فهرست مطالب

پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی - سال دوم شماره 3 (پاییز 1392)

فصلنامه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی
سال دوم شماره 3 (پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/10/03
  • تعداد عناوین: 7
|
  • هادی الماسی، بابک قنبر زاده، جلال دهقان نیا، علی اکبر انتظامی، اصغر خسروشاهی اصل صفحه 205
    هدف از این پژوهش، تقویت خواص بیوپلیمر پلی لاکتیک اسید (PLA) با استفاده از نانوفیبر سلولز (CNF) و افزایش کارایی آن در بسته بندی مواد غذایی می باشد. به منظور بهبود سازگاری و قابلیت اختلاط با پلیمر، CNF با اسید اولئیک وارد واکنش شده و اصلاح گردید. در ادامه، نانوفیبر سلولز اصلاح شده (MCNF)، با استفاده از روش قالب ریزی (در سه غلظت 4، 8 و 12 درصد وزن بیوپلیمر) به ترکیب فیلم PLA اضافه شده و تاثیر آن بر روی خواص بازدارندگی، مکانیکی، ریخت شناسی و رنگ ظاهری بیوپلیمر مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شده از سطح فیلم ها، تایید کننده پراکندگی مطلوب و یکنواخت MCNF در غلظت های پایین (4 و 8 درصد) بوده درحالی که در غلظت 12 درصد، نانوفیبرها در داخل شبکه پلیمر تجمع یافته و تشکیل توده دادند. با افزودن MCNF، نفوذپذیری نسبت به بخار آب از g/m.h.Pa 5-10×9/05 برای فیلم خالص PLA به g/m.h.Pa 5-10×96/ 6 برای فیلم حاوی 8 درصد MCNF کاهش یافت. بازدارندگی نسبت به اکسیژن و عبور نور نیز با افزودن MCNF بطور قابل توجهی بهبود یافت. همچنین در غلظت 12 درصد MCNF، استحکام کششی و مدول یانگ فیلم نانوکامپوزیت به ترتیب تا 5/2 و 2 برابر مقادیر آن در فیلم PLA خالص افزایش یافت. با این وجود، افزودن MCNF باعث کاهش میزان شفافیت فیلم و افزایش اندیس زردی آن شد.
    کلیدواژگان: پلی لاکتیک اسید، خواص بازدارندگی، خواص ظاهری، نانوفیبر سلولز اصلاح شده، ویژگی های مکانیکی
  • امیر پورفرزاد، محمدباقر حبیبی نجفی، محمدحسین حداد خداپرست، محمدحسن زاده خیاط صفحه 219
    فروکتان به علت دارا بودن ویژگی های مفید تغذیه ای و عملکردی به طور گسترده ای در جهان مورد استفاده می باشد. گیاه سریش از جمله گیاهانی می باشد که از دیر باز در امور صنعتی و طب سنتی استفاده می شده و یکی از منابع ارزشمند فروکتان به شمار می رود. اما همچنان اطلاعات کمی در مورد نحوه استخراج فروکتان از این گیاه، موجود است. استخراج به کمک امواج فراصوت یکی از مهمترین روش های استحصال ترکیبات ارزشمند از منابع گیاهی است و در مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی قابل اجرا می باشد. در این تحقیق از طرح باکس بنکن به منظور بررسی تاثیر زمان (5-40 دقیقه)، دمای استخراج (30-70 درجه سانتی گراد) و شدت صوت (20-100 درصد) بر راندمان استخراج فروکتان از سریش و بهینه سازی فرایند استخراج با استفاده از امواج فراصوت استفاده گردید. برای توصیف بازده استخراج از یک مدل درجه دوم استفاده و کارایی آن مورد تائید قرار گرفت. سپس، مدل به دست آمده جهت یافتن شرایط بهینه اثر متقابل فاکتورها و برآورد بهترین شرایط فرایند با بیشترین بازده استخراج استفاده گردید. نتایج نشان داد در صورتی که زمان استخراج 31 /29 دقیقه، دمای استخراج 60 درجه سانتی گراد و شدت صوت 04/ 80 درصد باشد، بیشترین بازده استخراج حاصل می گردد.
    کلیدواژگان: استخراج، امواج فراصوت، روش سطح پاسخ، سریش، فروکتان
  • دانیال دهناد، حبیب الله میرزایی، زهرا امام جمعه، سیدمهدی جعفری، سعیدداداشی صفحه 229
    پودر کیتوزان حاصل از پوست سخت پوستان قابلیت تشکیل فیلم بالایی دارد؛ فیلم های کیتوزان در برابر پارگی بسیار مقاومند. از طرف دیگر، نانوذرات سلولز دارای نرخ زیست تخریب پذیری بالا و نسبت به سایر نانوپرکن ها ارزان تر هستند. پژوهش حاضر سعی در بهینه سازی نانوکامپوزیت های کیتوزان-نانوسلولز تهیه شده به روش قالب ریزی، به منظور استفاده از تمامی قابلیت های این مواد فراوان در طبیعت دارد. پودر کیتوزان با وزن مولکولی بالا، نانوسلولز با قطر الیاف 50-20 نانومتر و نیز گلیسرول به منظور بهینه-سازی ویژگی های نانوکامپوزیت ها، به کار گرفته شد. افزودن نانوذرات سلولز به فیلم های کیتوزان باعث کاهش محتوای رطوبتی، افزایش درصد کشش در نقطه پارگی (تا 1/ 30 درصد) و نیز بهبود پارامترهای رنگی فیلم ها گردید؛ کاهش غلظت گلیسرول در نانوکامپوزیت ها سبب کاهش مقادیر حلالیت در آب (تا 7/ 28 درصد) و نفوذپذیری بخار آب و به طور همزمان افزایش مدول کشسانی نانوکامپوزیت ها (تا 7/ 3 گیگاپاسکال) شد. نانوکامپوزیت حاصل از مقادیر 1 گرم کیتوزان، 18/ 0 درصد نانوسلولز و 30 درصد گلیسرول بالاترین مطلوبیت کلی (75 درصد)، بر اساس ارزیابی تمامی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی را حاصل کرد. آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که غلظت های بالای کیتوزان (3/ 1 گرم) و نانوسلولز (2 درصد) تشکیل ساختاری شبکه مانند و تودرتو می دهند که این ساختار، توجیه کننده بهبود قابلیت کشش پذیری فیلم کیتوزان پس از افزودن نانوذرات نیز می باشد.
    کلیدواژگان: بیوپلیمر، سطح پاسخ، فیلم خوراکی، کشسان کننده
  • محسن زندی، مهرداد نیاکوثری، محمدهادی اسکندری، محمد سرشار صفحه 243
    هدف اصلی از این پژوهش طراحی و ساخت سیستم خشک کن جدیدی تحت عنوان بستر جهنده جهت خشک نمودن مواد غذایی (خصوصا مواد غذایی حساس به حرارت) می باشد. به این منظور در گام اول، طراحی ابتدایی از خشک کن بستر جهنده بر اساس دو اصل مهم کارایی بالای سیستم در خشک کردن مواد غذایی و نیز انعطاف پذیری آن برای خشک کردن مواد غذایی مختلف در حالت جامد و مایع، ایجاد گردید. پس از ساخت دستگاه و انجام آزمون دستگاه بدون حضور مواد غذایی، آزمایش هایی نظیر بررسی نحوه حرکت ذرات خنثی، تعیین افت فشار و میزان مصرف انرژی انجام پذیرفت و بهینه شرایط سیستم برای ذرات خنثی با دو اندازه (8/ 7 و 8/ 5 میلی متری) تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که تغییرات افت فشار در محفظه خشک کن حاوی ذرات خنثی مشابه معادله ارگان است. مصرف انرژی نیز در این سیستم در محدوده 8-3 کیلو وات در ساعت متغیر می باشد. نتایج همچنین مشخص نمود که سیستم خشک کن طراحی شده مصرف انرژی به مراتب کمتر از سیستم خشک کن پاششی در خشک کردن مایعات غذایی دارد. نتایج این تحقیق امکان استفاده از خشک کن جدید طراحی شده را به عنوان، تکنیکی اقتصادی در خشک کردن مواد غذایی حساس به حرارت نشان می دهد.
    کلیدواژگان: افت فشار، خشک کردن، خشک کن بستر جهنده، دبی هوا، ذرات خنثی، مصرف انرژی
  • عبدالمجید مسکوکی، سیدحامدرضا بهشتی، عذرا خردمند، سعیده ولی بیگی، جواد فیضی صفحه 253
    ارتباط مستقیم بین افزایش میزان کلسترول در خون و خطر ابتلا به بیماری های قلبی و عروقی ثابت شده است و موادغذایی حاوی کلسترول بالا ازجمله مواد پروتئینی و گوشتی، تخم مرغ، شیر و فرآورده های لبنی می توانند سبب افزایش میزان کلسترول پلاسمای خون گردند. در این تحقیق مقادیر مختلف 0، 5/ 0، 1 و 5/ 1 درصد بتاسیکلودکسترین را با دو نوع شیر به صورت خام (قبل از پاستوریزاسیون و هموژنیزاسیون) و فرایند شده (پاستوریزه و هموژنیزه) با مقدار ثابت چربی 3 درصد در دو درجه حرارت 8 و 20 درجه سانتی گراد مخلوط نموده و مقدار کلسترول باقیمانده در شیر بررسی و با نمونه شاهد مقایسه گردید. نتایج پس از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که با افزایش میزان بتاسیکلودکسترین به ویژه در درجه حرارت20 درجه سانتی گراد نسبت به 8 درجه سانتی گراد مقدار بیشتری کلسترول از شیرخارج می شود (p≤0/05). هرچند که بتاسیکلودکسترین اضافی و آزاد در محیط به دلیل برهم کنش های داخلی بین خود این مولکول ها سبب کاهش عمل کلسترول زدایی می گردد. ماکزیمم جذب کلسترول پس از افزودن مقدار 5 /1 درصد بتاسیکلودکسترین به شیر هموژن در 20 درجه سانتی گراد به دست آمد.
    کلیدواژگان: بتاسیکلودکسترین، شیر خام، شیر هموژنیزه، کلسترول
  • فاطمه همدانی، محمدحسین حداد خداپرست صفحه 265
    شناسایی و کشت دانه های روغنی جدید، گامی مهم در جهت تامین روغن مورد نیاز در کشور است. درختان پسته وحشی از جمله خنجوک، در ایران بیش از یک میلیون و دویست هزار هکتار از اراضی کشور را به خود اختصاص می دهند. بررسی ترکیب شیمیایی مغز خنجوک نشان داد میزان چربی آن 30 درصد و بیش از 80 درصد از ترکیب اسیدهای چرب آن از نوع غیر اشباع بود. اسید چرب غالب در خنجوک اسید اولئیک با 39/ 57 درصد بود و عدد یدی، عدد صابونی، میزان ترکیبات استرولی، میزان ترکیبات توکوفرولی، ضریب شکست و مقدار موم برای روغن مغز خنجوک به ترتیب 7/ 98 گرم مولکول ید در 100 گرم روغن، 3/ 172 میلی گرم پتاس در گرم روغن، 25/ 0 درصد، 4/ 619 میلی گرم بر کیلوگرم، 47/ 1 درجه و 002/ 0 درصد اندازه گیری شد. پایداری حرارتی روغن مغز خنجوک و زیتون بکر در دمای 170 درجه سانتی گراد به مدت 8 ساعت، اندازه گیری و مقایسه شد. نتایج آزمون پایداری مبنی بر داده هایی چون اعداد پراکسید، اسیدی، دی ان مزدوج، کربونیل و رنسیمت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد بین عدد دی ان مزدوج و رنسیمت این دو روغن به لحاظ آماری تفاوت معنی داری بود ولی در مورد عدد کربونیل این اختلاف معنی دار نبود. در نهایت با توجه به پایین بودن ترکیبات مزدوج و عدد پراکسید و بالا بودن شاخص پایداری اکسایشی روغن مغز خنجوک نسبت به زیتون، مشخص شد که روغن مغز خنجوک از پایداری اکسایشی خوبی برخوردار می باشد که می توان به ترکیب مناسب آنتی اکسیدانی آن به ویژه توکوفرول ها نسبت داد.
    کلیدواژگان: پایداری اکسایشی، دی ان مزدوج، روغن مغز خنجوک، ویژگی های شیمیایی طرح
  • یحیی مقصودلو، اطهر اصغرپور، پیمان آریایی صفحه 279
    هدف از این پژوهش دستیابی به غلظت بهینه ای از نیتریت سدیم و اسانس مرزه خوزستانی است که با حفظ خصوصیات آنتی اکسیدانی، رنگی و ضدمیکروبی سوسیس فرانکفورتر (60 درصد گوشت) سهم نیتریت سدیم کاهش یابد. در این پژوهش اثر افزودن نیتریت سدیم در غلظت های (0، 250و 500 پی پی ام) و اسانس مرزه در غلظت های (200، 400و 600 پی پی ام) و نیز نیتریت سدیم و اسانس مرزه به صورت توام (هم افزایی) در غلظت های (250:200 و 250:300) روی ویژگی های شیمیایی، باکتریایی و حسی سوسیس فرانکفورتر در یک دوره نگهداری 20روزه در دمای 4 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد غلظت 200 پی پی ام مرزه به تنهایی از نظر قدرت جلوگیری از اکسیداسیون لیپید تاثیر مطلوبی مشابه با غلظت 500 پی پی ام نیتریت سدیم داشت، از نظر رنگ و روشنایی غلظت های مختلف مرزه در زمانی که به تنهایی استفاده شدند موفق نشدند به اندازه نیتریت در غلظت 500 پی پی ام بر فاکتورهای روشنایی و قرمزی تاثیر چشمگیری داشته باشند (p<0.05). استفاده از تیمار توام نیتریت و مرزه (250:300 پی پی ام) موجب افزایش فاکتور روشنایی و قرمزی در سوسیس گردید و نیز توانست قدرت بازدارندگی در برابر اکسیداسیون لیپید را افزایش دهد (p<0.05). اندازه گیری شمارش میکروبی نمونه ها نشان داد اسانس مرزه در غلظت 600 پی پی ام قدرت ضدمیکروبی قوی تری در برابر باکتری های گرم مثبت نسبت به نیتریت 500 پی پی ام دارد.
    کلیدواژگان: اسانس مرزه، اکسیداسیون لیپید، سوسیس فرانکفورتر، فعالیت ضدمیکروبی، ماندگاری
|
  • Hadi Almasi, Babak Ghanbarzadeh*, Jalal Dehghannia, Ali Akbar Entezami, Asghar Khosrowshahi Asl Page 205
    The aim of this research was the use of Cellulose nanofibers (CNF) to improvement the properties of Poly (lactic acid) (PLA) biopolymer in order to increasing its applicability in food packaging. In order to improving the compatibility and miscibility with PLA matrix, CNF were treated by oleic acid. The resultant modified nanofibers (MCNF) were subsequently introduced into a PLA polymeric matrix and the effect of nanofiller on barrier, mechanical and optical properties of the polymer was studied. The morphology of fracture surface evaluated by scanning electron microscopy confirmed the uniform dispersion of MCNF at low levels. However, higher levels of MCNF (12%wt) causes to decreasing the uniform dispersibility and agglomeration of nanofibers. By adding MCNF, water vapor permeability decreased from 9.05×10-5g/m.h.Pa for pure PLA film to 6.96×10-5 g/m.h.Pa for PLA film containing 8% MCNF. Also the oxygen and light transmittance barrier properties improved by addition of MCNF. At the MCNF content of 12wt%, the tensile strength and Young’s modulus of the nanocomposites increased by 2.5 and 2 folds than those of pure PLA films respectively. However, addition of MCNF, caused to decrease in lightness and brightness and increase in yellowness of PLA films.
    Keywords: Barrier properties, Mechanical properties, Modified cellulose nanofiber, Optical
  • Amir Pourfarzad*, Mohammad Hossein Haddad Khodaparast, Mohammad Bagher Habibi Najafi, Mohammad Hassanzadeh Khayyat Page 219
    Fructan is widely used throughout the world for its health-promoting and functional properties. Eremurus spectabilis which has traditionally been used in different industries as well as in folk medicine is considered one of the valuable resources of fructan. However, there is little information about fructan extraction from this plant. Ultrasound-assisted extraction is considered one of the most important methods for extraction of the most valuable compounds from plant sources and is applicable in both laboratory and industrial scales. In this study, boxbehnken design was used in order to investigate the effect of time (5-40 min), temperature (30- 70º C) and ultrasound amplitude (20–100 %) on the yield of fructan extraction from Eremurus spectabilis and optimization the extraction process using ultrasound waves. To describe the extraction yield, a first-order model was developed and verified its performance. The model was subsequently used to assess the appropriate conditions affected by the interaction between parameters and estimate the best process conditions with maximum extraction yield. Results showed that maximum yield is achieved with extraction time of 29.31 min, extraction temperature of 60º C and ultrasound amplitude of 80.04%.
    Keywords: Eremurus spectabilis, Extraction, Fructan, Response surface methodology, Ultrasound
  • Danial Dehnad, Habib Mirzaei*, Zahra Emam D., Jomeh, Seyed Mahdi Jafari, Saeed Dadashi Page 229
    Extracted chitosan powder from crustacean crust has a high capacity for film forming; chitosan films are very resistant against breaking. On the other hand, cellulose nanoparticles have high biodegradability rates and are cheaper than other nanofillers. The aim of current research was to prepare and optimize chitosan-nanocellulose nanocomposites in order to utilize whole capabilities of these common materials. Chitosan powder with a high molecular weight, nanocellulose particles having diameters of 20-50 nm and glycerol were applied for optimisation purposes of nanocomposite properties. Addition of cellulose nanoparticles to chitosan films decreased moisture content, increased (till 30.1%) elongation-at-break and improved a* and b* values for final nanocomposites; decrease of glycerol concentration caused a decrease (till 28.7%) in water solubility and water vapour permeability rate and simoultanously increased (till 3.7 GPa) elastic module of nanocomposite. Nanocomposites containing 1 gr chitosan, 0.18% nanocellulose and 30% glycerol led to the highest desirability (75%). Scanning electron microscopy revealed that high concentrations of chitosan powder and cellulose nanoparticles could construct an intricate structure which justifies improvement of elongation capability after addition of nanoparticles to the chitosan films.
    Keywords: Biopolymer, Edible film, Plasticizer, Response Surface
  • Mohsen Zandi*, Mehrdad Niakousari, Mohammad Hadi Eskandari, Mohammad Sarshar Page 243
    The main objective of this study is to design and construct the new, spouted bed dryer, for food drying sensitive foods specially. For this purpose, firstly a new design of dryer was planned to achieve the maximum efficiency and flexibility for liquids and solids drying. After constructing and initial setup of spouted bed, basic experiments such as investigation of an inert particles motion, pressure drop, energy consumption were conducted and optimal system requirements for two particle size (5.8 & 7.8 mm) were determined. The results indicated that changes in pressure drop in the dryer chamber containing inert particles are followed from the Ergun equation. Energy consumption in this system is variable in the range of 3-8 kW per hour. Also results reveals that the energy consumption of the new design of spouted bed dryer is less than the spray dryer for liquid foods drying.
    Keywords: Air flow rate, Drying, Energy consumption, Inert particles, Pressure drop, Spouted bed dryer
  • Abdolmajid Maskooki*, Seyed Hamed Reza Beheshti, Azra Kheradmand, Saeedeh Valibeigi, Javad Feizi Page 253
    The direct relation between high blood cholesterol and cardiovascular diseases has been proved. Food containing high amount of cholesterol such as meat and meat products, egg yolk, milk and dairy products can be elevated the cholesterol content in blood plasma. The possibility of cholesterol reduction in milk using beta cyclodextrin was investigated. In this research, various amounts of β- cyclodextrin (0, 0.5, 1 and 1.5 %) were mixed with raw (unhomogenized and unpasteurized) and homogenized milk at two temperature conditions of 8°C and 20 C. The cholesterol content of milk was measured for each treatment. The results that statistically were analyzed and showed that the cholesterol content of milk remarkably was decreased with increasing the amount of β- cyclodextrin, particularly in homogenized milk at 20 C. However, the reduction rate of cholesterol were decreased when extra β- cyclodextrin added due to its intermolecular reactions. The maximum cholesterol reduction was achieved when 1.5 % β- cyclodextrin added to homogenized milk at 20°C.
    Keywords: Betacyclodextrin, Cholesterol, Homogenized milk, Raw milk
  • Fatemeh Hamedani*, Mohammad Hossein Haddad Khodaparast Page 265
    The aim of this study is to describe the physicochemical properties of khinjuk kernel oil and oxidative stability of it was compared to virgin olive oil. Investigation showed that Kernel of Khinjuk has 30٪ oil. Kernel oil contains more than 80 percentages unsaturated fatty acids (USFA) and dominant fatty acid is oleic acid (57. 39%). Iodine value, saponification number, total tocopherols, total sterols, Refractive Index and wax content were 98. 7 g I/g, 17. mg KoH/g, 619. 4 mg/Kg, 0. 25%, 1. 47 Degree and 0. 002% respectively. In this research, also oxidative stability during 8 hours of heating process at 170 Ċ for khinjuk kernel oil and virgin olive oil were determined and compared. Oxidative Stability results based on data such as Peroxide Value, acidity value, Conjugated Diene Value (CDV), Oil/Oxidative Stability Index (OSI) and Carbonyl value (CV) were analyzed. The results of the comparison at different times of the thermal process showed that there was statistically Significant differences between means of CDV and OSI, but the CV means was not significantly among the oils. Finally due to the low values of conjugate and peroxides compounds and high OSI, oxidative stability of khinjuk kernel oil was more than virgin olive oil, that can be attributed to antioxidant compound specifically tocopherols.
    Keywords: Chemical composition, Conjugated diene value, Khinjuk kernel oil, Oxidative stability
  • Yahya Maghsoudlou, Athar Asgharpoor*, Peyman Ariaiee Page 279
    The aim of this study were evaluation the effects of adding satureja khosestanica essential oil (EO) at concentrations of 200, 400 and 600 ppm on bactericidal, chemical and sensory properties of frankfurter sausages formulated with different sodium nitrite (NaNO2) levels (0, 250, 500) and in combination of savory essential oil and sodium nitrite (300:250, 200:250) that were stored at 4℃ for 20 days. Among different concentrations of savory essential oil, 200 ppm concentration has similar effect as nitrite 500 ppm on lipid oxidation. Reduced value of Thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) (p<0.05) was observed in frankfurter sausages with the lowest concentration of savory without added sodium nitrite. Among savory concentration tested none of them has considerable effect on formation red color. Nevertheless sodium nitrite and savory essential oil at concentrations (300-200) ppm increased L∗, a∗ values significantly (p<0.05). The effect of savory essential oil was added individually or in combination with sodium nitrite on microbiological tests (Total Viable Counts, Lactic acid bacteria, Entrobacteriaceae, yeast and molds) were showed that savory essential oil hasgreater antimicrobial power against G+ microorganism than the other kinds of microorganism such as Entrobacteriacea, molds and yeasts.
    Keywords: Antimicrobial effect, Frankfurter sausages, Lipid oxidation, Savory essential oil