورزی کشور است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر سه متغیر pH (1، 5/1 و 2)، دما (60، 70 و 80 درجه سلسیوس) و زمان استخراج (60، 90 و 120 دقیقه) بر درصد بازده، درجه استریفیکاسیون و میزان گالاکتورونیک اسید پکتین استخراج شده از ضایعات چوب مرکزی گردوبود که از روش آماری سطح پاسخ استفاده گردید. مطابق با نتایج، شرایط بهینه استخراج با بیشترین بازده استخراج (32/14 درصد)، درجه استریفیکاسیون (03/64 درصد) و گالاکتورونیک اسید (62/63 درصد) متناسب با pH 68/1، دمای 80 درجه سلسیوس و زمان 120 دقیقه بود. روی نمونه ی بهینه پکتین آزمون های خاکستر کل، وزن مولکولی، خصوصیات امولسیفایری، ریولوژیکی و طیف سنجی مادون قرمزانجام گرفت. نتایج نشان داد خاکسترکل 14/1 درصد و وزن مولکولی نمونه بهینه پکتین 61/35 کیلو دالتون بود. این نمونه با خواص امولسیفایری مطلوب، رفتار سودوپلاستیک از خود نشان داد و نمودار طیف سنج مادون قرمز آن غنی از حضور گالاکتورونیک اسید بود.
    کلیدواژگان: چوب مرکزی گردو، پکتین، درجه استریفیکاسیون، گالاکتورونیک اسید، ضایعات
  • مسعود نوروزی زاده، سجاد پیرسا، صابر امیری*، لعیا رضازاد باری صفحات 471-484
    در این پژوهش برش های تازه پرتقال در پوشش هایی خوراکی کامپوزیتی شامل پکتین (در مقدار ثابت، یک درصد)، کربوکسی متیل سلولز (صفر، 1 و 2 درصد) و عصاره رازک (صفر، 5/0 و 1 درصد) غوطه ور شده و برای مدت 4، 9 و 14 روز در یخچال نگهداری شدند. سپس ویژگی های نمونه ها با آزمون های کیفی شامل pH، اسیدیته، آنتی اکسیدان، فنل کل، رنگ، ویتامین C و پذیرش کلی بررسی گردید. در ادامه شرایط بهینه بر اساس نتایج آزمایشات تعیین شده و دو نمونه برای آزمون های تاییدی انتخاب گردید. نمونه بهینه (شامل پوشش پکتین 1 درصد، کربوکسی متیل سلولز (CMC) 88/1 درصد و عصاره رازک 1 درصد) و شاهد (بدون پوشش  خوراکی) به مدت 10 روز در یخچال نگهداری شدند و علاوه بر آزمایشات فوق دو آزمون بررسی بافت (نفوذ) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT IR) بر روی آن ها انجام گرفت. بررسی نتایج آزمایشات نشان داد که CMC و عصاه رازک از اکسیداسیون ویتامین C جلوگیری کرده بودند. پوشش خوراکی کامپوزیتی، به خصوص درصد بالای CMC توانست مقدار ویتامین C را در برش های تازه پرتقال به خوبی حفظ کنند. همچنین بین نتایج آزمایشات نمونه شاهد و بهینه اختلاف معنی داری وجود داشت که نشان دهنده تاثیر مثبت پوشش خوراکی مورد استفاده در نگهداری برش های تازه پرتقال بود.
    کلیدواژگان: پوشش های خوراکی، زیست فعال، نگهداری، برش های تازه پرتقال، بهینه سازی
|
  • MOHAMMAD NOSHAD, MOHAMMAD HOJJATI *, BEHROOZ ALIZADEH BEHBAHANI Pages 407-418

    In this research, the effect of edible coating prepared from dragon’s head seed mucilage loaded with caraway essential oil was investigated on the physicochemical, microbial, and sensory properties of meat. The edible coating significantly inhibited the pH increment and moisture and texture losses of meat, and the coated samples had higher oxidative stability (lower peroxide and thiobarbituric acid values) compared to the control one. The growth of pathogenic and spoilage microorganisms in the coated meats were significantly lower than that in the control sample (p < 0.05) and this effect was more pronounced in the presence of higher essential oil concentrations. The sensory properties of meat were also preserved better in the presence of the bioactive edible coating. The edible coating based on the dragon’s head and caraway essential oil could be considered as a novel bioactive packaging to increase the oxidative and microbial stability and improve the sensory properties of meat products.

    Keywords: beef, Microbial changes, Texture, organoleptic properties
  • Forough Shavakhi *, Parviz Moradi, Anosheh Rahmani Pages 419-431

    The fatty acids profiles of virgin olive oil of some of the provinces of Iran were examined to investigate their similarities and differences. Indices used to classify these oils include fatty acids, oleic to linoleic ratios, monounsaturated fatty acids (MUFAs), polyunsaturated fatty acid (PUFAs), saturated fatty acids (SFAs), MUFA to PUFA ratios and Cox index. The sensory attributes of the olive oil samples were evaluated to determine their virgin category of olive oil. Analysis of variance (ANOVA), principal component analysis (PCA), and hierarchical clustering analysis (HCA) were used to evaluate the data. The olive oil samples were divided into two groups based on PCA and HCA. The samples of Golestan, Zanjan and Qazvin provinces (Go1, Qa1 and Z1) were in the higher quality group and the other samples were in the lower quality group. Considering the sensory characteristics results, all samples except for Qom and Fars were extra virgin. The findings of this study will help the consumer in selection of olive oil.

    Keywords: Fatty acids, Hierarchical clustering analysis (HCA), Olive oil, Principal Component Analysis (PCA), sensory evaluation
  • Shohreh Zargar Tizabi, Maryam Jalili *, Anoosheh Rahmani Pages 433-443
    Response surface methodology (RSM) was applied to investigate the effect of two independent variables, including temperature and time on the physicochemical properties of honey. Results showed that the thermal processing had no significant effect on free acidity, brix, moisture content, pH and sucrose of the samples (p> 0.05), while its effect on hydroxymethyl furfural (HMF), proline, diastase, red color and blue color index was significant (p< 0.05). The amount of proline varied between 140 to 230 mg/kg and the diastase content varied between 5 ± 0.1 and 16.5 ± 0.2 Goethe. The HMF content of treatments was obtained between 6.9±0.2 and 274.2±1.2 mg /kg. The range of color variations in the samples ranged from 1.0±0.06 to 6.8 ± 0.40 for red and 1.1±0.06 to 5.8 ± 0.40 for blue color. The optimization results of model showed that the best temperature and time of heating (in such a way that the amount of its diastase and proline was in the maximum and amount of its HMF and color darkness was in the minimum) is 50°C and 120 min, respectively.
    Keywords: Diastase, Hydroxymethyl furfural, Honey, Proline, Thermal processing
  • Mehdi Rezaei, Faramarz Khodaiyan *, Seyed Saeid Hosseini, Milad Kazemi Pages 445-454
    In this study, microwave-assisted extraction of pectin from Cucumis melo peel as food waste was optimized. For this purpose, Box-Behnken design with three independent variables of microwave power, irradiation time and pH at three levels was used to achieve the maximum extraction yield. The results showed that the maximum extraction yield (19.4 ± 0.3%) was obtained at power of 600 W, time of 3 min and pH of 1.5. In the next step, the physicochemical properties of the pectin extracted under optimum conditions were investigated. The finding indicated that the pectin extracted under mentioned conditions had DE of ~ 51.92%, the galacturonic acid content of ~ 65.44% and the emulsifier activity of ~ 63.33%. In addition, FTIR analysis confirmed the presence of chemical structure of pectin in the obtained supernatant.
    Keywords: Pectin, Cucumis melo, Optimization, Galacturonic acid, Emulsifying properties
  • Marjan Nouri *, Mohsen Mokhtarian Pages 455-470
    Walnut is one of the most important and valuable agricultural products in the country. The aim of this study was to investigate the effects of three variables of pH values (1, 1.5 and 2), extraction temperatures (60, 70 and 80°C) and process times (60, 90 and 120 min) on yield, degree of esterification and galacturonic acid of pectin extracted from heartwood waste of walnut using response surface statistical method. Based on the results, optimum conditions for pectin extraction with the highest extraction yield (14.32%), degree of esterification (64.03%) and galacturonic acid (63.62 %) were associated with pH 1.68, process temperature of 80°C and extraction time of 120 min. Total ash, molecular weight, emulsifier, rheological and Fourier transform infrared spectroscopy assessments were carried out on pectin optimum sample. The results showed the total ash was 14.1% and MW of pectin optimum sample was 35.61 kDa. This sample, with suitable emulsifier properties, showed pseudoplastic behavior and its FTIR spectroscopy diagram was rich in galacturonic acid.
    Keywords: Walnut Heart wood, Pectin, Esterification degree, Galacturonic acid, waste
  • Masoud Norouzi Zadeh, Sajad Pirsa, Saber Amiri *, Laya Rezazad Bari Pages 471-484
    In this study, the fresh slices of orange were immersed in composite edible coatings including pectin (constant value, 1%), carboxymethyl cellulose (0, 1, 2%) and Humulus lupulus extract (0, 0.5 and 1%) and were kept in the refrigerator for 4, 9 and 14 days. Then, the characteristics of the samples were evaluated by qualitative tests including pH, acidity, antioxidant activity, total phenol, color properties (ΔE), vitamin C and total acceptance. In the following, the optimum conditions were determined based on the results of the tests and two samples were selected for validation tests. The optimum samples (including 1% pectin coating, 1.88% carboxymethyl cellulose (CMC) and 1% Humulus lupulus extract) and control (without edible coating) were kept in the refrigerator for 10 days and in addition to the above tests, two tests of texture analysis (penetration test) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR analysis) were performed on them. The examination of the results showed that CMC and Humulus lupulusextracts prevented the oxidation of vitamin C. Composite edible coatings, especially in the high percentage of CMC, were able to maintain good vitamin C content in the fresh slices of orange. There was also a significant difference between the results of the control and optimum sample tests, indicating the positive effect of the edible coating used on the fresh slices of orange.
    Keywords: edible coatings, Bioactive, Shelf life, Fresh cute oranges, Optimization