فهرست مطالب

نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
سال چهاردهم شماره 3 (پیاپی 35، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/09
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حامد حسن زاده*، بابک قنبرزاده، دنیا میناسیان صفحات 1-33

    امروزه نگرانی مصرف کنندگان از اثرات سمی و سرطان زای مواد افزودنی مصنوعی و تمایل آن ها به مواد غذایی سالم، تولیدکنندگان را به استفاده از افزودنی های طبیعی، سالم و تولید غذاهای عملگرا تشویق می کند. در واقع متداول ترین روش برای توسعه غذاهای عملگرا، غنی سازی محصولات غذایی با ترکیبات زیست فعال در طول تولید می باشد. بسیاری از ترکیبات زیست فعال حاوی خواص آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی، طعم دهندگی، رنگ دهندگی، تغذیه ای و درمانی هستند که به طور گسترده در صنایع غذایی استفاده می شوند. ترکیبات زیست فعال فواید زیادی برای سلامتی دارند، اما معایب متعددی آنها از جمله تاثیر ارگانولپتیک بالا به دلیل تلخی و طعم تند برخی از ترکیبات، حلالیت، پایداری و زیست فراهمی پایین منجر به محدودیت استفاده از آن ها در غذا می شود و از طرف دیگر بسیاری از این ترکیبات نسبت به حرارت حساس هستند و در طول فرآوری مواد غذایی از بین می روند. بنابراین، محققان برای غلبه بر این چالش ها و بهبود عملکرد و زیست فراهمی بالای ترکیبات زیست فعال طبیعی، درون پوشانی آن ها را به عنوان یک راهکار مناسب پیشنهاد کردند که می توان آنرا بر حسب اندازه ذرات حامل، به نانو و میکرو درون پوشانی طبقه بندی کرد. گرچه استفاده کنونی از نانوامولسیون ها در محصولات غذایی نسبتا محدود است، اما این سیستم های کلوییدی پتانسیل قابل توجهی برای کاربرد در چندین زمینه را دارند. نانو امولسیون ها مدتهاست به دلیل قابلیت استفاده گسترده در داروها، سموم دفع آفات، مواد آرایشی، مواد غذایی، رنگ و کاربردهای محیطی محبوبیت یافته اند. ازجمله کاربردهای سیستم های نانو امولسیونی در صنایع غذایی می توان به نقش آن ها در فرمولاسیون مواد غذایی و نوشیدنی های دارای ترکیبات فراسودمند پوشش یافته مانند کوآنزیم Q1، لیکوپن، لوتیین، بتاکاروتن، اسیدهای چرب امگا سه، ویتامین ها A ،D3،E ، فیتواسترول ها و ایزوفلاون ها اشاره کرد. سیستم های حامل مبتنی بر نانوامولسیون باید با ماتریس غذایی سازگار باشند و حداقل تاثیر را بر خصوصیات ارگانولپتیک غذا مانند طعم، شکل ظاهری و بافت آن داشته باشند. بطور کلی درون پوشانی ممکن است محافظت و تحویل پایدار ترکیبات فعال را در فرمولاسیون مواد غذایی ایجاد کند، پایداری این ترکیبات را در طول شرایط فرآوری و نگهداری بهبود بخشد و همچنین ممکن است به کنترل و حفظ رهایش ترکیبات طبیعی در ماتریس های محصولات غذایی کمک کند، بنابراین، تاثیر آن ها را برای مدت طولانی تری فراهم می کند. در صنایع غذایی، نانوامولسیون ها برای درون پوشانی، تثبیت و تحویل ترکیباتی مانند طعم دهنده ها، اسیدهای چرب امگا سه، ویتامین ها، مواد نگهدارنده و مواد مغذی مورد بررسی قرار گرفته اند. لذا این بررسی به طور خلاصه پیشرفت های اخیر در استفاده از نانوامولسیون ترکیبات زیست فعال را به عنوان یک افزودنی طبیعی در محصولات غذایی مختلف از جمله محصولات بر پایه روغن، محصولات لبنی، محصولات گوشتی و آبمیوه ها بیان می کند. براساس نتایج، کاربرد ترکیبات زیست فعال طبیعی در شکل نانوامولسیون در فرمولاسیون این محصولات غذایی منجر به بهبود فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی، زیست فراهمی و ویژگی های حسی و تغذیه ای مواد غذایی غنی شده گردیده است.

    کلیدواژگان: نانوامولسیون، اسانس، زیست فراهمی، غذاهای عملگرا، غنی سازی
  • ناصر کهن نیا، عبدالله رمضانی قرا*، کوشان نایب زاده، فرانک بیگ زاده صفحات 35-54

    سابقه و هدف :

    در صنعت غذا، نانوتکنولوژی می تواند راه کارهای مناسبی برای بسته بندی موادغذایی با ماندگاری کوتاه را ارایه دهد. امروزه نانوکامپوزیت ها به دلیل مزایای فراوانی که دارند در بسته بندی موادغذایی بسیار مورد توجه هستند. پلیمرها کاربردهای وسیعی در بسته بندی مواد غذایی دارند و مطالعات زیادی در مورد استفاده هم زمان از نانوذرات و پلیمرها در بسته بندی مواد غذایی انجام شده است که می توان آن را به اثر هم افزایی این نانوذرات نسبت داد. از مهم ترین اهداف بسته بندی مواد غذایی، افزایش ایمنی و کیفیت محصولات غذایی در زمان نگهداری، حمل و نقل و محافظت از آن در برابر عوامل نامطلوب مانند فساد شیمیایی، فساد میکروبی، اکسیژن، رطوبت، نور و نیروهای خارجی می باشد. هدف از این مطالعه بررسی اثر فیلم تهیه شده از پلی اتیلن ترفتالات (PET) حاوی نانوذرات اکسید روی (ZnO)، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و دی اکسید تیتانیوم + اکسید روی (TiO2+ZnO) در مقادیر25/0 ، 2 و 25/2% وزنی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی مایونز بسته بندی شده است.

    مواد و روش ها

    نانوکامپوزیت های مبتنی بر PET حاوی 2% وزنی نانوذرات TiO2 و 25/0% وزنی نانوذرات ZnO از طریق اختلاط مذاب با استفاده از دستگاه اکسترودر تهیه شد. مخلوط های نانوذرات PET قبل از بارگیری در اکسترودر در آون با دمای 170 درجه سانتیگراد خشک و به طور هم زمان از فیدر به اکسترودر تغذیه گردید. مواد در حین عبور از اکسترودر ذوب و کاملا مخلوط شدند. مذاب حاصل از اکسترودر با عبور از یک حوضچه آب سرد خنک شدند و برای ساخت گرانول ها وارد آسیاب گرانول گردید. نمونه PET خالص به عنوان شاهد و پریفرم های مبتنی برPET حاوی نانوذرات قالب گیری گردید. در پایان مرحله قالب گیری از چیلرها برای خنک سازی پریفرم ها استفاده شدند. بطری های مبتنی بر PET حاوی نانوذرات با دمیدن پریفرم در شرایط گرما و فشار مناسب به مدت 120 تا 140 ثانیه تولید گردید. مورفولوژی و اندازه ذرات لایه های بطری با استفاده از FE-SEM مورد بررسی قرار گرفت. سپس ویژگی های فیزیکوشیمیایی شامل رنگ-سنجی،pH و اسیدیته مایونز، پایداری اکسیداتیو و پراکسید، اسیدیته روغن استخراج شده و مهاجرت یون های Zn+2 و Ti+2 طی 90 روز نگهداری در دمای اتاق (2± 22 درجه سانتیگراد) بررسی شد.

    یافته ها

    بر اساس تصاویر FE-SEM، فیلم بطری های پلیمری حاوی نانوذراتZnO و TiO2 سطح صاف و همواری تری نسبت به فیلم بطری های پلیمری نانوذرات ZnO+TiO2 نشان دادند. نتایج بررسی های فیزیکوشیمایی نشان داد که شاخص روشنایی, pH، پایداری اکسیداتیو، عدد اسیدیته و پراکسید نمونه مایونز در طول 90 روز انبارداری در بطری حاوی نانوذرات نسبت به نمونه شاهد کاهش معنی داری داشته است. با توجه به نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر شاخص های زمان ماندگاری مایونز افزایش می یابد.

    نتیجه گیری

    با توجه به اهمیت امولسیون های غذایی مانند مایونز، توجه به ویژگی های کیفی و زمان ماندگاری این چاشنی محبوب ضروری است. استفاده از این نانوکامپوزیت ها می تواند یک رویکرد امیدوارکننده برای ایجاد بسته بندی فعال جدید در صنایع غذایی باشد.

    کلیدواژگان: اکسید روی، بسته بندی فعال، پلی اتیلن ترفتالات، زمان ماندگاری، نانو ذرات
  • آیسان ایزانلو، علیرضا صادقی ماهونک*، هدی شهیری طبرستانی، سیده نرگس مظلومی کیاپی، محسن رشیدزاده صفحات 55-78

    سابقه و هدف :

    رادیکال های آزاد و هیدروپراکسیدهای حاصل از واکنش های اکسیداسیون باعث افت کیفیت مواد غذایی و همچنین عامل بروز بیماری های مختلف نظیر سرطان می باشند. به دلیل نگرانی هایی که در مورد ایمنی و سلامت بلند مدت آنتی اکسیدان های سنتزی مانند BHT و BHA وجود دارد، تقاضا برای آنتی اکسیدان های طبیعی و ایمن هم چون پپتیدهای زیست فعال به شکل گسترده ای افزایش پیدا کرده است. پپتیدهای زیست فعال به عنوان پروتیین های هیدرولیز شده ای تعریف می شوند که پس از ورود و جذب در بدن، دارای اثرات سلامتی-بخش مشخصی هستند.

    مواد و روش ها

    هدف این پژوهش بهینه سازی شرایط هیدرولیز پروتیین پودر قارچ دکمه ای (Agaricus bisporus) با آنزیم آلکالاز به منظور تولید پروتیین هیدرولیزشده با خواص آنتی اکسیدانی مناسب بود. جهت انجام این پژوهش ابتدا قارچ خوراکی پس از خریداری از بازار و انجام فرآیندهای آماده سازی مربوطه به پودر تبدیل گردید. سپس به منظور بهینه سازی تولید پروتیین های هیدرولیز شده قارچ با حداکثر فعالیت آنتی اکسیدانی به روش سطح پاسخ متغیرهای مستقل زمان، دما و نسبت آنزیم به سوبسترا و متغیر وابسته اندازه گیری قابلیت آنتی اکسیدانی نمونه هیدرولیز شده (به روش فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH، قدرت احیاء یون آهن و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل) تعریف شدند. دماهای مورد استفاده در محدوده ی 55-40 درجه سانتی گراد، زمان بین 30 تا 210 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا 1تا 3 درصد بود که توسط روش سطح پاسخ بهینه سازی شدند. در این تحقیق از نرم افزارآماری Design Expert برای اعمال طرح آماری سطح پاسخ استفاده شد. طرح آماری مذکور به صورت کامپوزیت مرکزی با تعداد 20 تیمار آزمایشی شامل شش تکرار در نقطه ی مرکزی، طراحی گردید.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده نشان دادند که کلیه پارامترهای مورد بررسی (غلظت آنزیم، دما و زمان هیدرولیز) تاثیر مشخصی بر روی فعالیت آنتی اکسیدانی محصول هیدرولیز شده تولیدی دارند. بر اساس نتایج مشخص گردید که جهت تولید پروتیین هیدرولیز شده از پودر قارچ با فعالیت آنتی کسیدانی بالا (فعالیت مهار رادیکال آزادDPPH ، قدرت احیاکنندگی یون آهن و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل) توسط آنزیم آلکالاز شرایط بهینه هیدرولیز شامل دمای 5/47 درجه سانتی گراد، زمان 197 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا 1/2 درصد بود که با درجه مطلوبیت 100 درصد منطبق با فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH معادل با 661/10 درصد (رقت ده برابری نمونه)، قدرت احیاکنندگی یون آهن معادل با 45/2 (جذب در700 طول موج نانومتر) و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل برابر با 224/1 (جذب در طول موج 695 نانومتر) بود.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که با بهینه سازی شرایط هیدرولیز پروتیین حاصل از پودر قارچ خوراکی می توان به محصولی با حداکثر قابلیت آنتی اکسیدانی دست یافت که دارای پتانسیل کاربرد به عنوان یک افزودنی طبیعی و فراسودمند در فرمولاسیون مواد غذایی می باشد.

    کلیدواژگان: قارچ خوراکی دکمه ای، هیدرولیز آنزیمی، ویژگی های آنتی اکسیدانی، بهینه سازی
  • فاطمه حنیفی واحد، مانیا صالحی فر*، علیرضا رحمن صفحات 79-100

    سابقه و هدف :

    چربی های جامد نقش اساسی در بهبود سفتی، ویسسکوزیته، قابلیت پخش پذیری، پلاستیسیته و طعم محصولات غذایی دارند و به همین دلیل یکی از ترکیبات مهم و ضروری در صنایع غذایی می باشند. با این وجود بیشتر چربی های جامد حاوی اسیدهای چرب اشباع و ترانس هستند که می توانند تاثیر نامطلوبی روی سلامتی انسان داشته باشند. اولیوژل ها چربی های ساختار یافته ای هستند که در آن روغن در ساختارهای سه بعدی به دام می افتد. تولید چنین ساختارهایی می تواند محتوی چربی های جامد در محصولات غذایی را کاهش دهد. بنابراین اولیوژل ها به عنوان ساختارهای نوین جهت جایگزین جزیی چربی های جامد و شورتنینگ ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. از این رو هدف از این پژوهش تولید مافین های کم چرب با استفاده از اولیوژل های برپایه موم کارنوبا و روغن هسته انگور به عنوان جایگزین روغن در فرمولاسیون مافین بود.

    مواد و روش ها

    روغن موجود در فرمولاسیون مافین با اولیوژل های برپایه موم کارنوبا و روغن هسته انگور در سطوح مختلف (صفر تا 100 درصد) جایگزین شد و با نمونه شاهد از لحاظ ویسکوزیته، محتوی رطوبت، حجم مخصوص، خصوصیات رنگی (L*، a و b)، خصوصیات میکروبی و خصوصیات حسی مقایسه گردید.

    یافته ها

    خصوصیات ریولوژیکی نمونه های مختلف خمیر نشان داد که همه نمونه ها دارای رفتار رقیق شونده با برش بودند. با افزایش درصد بکارگیری اولیوژل ویسکوزیته ظاهری همه نمونه ها و اندیس قوام آن ها کاهش یافت. محتوی رطوبت نمونه های مافین حاوی اولیوژل بیشتر از نمونه شاهد بود. با افزایش درصد بکارگیری اولیوژل تا سطح 50 درصد، حجم مخصوص کیک ها افزایش یافت. با این وجود افزایش بیشتر اولیوژل از 50 تا 100 درصد به طور معنی داری (05/0>p) منجر به کاهش حجم مخصوص آن ها شد. تغییرات شاخص های رنگی (L*، a و b) نشان داد که با بکارگیری اولیوژل تا سطح 50 درصد تاثیر معنی داری (05/0>p) روی شاخص L* نداشت اما به طور معنی داری (05/0>p) شاخص های a و b را افزایش داد. افزایش زمان نگهداری به طور معنی داری (05/0>p) شاخص L* را کاهش و شاخص های a و b را افزایش داد. همچنین افزایش مدت زمان نگهداری منجر به افزایش تعداد کپک ها و مخمرها در نمونه های مافین شد و با افزایش سطح بکارگیری اولیوژل تعداد کپک ها و مخمرها افزایش یافت. ارزیابی خصوصیات حسی نمونه های مافین نشان داد که نمونه های حاوی اولیوژل از 10 تا 50 درصد از لحاظ خصوصیات حسی تفاوت معنی داری با نمونه شاهد نداشتند (05/0<p) ولی با افزایش درصد بکارگیری اولیوژل از 50 درصد به بالا منجر به کاهش معنی دار (05/0>p) تمامی خصوصیات حسی نمونه های مافین در مقایسه با نمونه شاهد و سایر تیمارها شد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی می توان نمونه ای که حاوی 50 درصد اولیوژل برپایه موم کارنوبا و روغن هسته انگور بجای روغن می باشد را به عنوان نمونه برتر انتخاب نمود.

    کلیدواژگان: مافین، اولئوژل، روغن هسته انگور، موم کارنوبا
  • محمدمهدی طاعتی کلی*، فاطمه اشعاری، مهران حبیبی رضائی، سجاد تاجدینی صفحات 103-124
    سابقه و هدف

    اسید ایکوزاپنتانوییک (EPA) و اسید دکوزاهگزانوییک (DHA) از اسیدهای چرب امگا 3 هستند که نقش قابل توجهی را در پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری ها ایفا می کنند. گزارشات متنوعی، اثرات پیشگیرانه و درمانی آنها بر بیماری های التهابی از جمله آسم، همچنین بر بیماری های قلبی و عروقی، بیماری های وابسته به استرس اکسایشی مانند بیماری کبد چرب غیر الکلی، علاه برآن بر روماتویید و بیماری های روحی و روانی را اشاره داشته اند. علاوه بر موارد فوق، این اسید های چرب اثرات پیشگیرانه ای بر علیه سرطان و کبد چرب دارا می باشند. با توجه به آنکه اسید های چرب بس غیر اشباع (چند غیر اشباع) در بدن انسان سنتز نمی شوند و همچنین رژیم غذایی انسان ها به صورت عمده از روغن های گیاهی تامین می شود که حاوی اسید های چرب امگا 6 می باشند، بدین سبب لازم است اسید های چرب امگا 3 از منابع غذایی تامین شوند، که منابع دریایی و به وبژه روغن ماهی (بسته به گونه) دارای مقادیر بالایی از اسیدهای چرب غیراشباع (PUFA) و نیز EPA و DHA می باشد. از منابع اصلی روغن ماهی می توان به گونه های پلاژیک صید شده اشاره داشت، مانند ماهی آزاد، تون ماهیان، آنچوی، شاه ماهی و کاپلین که دارای گوشت چرب هستند. همچنین، میتوان از گوشت چرب آنها جهت تولید خوراک ماهی و روغن ماهی استفاده کرد. علاوه بر آن به منظور استخراج روغن ماهی می توان از زایدات ماهی که امکان مصرف مستقیم توسط انسان را ندارند، استفاده نمود.

    روش ها

    اولین و مهمترین گام جهت تخلیص اسیدهای چرب امگا 3، استخراج روغن ماهی و در ادامه، تغلیظ اسید های چرب امگا3 می باشد. تا کنون روش های متنوعی از جمله هضم قلیایی، روش بلای ودایر، استخراج با حلال ایزوپروپیل الکل و غیره گزارش شده اند. اما در این مقاله مروری، روش های مختلف استخراج روغن ماهی شامل پرس مرطوب (Wet pressing) ، استخراج سرد (Cold extraction)، استخراج با استفاده از آنزیم (Enzymatic extraction) و استخراج با سیال فوق بحرانی (Supercritical fluid) و همچنین فناوری های گوناگون تخلیص امگا 3، از جمله روش های کمپلکس اوره (Urea complexation) ، کروماتوگرافی با سیال فوق بحرانی (Supercritical Fluid Chromatography (SFC)) ، تقطیر مولکولی (molecular distillation) و استخراج آنزیمی (Enzymatic extraction) مورد بررسی قرار گرفته است.

    نتیجه گیری

    با توجه به مصرف رو به رشد اسیدهای چرب امگا 3 به عنوان یکی از مهمترین مکمل های دارویی و غذایی نیاز به تحقیقات و تولید بیشتر در این زمینه احساس می شود. از بین روش های ذکر شده در فوق، روش پرس مرطوب به عنوان روش صنعتی برای تولید روغن ماهی استفاده می شود. همچنین تقطیر مولکولی روش متداول و صنعتی جهت تغلیظ اسید های چرب امگا 3 در جهان می باشد. اسیدهای چرب امگا3 تغلیظ یافته در روش های مختلف به دو صورت اتیل استر (در روش های تقطیر مولکولی، SFE و SFC) و تری آسیل گلیسرول می باشند که قابلیت جذب مورد دوم بالاتر است.

    کلیدواژگان: PUFA، روغن ماهی، اسید های چرب امگا 3، پرس مرطوب، تقطیر مولکولی
  • پانیذ کاوسی، محبوبه کشیری*، مرتضی خمیری، محمد قربانی، سمیرا عشقی نیا صفحات 125-139

    سابقه و هدف:

     میوه آپونتیا (Opuntia stricta) با نام متداول گلابی کاکتوس به عنوان منبعی جهت تولید ترکیبات پلی ساکاریدی (موسیلاژ) شناخته می شود که دارای خاصیت ژل کنندگی می باشد. هیدروژل ها شبکه های پلی مری سه بعدی همراه با اتصالات عرضی هستند که دارای قابلیت جذب مقدار زیادی آب بوده و در سال های اخیر استفاده ازاین ترکیبات به عنوان عامل سفت کننده و یا ژل دهنده در محصولات غذایی افزایش یافته است. در میان سیستم های هیدروژلی، هیدروژل پروتیین آب پنیر به دلیل ارزش تغذیه ای بالا، خواص عملکردی مناسب و سازگاری زیستی، مورد استقبال صنعت غذا قرار گرفته است. با توجه به اهمیت بهبود ویژگی های عملکردی پروتیین آب پنیر، در این مطالعه تولید هیدروژل نوین (هیدروژل های هیبریدی) در ترکیب با هیدروژل آپونتیا (دارای ترکیبات پلی ساکاریدی) مورد بررسی قرار گرفت. لذا هدف از این مطالعه بررسی رفتار هیدروژل هیبریدی ایزوله پروتیین آب پنیر- پالپ آپونتیا (W-Op H) به لحاظ رفتار ریولوژیکی و ویژگی های بافتی به عنوان تابعی از غلظت پروتیین و پلی ساکارید بود.

    مواد و روش:

     پودر میوه آپونتیا طی فرایند خشک کردن غیر مستقیم (خشک کن هوای گرم) از پالپ میوه فراهم گردید و سپس هیدروژل های پایه شامل هیدروژل پالپ آپونتیا (Op) (20 درصد وزنی- وزنی) و هیدروژل ایزوله پروتیین آب پنیر (W) (15 درصد وزنی- وزنی) تهیه و در نسبت های مختلف هیدروژلی (80-20، 70-30، 60-40، 50- 50: Op/W) با کمک همزن برقی با دور آهسته به مدت 1 دقیقه با یکدیگر مخلوط شدند و در نهایت ویژگی های بافتی (ویسکوزیته، چسبندگی، سفتی و قوام) ، ظرفیت نگهداری آب، نرخ تورم و خواص ریولوژیکی آن ها بررسی شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین داده ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح 5 درصد صورت گرفت.

    یافته ها

    افزایش نسبت هیدروژل آپونتیا به هیدروژل پروتیین آب پنیر سبب افزایش معنا دار ویسکوزیته، انسجام و پیوستگی، سختی و چسبندگی هیدروژل های هیبریدی (W-Op H)در مقایسه با شاهد پروتیینی (پروتیین آب پنیر) در سطح اطمینان 95 درصد گردید. همچنین ظرفیت نگهداری آب و نرخ تورم با افزایش نسبت هیدروژل آپونتیا در مخلوط هیدروژلی افزایش یافت)05/0 (P ≤. به طوری که نمونه هیدروژل آپونتیا (شاهد پلی ساکاریدی) و هیدروژل ایزوله پروتیین آب پنیر (شاهد پروتیینی) به ترتیب دارای بیشترین (89/42 ± 71/694 درصد) و کمترین نرخ تورم (19/7 ± 22/340 درصد) در بین سایر نمونه ها بودند. از طرفی افزودن هیدروژل آپونتیا به هیدروژل ایزوله پروتیین آب پنیر سبب تقویت رفتار ویسکوالاستیک مخلوط گردیده به گونه ای که با افزایش نسبت هیدروژل آپونتیا، مدول های ذخیره و افت در نمونه های هیدروژل هیبریدی افزایش یافت. تانژانت اتلاف مربوط به تمامی نمونه های هیدروژل بین 24/0 تا 36/0 بود که می توان دریافت نمونه های تولیدی، شبه ژل بوده و رفتار الاستیک در آن ها غالب تر از رفتار ویسکوز بود.

    نتیجه گیری

    هیدروژل هیبریدی) 40-60 (Op/W: به دلیل دارا بودن بالاترین ویسکوزیته (N.sec 26/34)، بیشترین ظرفیت نگهداری آب (93/99 درصد) و نرخ تورم مناسب (66/495 درصد) به عنوان بهترین نمونه در جهت تغلیظ کنند گی و بهبود بافت مواد غذایی پیشنهاد گردید. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که افزودن ترکیبات پلی ساکاریدی نظیر هیدروژل آپونتیا به هیدروژل پروتیین آب پنیر سبب بهبود رفتار ریولوژیکی نمونه ها (افزایش مدول ذخیره و افت) گردید. 

    کلیدواژگان: هیدروژل هیبریدی، میوه آپونتیا، ایزوله پروتئین آب پنیر، سفت کننده و بافت دهنده
  • محمود کهنه پوشی*، الهام آزادفر، محمدامین حیدرزادی، اعظم آزادفر، زهره بهرامی صفحات 141-152
    سابقه و هدف

    روغن های خوراکی و چربی ها بخش مهمی از رژیم غذایی انسان را تشکیل می دهند. اکسیداسیون، از دو جهت تاثیر نامطلوبی بر نگهداری روغن ها دارد که این دو مورد شامل کاهش عمر انبارمانی و افت ارزش غذایی به دلیل تولید ترکیبات نامطلوب و همچنین ایجاد خاصیت سرطان زایی در حین حرارت دهی بالا می باشد. برای جلوگیری ازاکسایش روغن ها، روش های متعددی وجود دارد که یکی از این موارد، افزودن آنتی اکسیدان های سنتزی می باشد. با توجه به این که آنتی اکسیدان های سنتزی اثرات نامطلوبی مانند اثر جهش زایی و سرطان زایی در بدن انسان دارند، لذا تحقیق بر روی منابع آنتی اکسیدان های طبیعی به منظور جایگزین کردن ترکیبات سنتزی ضروری به نظر می رسد. در حال حاضر، توجه به آنتی اکسیدان ها و نگهدارنده های طبیعی از جمله عصاره های گیاهی روبه افزایش است. مهم ترین ویژگی مثبت آنتی اکسیدان های طبیعی در مقایسه با آنتی اکسیدان سنتزی، ایمن بودن آن ها و پذیرش بالا توسط مصرف کننده ها می باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش ابتدا عصاره اتانولی فلفل دلمه ای قرمز به روش فراصوت استخراج گردید. سپس قدرت مهار رادیکال های آزاد عصاره ها در غلظت های 100، 200، 400، 800، 1600 پی پی ام باآزمون DPPH مورد سنجش قرار گرفت. جهت بررسی نتایج، از طرح آماری کاملا تصادفی استفاده گردید. اطلاعات با استفاده از نرم افزار آماری SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال انجام شد. برای ترسیم نمودارها نیز از نرم افزار نسخه 2016 Microsoft Excel استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که با افزایش غلظت عصاره از100 تا 1600پی پی ام خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره افزایش یافت. با افزایش غلظت عصاره در روغن سویا، فعالیت مهار کنندگی رادیکال های آزاد توسط روغن به طور چشمگیری افزایش یافت اختلاف آماری معنی داری بین غلظت های 100، 200، 400، 800، 1600 با نمونه شاهد در سطح 01/0 وجود داشت. بیشترین قدرت مهارکنندگی رادیکال آزاد توسط روغن در غلظت 1600 پی پی ام و کمترین میزان آن در نمونه شاهد مشاهده شد؛ به طوری که در غلظت 1600 پی پی ام خاصیت آنتی اکسیدانی افزایش یافت.

    نتیجه گیری کلی:

     نتایج حاصل از پایداری اکسایشی روغن حاوی غلظت های مختلف نشان داد که نمونه حاوی غلظت 1600 پی پی ام عصاره فلفل دلمه ای قرمز در کاهش اندیس TBA و افزایش شاخص پایداری اکسایشی نسبت به سایر غلظت ها و همچنین نسبت به آنتی اکسیدان سنتزی BHT در غلظت 200 پی پی ام تاثیر بیشتری داشته است. با توجه به وجود ترکیبات فنولیک و فعالیت آنتی اکسیدانی در غلظت های بالاتر عصاره فلفل دلمه ای و تاثیر مثبت در حفظ کیفیت روغن ، کاهش اکسیداسیون در طی مدت نگهداری در مقایسه بین نمونه شاهد فاقد آنتی اکسیدان و نمونه حاوی آنتی اکسیدان سنتزی مشهود است. از این رو قابلیت آنتی اکسیدانی بالاتر غلظت 1600 پی پی ام عصاره نسبت به سایر غلظت ها را طی فرآیند حرارتی می توان به مقادیر باقی مانده بیشتر ترکیبات فنلی موجود در آن در دمای 65 درجه سلسیوس و همچنین مقدار بالای این ترکیبات در عصاره نسبت داد.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان های طبیعی، فلفل دلمه ای قرمز، روغن سویا، پایداری اکسایشی
|
  • Hamed Hassanzadeh *, Babak Ghanbarzadeh, Donia Minasian Pages 1-33

    These days, consumers' concerns about the toxic and carcinogenic effects of artificial additives and their desire for healthy foods encourage manufacturers to use natural, healthy additives and produce functional foods. In fact, the most common way to develop functional foods is to enrich food products with bioactive compounds during production. Many bioactive compounds contain antioxidant, antimicrobial, flavoring, coloring, nourishing and therapeutic properties that are widely used in the food industry. Bioactive compounds have many health benefits, but their many disadvantages, including high organoleptic effect due to the bitterness and spicy taste of some compounds, low solubility, stability and bioavailability, limit their use in food and on the other hand Many of these compounds are sensitive to heat and are lost during food processing. Therefore, to overcome these challenges and improve the performance and high bioavailability of natural bioactive compounds, researchers have proposed their encapsulation as a suitable solution that this can be classified to micro-encapsulation and nano-encapsulation based on nanoparticles size. Although the current use of nanoemulsions in food products is relatively limited, these colloidal systems have significant potential for application in several fields. Nanoemulsions have long been popular because of their widespread use in drugs, pesticides, cosmetics, food, dyes, and environmental applications. Applications of nanoemulsion systems in the food industry can be attributed to their role in the formulation of foods and beverages with beneficial compounds encapsulated such as coenzyme Q1, lycopene, lutein, beta-carotene, omega-3 fatty acids, vitamins A , D3, E, phytosterols and isoflavones. Nanoemulsion-based carrier systems must be compatible with the food matrix and have minimal impact on the organoleptic properties of the food, such as taste, appearance, and texture. In general, the encapsulation may promote the protection and sustainable delivery of active compounds in food formulations, improve the stability of these compounds during processing and storage, and may also help control and maintain the release of natural compounds in food matrices, therefore, provides their effect for a longer period of time. In the food industry, nanoemulsions have been studied for the encapsulation, stabilization, and delivery of compounds such as flavorings, omega-3 fatty acids, vitamins, preservatives, and nutrients. Therefore, this study summarizes the recent advances in the use of nanoemulsions of bioactive compounds as a natural additive in various food products, including oil-based products, dairy products, meat products and juices. According to the results, the application of natural bioactive compounds in the form of nanoemulsions in the formulation of these food products has led to the improvement of antioxidant and antimicrobial activity, bioavailability and sensory and nutritional properties of fortified foods.

    Keywords: Nanoemulsion, Essence, Bioavailability, Functional foods, Enrichment
  • Naser Kohannia, Abdollah Ramazani Ghara *, Kooshan Nayebzadeh, Faranak Beigmohammadi Pages 35-54
    Background and objectives

    In food industries, nanotechnology can potentially provide solutions to food packaging with short shelf life. Nowadays, there has been an increasing interest in nanocomposites for many advantages in food packaging. Polymers have a wide range of applications in food packaging, and many studies have been conducted on the simultaneous use of nanoparticles and polymers in food packaging, which can be attributed to the synergistic effect of these nanoparticles. One of the most important goals is to increase the safety and quality of food during storage, transportation and protection against adverse factors such as chemical, moisture, light and external forces. The aim of this study was to investigate the effect of film prepared from PET containing nanoparticles of ZnO, TiO2 and TiO2 + ZnO nanoparticles in quantities 0.25, 2 and 2.25%. Weight is based on the physicochemical properties of mayonnaise.

    Materials and methods

    The PET-based nanocomposites containing 2% by weight of TiO2 nanoparticles and 0.25% by weight of ZnO nanoparticles were prepared by melt mixing using an extruder. Mixtures of PET nanoparticles were dried in the oven at 170 ° C before loading in the extruder and fed simultaneously from the feeder to the extruder. The material was melted and thoroughly mixed as it passed through the extruder. The melt from the extruder was cooled by passing through a pool of cold water and entered the granule mill to make granules. Pure PET samples were molded as control and PET-based preforms containing nanoparticles. At the end of the molding stage, chillers were used to cool the preforms. PET-based bottles containing nanoparticles were produced by blowing preforms at appropriate temperatures and pressures for 120 to 140 seconds. The morphology and particle size of the bottle layers were investigated using FE-SEM. Then physicochemical properties including colorimetry, pH and acidity of mayonnaise, oxidative and peroxide stability, acidity of the extracted oil and migration of Zn +2 and Ti +2 ions from mayonnaise during 90 days at room temperature (22 ± 2 ° C) Celsius) was examined.

    Results

    Based on FE-SEM images, the films of polymer bottles containing ZnO and TiO2 nanoparticles showed a smoother surface than the films of polymer bottles of ZnO + TiO2 nanoparticles. Moreover, the results of physicochemical properties showed that the reduction of brightness index as well as pH, acidity number, peroxide number and oxidative stability of mayonnaise sample during 90 days of storage in a bottle containing nanoparticles had a significant decrease compared to the control sample. According to the results of the present study, mayonnaise shelf life indices can be increased.

    Conclusion

    Due to the importance of food emulsions such as mayonnaise, it is necessary to pay attention to the quality characteristics and shelf life of this popular condiment. The use of these nanocomposites could be a promising approach to creating new active packaging in the food industry.

    Keywords: Active packing: Nanoparticles, : Polyethylene terephthalate:, Shelf-life:, Zinc oxide
  • Isan Izanloo, Alireza Sadeghi Mahoonak *, Hoda Shahiri Tabarestani, Seyadeh Narges Mazloomi, Mohsen Rashidzadeh Pages 55-78
    Background and Objectives

    Free radicals and hydroperoxides originate from oxidation reactions could reduce food quality and also promote incidence of various diseases such as cancer. In this regard, the use of natural compounds with antioxidant properties, such as bioactive peptides, is of interest to many researchers. Demand for natural and safe antioxidants such as bioactive peptides has increased dramatically due to concerns about the safety and long-term health implications of synthetic antioxidants such as BHT and BHA. Bioactive peptides are defined as hydrolyzed proteins that, after entering the body, show potential ability to stimulate desirable and health promoting activities.

    Materials and Methods

    The aim of this study was to optimize the hydrolysis conditions of edible mushroom (Agaricus bisporus) powder protein with alcalase enzyme in order to produce hydrolyzed protein with potential antioxidant properties. To conduct this research, first, edible mushrooms were turned into powder after purchase from the market and conducting related processes. Then, in order to optimize the production of hydrolyzed proteins with maximum antioxidant activity using response surface methodology, the independent variables selected as time, temperature and ratio of enzyme to substrate and dependent variables was selected as the antioxidant capacity of the hydrolyzed sample (using DPPH free radical scavenging methods, iron ion reduction power and total antioxidant capacity). The temperatures used were in the range of 40-55 °C, the hydrolysis time between 30 to 210 minutes and the enzyme to substrate ratio 1 to 3%, which was optimized by the surface response methodology. In this research, Design Expert statistical software was used to apply the response level of statistical design. The statistical design was prepared with a central composite design with 20 experimental treatments that included a central point with six replications.

    Results

    The obtained results showed that all the studied parameters (enzyme concentration, temperature and time of hydrolysis) had a significant effect on the antioxidant activity of the hydrolyzed product. The results showed that for the production of hydrolyzed protein of edible mushroom with high antioxidant activity (DPPH free radical scavenging methods, reducing power of Fe3+ and total antioxidant capacity) by the alcalase enzyme, the optimal conditions include temperature of 47.5 ° C, the hydrolysis time of 197 minutes and the enzyme-to-substrate ratio 2.1%, which with desirability of 100% was equal to DPPH free radical scavenging of 10.661%, reducing power of Fe3+ equal to 2.45 (absorption at 700 nm) and the total antioxidant capacity of 1.224 (absorption at 695 nm).

    Conclusions

    The results showed that by hydrolysis of protein of edible mushroom under optimal conditions a product with suitable antioxidant capacity can be obtained, which can be used as natural and functional additives in food formulations.

    Keywords: Edible Mushroom, Enzymatic hydrolysis, Antioxidant Properties, Optimization
  • Fatemeh Hanifi-Vahed, Mania Salehifar *, Alireza Rahman Pages 79-100
    Background and objectives

    Solid fats play an essential role in improving the hardness, viscosity, spreadability, plasticity, and taste of food products and, so they are one of the most important and critical compounds in the food industry. However, most solid fats contain saturated and trans fatty acids that can have adverse effects on human health. Oleogels are structured fats in which oils are trapped in three-dimensional structures. The production of such structures can reduce the content of solid fats in food products. Therefore, oleogels have been studied as novel structures for the partial replacement of solid fats and shortening. Hence, the aim of this study was to produce low fat muffins using oleogels using carnoba wax and grape seed oil as an oil substitute in muffin formulations.

    Materials and methods

    The oil in the muffins formulation was replaced with various levels (0 and 100%) and compared with the control sample in terms of viscosity, moisture content, specific volume, color properties (L *, a and b), microbial properties and sensory properties were compared..

    Results

    The rheological properties of different dough samples showed that all samples had shear-thinning behavior and the rheological behavior was well described by the power law model. With increasing the percentage of oleogel application, the apparent viscosity of all samples and their consistency index decreased. Moisture content of muffin cake samples containing oleogel were higher than the control sample. With increasing the percentage of using oleogels to the level of 50%, the specific volume of cakes increased. However, further increase of oleogels from 50 to 100% significantly (p<0.05) led to a decrease in specific volume. Changes in color indices (L*, a, and b) showed that using oleogel up to 50% level had no significant effect (p>0.05) on L* index but significantly (p<0.05) increased the a and b indices. Increasing the storage time significantly (p<0.05) decreased the L* index and increased the a and b indices. Also, increasing the storage time led to an increase in the mold and yeast count in the muffin samples and by increasing the level of oleogel application, the number of molds and yeasts increased. Evaluation of sensory properties of muffin samples showed that samples containing oleogel from 10 to 50% in terms of sensory properties were not significantly different from the control sample (p<0.05) but by increasing the percentage of oleogel application from 50% and above, it led to a significant decrease in all sensory properties of muffin samples compared to the control sample and other treatments.

    Conclusion

    Therefore, in general, a sample containing 50% oleogel based on carnoba wax and grape seed oil instead of oil can be selected as the superior sample.

    Keywords: Muffin, Oleogel, grape seed oil, Carnuba wax
  • MohammadMehdi Taati Keley *, Fatemeh Eshari, Mehran Habibi-Rezaei, Sajjad Tajeddini Pages 103-124
    Background and objectives

    Eicosapentaenoic acid (EPA) and Docosahexaenoic acid (DHA) are omega-3 fatty acids that play a remarkable role in the prevention and treatment of diseases. Various reports have noted the preventive and therapeutic effects of omega 3 fatty acids on inflammatory diseases such as asthma, as well as cardiovascular diseases, oxidative stress-related diseases including Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD), together with rheumatoid arthritis, and mental and psychiatric disorders. Moreover, these fatty acids have revealed some preventive effects against cancer and fatty liver disease. Since polyunsaturated fatty acids are not capable to be synthesized in the human body, also humans diet is mostly provided by vegetable oils that contain a high level of omega-6 fatty acids, accordingly, they should be supplied by food sources. Globally, marine resources, especially fish oil, are widely used, as the main providers of these fatty acids. Additionally, the amount of polyunsaturated fatty acids, EPA, and DHA differ based on the species of the fish. Moreover, the main sources of fish oil are pelagic species, namely salmon, tuna, anchovies, herring, and caplin, which have fatty meat and are suitable to be used for the production of fish feed and fish oil. Alternatively, fish wastes can be used to supply fish oil.

    Methods

    The first and most important step for the purification of omega-3 fatty acids is the extraction of fish oil. In the following, the concentration of omega-3 fatty acids can be done in the extracted fish oil. So far, various methods such as alkaline digestion, Bligh and Dyer method, extraction with isopropyl solvent of alcohol, and... have been reported. But, in this review article, different methods of fish oil extraction including Wet pressing (WP), Cold extraction, enzymatic extraction, and Supercritical fluid extraction (SFE), also miscellaneous technologies of omega 3 concentration including Urea complexation (UC), Supercritical Fluid Chromatography (SFC), molecular distillation (MD), and Enzymatic extraction has been investigated.

    Conclusion

    Due to the growing consumption of omega-3 fatty acids as one of the most important dietary and pharmaceutical supplements, more research and production are needed in this area. Among the methods mentioned above, the wet pressing (WP) method is used as an industrial method for fish oil production. Also, molecular distillation (MD) is a more common and industrial method for the production of omega-3 fatty acids in the world. The concentrated omega-3 fatty acids are mainly in two forms, namely, ethyl esters (mostly in molecular distillation, SFE, and SFC methods) and Triacylglycerols (TAG), the latter have more bioavailability

    Keywords: PUFA, Fish Oil, Omega 3 fatty acids, Wet pressing, Molecular distillation
  • Paniz Kavoosi, Mahboobeh Kashiri *, Morteza Khomeiri, Mohammad Ghorbani, Samira Eshghinia Pages 125-139
    Background and Objective

    cactus pear (Opuntia stricta) is known as a source of polysaccharide compounds (mucilage) that can trap water by the three-dimensional network. Hydrogels are three-dimensional polymer networks with cross-links that can absorb large amounts of water. In recent years, the use of these compounds as a thickening or gelling agent has increased. In these systems, whey protein hydrogel due to its high nutritional value, good functional properties, and biocompatibility has attracted the attention of the food industry. In this study, the production of new hydrogels (hybrid hydrogels) in combination with a polysaccharide component for improving the functional properties of whey protein was investigated. The purpose of this study was to evaluate the behavior of Whey Protein Isolated-Opuntia hybrid hydrogels in terms of rheological behavior and textural properties as a subordinate of protein and polysaccharide concentrations.

    Materials and Methods

    Opuntia fruit powder was prepared from the fruit pulp by a hot air dryer. To prepare the main/final mixture of the hydrogel, two hydrogel bases including Opuntia pulp hydrogel (Op) (20% w/w) and whey protein isolate hydrogel (W) (15% w/w) were mixed in different ratios (W/Op: 80-20, 70-30, 60-40, 50-50) by an electric mixer at low speed for 1 minute. Finally, textural properties including (viscosity, consistency, hardness, adhesiveness), water holding capacity, swelling ratio, and rheological properties were tested. Data were analyzed using SAS software and the mean values were compared using Duncan's multiple range test at the 5% level.

    Results

    Increasing ratio of Opuntia hydrogel to Whey protein hydrogel caused a significant increase in Viscosity, Consistency, Hardness, and Adhesiveness of hybrid hydrogels (W-Op H) compared to protein control (Whey protein) (p≤0.05). Also, Water Holding Capacity and Swelling ratio increased with increasing the ratio of Opuntia hydrogel in the samples (p≤0.05). Opuntia and Whey Protein Isolate hydrogel had the highest (694.71± 42.89 %) and lowest (340.22 ± 7.19 %) swelling ratios among the other samples, respectively. On the other hand, the addition of Opuntia hydrogel to Whey Protein Isolate hydrogel enhanced the viscoelastic behavior of the mixture, so that with increasing Opuntia hydrogel ratio, the storage and loss modulus was increased. The loss factor of hydrogel samples was between 0.24-0.36, which can be obtained as semi-gel material and the elastic behavior was more dominant than the viscose behavior.

    Conclusion

    hybrid hydrogel (W/Op: 60-40) due to its highest viscosity, maximum water holding capacity, and swelling ratio, as well as the presence of appropriate rheological behavior, was suggested as the best sample for thickening agent and texture improvement in food products such as ice cream, sauces, meat products, dairy products, Tofu, Noodles, etc.

    Keywords: Hybrid Hydrogel, Opuntia Fruit, Whey protein isolate, Thickening agent
  • Mahmoud Kohneh Poushi *, Elham Azadfar, Mohammadamin Heidarzadi, Aazam Azadfar, Zohre Bahrami Pages 141-152
    Background and purpose

    Edible oils and fats are an important part of human diet. Oxidation has an adverse effect on the storage of oils in two ways, including reduced shelf life and reduced nutritional value, which is due to the production of undesirable compounds and procarcinogen properties during high heating. There are several ways to prevent the oxidation of oils, one of them is the addition of synthetic antioxidants. Due to the fact that synthetic antioxidants have adverse effects, such as mutagenicity and procarcinogen, on the human body, research on natural antioxidant sources seems to be essential in order to replace synthetic compounds. At present, increasing attention is paid to natural antioxidants and preservatives, including plant extracts. The most important positive feature of natural antioxidants compared to synthetic antioxidants is their safety and high acceptance by consumers.

    Materials and Methods

    In this study, ethanolic extract of red bell pepper was extracted by ultrasound. Then the free radical scavenging power of the extracts at concentrations of 100, 200, 400, 800, 1600 ppm was measured by DPPH test. A completely randomized statistical design was used to evaluate the results. Data were analyzed using SAS statistical software and the means were compared using Duncan test at the probability level. Microsoft Excel 2016 software was used to draw the charts.

    Results

    The results showed that as the concentration of the extract increased from 100 to 1600 ppm, the antioxidant property of the extract also increased. In addition, as the concentration of the extract in soybean oil increased, the free radical scavenging activity of the oil increased significantly. Moreover, there was a statistically significant difference between the concentrations of 100, 200, 400, 800, 1600 with the control sample at 0.01 level. The highest free radical scavenging power was observed at 1600 ppm and the lowest was observed in the control sample; so that at a concentration of 1600 ppm, the antioxidant properties increased.

    Conclusion

    The results of oil oxidative stability containing different concentrations showed that the sample containing 1600 ppm of red bell pepper extract had a greater effect on reducing the TBA index. Furthermore, it has a greater effect on increasing the oxidative stability index than other concentrations and also compared to the synthetic antioxidant BHT at a concentration of 200 ppm. Due to the presence of phenolic compounds and antioxidant activity in higher concentrations of bell pepper extract and a positive effect on maintaining oil quality, a decrease in oxidation during storage is evident in comparison of the control sample containing no antioxidants and the sample containing synthetic antioxidants. Therefore, The higher antioxidant capacity of 1600 ppm compared to other concentrations during the thermal process can be attributed to the residual amounts of most phenolic compounds in it at 65 ° C and also the high amount of these compounds in the extract.