فهرست مطالب

فناوری های جدید در صنعت غذا - سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، پاییز 1400)

نشریه فناوری های جدید در صنعت غذا
سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • نلما آقازاده، محسن اسمعیلی*، مصطفی تحسین یلماز صفحات 1-12

    برای پیش بینی کریستالیزاسیون و لایه گذاری شربت ساکاروز روی هسته مرکزی (فندق) طی فرایند پنینگ سخت نرخ رشد دراژه ارزیابی شد. سه محلول قندی با غلظت های 80، 85 و 87 (%w/w) تهیه گردید. محلول های ساکاروز در دمای °C 100 وارد دیگ چرخان شد و برای تثبیت دمای فرآیند پنینگ از یک شعله بیرونی استفاده شد تا این دما در °C 70±2 حفظ شود. با دمیدن مداوم هوا با دمای °C 30±1 رطوبت محیط داخلی دیگ حذف گردید. رشد دراژه ها در بریکس های مختلف محلول به-صورت تجربی تعیین شد. نرخ رشد کریستال از طریق سینتیک تبلور بر اساس اشباع، دما و غلظت محلول 03/0±125، 02/0±122 و 02/0±127 min/µm پیش بینی گردید. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دراژه ها (فعالیت آبی، وزن و رطوبت لایه روکش و مغزی، ضخامت لایه روکش، میزان قند کل و قند احیا، نرخ رشد دراژه، ضریب نفوذ متقابل، کسر جرمی کریستال، دمای انتقال شیشه ای دراژه و محلول) مورد مطالعه قرار گرفت. میزان فعالیت آبی در انواع دراژه تولیدی کمتر از 56/0 بود. با افزایش بریکس محلول ساکاروز کاهشی در درصد قند کل از 42/89 به 71/85 % و افزایشی در غلظت قند اینورت از 08/0 به 15/0 % در لایه روکش دراژه حاصل شد. روند نزولی در ضریب نفوذ متقابل سیستم از m2/s 9- 10× 11/2 به 9- 10× 94/1 با افزایش غلظت ساکاروز مشاهده گردید. افزایش غلظت اولیه شربت قندی، تاثیر معناداری در نرخ رشد کریستال نشان نداد. با کاهش قند کل بر حسب ساکاروز در دراژه، فاکتور کسر جرمی کریستال از 1/25 به 3/20 کاهش یافت. دمای انتقال شیشه ای برای دراژه °C27/31 بود و برای محلول ساکاروز- آب استفاده شده در این مطالعه °C51 پیش بینی شد. پیش بینی های مدل با نتایج تجربی مطابقت نشان داد. تغییرات این ویژگی ها در شرایط فرآیند مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: پنینگ سخت، کریستالیزاسیون شکر، مدل سازی، دراژه
  • سمیرا برنجی اردستانی، مرضیه احمدی روشن* صفحات 13-26

    سبزیجات تازه نقش مهمی در سلامتی و پیشگیری از بیماریها دارند و ناقلی مناسب برای انتقال باکتریها، انگلها و ویروسهای بیماری زا به انسان هستند. کاربرد گندزداها مانند کلر، با مخاطرات خاص خود، از راه های پاکسازی سبزیجات و پیشگیری از بیماریها است. ماندگاری این محصولات تازه محدود است و پس از سه روز، در شرایط یخچالی غیرقابل مصرف و تبدیل به تودهای از ضایعات میشوند. پرتودهی تیماری عملی برای ایمنی و افزایش ماندگاری سبزیجات تازه و فراهم نمودن امکان صادرات آنها به بازارهای بین المللی است. در این پژوهش اثرات دزهای پرتودهی گاما (kGy 0) شاهد، 25/0 ،5/0 ، C 4 بررسی شد. مطابق نتایج آماری ° 75/0 و 1 بر کیفیت میکروبی و حسی-چشایی شوید و مرزه تازه در دمای محیط و (05.0<P) بین میانگین دو تیمار از هر کدام از اثرات اصلی دز، دما و زمان و اثرات متقابل دز×زمان و زمان×دما اختلاف معنی دار وجود داشت. اثر متقابل دز×دما بر شمارش کپک و مخمر، معنی دار نبود. اثر متقابل زمان×دما×دز در آزمونهای میکروبی معنی دار نیست. در آزمونهای حسی- چشایی بین میانگین دو تیمار اثر اصلی زمان انبارمانی در بررسی پارامترهای نرمی، شکل، طعم، عطر و رنگ اختلاف معنی دار آماری وجود دارد. در شرایط انجام آزمایش بین بقیهی تیمارها برای پارامترهای اندازه گیری شده ی دیگر تفاوت معنی دار آماری مشاهده نمیشود. مطابق نتایج، نمونه های نگهداری شده در دمای محیط به علت بار میکروبی بالا در دو روز اول از چرخه مطالعه حذف شدند. در نمونه های پرتودهی تا روز هشتم روند کاهش بارمیکروبی وابسته به دز مشاهده شد. باکتریهای بیماریزای غذایی اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اوریوس، در نمونه های شاهد و kGy 25/0 حضور داشتند. با توجه به نتایج قابل پذیرش از نظر ایمنی میکروبی و حسی و چشایی، در فرآوری سبزی، ° پرتودهی kGy 5/0 همراه با نگهداری یخچالی (C 4) میتواند در افزایش ماندگاری شوید و مرزه تازه در حدود 8 روز و کاهش ضایعات استفاده شود.

    کلیدواژگان: پرتودهی گاما، شوید، مرزه، ماندگاری
  • حسین بهروزه، مریم نیکزاد*، علی اصغر قریشی، نازیلا کاکوئی صفحات 27-46

    این تحقیق با هدف استخراج پکتین از ضایعات گوجه فرنگی به روشی نوین و بررسی اثر ضدخوردگی آن انجام شد. در این راستا استخراج پکتین با امواج فراصوت، تحت شرایط مختلف نوع حلال (هیدروکلریک، اگزالیک و سیتریک اسید)، دمای استخراج (C 20، 30 و40) و زمان استخراج (min 10، 20 و30) انجام گردید. بالاترین بازده استخراج با سیتریک اسید و در دمای C40 و زمان min 30 برابر 5/18% به دست آمد. درجه استریفیکاسیون، میزان گروه متوکسیل و گالاکتورونیک اسید پکتین تحت شرایط بهینه به ترتیب برابر 53، 25 و 45 % اندازه گیری شد. جهت بررسی اثر مهارکنندگی خوردگی از نمونه ی فولاد کم کربن در محلول هیدروکلریک اسید استفاده گردید. مکانیسم عملکرد بازدارندگی توسط آزمون های الکتروشیمیایی و روش های تحلیل سطحی بررسی شد. آزمون پلاریزاسیون الکتروشیمیایی پس از h1 غوطه وری فولاد در محلول M1 اسید حاوی غلظت های مختلف پکتین (w/w % 2، 3 و 4) و در دماهای مختلف (C 20، 30 و 40) انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش دما از C20 به C40 بازده مهار از 94% به 77% کاهش یافت. همچنین انرژی فعال سازی با افزایش غلظت پکتین از w/w %2 به w/w % 4 از 76/1% به 64/0% کاهش یافت. بررسی مورفولوژی و زبری سطح فولاد توسط آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد پکتین روی سطح فولاد جذب شده و لایه ای محافظ و پایدار روی آن تشکیل و مانع از خوردگی گردید. نتایج آنالیز طیف سنج پراش پرتو ایکس عدم وجود عناصر خورنده روی سطح فولاد و صحت اثر بخشی پکتین در جلوگیری از خوردگی را تایید نمود. با توجه به نتایج حاصل، پکتین استخراجی می تواند به عنوان مهارکننده خوردگی سبز معرفی گردد.

    کلیدواژگان: پکتین، استخراج فراصوت، ضایعات گوجه فرنگی، ضدخوردگی
  • احسان فرتاش نعیمی، محمدهادی خوش تقاضا*، سلیمان عباسی صفحات 47-61

    این پژوهش با هدف یافتن بهترین دز پرتودهی و بسته بندی برای افزایش ماندگاری قارچ خوراکی دکمه ای انجام شد. برای این منظور، ابتدا نمونه ها در دو نوع بسته بندی پلی اتیلن و نانو کامپوزیت قرار گرفتند. سپس تحت دزهای kGy 0 (شاهد)، 1، 2 و 3 کیلوگری پرتودهی شده و در دمای C° 5-4 نگهداری شدند. تاثیر عوامل مذکور روی ویژگی های کیفی قارچ (درصد کاهش وزن، قطر کلاهک، pH، درصد مواد جامد محلول، سفتی بافت و میزان روشنایی) در طول مدت انبارمانی در پنج مرحله، 1، 5، 10، 15 و 20 روز پس از پرتودهی بررسی شدند. نتایج نشان داد اثر متقابل دز پرتودهی و بسته بندی، همچنین دز و زمان نگهداری برای همه ی صفات اندازه گیری شده بجز سفتی بافت در سطح احتمال 1% معنی دار بودند. براساس یافته های این بررسی، استفاده از پرتودهی در دزهای kGy 2-1 به همراه بسته بندی نانو کامپوزیتی به طور معنی داری در افزایش ماندگاری قارچ خوراکی به مدت 20 روز موثر بود.

    کلیدواژگان: پلی اتیلن، قارچ، نانو کامپوزیت، ویژگی های کیفی
  • زینب ایزدی، مصطفی مظاهری طهرانی*، فخری شهیدی صفحات 63-79

    سبوس گندم منبعی غنی از فیبر رژیمی است و به این دلیل، به کارگیری آن در صنعت غذا افزایش یافته است. میزان اسید فیتیک و فیبر رژیمی نامحلول آن بالا است و می تواند به طور معنی داری کیفیت تغذیه ای و تکنولوژیکی فراورده های غذایی را کاهش دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثر فرایند تخمیر و امواج مایکروویو بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی سبوس گندم است. نتایج نشان داد میزان اسید فیتیک طی فرایندهای تخمیر و مایکروویو به ترتیب ازmg/100g 67/4805 بهmg/100g 67/2756 وmg/100g 33/3023 کاهش یافت، اما در نتیجه استفاده ترکیبی این دو فرایند، کاهش بیشتری در میزان اسیدفیتیک مشاهده شد (mg/100g94/2205).میزان فیبر محلول نمونه شاهد (63/3 درصد) طی فرایند مایکروویو کاهش (06/1درصد)، اما در طی فرایند تخمیر (30/9 درصد) و همچنین در نتیجه فرایند ترکیبی تخمیر و مایکروویو افزایش (46/6 درصد) یافت. نتایج اندازه گیری فاکتورهای L*، a* و b* نشان داد میزان L* طی فرایند مایکروویو، تخمیر و فرایند ترکیبی از 71/56 به ترتیب به 41/50، 74/48 و 69/46 کاهش یافت. فاکتور a* از 69/4 طی فرایند مایکروویو به 90/5 و طی فرایند ترکیبی به 46/5 افزایش یافت، اما طی فرایند تخمیر تغییر معنی داری نشان نداد. فاکتور b* از 73/26 به 92/31 طی تخمیر و 63/32 طی فرایند ترکیبی افزایش، اما طی فرایند مایکروویو به 16/25 کاهش یافت. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، ایجاد سطوحی با لبه های هموار در فرایند تخمیر و ایجاد تخلخل در سطح ذرات سبوس طی فرایند مایکروویو نشان داد. براساس نتایج فرایند مایکروویو پتانسیل کاهش میزان اسید فیتیک را دارد و علاوه بر این موجب خشک شدن سبوس تخمیر شده نیز می شود، و زمان نگهداری آن را افزایش می دهد. از این رو، استفاده همزمان این دو فرایند، جهت بهبود ویژگی های فیزیکوشیمیایی سبوس، توصیه می شود.

    کلیدواژگان: سبوس گندم، تخمیر، مایکروویو، اسید فیتیک، فیبر رژیمی
  • حسن صفی یاری*، سید مهدی نصیری، محمود ناصری، مرضیه موسوی نسب، عبدالعباس جعفری صفحات 81-97

    در این پژوهش توانایی سامانه تلفیقی غیرمخرب امواج فراصوت، سنجش مقاومت الکتریکی و رنگ سنجی برای تعیین کیفیت فیله ماهی قزل آلا طی مدت نگهداری (12 روز) با تعیین ویژگی های بافتی (سختی، شکنندگی، چسبناکی، قابلیت ارتجاعی، صمغی بودن و قابلیت جویدن) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. هم زمان آزمایش های فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و حسی روی فیله ها انجام شد. عملکرد روش های شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان برای پیش بینی و مدل سازی خصوصیات بافتی مورد مقایسه قرار گرفتند. در هریک از مدل ها خصوصیات فیزیکی به عنوان ورودی و خصوصیات بافتی به عنوان خروجی در نظر گرفته شده و مدل سازی ها انجام گرفت. نتایج نشان داد در پیش بینی شاخص های سختی، شکنندگی و قابلیت ارتجاعی روش ماشین بردار پشتیبان و در شاخص های چسبناکی، صمغی بودن و قابلیت جویدن، روش شبکه عصبی توانمندی بیشتری برای مدل سازی ویژگی های بافتی را دارا بودند، به طوری که ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) شاخص های سختی، شکنندگی، چسبناکی، قابلیت ارتجاعی، صمغی بودن و قابلیت جویدن به ترتیب برابر 114/0، 025/0، 015/0، 015/0، 044/0 و 171/0 و ضریب همبستگی آنها نیز به ترتیب برابر 993/0، 985/0، 992/0، 961/0، 995/0 و 995/0 است. بنابراین سامانه پیشنهادی غیرمخرب در ترکیب با روش های هوش مصنوعی به عنوان ابزاری غیرمخرب و کارآمد برای پایش و کنترل کیفیت در طول نگهداری فیله ماهی قزل آلا ارایه می شود.

    کلیدواژگان: غیر مخرب، ماهی قزل آلا، ویژگی های بافتی، امواج فراصوت، سنجش مقاومت، رنگ سنجی
|
  • Nelma Aghazadeh, Mohsen Esmaiili *, Mustafa Tahsin Yilmaz Pages 1-12

    To predict the crystallization and layering of sucrose syrup on the central core (hazelnut) during the hard panning process, the growth rate of dragees was evaluated. Three sugar solutions were prepared with concentrations of 80, 85, and 87 (w/w%). Sucrose solutions were poured into a rotating pan at 100 ° C and an external flame was used to maintain the temperature of the panning process at 70±2 °C. By blowing air at 30±1°C, the internal humidity of the pan was removed. The growth rate of dragees in different soluble solids was determined experimentally. The crystal growth rate through crystallization kinetics based on saturation state, temperature, and solution concentration 125±0.03, 122±0.02, 127±0.02 µm/min predicted. The modeling results were consistent with the theoretical and experimental results. Physical and chemical properties of dragees including aw, weight, and moisture content, the thickness of coating layer, total sugar and invert sugar, growth rate, mutual diffusion coefficient, CMF, and glass transition temperature of dragee and solution, were studied. The amount of aw in all dragees was less than 0.56. By increasing the Brix of the solution, a decrease in the percentage of total sugar from 89.42 to 85.71% and an increase in invert sugar from 0.08 to 0.15% in the coating layer of dragees obtained. A decreasing trend was observed in the mutual diffusion coefficient from 2.11×10-9 to 1.94×10-9 m2/s with increasing sucrose concentration. Increasing the initial concentration of syrup did not show a significant effect on crystal growth rate. With the reduction of total sugar based on sucrose in dragees, the CMF factor decreased from 25.1 to 20.3. The glass transition temperature of dragee was 31.27°C, and the sucrose-water solution used in this study predicted 51°C. The predicted data were consistent with the experimental ones. Changes on those properties in process conditions have been discussed.

    Keywords: Hard Panning, Sugar Crystallization, Modeling, Dragee
  • Samira Berenji Ardestani, Marzieh Ahmadi-Roshan * Pages 13-26

    Vegetables play an important role in promoving health and preventing from diseases and they are good carriers to transmit bacteria, parasites, viruses and pathogens to humans. The use of vegetables disinfectants such as chlorine, with their own special risks, is a ways of preventing diseases. Shelf life of these products is limited, after three days at refrigerator, they will lose their consumption and will change to bulk of waste. Irradiation can be a practical treatment to increase safety and shelf-life and exporting of fresh vegetables. In this study, the effects of gamma irradiation doses of 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1 kGy on microbial and sensory qualities of fresh dill and savory at ambient temperature and 4 °C were investigated. According to the statistical results (p < 0.05), there was a significant difference the mean of two treatments of main effects of dose, temperature and time, and interaction of dose*time and time*temperature. The interaction of dose*temperature on mold and yeast count was not significant. The effect of time*temperature*dose was not significant on microbial tests. In sensory-taste tests, there was a statistically significant difference between the mean of two main effects of storage time on the parameters of softness, shape, taste, aroma and color. There was no statistically significant difference between other treatments for measured parameters. According to results samples which were stored at ambient temperature due to high microbial load in first two days were removed of study. In irradiated samples, until the eighth day, a dose-dependent reduction of microbial load was observed. Foodborne pathogenic bacteria including E.coli and Staphylococcus aureus were present in control and 0.25 kGy irradiated samples. Considering acceptable results of microbial and sensory assays, gamma irradiation at dose of 0.5 kGy at 4 °C, can enhance shelf life to 8 days and decrease fresh dill and savory wastes.

    Keywords: Gamma irradiation, Dill, savory, Shelf-life
  • Hoseyn Behroozeh, Maryam Nikzad *, Ali Asghar Ghoreyshi, Nazila Kakoui Pages 27-46

    This study aimed to extract pectin from tomato waste in a new way and to investigate its anti-corrosion properties. In this regard, pectin using ultrasonic extraction method under different conditions of solvent type, extraction temperature, and extraction time was done. The highest yield was obtained with citric acid at a temperature of 40 ˚C and 30 min equal to 18.5%. The degree of esterification, the amount of methoxyl group, and galacturonic acid of extracted pectin were measured as 53, 25, and 45%, respectively. To evaluate its inhibitory effect on corrosion, a sample of low carbon steel in hydrochloric acid solution was used. The mechanism of inhibition was discussed by electrochemical tests and surface analysis. Electrochemical polarization test was performed after 1 h immersion of carbon steel in 1 M hydrochloric acid containing different concentrations of pectin and at different temperatures. The results showed that with increasing temperature from 20 ˚C to 40 ˚C, the inhibition efficiency decreased from 94% to 77%. Also, the activation energy of corrosion rate decreased with increasing pectin concentration from 2% to 4% w / w from 1.76% to 0.64%. The results of the corrosion potential and current density showed that pectin is a mixture-type inhibitor and its inhibition is due to the geometric blocking of chemical inhibitors adsorbed on the metal surface. In addition, examination of the morphology and roughness of the steel sample surface by field diffusion scanning electron microscopy and atomic force microscopy analyzes showed that pectin was adsorbed on the steel surface and a stable protective layer was formed on the surface to prevent corrosion. The results of element composition analysis by X-ray diffraction spectroscopy showed the absence of corrosive elements on the surface of carbon steel confirmed the effectiveness of pectin in preventing corrosion.

    Keywords: Pectin, Ultrasonic extraction, Tomato waste, Anti-corrosion
  • Ehsan Fartash Naeimi, Mohammad Hadi Khoshtaghaza *, Soleyman Abbasi Pages 47-61

    This study was conducted to evaluate the influence of gamma irradiation doses and packaging materials on the shelf life of edible button mushroom )Agaricus bisporus). To do so, the fresh mushrooms were packed in two different packages: (polyethylene and nanocomposite) and immediately irradiated (0, 1, 2 and 3 kGy) then stored (2–3°C). The effect of these parameters on qualitative characteristics of mushrooms (weight loss, cap diameter, pH, total soluble solids, firmness, and whiteness) during storage (1, 5, 10, 15 and 20 days after irradiation) was evaluated. Our findings showed that the mutual interaction of irradiation dose and packaging material, also irradiation dose and storage time were significant (p < 0.01) in all measured properties except firmness. It can be concluded that using proper doses of irradiation (1-2 kGy) and appropriate packaging material (nanocomposite) could significantly increase the shelf life of edible button mushrooms for 20 days.

    Keywords: Polyethylene, Mushroom, Nanocomposite, Qualitative characteristics
  • Zeinab Izadi, Mostafa Mazaheritehrani *, Fakhri Shahidi Pages 63-79

    Wheat bran is a rich source of dietary fiber and for this reason, its application in the food industry has increased. How-ever, the amount of phytic acid and its insoluble dietary fiber is high and can significantly reduce the nutritional and technological quality of food products. The aim of this study is to investigate the effect of fermentation process and microwave radiation on physicochemical properties of bran. The results showed that the amount of phytic acid de-creased from 4805.67mg/100g to 2756.67mg/100g and 3023.33 mg/100g, respectively, but while combining these two processes, there was a significant decrease in the amount of phytic acid (2205.94 mg/100g). Amount of soluble in the control sample (3.63%) decreased during the microwave process (1.06%), while increased during the fermentation pro-cess (9.30%) as well as the combined fermentation and microwave process (6.46%). The results of measurement of L*, a* and b* factors showed that the amount of L* decreased from 56.71 to 50.41, 48.74 and 46.69 during microwave, fermentation and combined process, respectively. Factor a* increased from 4.69 during the microwave process to 5.90 and to 5.46 during the combined process, but there was no significant change during the fermentation process. Factor b* increased from 26.73 to 31.92 during fermentation and 32.63 during the combined process, but decreased to 25.16 during the microwave process. The images obtained from scanning microscopy showed the creation of surfaces with smooth edges in the fermentation process and also revealed the porosity on the surface of bran particles during the microwave process. Based on the results, microwave process has a potential to reduce the amount of phytic acid and furthermore, it causes the drying of fermented bran and increases its storage time accordingly. Therefore, simultaneous use of fermentation and microwave processes is recommended for bran processing and improving its physicochemical properties.

    Keywords: Wheat bran, Phytic acid, Dietary fiber, Fermentation, Microwave
  • Hasan Safiyari *, Seyed Mehdi Nassiri, Mahmood Naseri, Marzieh Moosavi-Nasab, Abdolabbas Jafari Pages 81-97

    In this research, the ability of the integrated non-destructive system including ultrasound, electrical resistance measurements and colorimetric assays to predict the textural properties (hardness, brittleness, viscosity, elasticity, guminess and chewiness) of trout fillets were evaluated. For this purpose, fillets were stored for 12 days at refrigerator temperature and then examined at interval times. At the same time physical, mechanical, chemical and sensory tests were performed on the fillets. The performance of neural network and support vector machine methods for predicting and modeling tissue properties were compared. In each model, physical properties were considered as inputs and textural properties as outputs and modeling was performed. The results showed that in the prediction of hardness, fragility and elasticity of the support vector machine and in the viscous, resin and chewability indices, the neural network method had more capability to model the texture properties, so that the root mean square error (RMSE) Hardness, fragility, viscosity, elasticity, gum and chewability indices were equal to 0.144, 0.025, 0.015, 0.015, 0.044 and 0.171 respectively and their correlation coefficients were equal 0.993, 0.985, 0.992, 0.961, 0.995 and 0.995. Therefore, the proposed non-destructive system in combination with artificial intelligence methods showed promises as a non-destructive and efficient tool for monitoring and quality control during trout fillet storage.

    Keywords: Non-destructive, Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Texture properties, Ultrasound, Resistance, colorimetric