فهرست مطالب

مجله تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 73، پاییز و زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/05/03
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد واحدی ترشیزی، محسن آزاد بخت*، مهدی کاشانی نژاد صفحات 1-14
    فرایندهای الکتریکی در صنعت غذا از اهمیت بالایی برخوردار هستند و روش اهمیک یکی از روش های الکتریکی است که با استفاده از عبور جریان الکتریسیته از میان محصول سبب ایجاد حرارت در محصول می گردد. در گرمایش اهمیک، دما بدون نیاز به انتقال گرما از سطح جامد-مایع، افزایش می یابد. در این تحقیق یک دستگاه گرمایش اهمیک ساخته شد و برای فرایند حرارت دهی در سه گرادیان ولتاژ ورودی (5، 5/7 و 10 وات بر سانتی متر) و سه دمای فرایند (60، 75 و 90 درجه سلسیوس) برای انجام فرایند حرارت دهی انتخاب گردید. طی فرایند حرارتی محتوای فنل کل، فلاونویید کل، مواد جامد محلول و pH موردبررسی قرار گرفتند. تمامی آزمایش ها در سه تکرار و با استفاده از آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد و نتایج با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده گرادیان ولتاژ و دمای فرآیند بر روی محتوای فنل کل، مقدار فلاونویید، pH و کل مواد جامد محلول در سطح 1٪ معنی دار بود. بیشترین مقدار فنل کل و محتوای فلاونویید در گرادیان ولتاژ 5 ولت بر سانتی متر و دمای فرآیند 60 درجه سلسیوس و کمترین مقدار در گرادیان ولتاژ 10 ولت بر سانتی متر و دمای فرآیند 90 درجه سلسیوس بود. حداکثر pH در گرادیان ولتاژ 5 ولت بر سانتی متر و دمای فرآیند 90 درجه سلسیوس و کمترین مقدار در گرادیان ولتاژ 10 ولت بر سانتی متر و دمای فرآیند 60 درجه سلسیوس مشاهده شد. بالاترین میزان تولید در گرادیان ولتاژ 10 وات بر سانتی متر و دمای فرآیند 90 درجه سلسیوس و کمترین مقدار در گرادیان ولتاژ 5 ولت بر سانتی متر و دمای فرآیند 60 درجه سلسیوس بود.
    کلیدواژگان: تیمارهای الکتریکی، فنل کل، فلاونوئید کل، گرادیان ولتاژ
  • فریال خادمی، علی معتمد زادگان، شهرام نقی زاده رئیسی*، سید احمد شهیدی صفحات 15-30

    خامه ترش حاوی 20 تا 30 درصد چربی است که به آن باکتری های مولد عطروطعم (اسیدلاکتیک) اضافه می شوند تا بو و طعم خاصی ایجاد کنند. این نوع خامه قبل از توزیع حداقل به مدت 24 ساعت در دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری می شود و سپس به بازار عرضه می شود. هدف از این پژوهش بررسی امکان تولید خامه ترش پروبیوتیک با افزودن باکتری های پروبیوتیک و مالتودکسترین است. در این تحقیق باکتری های پروبیوتیکی (لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، لاکتوباسیلوس کازیی، بیفیدوباکتریوم بیفیدیوم) به فرمولاسیون خامه ترش با 20 درصد چربی افزوده شد و ویژگی های ریولوژیکی خامه بررسی گردید. بالاترین ویسکوزیته (Pa.s 1200) مربوط به تیمار T2 (خامه ترش حاوی 2 درصد مالتودکسترین) بود درصورتی که کمترین مقدار ویسکوزیته (معادل Pa.s 1/0) در نمونه شاهد (بدون مالتودکسترین و باکتری) دیده شد. نتایج آزمون رفتار جریان نشان داد که تمام نمونه ها رفتار رقیق شونده با برش داشتند. مدل ریولوژیکی کاریا به خوبی داده های رفتار جریان خامه ترش را برازش کرد. ازنظر ویژگی های ویسکوالاستیک نیز در تمامی نمونه های شامل باکتری و مالتودکسترین، مدول ذخیره بیشتر از مدول افت بود. بین میزان افزودن مالتودکسترین و نوع باکتری ها تفاوت معنی داری (0.05<P) ازلحاظ ویژگی های ریولوژیکی مشاهده نشد. نتایج آزمون روبش دما نشان داد که با افزایش دما مدول های ذخیره و افت کاهش می یابند.

    کلیدواژگان: پروبیوتیک، خامه ترش، مالتودکسترین، مدل رئولوژیکی کارئا
  • آزاده رنجبر ندامانی*، جعفر هاشمی صفحات 30-50
    کنترل پارامترهای عملیات خشک کردن طی حذف آب از مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ برای مطالعه اثر فاکتورهای مهم عملیات خشک کردن استفاده شد. ابتدا با کمک داده های تجربی مدل های تجربی مربوط به خشک کردن و چروکیدگی نمونه ها به دست آمدند. سپس تیمارهای بهینه سازی توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت در غالب طرح غربالگری فاکتور روش سطح پاسخ طراحی شدند. فاکتورهایی مانند دمای خشک کردن (60-40 درجه سلسیوس)، سرعت هوای خشک کردن (2.5- 0.5 متر بر ثانیه)، ضخامت نمونه ها (7- 3 میلی متر)، قطر نمونه ها (6- 4 سانتی متر) و زمان خشک کردن (10000- 6000 ثانیه) در این مرحله مورد بررسی قرار گرفتند. این تیمارها در نرم افزار کامسول شبیه سازی شدند. اساس این محاسبات، عبور یک جریان آرام در درون یک محیط متخلخل بود. در این مرحله تغییرات مش در ابعاد x، y، و z که برای تعیین میزان چروکیدگی تعریف شده بودند، بر اساس معادلات تجربی انجام شد. نتایج نشان دادند دمای اولیه و برهمکنش های آن با سایر فاکتورهای مورد مطالعه، ضخامت نمونه و سرعت هوای ورودی روی دمای متوسط نمونه اثر معنادار داشت. نرخ رطوبت و مقدار رطوبت وابسته به زمان عملیات بودند. همچنین چروکیدگی نمونه یک رابطه لگاریتمی و تابع دمای هوای ورودی، ضخامت و زمان و مجذور ضخامت و زمان عملیات بود. این نشان می دهد با یافتن مدلی برای پیش گویی وضعیت خشک شدن نمونه میوه، امکان کنترل شرایط عملیات برای کاهش میزان چروکیدگی وجود دارد. به طوری که مشخص شد در ضخامت 0.7 سانتی متر، قطر 5.45 سانتی متر و زمان عملیات 9938 ثانیه، کمترین میزان چروکیدگی در سیب دیده می شود.
    کلیدواژگان: چروکیدگی، خشک کردن سیب، مدل سازی، سطح پاسخ، شبیه سازی
  • نیوشا خواجه، عبدالرضا محمدی نافچی*، لیلا نوری صفحات 51-62
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر پوشش صمغ زدو حاوی دو اسانس آویشن شیرازی و ترخون بر ترکیبات شیمیایی و بافت خلال سیب زمینی سرخ شده است. فرضیه پژوهش این است که فرآیند سرخ کردن خلال سیب زمینی در دماهای بالا باعث خروج رطوبت و افت آن و بروز تغییراتی در بافت و خواص حسی و عطر و طعم محصول نهایی خلال سیب زمینی سرخ کرده می شود. پوشش صمغ زدو حاوی دو اسانس بر ترکیبات شیمیایی و بافت خلال سیب زمینی سرخ شده اثرگذار است و باعث بالا رفتن کیفیت در ماده غذایی می شود. در این پژوهش، اسانس آویشن شیرازی و ترخون به روش تقطیر با آب توسط دستگاه کلونجر استخراج گردید. محلول پوشش با استفاده از صمغ زدو 1 درصد و اسانس آویشن شیرازی و ترخون به منظور پوشش دهی خلال سیب زمینی تهیه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که با پوشش دهی نمونه های سیب زمینی با صمغ زدو، میزان رطوبت طی سرخ کردن افزایش و میزان چربی و پروتیین کاهش می یابد. پوشش هیدروکلوییدی صمغ زدو موجب کاهش شاخص سختی بافت سیب زمینی سرخ شده، نسبت به نمونه شاهد، شده است. با این حال، استفاده از اسانس آویشن شیرازی و ترخون تاثیر معنی داری بر ترکیبات شیمیایی و میزان سفتی بافت نداشت. نمونه های پوششاسانس آویشن شیرازی، اسانس ترخون، پوشش صمغ زدو، سیب زمینی سرخ شده داده شده با پوشش هیدروکلوییدی صمغ زدو، بدون اسانس و حاوی اسانس آویشن شیرازی، دارای بیشترین امتیاز پذیرش کلی بین نمونه ها بودند.
    کلیدواژگان: اسانس آویشن شیرازی و ترخون، پوشش صمغ زدو، سیب زمینی سرخ شده
  • سمیرا صیامی عراقی، سید محمدعلی ابراهیم زاده موسوی*، علی اکبر سیف کردی، رضا دین پناه صفحات 63-74

    رزین های اپوکسی بر پایه بیسفنول آ (BPA) کاربرد گسترده ای در مواد در تماس با مواد غذایی مانند پوشش های قوطی فلزی دارد. اثرات سوء بیسفنول آ برای مصرف کننده، صنعت بسته بندی مواد غذایی را به سمت ارتقاء ایمنی به طور مداوم سوق داده است. در این مطالعه ، پوشش اپوکسی تولید شده با نانوذرات به منظور شناسایی مهاجرت بیسفنول آ دی گلیسیدیل اتر (BADGE) تحت آزمون مهاجرت قرار می گیرد. مهاجرت BADGE از نانوکامپوزیت اپوکسی/ دی اکسید تیتانیوم/ اکسید آلومینیوم به مشابه های غذایی 10 درصد اتانول (حجمی-حجمی) ، 20 درصد اتانول (حجمی-حجمی)، 95 درصد اتانول (حجمی-حجمی) و 3 درصد اسید استیک (وزنی-حجمی) مشابه شرایط پر شدن (60 دقیقه در دمای 60 و 121 درجه سلسیوس) و شرایط نگهداری (10 روز در دمای 40 درجه سلسیوس) مطالعه شد. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) برای تعیین سطح مهاجرت بیسفنول آ دی گلیسیدیل اتر از نانوکامپوزیت به مشابه های غذایی استفاده شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که سطح مهاجرت بیسفنول آ دی گلیسیدیل اتر از نانوکامپوزیت اپوکسی/ دی اکسید تیتانیوم/ اکسید آلومینیوم به مشابه های غذایی در شرایط مشابه پرکردن و نگهداری از محدوده مجاز تعیین شده کمتر بود.

    کلیدواژگان: اپوکسی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، مهاجرت، نانوذرات
  • معصومه الوند، علیرضا صادقی ماهونک*، محمد قربانی، هدی شهیری طبرستانی، شیما کاوه صفحات 75-90
    درسال های اخیر به دلیل نگرانی های مرتبط با ایمنی و سلامت آنتی اکسیدان های مصنوعی، توجه گسترده ای به استفاده از آنتی اکسیدان های طبیعی شده است. پپتیدهای زیست فعال یکی از انواع این آنتی اکسیدان های طبیعی هستند. دانه خربزه ترکمنی منبع غنی از پروتیین است. هدف این پژوهش هیدرولیز آنزیمی پروتیین دانه خربزه ترکمنی با آنزیم های پانکراتین و آلکالاز در نسبت آنزیم به سوبسترا 1 درصد و فواصل زمانی 20 تا 200 دقیقه است. درجه هیدرولیز و ویژگی های آنتی اکسیدانی هیدرولیزشده های حاصل بررسی و نشان داده شد که با افزایش زمان هیدرولیز تا 120 دقیقه، درجه هیدرولیز افزایش می یابد و هیدرولیز شده های حاصل از آلکالاز دارای درجه هیدرولیز بالاتری هستند، اما افزایش هیدرولیز تا 200 دقیقه منجر به افزایش درجه هیدرولیز هیدرولیز شده های پانکراتین، نسبت به آلکالاز، شده است. مقایسه بین اغلب هیدرولیزشده های حاصل از پانکراتین و آلکالاز در زمان 180 دقیقه و 200 دقیقه اختلاف معنی داری نشان نداد (در زمینه فعالیت مهاررادیکال آزاد DPPH هیدرولیزشده های حاصل از آلکالاز، تیمار 160 دقیقه  تیمار بهینه تعیین شد). بیشترین فعالیت مهارکنندگی DPPH، آنتی اکسیدانی کل توسط آنزیم پانکراتین به ترتیب پس از 160 دقیقه و 180 دقیقه هیدرولیز به میزان 72.49 درصد و 1.27 (جذب در 659 نانومتر) بود. مقایسه قدرت احیاکنندگی بین هیدرولیزشده های حاصل از آلکالاز با هیدرولیزشده های حاصل از  پانکراتین نشان داد که در تمام زمان های هیدرولیز، قدرت احیاکنندگی هیدرولیزهای حاصل از آلکالاز به میزان قابل توجهی بیشتر است. هیدرولیزشده های حاصل از الکالاز قابلیت بالایی در جلوگیری از اکسیداسیون مواد غذایی دارند و می توانند به عنوان ترکیب دارویی به کار روند.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، اکسیداسیون، پپتید، زیست فعال، هیدرولیز آنزیمی
  • امیر عاقلی کهنه شهری، یعقوب پاژنگ، فاطمه قمری* صفحات 91-102
    آنزیم ترمولیزین (EC 3.4.24.4) آنزیم متالوپروتییناز مقاوم به حرارت است که پیوند پپتیدی دارای آمینواسید آبگریز لوسین و فنیل آلانین را هیدرولیز می کند. افزایش برخی ترکیبات می تواند باعث پایداری این آنزیم شود. در این پژوهش اثر کربوکسی متیل سلولز به عنوان افزودنی بر عملکرد و پایداری ترمولیزین بررسی گردیده است. ابتدا در شرایط سنجش فعالت آنزیم بررسی شد و سپس اثر دما و اتانول بر روی فعالیت آنزیم موردبررسی قرار گرفت. بعدازآن اثر کربوکسی متیل سلولز با درصدهای 2، 4، 6، 8 و 10 درصد بر فعالیت ترمولیزین بررسی شد. نتایج نشان داد که پایداری ترمولیزین در مقابل افزایش دما ابتدا افزایش و سپس در دماهای خیلی بالا کاهش می یابد و الکل باعث ناپایدار شدن آنزیم می شود. کربوکسی متیل سلولز باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم ترمولیزین می شود و حضور کربوکسی متیل سلولز می تواند باعث پایداری و مقاومت آنزیم ترمولیزین در برابر اتانول شود. ازاین رو استفاده از کربوکسی متیل سلولز می تواند برای افزایش فعالیت این آنزیم در حلال اتانول بکار رود.
    کلیدواژگان: پایداری آنزیم، ترمولیزین، کربوکسی متیل سلولز، الکل
  • شعیب غلامی، سعید مینایی*، علیرضا مهدویان، شفیع رحمتی صفحات 103-114
    بسته بندی، انتقال و جدا کردن محصولات کشاورزی ازجمله فرآیندهایی هستند که بسته به نوع محصول موجب آسیب دیدگی احتمالی، تلفات و افزایش ضایعات این محصولات می شوند. ازاین رو، شناخت ویژگی های مقاومت مکانیکی محصول برای جلوگیری از بروز آسیب های مکانیکی ضروری است. استفاده از آزمون های مکانیکی مانند آزمون فشاری از راهکاری های مرسوم برای رسیدن به اطلاعات مورد نیاز است، اما بهره گیری از روش های شبیه سازی با صرف هزینه کمتر و با سرعت بیشتر، دامنه گسترده تری از اطلاعات مانند محل توزیع تنش و کرنش در میوه را مشخص می کند. میوه "به" با نام علمی Cydonia oblonga مانند محصولات مشابه، امکان آسیب دیدگی مکانیکی دارد. در پژوهش حاضر، به منظور تعیین ویژگی های مکانیکی میوه "به" آزمون های مکانیکی توسط دستگاه آزمون مواد در سرعت 10 میلی متر بر دقیقه اجرا و برای شبیه سازی آزمون بارگذاری در سرعت 10 میلی متر بر دقیقه به منظور اعتبار سنجی از نرم افزار ANSYS بهره گیری شد. نتایج تجربی و مدل سازی شده میوه "به" نشان داد در مدل ویسکوالاستیک، رفتار میوه در نقطه شکست حین بارگذاری شبه استاتیک با نتایج تجربی دارای 7 درصد اختلاف است. نتایج ارزیابی سرعت های بارگذاری 5 و 20 میلی متر بر دقیقه اعمال شده در مدل شبیه سازی شده نشان داد که در سرعت 20 میلی متر بر دقیقه تنش برشی و عمودی بیشتری به نمونه وارد می شود و کمینه مقدار تنش برشی و عمودی که عامل اصلی شکست در میوه هستند، مربوط به سرعت 5 میلی متر بر دقیقه است. با توجه به نتایج ارزیابی ها، بهتر است عملیات برداشت و پس از برداشت میوه تحت شرایطی صورت پذیرد که منجر به  سرعت های بارگذاری کمتر (5 میلی متر بر دقیقه) می شود، تا از میزان ضایعات آن تا حد امکان کاسته شود.
    کلیدواژگان: ANSYS، تنش عمودی، تنش برشی، میوه به، خواص مکانیکی
  • فاطمه ارمی، سید مهدی جعفری*، امان محمد ضیایی فر، محمد قربانی صفحات 115-134
    برنج یکی از اقلام غذایی مهم است که پسماند کشاورزی حاصل از آن پوسته شلتوک است. بخش عمده خاکستر پوسته شلتوک (87-98 درصد) از سیلیکا تشکیل شده است و به کار بردن آن به عنوان ماده اولیه سنتز سیلیکا، در مقایسه با روش های دیگر، باعث کاهش آلودگی محیط زیست و کاهش مصرف انرژی می شود. پوسته شلتوک به علت داشتن هزینه پایین برای تولید سیلیکا، از نظر اقتصادی با صرفه استسیلیکا با دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد همچون سطح ویژه بالا و تخلخل یکنواخت به عنوان نانوحامل در نانوریزپوشانی ترکیبات زیست فعال غذایی و دارویی کاربرد دارد. در این پژوهش، با هدف سنتز نانوذرات متخلخل سیلیکا از پوسته شلتوک  به روش تخریب حرارتی، متغیر دمای کلسینه شدن در سه سطح 400، 600 و 800 درجه سلسیوس و متغیر دمای گلیسرول در سه سطح 200، 225، 250 درجه سلسیوس در نظر گرفته شد. نمونه سیلیکای کلسینه شده در دمای 600 درجه سلسیوس و دمای گلیسرول 200 درجه سلسیوس که دارای درصد خلوص بالا (حاوی 94/07 درصد سیلیکا) و ساختار بی شکل بود (2θ =22)، به عنوان نمونه مناسب در نظر گرفته شد. از روش سطح پاسخ نیز برای تعیین نمونه بهینه استفاده گردید. اندازه ذرات با استفاده از روش پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، 252 نانومتر تعیین شد و ناحیه سطح ویژه آن 51/653 متر مربع بر گرم بود.
    کلیدواژگان: پوسته شلتوک برنج، نانوذرات متخلخل سیلیکا، کلسینه کردن
  • رضا حبیبی، اصغر خسروشاهی، لیلا روفه گری نژاد، شهین زمردی*، نارملا آصفی صفحات 135-150
    تاثیر ایزوله پروتیین سویا (SPI) و پودر جوانه یولاف (OGP) بر برخی از ویژگی های پنیر فتای بدون آب پنیر بررسی شد. در این بررسی، 6 تیمار مختلف تهیه شد که در آنها بخشی از کنسانتره پروتیین شیر (MPC) و شیر خشک بدون چربی (SMP) با نسبت های مختلف SPI و OGP (0:0، 3.3: 6.7، 5:5، 10:0، 0:10و 6.7:3.3 درصد) جایگزین گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که رطوبت، پروتیین و اسیدیته نمونه ها با افزایش SPI به ترتیب 8.8، 25.2 و 6.8 درصد افزایش، اما با افزایش OGP به ترتیب 1.9، 26 و 18.7 درصد کاهش پیدا کرد. با افزایش SPI و OGP ترکیبات فنلی از 99.3به ترتیب به 303.99 و 169.65 میلی گرم در صدگرم رسید. با افزایش SPI و OGP شاخص* L کاهش و شاخص*b افزایش یافت. شاخص* aبا افزایش OGP افزایش و با افزایش SPI کاهش پیدا کرد (p<0.05). مقدار سفتی و حالت صمغی نمونه شاهد بیشترین مقدار و نمونه حاوی10 درصد SPI کمترین مقدار بود. پیوستگی و حالت فنری نمونه های مخلوط 5 درصد SPI و 5 درصد OGP، بیشترین مقدار و نمونه های حاوی 6.7 درصد SPI و 3.3 درصد OGP کمترین مقدار بود. پارامترهای صمغیت و قابلیت جویدن با افزایش SPI کاهش و با افزایش OGP افزایش پیدا کرد (p<0.05).با افزایش SPI و OGP امتیاز پذیرش کلی نمونه ها کاهش یافت اما این کاهش معنی دار نبود (p>0.05). بر اساس نتایج حاصل از این بررسی، در تهیه پنیر فتا به روش بدون آب پنیر می توان از مخلوط 5 درصد SPI و 5 درصد OGP یا از 3.3 درصد SPI و 6.7 درصد OGP استفاده کرد.
    کلیدواژگان: پنیر بدون آب پنیر عملگرا، پروفایل بافتی، ترکیبات فنلی، اندیس های رنگ
  • مریم حسنی*، فاطمه شیخ، حسین کیانی، محمدجواد اسدالله زاده، جواد سیفی صفحات 151-168

    در پژوهش حاضر، ژل کامپوزیتی بر پایه ژلاتین و پروتیین دانه کنجد حاوی مقدار ثابتی اولیوزوم تهیه شد. بر این اساس نسبت های متفاوت پروتیین کنجد به ژلاتین (30:70، 50:50، 70:30 درصد وزنی / وزنی) و مقدار ثابت 20 درصد وزنی اولیوزوم برای تهیه ژل کامپوزیتی استفاده گردید. ویژگی های فیزیکو شیمیایی دانه کنجد و اولیوزوم مستخرج از آن تعیین و بازده استخراج اولیوزوم از دانه کنجد ارزیابی شد. ویژگی های ریولوژیکی، بافتی و ریز ساختار ژل ها نیز بررسی گردید. مقادیر بازده استخراج پروتیین و اولیوزوم از دانه کنجد به ترتیب1.23 ± 21 و 1.41 ± 96/68 درصد گزارش گردید. نتایج تحقیق نشان داد میزان پروتیین دانه کنجد بر رفتار ژلاسیون و سفت شدن ژل تاثیر معنی داری دارد و با کاهش دمای فرایند از 50 تا 4 درجه سلسیوس، مدول های ذخیره و افت در نمونه ها افزایش می یابد. با افزایش نسبت پروتیین کنجد میزان مدول ذخیره و مدول افت در دمای 4 درجه سلسیوس به ترتیب از 258 پاسکال به 149400 پاسکال و از 46.7 پاسکال به 37648 پاسکال رسید. با افزایش نسبت پروتیین کنجد به 70 درصد، تجمع مولکول های پروتیینی در ساختار ژل با میکروسکوپ نوری مشاهده گردید. نتایج تحقیق حاضر موید آن است که اولیوزوم دانه کنجد می تواند به عنوان جایگزین ذرات چربی در فراورده های غذایی به کار رود.

    کلیدواژگان: اولئوزوم دانه کنجد، پروتئین دانه کنجد، ژل کامپوزیت، مدول افت، مدول ذخیره
  • بهمن یارقلی*، اکرم حسین نژادمیر صفحات 169-183
    هدف این پژوهش بررسی تاثیر سطوح مختلف غلظت کادمیم محیط ریشه بر مقدار جذب و تجمع آن در اندام های مختلف هفت نوع سبزی رایج در کشور است که به صورت یک طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تیمار و سه تکرار در سال 1389 به اجرا درآمد. تیمارها شامل غلظت های صفر، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم در خاک است. خاک مورد استفاده بعد الک کردن با مش دو میلی متر و افزودن نیترات کادمیم و مخلوط کردن کامل تهیه شد برای کاشت از گلدان پلاستیکی استفاده شد. در پایان فصل زراعی از بخش های مختلف گونه ها برای سنجش مقدار تجمع کادمیم نمونه برداری و آزمایش شد، نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، به جز تیمار شاهد در سایر تیمارها میزان تجمع کادمیم در بخش های گونه های مورد مطالعه بیش از حد مجاز موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (0.05 و 0.1 میلی گرم بر کیلوگرم) و FAO/WHO (0.2میلی گرم بر کیلوگرم) برای مصارف انسانی است. میزان تجمع کادمیم در بخش های مختلف سبزی های به ترتیب شامل ساقه: کاهو، نعنا، گشنیز، شاهی، پیاز، جعفری و تره فرنگی؛ برگ: کاهو، شاهی، پیاز، گشنیز، جعفری، نعنا و تره فرنگی؛ ریشه: شاهی، کاهو، نعنا، گشنیز، جعفری، پیاز و تره فرنگی است. نتایج بررسی ها حاکی از آن است که بیشترین مقدار تجمع کادمیم در بین اندام سبزی های مورد مطالعه مربوط به ساقه کاهو (6.8 میلی گرم در کیلوگرم) و کمترین میزان آن، مربوط به ریشه تره فرنگی (0.77 میلی گرم بر کیلوگرم) و بیشتر از حد استاندارد است. به طور کلی در تیمارهای حاوی نیترات کادمیم تمام گونه ها دچار سمیت شدند و در تیمار شاهد سمیت و آسیبی در گیاهان مشاهده نشد. بالا بودن میزان تجمع فلز کادمیم در برگ کاهو، شاهی و پیاز دارای اهمیت است و بیانگر استعداد این محصولات در تجمع کادمیم بیشتر در برگ خود است. از این رو این سبزی ها شرایط مصرف توسط شهروندان را ندارند و باید نسبت به مدیریت شرایط کشت آنها تدبیرهای لازم اتخاذ شود.
    کلیدواژگان: _ پیاز، نیترات کادمیوم، خاک آلوده، _ کاهو، و، شاهی
|
  • Mohammad Vahedi Torshizi, Mahdi Kashaninejad Pages 1-14
    Electrical treatments play an important role in conventional methods of food technology. Ohmic processing is an electrical and thermal method based on the passage of electricity through a product that acts as an electrical resistor. In ohmic heating, the temperature rises without the need for heat transfer from the solid-liquid surface. In this research, an ohmic heating device was constructed, and for the heating process, three input voltage gradients (5, 7.5, and 10 V/cm) and three process temperatures (60, 75, and 90 °C) were selected. During the thermal process, the content of total phenol, total flavonoids, and soluble solids (Brix and PH) was examined. All experiments were performed in three replications using a factorial experiment in a completely randomized design. The results were analyzed using SAS software. According to the obtained results, the voltage and temperature gradients of the process on the total phenol content, the amount of flavonoids, pH, and total soluble solids were significant at the level of 1%. The highest amount of total phenol and flavonoid content was at the voltage gradient of 5 V/cm and process temperature of 60 ° C and the lowest value was at the voltage gradient of 10 V/cm and process temperature of 90 °C. The maximum pH was observed at a voltage gradient of 5 V/cm and a process temperature of 90 ° C and the lowest value was observed at a voltage gradient of 10 V/ cm and a process temperature of 60 °C. The highest output was at a voltage gradient of 10 V/cm and the process temperature was 90 °C; the lowest value was at a voltage gradient of 5 V/cm and the process temperature was 60 °C.
    Keywords: Electrical treatments, total phenol, Total Flavonoids, Voltage gradient
  • Feryal Khademi, Ali Motamedzadegan, Shahram Naghizadeh Raeisi *, Seyed-Ahmad Shahidi Pages 15-30

    Sour cream contains 20-30% fat, to which aroma-producing bacteria (lactic acid) were added in order to create a special odor and taste. This type of cream is stored at 4 °C for at least 24 hours before distribution and then marketed. The aim of this study was to investigate the possibility of producing probiotic sour cream by adding probiotic bacteria and maltodextrin. In this study, the addition of probiotic bacteria (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, and Bifidobacterium bifidum) in the formulation of sour cream with 20% fat was used and the rheological properties of the cream were investigated. The results showed that all samples showed shear-thinning behavior under shear strain. The rheological Carreau model fits the sour cream flow behavior data well. In terms of viscoelastic properties, in all samples, including bacteria and maltodextrin, the storage modulus was higher than the loss modulus. Also, no significant difference was observed between the amount of maltodextrin addition and the type of bacteria in terms of rheological properties (P< 0.05).

    Keywords: Probiotic, Maltodextrin, Rheological Carreau Model, Sour Cream
  • Azadeh Ranjbar Nedamani *, Jafar Hashemi Pages 30-50
    This study aimed to combine the response surface methodology and COMSOL simulation to reduce the number of studied treatments, find the effective factors and their interactions and also the prediction model for final dried orange characteristics, and find the shrinkage model of apple fruit concerning the studied drying process factors. A definitive screen design of response surface methodology was designed by Design-Expert software. Factors such as drying time (A: 20-60 ℃), air velocity (B: 0.5-2.5 m/s), sample thickness (C: 3-7 mm), sample diameter (D: 4-6 cm), and drying time (E: 6000-10000s) were investigated. These treatments were simulated in COMSOL software 5.3a. After finding the treatments in Design Expert software, the simulation starts. Results show apple samples results show, that the air temperature and its interaction with other investigated factors, the sample thickness, and the air velocity are effective on the central temperature of the sample. The moisture rate and moisture content are depending on drying time. Apple shrinkage is a logarithmic model as a function of air temperature, sample thickness, and process time. Apple shrinkage during drying significantly affects the thickness of samples. To control the shrinkage rate during apple drying, controlling the time of process and sample thickness is more effective than other processing factors. This leads to a prediction model for drying apples and process control. The optimization is shown the minimum shrinkage is at 0.7mm thickness, 5.45cm diameter, and 9938s process time.
    Keywords: shrinkage, Apple drying, modeling, Response surface, simulation
  • Niyoosha Khajeh, Abdorreza Mohammadi Nafchi *, Leila Nouri Pages 51-62
    The purpose of this study was to look into the effect of coating French fries with gum zedo, which contained essential oils of thyme and tarragon, on the chemical composition and texture of the fries. The research hypothesis is that the process of frying French fries at a high temperature could reduce humidity effectively. Also, it affects the texture of sliced French fries as well as taste, smell, and the final product. The zedoary gum, which consists of two essential oils, affects the chemical composition and texture of sliced french fries and could increase the quality of food. In this study, Shirazi thyme and tarragon essential oils were extracted by distillation with water using the Clevenger apparatus. The coating solution was prepared using 1% zedoary gum, thyme essential oil, and tarragon to cover the potato slices. The results showed that by coating the potato samples with gum, the moisture content increased while the fat and protein content decreased. The hydrocolloid coating of zedo gum reduced the hardness index of fried potato tissue compared to the control sample. However, the use of thyme and tarragon essential oils had no significant effect on the chemical composition, texture, or hardness of the samples. Finally, the sample coated with a hydrocolloid coating of zedo gum without essential oil and containing thyme essential oil had the highest overall acceptance score among the samples.
    Keywords: French fries, Zedoary gum coating, Zataria multiflora essential oil, tarragon essential oil
  • Samira Siami Araghi, Seyed MohammadAli Ebrahimzade Mousavi *, AliAkbar Safekordi, Reza Dinpanah Pages 63-74

    Bisphenol A (BPA)-based epoxy resins are widely used in food contact materials such as metal can coatings. The adverse effects of bisphenol A on the consumer have led the food packaging industry to continually improve safety. In this study, epoxy coatings manufactured with nanoparticles are subjected to migration testing in order to identify bisphenol A diglycidyl ether (BADGE) migration from the coatings. Migration of BADGE from epoxy/TiO2/Al2O3 nanocomposite into ethanol 10% (v/v), ethanol 20% (v/v), ethanol 95% (v/v), and acetic acid 3% (w/v) food simulants was studied at conditions of contact filling (60 min at 60 and 121°C) and storage condition (10 days at 40 °C). High-performance liquid chromatography (HPLC) was developed to determine the level of bisphenol A diglycidyl ether (BADGE) that migrated from the nanocomposite to the food simulants. The results indicated the levels of BADGE migrating from epoxy/TiO2/Al2O3 nanocomposite to the food simulants under the conditions of contact filling and storage did not exceed the specific migration limits.

    Keywords: Epoxy, High performance liquid chromatography, Migration, Nanoparticles
  • Masoomeh Alvand, Alireza Sadeghi Mahoonak *, Mohammad Ghorbani, Hoda Shahiri Tabarestani, Shima Kaveh Pages 75-90
    In recent years, due to concerns about the safety and health of synthetic antioxidants, there has been widespread attention to the use of natural antioxidants. Bioactive peptides are one of these types of natural antioxidants. Turkmen melon seeds are a rich source of protein. The purpose of this study, was to perform enzymatic hydrolysis of Turkmen melon seed protein with pancreatin and alcalase enzymes in the ratio of enzyme to substrate of 1% and at intervals of 20-200 minutes. The degree of hydrolysis and antioxidant properties (DPPH radical scavengingactivity, Fe3+ reducing power, and total antioxidant activity) of the obtained hydrolysates were investigated. Based on the results obtained from the effect of time on hydrolysis for alcalase-derived hydrolysates, the treatment was 20 to 120 minutes longer than pancreatin, while the treatment of pancreatin-derived hydrolysates for 140 to 200 minutes was higher than that of alcalase. The results showed that there was no significant difference between most of the hydrolysates from pancreatin and alcalase at 180 minutes compared to 200 minutes (about the free radical scavenging activity of DPPH hydrolyzes from alcalase, 160 minutes was determined as the best treatment). The highest scavenging activity of DPPH was total antioxidant by pancreatin enzyme after 160 minutes and 180 minutes of hydrolysis and respectively 72.49% and 1.27 (absorption at 659 nm). The results showed that the produced hydrolysates have a high ability to prevent food oxidation or be used as a medicinal compound.
    Keywords: Antioxidant, oxidation, Peptide, Bioactive, Enzymatic Hydrolysis
  • Amir Agheli Kohne Shahri, Yaghub Pazhang, Fatemeh Ghamari * Pages 91-102
    Thermolysin enzyme is a heat-resistant metalloproteinase enzyme that binds (EC 3.4.24.4) a peptide containing hydrophobic amino acid leucine and phenylalanine. This enzyme`s immobilization is very important. Enzyme immobilization enhances the stability and reuse of the enzyme and improves the properties of the enzyme and facilitates the enzyme readiness of the product. In order to study the adsorption in the presence of ethanol, different concentrations of ethanol were investigated with enzyme. To investigate the presence of CMC, the enzyme was mixed with different percentages of CMC solution and the casein (substrate) was mixed with different amounts. The effect of CMC and alcohol on the enzymatic solution of CMC was obtained. The effect of CMC and alcohol was investigated. The effect of CMC 2%, 4%, 6%, 8% and 10% with 1% casein on the enzyme was investigated. In this study, it was shown that thermolysin increases activity and stability against temperature rise and then decreases at very high temperatures, and alcohol causes enzyme instability. CMC increases the activity and stability of the thermolysin enzyme, but the presence of CMC can increase the stability and resistance of the thermolysin enzyme to alcohol. CMC has been shown to stabilize thermolysin.
    Keywords: Enzyme Stability, Thermolysin, Carboxymethyl Cellulose, Alcohol
  • Shoaib Gholami, Saeid Minaei *, Alireza Mahdavian, Shafie Rahmati Pages 103-114
    Packaging, transportation, and separation of agricultural products are among the processes that cause potential damage, losses, and increased waste, depending on the type of product. Therefore, determining the mechanical strength properties is one of the most important approaches to prevent mechanical damage. Using mechanical tests, such as compression tests, is a common approach to obtain information, but simulation methods can help determine a wider range of information, such as stress and strain distribution patterns in the fruit, at lower cost and higher speed. Quince (Cydonia oblonga), which like other fruits is susceptible to mechanical damage, is rich in various compounds such as flavonoids and phenolic acid, which contribute to anti-cancer, anti-inflammatory, anti-allergic, and antimicrobial properties. In this study, to determine the mechanical properties of quince, compression tests were performed on fruit specimens at a rate of 10 mm/min using a materials testing machine and supplemented by simulation using ANSYS software FEM. The results of the experiments and simulations showed that a viscoelastic model adequately describes the behavior of the fruit under quasi-static loading. The simulation results for loading rates of 5 and 20 mm/min showed that the specimen is subjected to higher shear and normal stresses at a rate of 20 mm/min. The minimum of shear and normal stresses is associated with the rate of 5 mm/min. According to the evaluation results, it is better to perform harvesting and post-harvesting of quinces in such a way that lower loading rates (5 mm/min) are applied to avoid losses as much as possible.
    Keywords: ANSYS, Normal stress, Shear Stress, Cydonia oblonga, MECHANICAL PROPERTIES
  • Fatemeh Erami, Seid Mehdi Jafari *, Aman Mohammad Ziaiifar, Mohammad Ghorbani Pages 115-134
    Rice is one of the essential food items; the agricultural residue obtained from it is rice husk. Most of the rice husk ash (87-98%) is composed of silica. Application of rice husk as a raw material for the synthesis of silica, compared to other methods, reduces environmental pollution and energy consumption. It is also economically viable due to its low cost. Silica is used as a nanocarrier in the nanoencapsulation of bioactive and pharmaceutical compounds due to its unique properties, such as its high specific surface area and uniform porosity. For this purpose, mesoporous silica nanoparticles were synthesized from rice husk by heat degradation at three calcination temperatures of 400, 600, and 800°C and glycerol mixing temperatures of 200, 225, and 250°C. Calcined silica at 600°C and 200°C glycerol were considered the optimal samples. This sample had a high purity (containing 94.07% silica) and an amorphous structure (2θ=22). The response surface method (RSM) was used to determine the optimal sample. Moreover, its particle size was 252 nm, as determined by dynamic light scattering. In addition, its specific surface area was high (51.653 m2 g-1).
    Keywords: Rice husk, Mesoporous silica nanoparticles, Calcination
  • Reza Habibi, Asghar Khosrowshahi Asl, Leila Roufegarinejad, Shahin Zomorodi *, Narmela Asefi Pages 135-150
    The effects of soy protein isolate (SPI) and oat germ powder (OGP) were investigated on some characteristics of whey-less cheese. In this study, 6 different treatments were prepared in which part of the combination of milk protein concentrate (MPC) and skim milk powder (SMP) were replaced with different ratios of SPI and OGP (0: 0, 6.7: 3.3, 5: 5, 10: 0, 0:10 and 3.3: 6.7%). The results showed that the moisture, protein content and acidity of the samples increased with increasing SPI about 8.8, 25.2 and 6.8% and decreased with increasing OGP about 1.9, 26 and 18.7% respectively. The addition of SPI and OGP, the phenolic compounds increased from 99.3 to 303.99 and 169.65 mg/100g respectively (p<0.05). With increasing SPI and OGP, the L* index decreased and the b* index increased. But the a* index increased with increasing OGP and decreased with increasing SPI (p<0.05). The hardness and gumminess in the control sample was the highest and the samples containing 10% SPI were the lowest. Cohesiveness and springiness of 5% SPI and 5% OGP mixed samples were the highest and samples containing 6.7% SPI and 3.3% OGP were the lowest. The gumminess and chewiness decreased with increasing SPI and increased with increasing OGP (p<0.05). With increasing SPI and OGP, the overall acceptance score of the samples decreased but was not significant (p>0.05). It was concluded that, the mixture of 5% SPI and 5% OGP or 3.3% SPI and 6.7% OGP could be used in production of whey-less cheese.
    Keywords: Functional Whey-less cheese, textural profile, phenolic compound, color indexes
  • Maryam Hasani *, Fatemeh Sheikh, Hossein Kiani, MohammadJavad Asadollahzadeh, Javad Seyfi Pages 151-168

    In the present study, a composite gel was prepared based on gelatin and sesame seed protein containing a fixed amount of oleosome. The different ratios of sesame protein to gelatin (30:70, 50:50, 70:30 w/w%) and a constant amount of 20% (w) oleosome were used to prepare the composite gel. Then the physicochemical properties of sesame seeds, oleosomes and their extraction efficiencies were determined. The rheological, textural and microstructural properties of the gels were also investigated. Protein and oleosome extraction efficiencies from sesame seeds were 21±1.23% and 68.96±1.41%, respectively. The results showed that the amount of sesame seed protein had significant effect on the gelation behavior and gel hardening, and the storage modulus and loss modulus increased in the samples with the decrease of the process temperature from 50 to 4 degrees Celsius. With the increase of sesame protein ratio, the amount of storage modulus and loss modulus at 4 degrees Celsius temperature increased from 258 pascals to 149400 pascals and from 46.7 pascals to 37648 pascals, respectively. The accumulation of protein molecules in the gel structure was observed with increasing the proportion of sesame protein to 70% by light microscope. The results of the present research confirm that sesame seed oleosome can be used as a substitute for fat particles in food products.

    Keywords: Sesame Seed Oleosome, Sesame Seed Protein, Composite Gel, loss modulus, Storage modulus
  • Akram Hosseinnejadmir Pages 169-183
    The purpose of this study was to determine the influence of different levels of cadmium concentration of the soil on accumulation of cadmium in various parts of seven different types of common vegetable crops: lettuce, spearmint, coriander, cress, onion, parsley and leeks. A factorial experiment in a completely randomized design with three replicates and three treatments was conducted. The treatments included three levels of cadmium concentration in soil 50 mg.kg-1, 100 mg.kg-1 and control with no cadmium. The soil used in this study was prepared by using a sieve with a 2mm mesh and adding nitrate cadmium plastic pots were employed to cultivate vegetables. At the end of the growing season, samples were prepared from different parts of the plants to measure cadmium concentration. The SPSS software was employed to analyze the data. The results showed that cadmium concentrations were higher than 0.05 to 0.1 mg/kg and 0.2 mg/kg, the rates that Institute of Standards and Industrial Research of Iran and FAO/WHO, respectively, announced as safe for human consumption. Cadmium was found in stems: of lettuce, spearmint, coriander, cress, onion, parsley and leeks from highest to lowest; in leaves: of lettuce, cress, onion, coriander, parsley, spearmint and leeks; from highest to lowest; and in; roots: of cress, lettuce, spearmint, coriander, parsley, onion and leeks from highest to lowest. The results indicated that the highest amount of cadmium concentration among the different parts of the vegetables was founded in lettuce stem (6.8 mg/kg) and the lowest amount in leek root (0.77 mg/kg), both higher than what has determined as safe for human consumption. All treatments were considered as unsafe treatment while no sign of toxicity was found in control sample. The high accumulation of cadmium in lettuce, cress and onion, the vegetables that are consumed more, is critical due to their potential to accumulate this element in their leaves. These vegetables cannot be safe for consumption by human if is grown in soils with high concentration of cadmium.
    Keywords: Cadmium nitrate, Cress, Lettuce, onions, Polluted Soil