فهرست مطالب

پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی - سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1402)

فصلنامه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی
سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقداد تکلوزاده، محبت محبی*، مسعود تقی زاده صفحات 259-272
    روش های سنتی درجه بندی خرما به علت نبود ویژگی های کمی مشخص باعث درجه بندی ناصحیح شده و اتلاف زمان و هزینه ایجاد می کند. درجه بندی خرما براساس الگوریتم های طبقه بندی می تواند اختلاف نظر فروشنده و خریدار را کاهش دهد. در این تحقیق شناسایی برخی ویژگی های کیفی خرمای مضافتی و درجه بندی آن به چهار دسته (درجه 1، 2، 3 و 4) طبق نظر های استخراج شده از واردکنندگان خرمای مضافتی کشور روسیه انجام شده است و برای ایجاد ارتباط معنی دار بین کیفیت خرما و برنامه پردازش تصویر در محیط متلب، ماشین بردار پشتیبان مورد استفاده قرار گرفت. نتایج ماشین بردار پشیتبان خطی، کوادراتیک، کوبیک و گوسین متوسط دارای دقت 100 درصد بوده، یعنی توانسته است درجه بندی را به طورکامل انجام دهد. برای درک چگونگی عملکرد درجه بندی شده انتخاب شده در هر درجه، از طرح ماتریس اغتشاش استفاده شده است. منحنی مشخصه عامل گیرنده نرخ درجه بندی مثبت در مقابل نرخ مثبت کاذب را برای انتخاب آموزش درجه بندی، ارایه می دهد. نرخ مثبت 0/97 در درجه اول نشان می دهد که طبقه بندی کننده فعلی 0/97 از مشاهده ها را به درستی به درجه مثبت اختصاص می دهد. به منظور صحت سنجی نهایی از ضریب کاپا استفاده شده است که با نظر خبرگان نیز میزان درستی درجه بندی موردبررسی قرار گرفته است. تمام مقادیر کاپا بزرگ تر از 0/6 بوده و دارای پایداری کافی است. همچنین بیشترین کاپا مربوط به روش کوبیک بیش از 0/8 و کمترین مربوط به گوسین کامل با مقدار 0/76 است. باتوجه به دقت و صحت پیاده سازی با ماشین بردار پشتیبان این روش با بازده بالایی قابلیت درجه بندی خرما را با ویژگی های استخراج شده دارد.
    کلیدواژگان: پردازش تصویر دیجیتال، درجه بندی، ماشین بردار پشتیبان، ویژگی های کیفی خرمای مضافتی
  • نرگس سامانیان، محبت محبی، سید محمدعلی رضوی*، مهدی وریدی، جواد ابوالفضلی اصفهانی صفحات 273-290

    در این پژوهش، ابتدا امکان پایدارسازی سینامالدهید به واسطه ریزپوشانی آن با نشاسته و استفاده از فرایند فراصوت در افزایش پایداری آن موردبررسی قرار گرفته است. فرایند ریزپوشانی با استفاده از فراصوت منجربه تولید ریزکپسول های با قطر متوسط 59/042±636/36 نانومتر شد. میزان کارایی به دام اندازی سینامالدهید برابر با1/29±53/44 درصد بود که طی 28 روز نگهداری تنها 3 درصد کاهش یافت. سپس رهایش سینامالدهید در شرایط شبیه سازی شده دهان ازجمله دما، ترکیب بزاق و تنش برشی توسط روش SPME-GC-MS بررسی شد و در ادامه مدل سازی تحلیلی با استفاده از برخی مدل های سینتیکی نشان داد که مدل های درجه صفر، کورسمیر-پپاس و ماکویید بانکر در شرایط دهان و مدل کراسمر-پپاس در طول مدت زمان نگهداری بهتر از سایرین می توانند سینتیک رهایش را ارزیابی کنند. برای شبیه سازی فرایند رهایش یک مدل دوبعدی مخزنی با منبع ثابت با استفاده از نرم افزار کامسول مالتی فیزیکس توسعه داده و حل شد. آنالیز استقلال مش، 0/997=R2 و 6-10×1/78=RMSE بیانگر این مسیله است که مدل رهایش سینامالدهید در شرایط واقعی را به خوبی پیش بینی کرده است. پس از معتبرسازی مدل، پایش پارامترهای فیزیولوژیک و ویژگی های ریزکپسول ها انجام شد که نشان دهنده تاثیر مهم تر پارامترهای فیزیولوژیک نسبت به ویژگی های ریزکپسول ها بود. همچنین با استفاده از روش بهینه سازی اسنوپت مقادیر بهینه این پارامترها ارزیابی گردید.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، ریزپوشانی، سینامالدهید، مدل سازی سینتیکی، نشاسته با آمیلوز بالا
  • نجمه مظهری، علیرضا صادقیان، حسین زمانی*، سمیرا یگانه زاد، عباس افراسیابی صفحات 291-304
    پخت نان یکی از مهم ترین مراحل تهیه نان است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر بستر پخت نان برای بهبود کیفیت نان تولیدی است. در این تحقیق بستر چدن به عنوان سطح مرجع و دو پوشش سرامیکی و رسی بر سطح چدن جهت مقایسه اعمال شد. به منظور بررسی خواص پوشش ها آزمایش های بررسی ریزساختار، ریزسختی (میکروهاردنس)، سختی سنجی، ضخامت سنجی و شوک حرارتی انجام گردید و درنهایت کیفیت نان حاصله باتوجه به معیار ارزیابی بافت، آزمون بیاتی، اندازه گیری میزان فلزات سنگین و ارزیابی حسی بررسی شد. جهت آنالیز داده ها، برای مقایسه میانگین از آنالیز واریانس و برای گروه بندی تیمارها از آزمون دانکن استفاده شد. براساس مطالعه های انجام شده مشخص گردید که استفاده از رس و سرامیک به صورت یک پوشش روی بستر چدنی، با مکانیسم حفاظت از انتقال آلودگی، باعث کاهش انتقال آلودگی شیمیایی فلزات سنگین به نان می شود. بیشترین میزان فلزات سنگین شامل سرب 0/565 میکروگرم بر کیلوگرم، کادمیوم 0/023 میکروگرم بر کیلوگرم و آهن 4/470 میلی گرم بر کیلوگرم در نان تولیدشده در بستر چدن به دست آمد. بیشترین میزان فلزات سنگین در نان تولیدشده در بستر چدن و کمترین میزان فلزات سنگین در نان های پخته شده در بستر سرامیک به دست آمد. نمونه های پخته شده بر بستر چدن نسبت به نمونه های پخته شده بر بستر رس و سرامیک سفتی کمتری داشتند. از نقطه نظر حسی بالاترین امتیاز مربوط به نان های پخته شده در بستر سرامیک 4/900 و کمترین امتیاز مربوط به نان پخته شده در بستر رس 3/126 به دست آمد.
    کلیدواژگان: ارزیابی بافت، ارزیابی حسی، بستر پخت، بیاتی، نان
  • ثمین ایروانی، مهشید جهادی*، مولود نورانی صفحات 305-312
    فلفل سبز تند (Capsicum annuum) به عنوان ادویه ای پرمصرف، به دلیل محتوای رطوبت زیاد بسیار فسادپذیر می باشد. لذا خشک کردن آن به جهت کاهش حجم، هزینه حمل ونقل و ماندگاری طولانی اهمیت دارد. بدین منظور در این تحقیق از حمام فراصوت و حمام آب گرم (50 و 70 درجه سانتی گراد) در شرایط تحت خلا تا رسیدن به رطوبت 50 درصد به عنوان پیش تیمار استفاده شد. سپس نمونه ها با استفاده از مایکروویو (360 وات) تا رسیدن به رطوبت نهایی 10 درصد خشک شدند. ضریب انتشار رطوبت برش های فلفل سبز تند با حل تحلیلی قانون دوم فیک محاسبه شد. اعمال پیش تیمار فراصوت-خلا آن باعث کوتاه ترشدن معنی دار زمان خشک شدن و افزایش ضریب انتشار و سرعت خشک شدن نمونه در مایکروویو نسبت به سایر نمونه ها شد (0/05>P). پیش تیمار فراصوت به طور معنی داری باعث کاهش تغییرات در درصد تغییر اندازه و اندیس قهوه ای شدن و افزایش نسبت آب گیری مجدد نمونه شد (0/05>P). به طورکلی استفاده از فراصوت به عنوان پیش تیمار به خشک کردن فلفل سبز در شرایط مایکروویو کمک می کند و باعث افزایش سرعت خشک کردن و حفظ بهتر ویژگی های فیزیکی محصول می شود. درنهایت استفاده از فراصوت می تواند چشم اندازی برای تولید محصولی با کیفیت بهتر و ویژگی های ظاهری و بازارپسندی بیشتر باشد.
    کلیدواژگان: سینتیک خشک کردن، فراصوت، فلفل سبز تند، مایکروویو
  • مجتبی حیدری مجد، مهدیه شفقت*، فاطمه غفران مکشوف صفحات 313-328
    در این پژوهش کارایی نانوالیاف زیین حاوی سه غلظت (1، 2 و 3 درصد، وزنی/وزنی) اسانس باریجه جهت افزایش زمان ماندگاری میگو در دمای یخچال (1±4 درجه سانتی گراد) بررسی شد. ابتدا حداقل غلظت مهارکنندگی رشد، حداقل غلظت کشندگی اسانس و میزان هاله بازدارندگی نمونه های نانوالیاف حاوی اسانس طی آزمایش انتشار آگار بر علیه باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیاکلی بررسی شد. همچنین خصوصیات ضدمیکروبی، فیزیکوشیمیایی و اکسیداسیونی میگوی پوشش داده شده مانند افت وزنی، بافت، pH، اندیس پراکسید و اسید تیوباربیوتیک موردارزیابی قرار گرفت. حداقل غلظت مهارکنندگی رشد و حداقل غلظت کشندگی اسانس باریجه با 0/2 و 0/4 و همچنین 0/5 و 1/25 میکرولیتر بر میلی لیتر به ترتیب در برابر باکتری استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیاکلی بود. همچنین هاله بازدارندگی رشد پوشش نانوالیاف زیین حاوی 3 درصد اسانس بر علیه باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اوریوس به ترتیب 186/22 و 280/33 میلی مترمربع بود. نانوالیاف حاوی اسانس در دزهای 2 و 3 درصد سبب کاهش معنی داری (0/05>P) باکتری های کل و سرماگرای میگو در مقایسه با نمونه شاهد گردید. نانوالیاف حاوی 3 درصد اسانس باریجه سبب جلوگیری از افت وزنی و افزایش pH میگو و حفظ آنها به ترتیب در مقادیر 5/03 درصد و 6/75 در میگوی پوشش داده شده نانوالیاف حاوی 3 درصد اسانس پس از 15 روز نگهداری در دمال یخچال شد. پوشش دهی همچنین توانست حدود 5 برابر میزان کاهش سختی بافت را بهبود دهد. پوشش دهی میگو سبب پیشگیری از اکسیداسیون گردید. نتایج کلی نشان داد که نانوالیاف زیین حاوی 3 درصد اسانس سبب افزایش زمان ماندگاری میگو گردید.
    کلیدواژگان: اسانس باریجه، بسته بندی فعال، زئین، میگو، نانوالیاف
  • آزاده رنجبر ندامانی* صفحات 329-342

    در این مطالعه، یک سیستم پلاسمای تخلیه سطح شامل یک سیستم استوانه ای برای تیمار شیر درون بطری استفاده شد. تخلیه برق با فرکانس و ولتاژ موردمطالعه به الکترود انجام شد. با کمک نرم افزار دیزاین اکسپرت و طرح اپتیمال فاکتوریل، تیمارهای بهینه سازی به دست آمدند. زمان نابودی میکروارگانیسم های باسیلوس سریوس، باسیلوس کواگالانز، باسیلوس استیاروترموفیلوس و کلستریدیوم بوتولینوم، ترکیبات تغذیه ای و یا بروز واکنش های شیمیایی، و میزان زمان غیرفعال سازی آنزیم های کاتالاز، فسفاتاز قلیایی، لیپاز، پراکسیداز، پروتیاز و زمان نابودی ترکیبات تغذیه ای آلبومین سرم گاوی، ایمنوگلوبولین ها، آلفا-لاکتآلبومین، بتا-لاکتآلبومین، لیزین و تیامین نیز به عنوان پاسخ در طرح دیزاین اکسپرت درنظرگرفته شدند. شبیه سازی توسط نرم افزار کامسول 3.5a برای یک هندسه دوبعدی اجرا شد. نتایج نشان دادند باسیلوس استیاروترموفیلوس بیشترین مقاومت در برابر اعمال پلاسمای سرد را داشته و بعد از آن سایر باکتری ها مقاومت نزدیکی از خود نشان داده اند. تغییرات دمای اولیه نسبت به تغییرات ولتاژ، اثر بیشتری بر میزان تولید گونه های فعال داشت. تحت تاثیر تیمار پلاسمای غیرحرارتی، زمان دناتوره شدن پروتیین ها و اسیدآمینه موردمطالعه تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد دارد. در این بین، زمان غیرفعال شدن اسیدآمینه لیزین از سایر موارد مطالعه شده در این بررسی، کمتر و پروتیین بتا-لاکتآلبومین از همه بیشتر بود. فناوری پلاسمای سرد می تواند به عنوان یک مداخله ضدمیکروبی جدید برای غیرفعال کردن پاتوژن ها و بهبود ایمنی محصولات لبنی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: استریلیزاسیون، پلاسمای سرد، روش سطح پاسخ، شیر بطری شده، کامسول
  • محمدرضا رادنیا، الهام مهدیان*، علی محمدی ثانی، محمدعلی حصاری نژاد صفحات 343-354

    باتوجه به زیان های ناشی از مواد افزودنی، طعم دهنده های مصنوعی و شیمیایی، جایگزین کردن آنها با گیاهان دارویی راه حل مناسبی برای بهبود خواص کیفی و ویژگی های فیزیکوشیمیایی می باشد. باوجود ویژگی های تغذیه ای و ارزش کالری زایی بالای بستنی، مقادیر ترکیبات ضداکسایشی آن بسیار ناچیز می باشد که می توان آن را با افزودن عصاره گیاهان و سبزی ها افزایش داد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر عصاره گیاه اروانه (0/1، 0/5 و 0/9 درصد) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی (pH، ضریب افزایش حجم و مقاومت به ذوب و رنگ سنجی)، پارامترهای بافت (سفتی و چسبندگی)، ریولوژیکی (ویسکوزیته، ضریب قوام و شاخص رفتار جریان) و حسی بستنی و مقایسه آن با نمونه شاهد بوده است. براساس نتایج به دست آمده، افزودن عصاره گیاه اروانه به بستنی باعث کاهش معنی داری pH و افزایش ضریب افزایش حجم و مقاومت به ذوب گردید. در آزمون بافت سنجی، با اضافه کردن عصاره گیاه اروانه به فرمولاسیون بستنی میزان سفتی و چسبندگی نمونه ها افزایش معنی داری یافت (0/05>P). نتایج این مطالعه نشان داد تمام نمونه های بستنی رفتار غیرنیوتنی و رقیق شونده با برش داشتند و مدل توان کارایی بالایی در توصیف رفتار ریولوژیکی آنها داشت. در آزمون رنگ سنجی، افزایش عصاره گیاه اروانه به بستنی باعث کاهش شاخص *L و *b و افزایش شاخص *a گردید. همچنین نتایج ارزیابی حسی مطالعه حاضر نشان داد نمونه حاوی 0/5 درصد عصاره گیاه اروانه دارای بیشترین پذیرش در بین ارزیابان حسی بود. در مجموع نتایج حاکی از این بود که نمونه 0/5 درصد از عصاره گیاه اروانه به بستنی باعث بهبود پارامترهای فیزیکوشیمیایی و ریولوژیکی بستنی می شود.

    کلیدواژگان: بستنی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، خواص حسی، عصاره، گیاه اروانه
  • سید جواد حسینی، محبوبه سرابی جماب*، مصطفی شهیدی، حسین زمانی، غلامحسین ظهوری صفحات 355-368

    امروزه اسانس ها می توانند به عنوان جایگزین نگهدارنده های سنتزی در محصولات غذایی استفاده شوند؛ درصورتی که در شرایط فراوری مواد غذایی پایدار بمانند. در تحقیق حاضر، ضمن بررسی ترکیبات تشکیل دهنده اسانس های آویشن شیرازی و دارچین به روش کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی، ویژگی های ضدمیکروبی دو اسانس، قبل و بعد از فرایند حرارتی (200 درجه سانتی گراد-10 دقیقه) در برابر باکتری باسیلوس سوبتیلیس و کپک آسپرژیلوس نایجر ارزیابی گردید. براساس نتایج به دست آمده، فرایند حرارتی اثر قابل توجهی بر ترکیبات تشکیل دهنده اسانس ها نداشت. ترکیبات اصلی اسانس دارچین شامل سینامالدهید و اوژنول بود. در آویشن شیرازی نیز ترکیبات شاخص، ترکیبات فنولی بودند که شامل تیمول و کارواکرول بود و در مجموع 61/5 درصد از کل ترکیبات آویشن را تشکیل می دادند. حداقل غلظت بازدارندگی اسانس های آویشن شیرازی و دارچین در برابر آسپرژیلوس نایجر به ترتیب 250 و 4000 میکرولیتر بر میلی لیتر بود؛ این در حالی است که کمترین غلظت کشندگی برای اسانس های ذکرشده 250 و 16000 میکرولیتر بر میلی لیتر به دست آمد. ازسوی دیگر مقادیر MIC و MBC آویشن شیرازی در مقابل باسیلوس سوبتیلیس به ترتیب برابر با 7/8 و 15/6 میکرولیتر بر میلی لیتر و درخصوص دارچین به ترتیب 16000 و 32000 میکرولیتر بر میلی لیتر محاسبه گردید. قطر هاله عدم رشد در آویشن شیرازی و دارچین حرارت دیده علیه آسپرژیلوس نایجر به ترتیب 20/50 و 16/05 و بر علیه باسیلوس سوبتیلیس به ترتیب 29/00 و 17/00 میلی متر بود. به طورکلی نتایج نشان داد فرایند حرارتی تاثیر قابل توجهی بر فعالیت ضدمیکروبی اسانس ها نداشت، بنابراین می توان آنها را به عنوان عامل ضدمیکروبی در محصولاتی که متحمل فرایند حرارتی بالا می شوند، به کاربرد.

    کلیدواژگان: آویشن شیرازی، حداقل غلظت بازدارندگی، حداقل غلظت کشندگی، دارچین، کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی
  • لاله رومیانی*، الهام عیسوند حیدری صفحات 369-384
    برای ارزیابی پیش بینی ماندگاری فیله میگوی سفیدغربی با استفاده از مدل ریاضی آرنیوس و شبکه عصبی مصنوعی در دماهای متفاوت (15-، 25-، 35- و 45- درجه سانتی گراد)، تغییرات کیفی فیله شامل پروتیین های قابل استخراج از نمک (SEP)، شاخص K، میزان بازهای نیتروژن فرار کل (TVB-N)، شاخص پراکسید (PV)، مقدار اسید تیوباربیتوریک (TBARS)، هدایت الکتریکی (EC) و ارزیابی حسی (SA) بررسی شدند. برای مدل آرنیوس دامنه خطای نسبی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده برای فاکتورهای کیفی TVB-N، SA، EC، TBARS، K و SEP به ترتیب 15/12-73/17-، 54/04-2/13-، 47/62-6/1-، 81/00-0/0-، 99/02-25/2- و 0/82-5/59- درصد قرار داشت. درمورد مدل شبکه عصبی مصنوعی، دامنه خطای نسبی بین مقادیر پیش بینی شده و اندازه گیری شده برای فاکتورهای کیفی TVB-N، SA، EC، TBARS، K و SEP به ترتیب 0/00، 0/00، 0/00-0/38-، 0/00، 0/00 و 0/30-0/80- درصد قرار داشت. مقادیر حداقل مربعات خطای مدل شبکه عصبی مصنوعی در اکثریت فاکتورهای کیفی کمتر از مدل آرنیوس بود. ضریب R2 مربوط به فاکتورهای کیفی فیله میگوی منجمد به دست آمده از مدل شبکه عصبی مصنوعی به جزء درمورد فاکتور SA، بیشتر از مدل آرنیوس بود. مدل شبکه عصبی مصنوعی توانست روند تغییرات کیفیت میگوهای نگهداری شده طی 6 ماه دوره انجماد، در دماهای 15- تا 45- درجه سانتی گراد، در مقایسه با مدل آرنیوس را بهتر نشان دهد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، ماندگاری، مدل آرنیوس، میگوی سفیدغربی
  • محمد ملاویسی*، بهنام نامی، اکرم یدی صفحات 385-396

    غنی سازی مواد غذایی یکی از مهمترین راهکارها برای جبران کمبود مواد معدنی و ویتامین ها در بدن مصرف کنندگان است. در این مطالعه درون پوشانی آلفا توکوفرول در ریزذرات ژلاتین و مالتودکسترین با هدف غنی سازی ماست کم چرب انجام و ویژگی های میکروذرات به دست آمده (مشتمل بر کارایی درون پوشانی، پتانسیل زتا، اندازه ذرات، رفتار حرارتی (کالری سنجی روبشی تفاضلی) و مورفولوژی)میکروسکوپ الکترونی روبشی (مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، کارایی درون پوشانی و ظرفیت بارگذاری ریزذرات حاوی آلفا توکوفرول به طور قابل قبولی بالا بود (به ترتیب 97 و 25 درصد). تصاویر میکروسکوپی ریزذرات ژلاتین-مالتودکسترین حاوی آلفاتوکوفرول، سطح صاف و کروی و همچنین ترک های کوچک در سطح ریزذرات را نشان می دهد. علاوه بر این، ریزذرات دارای پتانسیل زتا منفی قوی (29/27- میلی ولت) بودند که نشان دهنده نیروی دافعه قابل توجه بین میکروذرات و پایداری خوب آنهاست. با توجه به نتایج، مالتودکسترین به عنوان یک ماکرومولکول پری بیوتیک بالقوه زنده مانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس را در طول زمان نگهداری افزایش می-دهد. ریزذرات پروتیین-پلی ساکارید مورد مطالعه، برای درون پوشانی آلفاتوکوفرول مناسب هستند و به طور بالقوه می توانند کاربردهای متعددی در صنایع غذایی داشته باشند.

    کلیدواژگان: آلفاتوکوفرول، خشک کردن انجمادی، بررسی مورفولوژیکی، میکروذرات
|
  • Meghdad Takallouzadeh, Mohebbat Mohebbi *, Masoud Taghizadeh Pages 259-272
    The traditional methods of grading dates, due to the lack of specific characteristics, have led to incorrect grading and wasting both time and money. Date grading based on the classification algorithms could reduce seller and buyer disagreement. It also allows the product to be sold at the right price. In this research, identification of some qualitative characteristics of Mazafati dates and its classification into four categories (grades 1, 2, 3, and 4) has been done according to the opinions extracted from experts  Intending to define a significant link between the quality of dates, mobile image processing application conducted in in Matlab, support vector machine (SVM) was The results of linear, quadratic, cubic, and medium Gaussian SVMs were 100% accurate, meaning that the classification had been  successful. The ROC curve provided a positive classification rate versus a false positive rate for selecting classification training. A grade 1 positive rate of 0.97 indicates that the current classifier allocates 0.97 of the observations correctly to the positive class (primarily rank). In order to make the final verification, the Kappa coefficient was used. All Kappa values are greater than 0.6 and have sufficient stability. Also, the highest Kappa coefficient was related to the cubic method by more than 0.8 and the lowest one was related to fine Gaussian with a value of 0.76. Due to the accuracy and precision of implementation with SVM, this method with high efficiency wascapable of grading dates.
    Keywords: Digital Image Processing, grading, Qualitative features of Mazafati dates, Support Vector Machine
  • Nargess Samanian, Mohebbat Mohebbi, Seyed MohammadAli Razavi *, Mahdi Varidi, Javad Abolfazl Esfahani Pages 273-290

    In this research, the possibility of cinnamaldehyde encapsulating with high amylose starch using ultrasound treatment was studied. The resulting microcapsules had an average size of 636.36±59.041 nm. The included cinnamaldehyde was 53.44±1.29, which only increased by 3 percent during 28 days of storage. Also, cinnamaldehyde release was investigated under simulated mouth conditions including temperature, saliva composition, and shear stress, using SPME-GC-MS, which was followed by analytical modeling. Among analytical kinetic models, zero-degree, Korsmeyer-Peppas, and Makoid-Banakar models during in-mouth release, and Korsmeyer-Peppas model during storage had the greatest agreements with release profiles. Using the results a  3 phase, 2D, constant source , reservoir model was simulated and solved using Comsol Multiphysics 5.6. Mesh independence analysis and low RMSE (1.78×10-6) alongside high R2 (0.997) indicated the model’s success in predicting the release of cinnamaldehyde in simulated mouth conditions. Investigating the role of physiological factors and microcapsules properties revealed that interpersonal differences play a more important role in determining the release behavior of cinnamaldehyde from high amylose starch capsules. Model parameters were also optimized using the SNOPT algorithm.

    Keywords: Cinnamaldehyde, High amylose corn starch, Kinetic Modelling, Microcapsulation, optimization
  • Najmeh Mazhari, Alireza Sadeghian, Hosein Zamani *, Samira Yeganehzad, Abbas Afrasiabi Pages 291-304
    Baking bread is one of the most important stages of bread preparation. The purpose of this research is to investigate the effect of bread baking substrate to improve the quality of produced bread. In this research, the cast iron substrate was used as a reference surface and two ceramic and clay coatings were applied on the cast iron surface for comparison. In order to check the properties of coatings, microstructure, microhardness, hardness measurement, thickness measurement, and thermal shock tests were performed, and finally, the quality of the resulting bread was evaluated according to texture evaluation criteria, staleness test, measurement of heavy metals and sensory evaluation. To analyze the data, ANOVA was used to compare the mean and Duncan's test was used to group the treatments. Based on the conducted studies, it was found that the use of clay and ceramics as a coating on the cast iron substrate, with the protection mechanism of pollution transfer, reduces the transfer of chemical pollution of heavy metals to bread. The highest number of heavy metals including lead 0.565 µg/kg, cadmium 0.023 µg/kg and iron 4.470 mg/kg was obtained in bread produced in cast iron bed. The highest number of heavy metals was obtained in bread produced in cast iron bed and the lowest number of heavy metals was obtained in bread baked in ceramic bed. The samples baked on the cast iron bed had less hardness than the samples baked on the clay and ceramic bed. From the sensory point of view, the highest score for bread baked in a ceramic bed was 4.900 and the lowest score for bread baked in a clay bed was 3.126.
    Keywords: : Baking substrate, Bread, Sensory Evaluation, staleness, Texture evaluation
  • Samin Iravani, Mahshid Jahadi *, Moloud Nourani Pages 305-312
    Hot green pepper (Capsicum annuum) is a commonly used spice , that is highly spoilable due to  high moisture content. Therefore, drying is valuable in order to reduce volume, transportation cost and longer shelf life. For this purpose, using an ultrasound-vacuum bath and a water bath-vacuum (50 and 70 °C), under vacuum condition, until reaching 50% humidity were used as a pre-treatment. Then all samples were dried using microwave (360 w) until reaching 10% final moisture content. The diffusion coefficient of hot green pepper slices was calculated using the Fick diffusion model. Applying ultrasound-vacuum pretreatment caused a decrease of the drying time, and increased the diffusion coefficient and drying speed of the product in the microwave sample compared to other samples significantly (P<0.05). Ultrasonic pretreatment significantly reduced changes in the percentage of size change and browning index and increased the rehydration ratio of the sample significantly (P<0.05). In general, applying ultrasonic as a pre-treatment helps to dry green pepper in microwave conditions and increases the speed of drying in microwave and better maintaining the physical characteristics of the product. Finally, the use of ultrasonic can be a perspective to produce a product with better quality and appearance characteristics and more marketability.
    Keywords: Drying kinetic, Hot green pepper, Microwave, Ultrasound
  • Mojtaba Heydari-Majd, Mahdieh Shafeghat *, Fatemeh Ghofran-Makshouf Pages 313-328
    In this research, the effectiveness of zein nanofibers containing three concentrations (1, 2, and 3%, w/w) of barije essential oil was investigated to increase the shelf life of shrimp at refrigerated temperature (4±1 °C). Firstly, the minimum growth inhibitory concentration, minimum lethal concentration of Barija essential oil and the amount of inhibitory halo of nanofiber samples containing essential oil during agar diffusion test against bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli were investigated. Also, the antimicrobial, physicochemical and oxidation properties of coated shrimp such as weight loss, texture, pH, peroxide and thiobarbiotic acid were evaluated. The MIC and the MBC of barija essential oil were 0.2, 0.4 and 0.5, and 1.25 µL/mL against Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria, respectively. Also, the inhibition zone of the nanofiber coating containing 3% essential oil against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria were 186.22 and 280.33 mm2, respectively. Nanofibers containing 2 and 3% of barija essential oil caused a significant decrease (P<0.05) in the count of total and psychrotrophic bacteria in shrimp compared to the control. Nanofibers containing 3% barija essential oil prevented weight loss and increased pH of shrimp and preserved them in the values of 5.03 and 6.75% respectively in coated shrimp samples after 15 days of refrigerated storage. Coating was also able to improved about 5 times the reduction of tissue hardness. The coating of shrimp prevented oxidation. The overall results showed that zein nanofibers containing 3% essential oil increased the shelf life of shrimp.
    Keywords: Active packaging, Barije Essential Oil, Nanofibers, Shrimp, Zein
  • Azadeh Ranjbar Nedamani * Pages 329-342

    In this study, a surface discharge plasma system including a cylindrical system was used for the treatment of milk in bottle. Electric discharge was performed to the electrode with the studied frequency and voltage. To optimization the process, the Design Expert software and optimal factorial design were used. The destruction time of Bacillus cereus, Bacillus Coagulans, Bacillus stearothermophilus, and Clostridium botulinum microorganisms, nutritional compounds or the occurrence of chemical reactions, and the time of inactivation of catalase, alkaline phosphatase, lipase, peroxidase, and protease enzymes, bovine serum albumin, immunoglobulins, alpha lactalbumin, beta lactalbumin, lysine and thiamine were also considered as answers in the Design Expert. The simulation was performed by COMSOL a3.5 software for a two-dimensional geometry. Among the four studied bacteria, Bacillus stearothermophilus had the highest resistance to cold plasma and other bacteria showed low resistance. In Cold plasma treatment wich investigated in this study, changes in initial temperature had a greater effect on the amount of production of active species than changes in voltage. Under the influence of non-thermal plasma treatment, the denaturation time of the studied proteins and amino acids has a significant difference at the 5% level. In the meantime, the inactivation time of lysine amino acid was shorter than other cases, and β-lactalbumin protein had the longest destruction time. Cold plasma technology can be used as a new antimicrobial intervention to inactivate pathogens and improve the safety of dairy products.

    Keywords: Bottled milk, cold plasma, COMSOL, Response Surface Methodology, Sterilization
  • Mohammad Reza Radnia, Elham Mahdian *, Ali Mohammadi Sani, MohammadAli Hesarinejad Pages 343-354

    Due to the damages caused by additives, artificials and chemical flavors, replacing them with medicinal plants is a good solution to improve quality properties and physicochemical characteristics. Despite the nutritional properties and high caloric value of ice cream, the amounts of its antioxidant compounds are very low, which can be added by adding plant and vegetable extracts. The aim of conducting this research was to investigate the effect of using Hymenocrater platystegius Rech.f. plant extract (0.1, 0.5 and 0.9%) on physicochemical (pH, overrun, melt resistance and color indexes), textural (hardness and adhesiveness), rheological (viscosity, consistency coefficient and flow behavior index), and sensorial properties of ice cream in comparison with the control sample. According to the results, with increasing Hymenocrater platystegius Rech.f. extract amount, pH of ice cream samples decreased and overrun and resistance to melting increased significantly. In the texture analyzing test, adding the Hymenocrater platystegius Rech.f. extract to the formulation of ice cream, Hardness and adhesiveness of samples increased significantly (P<0.05). The results showed that all samples exhibited non-Newtonian and shear-thinning behavior and the power law model was highly effective in describing their rheological behavior. In the colorimetric test, increasing the Hymenocrater platystegius Rech.f. extract in ice cream formulation caused a decrease in L* and b* index and an increase in a* index. Also, the sensory evaluation results showed that samples with 0.5% of Hymenocrater platystegius Rech.f. extract, received the highest scores in the case of overall acceptance. Overall, Hymenocrater platystegius Rech.f. extract could be used for producing functional ice cream at the levels of 0.5% that had no negative effect on physicochemical and sensory properties.

    Keywords: Extract, Hymenocrater platystegius Rech.f. plant, Ice cream, Physicochemical properties, Sensory properties
  • Sayyed Javad Hosseini, Mahboobe Sarabi-Jamab *, Mostafa Shahidi Noghabi, Hossein Zamani, GholamHossein Zohuri Pages 355-368

    Nowadays if essential oils can remain stable in food processing conditions, they can be used as an alternative to synthetic preservatives in food products. In this research, in addition to investigating the compounds of Zataria multiflora and cinnamon essential oils by gas chromatography-mass spectrometry, the antimicrobial properties of two essential oils before and after heat treatment (200 °C; 10 min) against Bacillus subtilis and Aspergillus niger were evaluated. Based on the obtained results, the thermal process did not significantly affect the main compounds of the essential oils. Cinnamaldehyde and eugenol were the main constituents of cinnamon essential oil, while phenolic compounds (thymol and carvacrol) made up 61.5% of Z. multiflora essential oil. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of Z. multiflora and cinnamon essential oils against Aspergillus niger were 250 and 4000 µL/mL, respectively, while the minimum fungicidal concentrations (MFCs) were 250 and 16,000 µL/mL, respectively. Against Bucillus subtilis, the MIC and minimum bactericidal concentrations (MBC) values were 7.8 and 15.6 µL/mL for Z. multiflora, and 16,000 and 32,000 µL/mL for cinnamon, respectively. The inhibition zones of heated Z. multiflora and cinnamon essential oils were 20.5 and 16.05 mm against A. niger and 29.00 and 17.00 mm against B. subtilis, respectively. In general, the results demonstrated that the thermal process did not significantly affect the antimicrobial activity of the essential oils, meaning that they are suitable for use as antimicrobial agents in products that undergo thermal processing.

    Keywords: Cinnamon, Gas chromatography, mass spectrometry, Minimum Bactericidal Concentrations, Minimum inhibitory concentration, Zataria multiflora
  • Laleh Roomiani *, Elham Esvand Heydari Pages 369-384
    In order to the shelf-life prediction of white shrimp fillet (Litopenaeus vannamei) using Arrhenius mathematical model and Artificial Neural Network at different temperatures (-15, -25, -35, -45 °C), the qualitative changes of the fillet including salt extractable protein (SEP), K index, total volatile nitrogen bases (TVB-N), peroxide index (PV), barbituric acid (TBARS), electrical conductivity (EC) and sensory evaluation (SA) were investigated. For the Arrhenius model, the relative error range between the measured and predicted values for the quality factors i.e. TVB-N, SA, EC, TBRAS, K and SEP was -73.17-15.12, -2.54-13.04, -6.47-1.62, -0.81-0.00, -25.99-2.02, -5.59-0.82%, respectively. Regarding to Artificial Neural Network model, the relative error range between the predicted and measured values for the quality factors TVB-N, SA, EC, TBRAS, K and SEP were 0.00, 0.00, -0.38-0.00, 0.00, 0.00 and -0.08-0.03%, respectively. The MSE values of the Artificial Neural Network model were lower than the Arrhenius model in most of the qualitative factors. The R2 of the frozen shrimp quality factors of the Artificial Neural Network model was higher than the Arrhenius model, except for the SA factor. The artificial neural network model was able to better show the trend of changes in the quality of shrimp stored during the 6 months of the freezing period, at of -15 to -45 °C, compared to the Arrhenius model.
    Keywords: Arrhenius model, Artificial Neural Network, Litopenaeus vannamei, Shelf life
  • Mohammad Molaveisi *, Behnam Nami, Akram Yadi Pages 385-396

    Enriching food is one of the most important ways to compensate for the lack of minerals and vitamins in the body of consumers. In this study, the encapsulation of α-tocopherol in gelatin and maltodextrin microparticles was carried out with the aim of enriching low-fat yogurt and the characteristics of the obtained microparticles (including encapsulation efficiency, zeta potential, particle size, thermal behavior (differential scanning calorimetry) and morphology (scanning electron microscope) were investigated. Based on the results, the encapsulation efficiency and the loading capacity of the microparticles containing α-tocopherol were acceptably high (97% and 25%, respectively). Microscopic images of gelatin-maltodextrin microparticles containing α-tocopherol showed a smooth and spherical surface as well as small cracks on the surface of the microparticles. In addition, the microparticles had a strong negative zeta potential (-27.29 mV), indicating a significant repulsive force between the microparticles and good stability. According to the results, maltodextrin as a potential prebiotic macromolecule increases the survival of Lactobacillus acidophilus during storage. The studied protein-polysaccharide microparticles are suitable for encapsulating α-tocopherol and potentially, they can have many applications in the food industry.

    Keywords: &alpha, -tocopherol, Freeze drying, Morphological evaluation, microparticles