فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران - سال هفدهم شماره 6 (پیاپی 72، بهمن و اسفند 1400)

نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران
سال هفدهم شماره 6 (پیاپی 72، بهمن و اسفند 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/11/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محسن آزادبخت*، بهاره اسحاقی، علی متولی، عظیم قاسم نژاد صفحات 73-83
    به منظور حفظ بیشترین میزان توانمندی آنتی اکسیدانی و ترکیبات موثر در این توانمندی ازجمله فنل کل برگ کنگرفرنگی در یک خشک کن بستر سیال، اثرات دما، سرعت هوا و همچنین استفاده از پیش تیمارهای بلانچینگ و مایکروویو و مقایسه آن با حالت خشک شدن بدون پیش تیمار، در سه دمای 40، 50 و 60 درجه سانتی گراد و سه سطح سرعت هوا 3، 5 و 7 متر بر ثانیه موردبررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییرات دما و سرعت هوای محفظه خشک کن و روش های مختلف پیش تیمار تاثیر معنی داری بر میزان فعالیت آنتی اکسیدانی و فنل کل موجود در این گیاه داشت. براساس نتایج به دست آمده می توان نتیجه گیری کرد که با افزایش دما و سرعت هوا و استفاده از پیش تیمار بلانچینگ و مایکروویو مقدار درصد مهار رادیکال و میزان فنل کل افزایش می یابد. بیشترین درصد مهار رادیکال در دمای 60 درجه سانتی گراد و سرعت هوای 7 متر بر ثانیه در حالت خشک کردن و با استفاده از پیش تیمار مایکروویو مقدار (08/72%) به دست آمد. همچنین بیشترین میزان فنل کل مقدار 55/3 میلی گرم بر گرم ماده خشک در دمای 60 درجه سانتی گراد و سرعت هوای 7 متر بر ثانیه در حالت خشک کردن استفاده از پیش تیمار مایکروویو به دست آمد.
    کلیدواژگان: کنگرفرنگی، خشک کن بستر سیال، مایکروویو، بلانچینگ
  • ژیلا قاسمی، محمد علیزاده خالد آباد*، هادی الماسی، مهدی نیکو صفحات 85-102
    به دلیل تمایل به غذاهای طبیعی و سالم، بازار غذاهای فراسودمند به سرعت در حال رشد است. در این میان، پروبیوتیک ها به دلیل توانایی بالقوه آن ها، در فرمولاسیون های غذایی سالم، به طور جدی موردتوجه قرار گرفته اند. بیشترین نگرانی در مورد پروبیوتیک ها این است که ممکن است تعداد باکتری های پروبیوتیک در زمان مصرف کمتر از مقدار موردنیاز (CFU/g 107) باشد. بنابراین در این مطالعه، فیلم های خوراکی پروبیوتیک کربوکسی متیل سلولز (CMC) حاوی لاکتوباسیلوس کازیی و پروتیین هیدرولیزشده عضله ماهی کپور نقره ای (SCMH) تهیه شد و زنده مانی سلول های باکتری در طول 30 روز نگهداری (در فواصل زمانی 1، 10، 20 و 30 روز) در دماهای 25، 4 و 18- درجه سانتی گراد بررسی گردید. جهت استخراج پروتیین از روش انحلال قلیایی/ترسیب اسیدی استفاده شد. ایزوله پروتیین استخراجی به وسیله آنزیم آلکالاز (%5 وزنی/وزنی) در دمای °Σ 50 و 8 = pH به مدت 3 دقیقه هیدرولیز گردید. فیلم ها با انحلال SCMH و CMC با نسبت 2:1 در آب مقطر تهیه شدند و لاکتوباسیلوس کازیی با غلظت CFU/mL 108 به فیلم ها اضافه شد. خصوصیات رنگی، فیزیکی، استحکام کششی نهایی (UTS) و ازدیاد طول در نقطه شکست (EB) فیلم ها بررسی شد. الگوهای ساختاری نمونه های فیلم با پراش سنج اشعه X در دمای اتاق با زاویه پراش (θ2) از 5 تا 40 درجه به دست آمد. طیف سنجی FT-IR فیلم ها در طول موج cm-1 500-3500 ثبت شد. نتایج آنالیز FT-IR، XRD و DSC، حاکی از شکل گیری پیوند هیدروژنی بین لاکتوباسیلوس کازیی و ماتریس فیلم و همچنین اثر پلاستی سایزری SCMH بودند. به طوری که فیلم CMC خالص حاوی باکتری، بالاترین خصوصیات مکانیکی (%9/29=EB، MPa 7/3=UTS) را داشت. افزودن SCMH به فیلم ها، به طور قابل توجهی (p˂0.05) زنده مانی لاکتوباسیلوس کازیی را در همه دماها افزایش داد و توانست در پایان دوره نگهداری در دمای °Σ 4 مقدار آن را در حد log CFU/g 01/0 ±7 نگه دارد.
    کلیدواژگان: پروتئین هیدرولیزشده، لاکتوباسیلوس کازئی، کربوکسی متیل سلولز، فیلم خوراکی، پروبیوتیک
  • بهداد شدیدی*، رضا امیری چایجان صفحات 103-119
    خشک ‎کردن مواد غذایی می تواند ماندگاری آن را افزایش داده و موجب کاهش هزینه حمل و نقل و نگهداری آن شود. قانون دوم فیک معمولا برای ارزیابی فرآیندهای انتقال جرم در فرآیند خشک کردن به روش استاندارد مورداستفاده قرار می گیرد و براساس بسیاری از فرضیات است. درک معنای انتقال جرم در محصولات می تواند روند خشک شدن و کیفیت محصول را بهبود بخشد. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با استفاده از ریاضیات قدرتمند رایانه ای و کاربردی به منظور پیش بینی انتقال جرم در فرآیندهای صنعتی، شرایط جریان سیال را مدل می کند. هدف از این تحقیق بررسی عددی رفتار خشک شدن مغز پسته با استفاده از روش CFD و ارزیابی نتایج عددی در شرایط بستر سیال، نیمه سیال و بستر ثابت و همچنین دمای هوا 45 ، 60 ، 75 و 90 درجه سانتی گراد بود. در حین خشک کردن با استفاده از دینامیک سیال محاسباتی و کد CFD Fluent، جریان های خارجی و زمینه‎های دما در اطراف جسم استوانه ای (10 ×5/7 میلی متر) در تجزیه و تحلیل عددی پیش بینی می شود. برای آزمایشات خشک کردن از خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی استفاده شد. قسمت های اصلی خشک کن فن شعاعی جلو، محفظه خشک کن، بخاری برقی، اینورتر و کنترل کننده دما است. اتصالات خشک کن سنسورهای دمای ورودی و خروجی، بادسنج و کامپیوتر هستند. بخش عددی انجام و با داده های تجربی کنار هم قرار گرفت. نتیجه حل عددی در دمای 60 درجه سانتی گراد، 75 درجه سانتی گراد و 90 درجه سانتی گراد به جز در دمای هوا 45 درجه سانتی گراد، بسیار نزدیک به نتایج تجربی بود. میانگین خطای مطلق در بستر ثابت، در دمای 60، 75 و 90 درجه سانتی گراد به ترتیب 2123/0، 1257/0 و 0337/0 بود که کمتر از دمای 45 درجه سانتی گراد و مقادیر R2 برای این دماها به ترتیب 9903/0، 9705/0 و 9807/0 بود. با کاهش دما، مقادیر  و χ2 در تمام شرایط بستر افزایش می یابد. مقادیر متوسط R2 برای تمام شرایط بستر اعمال شده 9850/0 محاسبه شد. این مقدار نشان داد که توافق زیاد بین نتایج تجربی و راه حل های عددی وجود دارد.
    کلیدواژگان: خشک کن بستر سیال، خشک کن بستر نیمه سیال، خشک کن بستر ثابت، نتایج تجربی، مدل سازی، حل عددی
  • فاطمه ولیان، هادی کوهساری*، ابوالفضل فدوی صفحات 121-136
    ترکیبات و فعالیت های بیولوژیکی نوشیدنی کامبوچا به نوع دمنوش گیاهی، غلظت ساکارز و زمان تخمیر بستگی دارد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر شرایط مختلف آماده سازی بر فعالیت ضد باکتریایی نوشیدنی های حرارت دیده کامبوچا توسط روش سطح پاسخ (RSM) انجام شد. چهار نوع دمنوش گیاهی شامل چای سیاه، چای سبز، به لیمو و نعناع فلفلی با سه غلظت 2، 5 و 8 درصد ساکارز تهیه شدند و با کشت فعال کامبوچا تلقیح گردیدند. پس از 7، 14 و 21 روز، نوشیدنی ها اتوکلاو شدند و فعالیت ضدباکتریایی آنها علیه چهار باکتری شامل اشریشیا کلی، شیگلا دیسانتری، استافیلوکوکوس اوریوس و باسیلوس سریوس با روش چاهک ارزیابی شد. برای بررسی اثر غلظت ساکارز، زمان تخمیر و نوع دمنوش گیاهی بر فعالیت ضدباکتریایی نوشیدنی های حرارت دیده از RSM استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت ساکارز اثر قابل توجهی بر فعالیت ضد باکتریایی نوشیدنی های حرارت دیده علیه همه باکتری های آزمایش شده داشت. افزایش زمان تخمیر تاثیر معناداری بر فعالیت ضد باکتریایی نوشیدنی های حرارت دیده علیه اشریشیا کلی و شیگلا دیسانتری داشت. نوع دمنوش گیاهی تاثیر قابل توجهی بر فعالیت ضد باکتریایی علیه استافیلوکوکوس اوریوس و شیگلا دیسانتری داشت. بیشترین فعالیت ضد باکتریایی علیه اشریشیا کلی و شیگلا دیسانتری در نوشیدنی های تهیه شده با به لیمو مشاهده شد. نوشیدنی های تهیه شده با چای سبز بیشترین فعالیت ضد باکتریایی را در برابر استافیلوکوکوس اوریوس نشان دادند. بیشترین فعالیت ضد باکتریایی علیه باسیلوس سریوس در نوشیدنی های حرارت دیده تهیه شده با چای سیاه و نعناع مشاهده شد. به طورکلی، نتایج این تحقیق فعالیت ضدباکتریایی قابل توجه نوشیدنی های کامبوچا حرارت دیده را علیه باکتری های موردآزمون نشان داد.
    کلیدواژگان: اثر ضدمیکروبی، نوشیدنی تخمیری، شرایط تخمیر، غلظت ساکارز، زمان تخمیر
  • الهام رنجبر ندامانی، علیرضا صادقی ماهونک*، محمد قربانی، شارلوت جاکوبسن، وحید خوری صفحات 137-152

    هدف این مطالعه استفاده از واکنش میلارد به عنوان ابزاری برای گلیکوزیلاسیون پروتیین های هیدرولیزشده حاصل از نخود کاجان (Cajanus cajan) و ارزیابی این اصلاح شیمیایی بر ویژگی های آنتی اکسیدانی و امولسیفایری بود. ویژگی های شیمیایی، ترکیب آمینواسیدی و توزیع وزن مولکولی پروتیین های هیدرولیزشده موردبررسی قرار گرفت. از گلوکز، گالاکتوز و مالتودکسترین در نسبت های 1 به 2، 1 به 1 و 2 به 1 (پروتیین هیدرولیزشده به قند، وزن خشک) برای گلیکوزیلاسیون استفاده شد. فعالیت آنتی اکسیدانی از طریق دو آزمون فعالیت مهار رادیکال آزاد 1و 1- دی فنیل-2- پیکریل هیدرازیل (DPPH) و مهار نیتریک اکسید بررسی شد. امولسیون ها (روغن/آب) توسط روش سونیفیکاسیون تهیه شدند. توزیع اندازه ذرات و پتانسیل زتا امولسیون ها طی 4 روز نگهداری اندازه گیری شد. گلیکوزیلاسیون با گلوکز در نسبت 2 به 1 مهار DPPH را از 96/37% به 53/85% و مهار نیتریک اکسید را از 50/14% تا 83/54% افزایش داد. همچنین گلیکوزیلاسیون توسط هرکدام از قندها پایداری امولسیون ها را افزایش داد و تفاوت معناداری بین نوع قند مورداستفاده مشاهده نشد.

    کلیدواژگان: گلیکوزیلاسیون، واکنش میلارد، پروتئین هیدرولیزشده، آنتی اکسیدان، امولسیون
  • علی اکبر غلامحسین پور*، مصطفی مظاهری تهرانی، سید محمدعلی رضوی صفحات 153-166

    پنیر فتای فراپالایش پنیری است که عمدتا از شیر گاو تولید شده و معمولا به صورت تازه و یا پس از یک دوره کوتاه رسیدگی (60 روز) مصرف می گردد. در این پژوهش، اثر کشت های آغازگر تجاری (SafeIT 2، FRC-65 و R-704) و زمان رسیدگی (صفر تا 60 روز) بر ویژگی های شیمیایی (مواد جامد کل، چربی، پروتیین، خاکستر، نمک، اسیدیته، pH)، بیوشیمیایی (ازت محلول در 6/4 pH، اسید تری کلرواستیک و اسید فسفوتنگستیک، عدد اسیدی) و حسی (رنگ و ظاهر، آروما، بافت، طعم و پذیرش کلی) پنیر فتای فراپالایش آنالوگ بررسی گردید. بر اساس نتایج حاصله، نوع کشت آغازگر بر میزان pH، نمک، پروتیین و ازت محلول در 6/4 =pH نمونه های پنیر اثر معنی داری داشت (P≤ 0.05)، درحالی که سایر خواص شیمیایی تحت تاثیر معنی دار آن قرار نگرفت. اثر زمان رسیدگی نیز تنها بر میزان اسیدیته، pH، نمک، عدد اسیدی، پروتیین و محصولات پروتیولیز نمونه ها معنی دار بود. همچنین، کشت آغازگر و زمان رسیدگی بر خصوصیات حسی نمونه های پنیر، به جز رنگ و ظاهر، اثر معنی داری نداشتند، هرچند پنیرهای تولیدشده از کشت آغازگر SafeIT 2 در مقایسه با نمونه های تولیدشده از کشت های FRC-65  و R-704 امتیازات حسی بالاتری داشتند.

    کلیدواژگان: پنیر آنالوگ، باکتری های اسید لاکتیک، زمان رسیدگی، کشت آغازگر
|
  • Mohsen Azadbakht *, Bahareh Eshaghi, Ali Motevali, Azim Ghasemnezhad Pages 73-83
    In this study, temperatures (40, 50, and 60°C), air velocity (3, 5, and 7 m/s) and pre-treatment (without pre-treatment, blanching, and microwave) were used as variables for investigation of antioxidant activity of dried artichoke leaves. The results revealed that variations in temperature and air velocity of the drying chamber and different pre-treatments significantly affected the free radical scavenging level and total phenol content in this plant. Based on the results obtained, it can be concluded that by increasing the temperature and air velocity and using blanching and microwave pre-treatments, the free radical scavenging level and total phenol content increased. The maximum percentage of free radical scavenging was 72.08% at 60°C and an air velocity of 7 m/s in the drying state by using microwave pre-treatment. The maximum total phenol content was 3.55 mg/g of dry matter at 60°C and an air velocity of 7 m/s in the drying state by using microwave pre-treatment.
    Keywords: Artichoke, Fluidized bed dryer, Microwave, Blanching
  • Zhila Ghasemi, Mohammad Alizadeh Khaled Abad *, Hadi Almasi, Mehdi Nikoo Pages 85-102
    Nowadays, probiotics have been seriously considered for their potential application in healthy food formulations. The most highlighted concern about probiotics is that the number of probiotic bacteria at the time of consumption may be lower than the required value (107 CFU/g). A new approach is the immobilization of probiotic cells in the matrix of edible films. So in this study, edible carboxymethyl cellulose (CMC) probiotic films containing Lactobacillus casei, and the silver carp muscle protein hydrolysates (SCMH) prepared by using limited Alcalase hydrolysis, were analyzed and the viability of bacterial cells was determined at 25, 4, and -18°C for 30 days. An alkaline solubilization/acid precipitation method was used to isolate silver carp white muscle proteins. Protein isolate (3%, W/V) was hydrolyzed with 5% E/S ratio (w/w) Alcalase at 50°C and pH 8.0 for 3 min. Briefly, films were prepared by dissolving SCMH and CMC powder (1.5%, w/v) in a ratio of 1:2 in distilled water and L. casei was added to a final concentration of 108 CFU/mL. Probiotics were counted at intervals of 1, 10, 20, and 30 day. The physical, mechanical [Ultimate tensile strength (UTS) and elongation at break (EB)], thermal and structural properties were determined. XRD patterns of the film samples collected by X-ray diffractometer (XRD) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy of the film samples were recorded. The results indicated that the addition of SCMH significantly (p˂0.05) improved the L. casei viability at all three temperatures. Thickness, moisture absorption, and water vapor permeability (WVP) of the films were not influenced by addition of the probiotic. However, the addition of SCMH negatively affected the film’s mechanical properties. The FT-IR analysis confirmed the formation of hydrogen bonds between L. casei and the CMC matrix, the XRD and differential scanning calorimetry (DSC) analyses confirmed the plasticizing effect of SCMH on the films. Thus, CMC films containing L. casei showed the highest UTS (3.7 MPa) and EB (29.9%). Generally, the results indicated that the SCMH incorporated CMC-based film can be a good carrier for probiotics as bioactive food packaging system with promising potential for shelf life extension of perishable foods.
    Keywords: Protein hydrolysates, L. Casei, Carboxymethyl Cellulose, Edible films, Probiotic
  • Behdad Shadidi *, Reza Amiri Chayjan Pages 103-119
    The drying of food can extend the shelf life of food, reduce transportation and storage costs. Fick's second law is commonly used to evaluate the mass data in the drying process in a standard way and is based on many assumptions. Understanding the meaning of mass transfer in products can improve the drying process and product quality. Computational fluid dynamics (cfd) models fluid flow situations utilizing powerful computer and applied mathematics in order to predict mass transfer in industrial processes. The aim of this research was numerical study of the drying behavior of pistachio nut using CFD method and evaluating the numerical results in the bed condition of fluid, semi fluid and fix bed as well as air temperatures of 90, 75, 60 and 45°C. During drying using computational fluid dynamic and the Fluent CFD code, the external flow and temperature fields around the cylindrical object (7.5× 10 millimeter) will be predicted in the numerical analysis.  A laboratory fluid bed dryer was used for drying experiments. The main parts of the dryer are forward radial fan, drying chamber, electrical heater, inverter, temperature controller. The dryer attachment tools are input and output temperature sensors, anemometer and computer. The numerical part was verified and juxtaposed with the experimental data. The numerical solution result at 60, 75 and 90°C were so close to experimental results except for air temperature of 45°C. Mean absolute error in fix bed, at 60, 75 and 90°C were 0.2123, 0.1257 and 0.0337 which were lower than 45°C temperature and R2 values for these temperatures were 0.9903, 0.9705 and 0.9807, respectively. As the temperature decreased, the values of Eabs and X2 increased in all bed conditions. The average value of R2 for all applied bed conditions was 0.9850. This value showed high correlation between experimental and numerical results.
    Keywords: Semi fluid bed drying, Fluid bed drying, Fix bed drying, Experimental results, Modeling, Numerical Solution
  • Fateme Valiyan, Hadi Koohsari *, Abolfazl Fadavi Pages 121-136
    The composition and biological activities of kombucha beverage depends on type of herbal tea, concentration of sucrose and the fermentation time. This study aimed to investigate the effect of different preparation conditions on antibacterial activity of heated kombucha beverages by Response Surface Methodology (RSM). Four types of herbal teas, including black tea, green tea, lemon verbena and peppermint were prepared with three concentrations of sucrose (2, 5 and 8%) and inoculated with active kombucha culture. After 7, 14 and 21 days, beverages were heated by autoclaving and their antibacterial activity against four bacteria including Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Staphylococcus aureus and Bacillus cereus was evaluated by well method. The RSM was used to investigate the effect of sucrose concentration, fermentation time and type of herbal tea on antibacterial activity of heated beverages. Increasing sucrose concentration had significant effect (P<0.0001) on antibacterial activity of heated beverages against all tested bacteria. Increasing of fermentation time had significant effect (P< 0.0001) on antibacterial activity of heated beverages against E. coli and S. dysenteriae. Type of herbal tea had significant effect on antibacterial activity against S. aureus and S. dysenteriae. The highest antibacterial activity against E. coli and S. dysenteriae was observed in beverages prepared with lemon verbena. Beverages prepared with green tea showed highest antibacterial activity against S. aureus. The highest antibacterial activity against B. cereus was observed in heated beverages prepared with black tea and peppermint. In general, the results showed significant antibacterial activity of heated kombucha beverages against the tested bacteria.
    Keywords: Antimicrobial effect, Fermented beverage, Fermentation conditions, Sucrose concentration, Fermentation time
  • Elham Ranjbar Nedamani, Alireza Sadeghi Mahoonak *, Mohammad Ghorbani, Charlotte Jacobsen, Vahid Khouri Pages 137-152

    The aim of the present study was to use the Maillard reaction as a means to glycosylate protein hydrolysates obtained from Cajanus cajan and to evaluate the effects of this chemical modification on antioxidant and emulsifying properties. Chemical properties, amino acid composition, and molecular weight distribution of the hydrolysates were evaluated. Glucose, galactose, and maltodextrin in the ratios of 1:2, 1:1, and 2:1 (hydrolysate: sugar, dry weight basis) were used for glycosylation. Antioxidant activity was evaluated by 1, 1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and nitric oxide scavenging. The sonication technique was used to prepare the (oil/water) emulsions. The droplet size distribution and zeta potential of the emulsions were measured during 4 days of storage. Results showed that glycosylation by glucose in the ratio of 2:1 increased DPPH scavenging activity from 37.96% to 85.53% and nitric oxide inhibition activity from 14.50% to 54.83%. Although glycosylation improved emulsifying stability of glycosylated hydrolysates compared to non-glycosylated hydrolysates, no significant difference was observed between the three examined sugars.

    Keywords: Glycosylation, Maillard reaction, Protein hydrolysate, Antioxidant, Emulsion
  • Aliakbar Gholamhosseinpour *, Mostafa Mazaheri Tehrani, Seyed Mohammad Ali Razavi Pages 153-166

    UF- Feta cheese is mostly produced from bovine milk and is usually consumed fresh or only after a short period of ripening (60 days). In this research, the influence of commercial starter cultures (SafeIT 2, FRC- 65 and R- 704) and ripening time (0- 60 days) on chemical (total solids, fat, protein, ash, salt, acidity, pH), biochemical (pH 4.6, TCA, PTA-soluble nitrogen, acid degree value) and sensory (color and appearance, aroma, texture, flavor and total acceptance) characteristics of UF- Feta cheese analogues was investigated. According to our results, the starter culture types were known to have a significant effect (P≤ 0.05) on pH, %salt, %protein, and pH 4.6- soluble nitrogen of cheeses, whereas the other chemical properties were not affected by them. Ripening time only significantly (P≤ 0.05) influenced %acidity, pH, %salt, acid degree value (meq acid 100 g-1 fat), %protein and %proteolysis products of samples. Also, the starter culture and ripening time did not affect the sensory properties significantly, excluding color and appearance, however, the produced cheeses from SafeIT 2 had higher sensory scores compared with the others containing FRC- 65 and R- 704 cultures.

    Keywords: Analogue cheese, Lactic acid bacteria, ripening time, starter culture