فهرست مطالب
نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران
سال بیستم شماره 3 (پیاپی 87، امرداد و شهریور 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/05/01
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-15
میوه ی چیکو یا (sapodilla) به دلیل فسادپذیری بالا و از دست دادن سریع رطوبت، عمر مفید محدودی دارد. استفاده از پوشش های خوراکی به دلیل تاثیرگذاری در افزایش طول عمر مفید میوه ها، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه ارزیابی اثربخشی پوشش خوراکی ساخته شده از صمغ زانتان (0/1 و 0/2 درصد) همراه با اسید اولئیک (1 درصد) در افزایش طول عمر مفید میوه ی چیکو در دمای 1 ± 8 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 85-90 درصد است. کاهش وزن در میوه های تحت تیمار به طور قابل توجهی کمتر بود، به طوری که کمترین کاهش وزن در تیمار (صمغ زانتان 0/2 درصد + اسید اولئیک) مشاهده شد. بجز تیمار اسید اولئیک، سایر تیمارها در مقایسه با شاهد، سفتی بالاتری را نشان دادند. در پایان آزمایش، تیمارها به طور قابل توجهی تنفس میوه را کاهش دادند. در میوه های تحت تیمار همچنین در مقایسه با شاهد، ظرفیت آنتی اکسیدانی به طور قابل توجهی افزایش یافته و سطوح بالاتری از اسید آسکوربیک را نشان دادند. پایین ترین سطح TSS (22/8%) در تیمار (صمغ زانتان 0/2 درصد+ اسید اولئیک) مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که میوه های تحت پوشش (صمغ زانتان 0/1 درصد + اسید اولئیک) فعالیت بالاتری را در آنزیم های سوپراکسید دسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و آسکوربات پراکسیداز (APX) نسبت به میوه های تیمار شده با (صمغ زانتان 0/2 درصد + اسید اولئیک) و نمونه های شاهد نشان دادند. به طور کلی، میوه های تحت تیمار با (صمغ زانتان 0/2 درصد + اسید اولئیک) و (صمغ زانتان 0/1 درصد + اسید اولئیک) در مقایسه با شاهد و سایر تیمارها، بالاترین کیفیت کلی را نشان دادند. بنابراین، استفاده از این تیمارها برای حفظ کیفیت میوه ی چیکو توصیه می شود.
کلیدواژگان: انبار، اولئیک اسید، پوشش خوراکی، زانتان، ساپودیلا (چیکو) -
صفحات 17-31
آرد گندم یکی از مهم ترین و استراتژیک ترین منابع غذایی به ویژه در کشورهای در حال توسعه است. افزودن هیدروسولفیت سدیم به آرد برای بهبود برخی ویژگی های ظاهری می تواند اثرات خطرناکی بر سلامت مصرف کننده داشته باشد. بنابراین تشخیص این ماده مضر از اهمیت عملی بالایی برخوردار است. در مطالعه حاضر، پتانسیل طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-MIR) در 400-4000 cm-1 برای تشخیص سریع پودر هیدروسولفیت سدیم در آرد گندم مورد بررسی قرار گرفت. پس از گرفتن داده های طیفی از نمونه ها، ابتدا از برخی روش های پیش پردازش برای تصحیح اثرات مضر و ناخواسته بر داده های طیفی استفاده شد و سپس از آنالیز مولفه های اصلی (PCA) به عنوان مدل بدون نظارت و از مدل های ماشین بردار بدون نظارت و پشتیبانی (SVM) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به عنوان مدل های بانظارت استفاده شد. همچنین از مدل رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) به عنوان مدل رگرسیونی برای تشخیص و تعیین کمیت تقلب در نمونه های آرد خالص استفاده شد. بهترین نتایج به ترتیب بادقت 86.66 و 86.70 برای مدل های SVM و ANN با پیش پردازش S-G + D2 + SNV و R2p = 0.99 برای مدل PLSR بود.
کلیدواژگان: آرد گندم، تقلب، سدیم هیدروسولفیت، طیف سنجی، کمومتریکس (شیمی آماری) -
صفحات 33-47
در این پژوهش بررسی تاثیر نوع آنزیم پروتئازی (پپسین و پانکراتین) و زمان هیدرولیز (200-40 دقیقه) بر درجه هیدرولیز و ویژگی های آنتی اکسیدانی (فعالیت مهار رادیکال DPPH، قدرت شلاته کنندگی آهن، قدرت احیاء کنندگی یون آهن و فعالیت آنتی اکسیدانی کل) پروتئین هیدرولیز شده کنجاله بذر کتان انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش زمان هیدرولیز باعث افزایش درجه ی هیدرولیز شد و نمونه های حاصل از پانکراتین نسبت به پپسین دارای درجه ی هیدرولیز بالاتری بودند. بیشترین میزان فعالیت شلاته کنندگی Fe2+ (45/0 ± 71/53 درصد) و احیاء کنندگی Fe3+ (02/0 ± 32/1، جذب در 700 نانومتر) توسط پانکراتین و پس از 200 دقیقه هیدرولیز حاصل شد. نمونه های حاصل از پانکراتین نسبت به پپسین توانایی بیشتری در مهار رادیکال آزاد DPPH داشتند و فعالیت آن ها با افزایش زمان تا 160 دقیقه افزایش یافت. بیشترین ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (08/0 ± 36/1 جذب در 695 نانومتر) در بین نمونه ها پس از 160 دقیقه هیدرولیز با پانکراتین به دست آمد. قابلیت آنتی اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده بذر کتان در مهار رادیکال DPPH، شلاته کنندگی یون آهن و آنتی اکسیدانی کل از قابلیت آنتی اکسیدانی ویتامین ث در غلظت (mg/ml) 50، کمتر بود اما از خاصیت احیاء کنندگی یون آهن بیشتری نسبت به ویتامین ث برخوردار بود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که پانکراتین در مقایسه با پپسین توانایی بیشتری در تولید پروتئین هیدرولیز شده بذر کتان با خاصیت آنتی اکسیدانی قابل توجه داشت. با توجه به نتایج پروتئین های هیدرولیز شده بذر کتان با استفاده از آنزیم پانکراتین و زمان هیدرولیز 160 دقیقه، قابلیت استفاده در فرمولاسیون مواد غذایی برای تولید محصولات فراسودمند را دارند.
کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، بذر کتان، پپسین، پانکراتین، هیدرولیز آنزیمی -
صفحات 49-64
این مطالعه با هدف تعیین تاثیر محلول پاشی قبل از برداشت ملاتونین و غوطه وری پس از برداشت صمغ زانتان بر کیفیت پس از برداشت میوه نارنگی Orlando tangelo انجام شد. پس از انتخاب درختان مناسب و یکنواخت، محلول پاشی ملاتونین در سه غلظت0 میکرومولار 100 میکرومولار و 200 میکرومولار انجام شد. محلول پاشی یک ماه قبل از برداشت انجام شد و سه بار در فواصل یک هفته تکرار شد. علاوه بر این، میوه ها پس از برداشت در دو غلظت مختلف صمغ زانتان (0/1 و 0/2 درصد) غوطه ور شدند، میوه ها در انبار سرد در دمای 1 ± 5 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. ارزیابی خصوصیات میوه در زمان برداشت و پس از 45 و 90 روز نگهداری در سردخانه انجام شد. نتایج نشان داد که محلول پاشی ملاتونین با غلظت 100 میکرومولار بیشترین وزن میوه و گوشت را نشان داد. علاوه بر این، تیمار ملاتونین منجر به سطوح بالاتر اسید اسکوربیک و افزایش اسیدیته میوه نسبت به شاهد شد. در طول نگهداری، میوه های تیمار شده با پوشش ملاتونین و زانتان کیفیت بهتری نسبت به شاهد نشان دادند. در پایان آزمایش، کمترین کاهش وزن در میوه های تیمار شده با 200 میکرومولار ملاتونین + 0/1 درصد زانتان مشاهده شد. بیشترین مقدار اسید اسکوربیک در 100 میکرومولار ملاتونین + 0/1 درصد زانتان مشاهده شد. حداکثر فعالیت آنتی اکسیدانی در 100 میکرومولار و 200 میکرومولار + 0/1 درصد زانتان و همچنین 100 میکرومولار ملاتونین به تنهایی مشاهده شد. به طور کلی، یافته ها نشان می دهند که محلول پاشی قبل از برداشت و استفاده از پوشش زانتان می تواند استراتژی های موثری برای حفظ کیفیت Orlando tangelo در طول انبارمانی سرد باشد.
کلیدواژگان: اسپری، انبارمانی، صمغ زانتان، مرکبات، ملاتونین -
صفحات 65-79
آب پنیر سویا محصول جانبی فرآیند تولید پنیر توفو و ایزوله پروتئین سویا است که دارای مقدار قابل توجهی ترکیبات مغذی مانند پروتئین، آمینواسید، اولیگوساکارید و ایزوفلاون می باشد. در این پژوهش، تخمیر آب پنیر سویا با استفاده از باکتری های اسید لاکتیک با هدف افزایش محتوای ترکیبات فنلی و گاما-آمینو بوتیریک اسید و فعالیت آنتی اکسیدانی محصول تخمیر شده صورت گرفت. برای این منظور، ابتدا 8 سویه لاکتیکی مختلف غربال گری شدند و در مرحله بعد فعالیت موثرترین سویه ها و شمارش سلولی آن ها در طول تخمیر بررسی شد. نتایج نشان داد تمامی جدایه ها قادر به رشد در آب پنیر سویا بودند و افزایش زمان گرمخانه گذاری باعث کاهش معنی دار pH تمام نمونه ها از 5/75 به 4/5 شد. از بین 8 جدایه LAB، Lactiplantibacillus plantarum MCM4 و Weissella confusa MDM8 فعالیت بالاتری از نظر تولید اسید، افزایش محتوای TPC و فعالیت پروتئولیتیک نشان دادند. نمونه تخمیر شده توسط L. plantarum MCM4 بیشترین محتوای آمینو اسیدهای آزاد (1/73 میلی گرم در میلی لیتر) و نمونه تخمیر نشده با 0/9 میلی گرم در میلی لیتر کمترین مقدار را داشت. علاوه بر این، بیشترین میزان آمینو اسید آزاد پس از تخمیر 36 و 24 ساعت در نمونه تخمیر شده با L. plantarum MCM4 مشاهده شد. غلظت گابا از 6/15 میلی-گرم در 100 میلی لیتر (تخمیر نشده) تا 24/175 میلی گرم در 100 میلی-لیتر (SW تخمیر شده با L. plantarum MCM4) متغیر بود. همچنین همبستگی مثبتی بین شمارش سلولی و شدت پروتئولیز مشاهده شد. به طور کلی L. plantarum و W. confusa به خوبی در آب پنیر سویا رشد کردند و منجر به افزایش ترکیبات بالقوه زیست فعال در محصول نهایی شدند. بنابراین، تخمیر با L. plantarum MCM4 و MDM8 W. confusa م ی تواند به عنوان روشی برای ایجاد ارزش افزوده در آب پنیر سویا در نظر گرفته شود.
کلیدواژگان: باکتری های لاکتیک اسید، تخمیر، زیست پالایش، گاما-آمینوبوتیریک اسید -
صفحات 81-103
دامپروری سنتی به دلیل اثرات زیانبار بر محیط زیست و محدودیت در امکان توسعه مقیاس تولید، یکی از عوامل اصلی چالش جهانی عدم امنیت غذایی محسوب می شود. کشت سلول های جانوری در شرایط کنترل شده، منجر به تولید گوشت کشت داده شده یا گوشت مصنوعی گردیده که می تواند گزینه ای اخلاقی تر و سازگارتر با محیط زیست برای تامین امنیت غذایی باشد. این مقاله مروری، پتانسیل گوشت مصنوعی را با تحلیل دقیق تاثیرات آن بر سیستم های جهانی تولید و توزیع مواد غذایی، چشم انداز پایداری آن، پیشرفت های تکنولوژیکی حاصل شده و موانع پیش رو، برای رفع معضل امنیت غذایی مورد ارزیابی قرار می دهد. تحلیل چرخه حیات نشان می دهد تولید گوشت مصنوعی، اثرات زیست محیطی به مراتب کمتری نسبت به گوشت سنتی دارد. پیشرفت های علمی مهم در زمینه های فناوری داربست ها، مهندسی بافت و طراحی بیوراکتورها، تولید گوشت مصنوعی را به تجاری سازی نزدیک تر کرده است. با این حال، موانع قابل توجهی نیز وجود دارد که باید مرتفع شوند؛ از جمله امکان تولید انبوه در مقیاس بزرگ با هزینه مقرون به صرفه، تطبیق با چارچوب های پیچیده قانون گذاری و نظارتی، تضمین ایمنی و سلامت محصول و افزایش پذیرش آن از سوی مصرف کنندگان. برای غلبه بر این چالش ها و تحقق وعده گوشت مصنوعی در راستای بهبود امنیت غذایی و تغذیه، حفظ پایداری محیط زیست و رعایت رفاه حیوانات، اتخاذ رویکردی میان رشته ای که ابعاد علمی، فنی، قانونی و اجتماعی را در نظر می گیرد، امری ضروری است.
کلیدواژگان: امنیت غذایی، پایداری، داربست سازی، طراحی بیوراکتور، گوشت کشت شده
-
Pages 1-15
The sapodilla fruit has a limited shelf life due to its perishability and rapid moisture loss. The application of edible coatings has attracted much interest because they are effective in prolonging the shelf life of fruits. This study aims to evaluate the effectiveness of an edible coating made from xanthan gum (XG) (0.1% and 0.2%) combined with oleic acid (Ol) (1%) in prolonging the shelf life of sapodilla fruit at 8 ± 1 οc and a relative humidity (RH) of 85-90%. Weight loss was significantly reduced in the treated fruits, with the minimum weight loss observed in the Xan 0.2% + Ol treatment. Except for the Ol treatment, the other treatments showed a higher level of firmness compared to the control. At the end of the experiment, the treatments significantly reduced fruit respiration. The treated fruits also showed significantly increased antioxidant capacity and higher levels of ascorbic acid compared to the control. The lowest TSS (22.8%) level was noted in the Xan 0.2 + Ol treatment. Moreover, the results showed that fruit treated with Xan 0.1% + Ol coating exhibited higher activity in the superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX) enzymes compared to the fruit treated with Xan 0.2 + Ol coating and the control samples. In general, fruits treated with Xan 0.2 + Ol and Xan 0.1% + Ol demonstrated the highest overall quality compared to the control and other treatments. Therefore, the application of these treatments is recommended for maintaining the quality of sapodilla fruit.
Keywords: Coatings, Oleic Acid, Sapodilla, Storage, Xanthan -
Pages 17-31
Wheat flour is one of the most important and strategic food resources especially in developing countries. The addition of Sodium hydrosulfite to flour for improving some appearance features can have dangerous impacts on the consumer health. Therefore, detection of this harmful substance is great practical significance. In the present study, the potential of Fourier transform-mid infrared (FT-MIR) spectroscopy in 400-4000 cm-1 for the fast detection of Sodium hydrosulfite powder in wheat flour was investigated. After getting the spectral data from samples, firstly some preprocessing methods were used to correct harmful and unwanted effects on spectral data, and then Principal Component Analysis (PCA) as unsupervised and Support Vector Machine (SVM) and Artificial Neural Network (ANN) models as supervised classification models and Partial Least Square Regression (PLSR) as regression model were applied to detect and quantify the adulteration in pure flour samples. The best outcomes were the accuracy of 86.66 and 86.70 for SVM and ANN models with S-G + D2 + SNV preprocessing, respectively and R2p = 0.99 For PLSR model.
Keywords: Adulteration, Chemometrics, Sodium Hydrosulfite, Spectroscopy, Wheat Flour -
Pages 33-47
In this research, the effect of protease enzyme type (pepsin and pancreatin) and hydrolysis time (40-200 minutes) on the degree of hydrolysis and antioxidant properties (DPPH radical scavenging activity, Fe chelating activity, Fe reducing power and total antioxidant capacity) of flaxseed meal protein hydrolysates was investigated. The results showed that increasing the hydrolysis time increased the degree of hydrolysis, and the samples obtained from pancreatin had a higher degree of hydrolysis than pepsin. The highest activity of Fe2+ chelating (53.71 ± 0.45%) and Fe3+ reduction (1.32 ± 0.02, absorbance at 700 nm) was achieved by pancreatin after 200 minutes of hydrolysis. Pancreatin samples were more capable of inhibiting DPPH free radicals than pepsin, and their activity increased with increasing time up to 160 minutes. The highest total antioxidant capacity (1.36 ± 0.08 absorbance at 695 nm) among the samples was obtained after 160 minutes of hydrolysis with pancreatin. The antioxidant capacity of flax seed protein hydrolysates in inhibiting DPPH radical, Fe chelating activity, and total antioxidant capacity was lower than the antioxidant capacity of vitamin C at a concentration of 50 (mg/ml), but it had more Fe reducing power than vitamin C. Therefore, it can be concluded that compared to pepsin, pancreatin had a greater ability to produce flaxseed protein hydrolysates with significant antioxidant properties. According to the results, flaxseed protein hydrolysates from pancreatin enzyme and a hydrolysis time of 160 minutes have the ability to be used in food formulations to produce functional products.
Keywords: Antioxidant, Enzymatic Hydrolysi, Flax Seed, Pancreatin, Pepsin -
Pages 49-64
This study aimed to determine the effects of preharvest spraying of melatonin and postharvest immersion in xanthan gum on the quality and postharvest performance of Orlando tangelo mandarin fruits. After selecting suitable and uniform trees, melatonin foliar spraying was performed at three different concentrations: 0,100 μM, and 200 μM. Foliar spraying was performed one month before harvest and was repeated three times at weekly intervals. Furthermore, the fruits were immersed in two different concentrations of xanthan gum (0.1% and 0.2%) postharvest, these fruits were stored in a cold room at 5 ± 1 °C. Evaluation of fruit characteristics was carried out at the time of harvest and after 45 and 90 days of cold storage. The results showed that foliar spraying of melatonin at a concentration of 100 μM showed the highest weight and pulp of the fruit. Furthermore, melatonin treatment resulted in higher levels of ascorbic acid and increased fruit acidity compared to the control. During storage, fruits treated with melatonin and xanthan coatings showed better quality than those of the control. At the end of the experiment, the lowest weight loss was observed in fruits treated with 200 μM melatonin + 0.1% xanthan. The highest ascorbic acid content was observed in the 100 μM melatonin +0.1% xanthan. The maximum antioxidant activity was observed in 100 μM and 200 μM +0.1% xanthan and also 100 μM melatonin alone. In general, the findings suggest that preharvest foliar spraying and the postharvest application of xanthan coatings can be effective strategies for maintaining Orlando tangelo quality during cold storage.
Keywords: Citrus, Melatonin, Spraying, Storage, Xanthan Gum -
Pages 65-79
Soy whey (SW) is a byproduct from tofu and soy protein isolate (SPI) production that contains various nutrients such as protein, amino acids, minerals, carbohydrates, isoflavones. In this study, SW was fermented with lactic acid bacteria (LAB) with the aim to enhance total phenolic contents (TPC), Gamma amino butyric acid (GABA) and antioxidant activity. Eight different LAB strains were selected and the activity and cell counts of the most potent strains were investigated during fermentation. The results showed that all the isolates were able to grow in SW and the increase in incubation time led to significantly (p<0.05) decrease the pH of all samples from 5.75 to 4.5. Among eight LAB isolates, Lactiplantibacillus plantarum MCM4 and Weissella confusa MDM8 showed higher activity in terms of acid production, increase in TPC content and proteolytic activity. The sample fermented by L. plantarum MCM4 had the highest content of free amino acids (1.73 mg/ml) and the unfermented sample with 0.9 mg/ml had the lowest content. GABA concentration varied from 6.15 mg/mL (unfermented) to 24.175 mg/100 mL (SW fermented with L. plantarum MCM4). In this research, it was found that fermentation increased the antioxidant capacity of SW in such a way that the highest amount was observed in sample fermented with Lactiplantibacillus plantarum MCM4. A positive correlation (R2= +0.72) was found between viable cell counts and proteolysis. It can be concluded that, fermentation with L. plantarum MCM4 and W. confusa MDM8 can be applied as an approach to valorize SW.
Keywords: Biorefinery, Fermentation, Gamma Aminobutyric Acid, Lactic Acid Bacteria -
Pages 81-103
The effects of traditional livestock farming on the environment and its limited scalability contribute to the persistent worldwide dilemma of food insecurity. Growing animal cells under regulated conditions has given rise to cultured meat, which might be a more ethical and ecological option. The potential of cultured meat to solve issues with food security is critically examined in this review article, which does so by thoroughly analyzing its effects on global food systems, sustainability prospects, technical breakthroughs, and related obstacles. Life cycle analyses show that the environmental impact of producing cultured meat is much lower than that of producing traditional meat. Significant scientific advancements have moved the production of cultured meat closer to commercial viability, including scaffold advances, tissue engineering, bioreactor design, and cell line optimization. There are still a number of formidable obstacles to overcome, including establishing large-scale manufacturing at a reasonable cost, negotiating intricate regulatory environments, guaranteeing product safety, and cultivating customer acceptability. To overcome these challenges and realize the promise of cultured meat to improve food and nutrition security while promoting environmental sustainability and animal welfare, an interdisciplinary strategy incorporating scientific, technical, regulatory, and social views is essential.
Keywords: Bioreactor Design, Cultured Meat, Food Security, Environmental Sustainability, Scaffolding