فهرست مطالب

پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی - سال چهارم شماره 1 (1394)
  • سال چهارم شماره 1 (1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/03/23
  • تعداد عناوین: 7
|
  • اعظم ایوبی*، ناصر صداقت، مهدی کاشانی نژاد صفحات 1-18
    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر شرایط خشک کردن لایه نازک (دمای خشک کردن در سه سطح (60، 70 و 80 درجه سانتی گراد)، سرعت جریان هوا در دو سطح (5/ 1 و 5/ 2 متر بر ثانیه) و پیش تیمار آماده سازی در چهار سطح (کربنات پتاسیم و روغن سبزه، روغن زیتون، آب داغ و بدون پیش تیمار آماده سازی) بر فرایند خشک کردن انگور در خشک کن کابینتی و رنگ کشمش حاصل انجام شد. شش مدل ریاضی خشک شدن بر داده های آزمایش برازش شد و انتخاب بهترین مدل بر اساس ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب انحراف نسبی متوسط (P) صورت گرفت. نتایج نشان داد که پارامترهای دما، سرعت هوا و پیش تیمار آماده سازی اثرات معنی داری بر شدت خشک شدن انگور و رنگ کشمش داشتند. در بین مدل های مورد مطالعه مدل های دوجمله ای و پیج، توانایی بیشتری را در ارزیابی و توصیف رفتار خشک کردن انگور نشان دادند. مقادیر ضریب نفوذ موثر در شرایط مختلف از10-10 × 6274/ 4 تا 10-10 ×6541/ 8 متر مربع بر ثانیه متغیر بود و مقدار انرژی فعال سازی فرایند خشک کردن 83/ 13470 ژول بر مول به دست آمد. مطلوب ترین مقادیر روشنایی و قرمزی مربوط به کشمش خشک شده در دمای 60 درجه سانتی گراد و بیشترین مقادیر زردی مربوط به کشمش خشک شده در دمای 70 درجه سانتی گراد بود. تاثیر سرعت جریان هوا تنها بر قرمزی معنی دار شد. افزایش سرعت جریان هوا کاهش قرمزی را به دنبال داشت. در بین پیش تیمارهای به کار رفته، پیش تیمار کربنات پتاسیم و روغن سبزه باعث رنگ بهتر کشمش شد.
    کلیدواژگان: انگور، پیش تیمار، خشک کردن لایه نازک، ضریب نفوذ، کشمش
  • هانیه زاهدی، وجیهه فدایی نوغانی*، لیدا خلفی صفحات 19-34
    در این پژوهش، تولید ماست طعم دار فرا سومند از طریق غنی سازی ماست با فلاونوئید و روغن استخراجی از پوست پرتقال بررسی شد و برخی از ویژگی های فیزیکو شیمیایی و حسی ماست تولیدی در طی زمان نگهداری 15 روزه مورد ارزیابی قرار گرفت. پژوهش حاضر در دو مرحله انجام پذیرفت: ابتدا، فلاونوئید و روغن از پوست پرتقال استخراج گردیدند و سپس نمونه های ماست طعم دار غنی شده با درصد های مختلف فلاونوئید (7، 8 و 9 درصد) و روغن (صفر، 5/ 0، 1 و 5/ 1 درصد) استخراجی از پوست پرتقال تولید شدند. نتایج نشان داد که افزایش میزان روغن موجب کاهش اسیدیته و آب اندازی (سینرسیس) و افزایش pH، درصد چربی و ماده خشک نمونه های ماست شد. با افزایش میزان فلاونوئید ها، پارامتر رنگی A افزایش یافت. بالاترین امتیاز حسی به نمونه ماست حاوی 8 درصد فلاونوئید و 5 /0 گرم روغن (به ازای هر 100 گرم ماست) تعلق داشت.
    کلیدواژگان: خواص حسی، خواص فیزیکو شیمیایی روغن، پوست پرتقال، فلاونوئید، ماست طعم دار
  • رسول قربانی، جلال دهقان نیا *، سید صادق سید لو هریس، بابک قنبرزاده صفحات 35-52
    امواج فرا صوت یکی از فناوری های نو ظهور است که کاربرد آن در خشک کردن مواد غذایی با هدف کاهش زمان مورد نیاز فرآیند و بهبود ویژگی های کیفی محصول خشک شده، روز به روز در حال گسترش است. در این پژوهش، تاثیر به کارگیری همزمان پیش-تیمار های امواج فرا صوت و آبگیری اسمزی بر خشک شدن لایه نازک آلو در دمای 80 درجه سانتی گراد و سرعت هوای 4/1 متر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. پیش تیمار های انجام شده شامل امواج فرا صوت در دو زمان 10 و 30 دقیقه، غلظت محلول اسمزی در دو بریکس 50 و 70 و آب زدایی اسمزی در چهار زمان 60، 120، 180 و 240 دقیقه بودند. نتایج نشان داد که افزایش زمان امواج فرا صوت، غلظت محلول اسمزی و زمان فرآیند اسمز، باعث کاهش زمان خشک شدن و افزایش ضریب انتشار موثر رطوبت در مقایسه با تیمار شاهد می شود. علاوه بر این، به منظور توصیف روند صحیح خشک شدن، داده های حاصل از آزمایش توسط چند مدل تجربی به همراه مدل های پیشنهادی جدید در این پژوهش برازش شدند. سپس، یکی از مدل های پیشنهادی بر اساس معیار های ضریب تبیین (R2)، ریشه متوسط خطای داده ها (RMSE) و مجموع مربعات خطا (SSE) به عنوان بهترین مدل پیش بینی کننده فرآیند خشک شدن آلو تحت شرایط مورد آزمایش انتخاب و پس از انجام آنالیز رگرسیونی چند متغیره مدل انتخابی، رابطه بین ضرایب مدل با متغیرهای به کار رفته در این پژوهش به دست آمد.
    کلیدواژگان: آبگیری اسمزی، امواج فرا صوت، ضریب انتشار موثر رطوبت، مدل سازی
  • فاطمه اردستانی*، الهام سادات حسینی صفحات 53-64
    آب پنیر یکی از عمده پساب های لبنی و غنی از ترکیبات آلی می باشد. این ترکیبات، اکسیژن محلول در آب را کاهش داده، اکوسیستم فعال آب را غیرفعال کرده و باعث از بین رفتن موجودات آبزی می گردند. فرمولاسیون ترکیبی بهینه ای از غلظت منعقد-کننده های پکتین، آلژینات سدیم، سولفات آلومینیوم و کلرید آهن و دمای لخته سازی به منظور کاهش شاخص اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی آب پنیر تعیین شد. طراحی آزمایش ها با روش آماری کسری از فاکتوریل کامل و نرم افزار Qualitek-4 و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی با استفاده از روش تاگوچی انجام شد. شرایط بهینه با غلظت سولفات آلومینیوم، آلژینات سدیم، کلرید آهن و پکتین به ترتیب برابر با 2، 02/ 0، 5/ 1 و 1 گرم در لیتر و دمای 25 درجه سانتی گراد حاصل شد. درصد کاهش مورد انتظار در شاخص میزان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی تحت شرایط بهینه، 722/ 33 درصد تخمین زده شده است. موثرترین فاکتور در کاهش بار آلی آب پنیر، تغییرات دمای لخته سازی با سهم 63 درصد بوده است. تغییر در غلظت سولفات آلومینیوم کمترین تاثیرگذاری (7/ 1 درصد) و تغییرات غلظت کلرید آهن نیز اثر ناچیزی در حد 7 درصد داشته است. تغییرات غلظت آلژینات سدیم و پکتین به ترتیب 18 و 10 درصد در کاهش میزان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی در آب پنیر موثر بوده اند.
    کلیدواژگان: آب پنیر، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، بار آلی پساب، روش تاگوچی، منعقد کننده
  • مرضیه حسینی نژاد*، مریم محتشمی، سارا کمالی، محمد الهی صفحات 65-74
    کاربرد عوامل شیرین کننده و حجم دهنده جایگزین شکر در محصولات غذایی اگرچه در کاهش کالری موثر است ولی معمولا با تغییر بافت و ویژگی های حسی محصول همراه است. در این تحقیق حذف شکر در فرمولاسیون پودر ژله با استفاده از ایزومالت به عنوان یک ترکیب حجم دهنده فراسودمند و سوکرالوز به عنوان یک شیرین کننده قوی بدون تغییر بر ویژگی های کیفی محصول بررسی گردید. درصد های مختلف ایزومالت (صفر، 20، 30، 50، 75 و %100) همراه سوکرالوز استفاده و نمونه های ژله از نظر بافت و خواص فیزیکی، شیمیایی، میکروبی و حسی- چشایی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که جایگزینی کامل شکر با حداقل50% وزنی قند الکلی ایزومالت همراه با 13/ 0 درصد سوکرالوز موجب استحکام بافت شده و با کاهش ایزومالت از قدرت ژل کاسته گردید، در حالی که تغییر معنی داری در سایر ویژگی های رئولوژی و کیفی حاصل ایجاد نشد. همچنین ویژگی های میکروبی نمونه بدون شکر در طول دوره ماندگاری با محدوده استاندارد مطابقت داشت. ارزیابی حسی چشایی محصول نیز بیانگر پذیرش ژله حاوی ایزومالت نسبت به نمونه شاهد بود. برمبنای نتایج این تحقیق می توان در فرمولاسیون ژله کم کالری، ساکارز را با ایزومالت و سوکرالوز، بدون تغییر معنی دار در ویژگی های کیفی، رئولوژی، حسی- چشایی و قابلیت پذیرش فراورده نهایی، جایگزین کرد.
    کلیدواژگان: ایزومالت، ترکیبات فرا سودمند، ژله رژیمی، سوکرالوز
  • فاطمه کیوانی نهر، رضا رضایی مکرم*، محمد امین حجازی، بابک قنبرزاده، محمود صوتی خیابانی، خالد ظروفچی بنیس صفحات 75-86
    خشک کردن انجمادی بهترین روش تولید کشت های پروبیوتیکی آماده برای تلقیح مستقیم است اما کاهش زنده مانی در این روش وجود دارد. اصلی ترین علت کاهش زنده مانی، آسیب های ناشی از انجماد بر سلول ها است که برای جلوگیری از این آسیب ها از مواد محافظ استفاده می شود. برای بهینه سازی محیط خشک کردن انجمادی حاوی مواد محافظ نانوسلولز، شیر پس چرخ و ترهالوز، از طرح آماری روش سطح پاسخ (طرح مرکب مرکزی) استفاده شد. برای تعیین اندازه ذرات، نانوسلولز تولید شده از لینتر پنبه از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی نگاره استفاده شد. طول نانوذرات تولیدی از حدود صد نانومتر تا چندین میکرومتر و قطر ذرات 5 تا 50 نانومتر بود. باکتری لاکتوباسیلوس برویس بومی آذربایجان به عنوان باکتری هدف انتخاب شد. با آنالیز نمودارهای سطح پاسخ، غلظت بهینه مواد محافظ به صورت 75/ 13% شیر پس چرخ، 5 /20% ترهالوز و 75/ 13% نانوسلولز به دست آمد. اثر محافظتی بالای نانوسلولز را می توان به توانایی آن در جذب آب، جلوگیری از رشد کریستال های یخ و در نتیجه ایجاد فاز شیشه ای مربوط دانست. نتایج پژوهش نشان داد که RSM علاوه بر دستیابی غلظت بهینه عوامل محافظ، قادر به ارزیابی های اصلی و اثر متقابل عوامل محافظ در زنده مانی سلول ها نیز می باشد.
    کلیدواژگان: خشک کردن انجمادی، لاکتوباسیلوس برویس، محافظت کننده انجمادی، نانوسلولز
  • محسن زندی*، مهرداد نیاکوثری، نازیلا دردمه صفحات 87-96
    در این تحقیق نخود ایرانی سبز با استفاده از سیستم خشک کن بستر جهنده خشک گردید. فرآورده نهایی با نخود خشک شده توسط روش های آفتابی و لایه نازک از نظر توانایی باز آب پوشی، رنگ و سرعت خشک شدن مورد مقایسه قرار گرفت. خشک کردن در خشک کن بستر جهنده و لایه نازک در سه سطح دمایی 45، 60، 75 درجه سانتی گراد انجام پذیرفت و توانایی باز آب پوشی محصول خشک شده از طریق قرار دادن نمونه ها در آب مقطر به مدت 320 دقیقه در آون 30 درجه سانتی گراد صورت گرفت. نتایج نشان داد که سیستم خشک کن بستر جهنده طراحی شده قادر به خشک کردن نخود ایرانی با کیفیت رنگی و باز آب پوشی بالاتر و زمان کمتر می باشد؛ به طوری که زمان لازم برای خشک کردن با روش آفتابی، لایه نازک در دمای 45 درجه سانتی گراد به ترتیب 570 و 555 دقیقه بود و این در حالی است که زمان لازم در خشک کن بستر جهنده در دمای مشابه، 315 دقیقه بود.
    کلیدواژگان: تغییرات رنگ، خشک کن آفتابی، خشک کن بستر جهنده، خشک کن لایه نازک، فرآیند باز آب پوشی
|
  • Azam Ayoubi*, Naser Sedaghat, Mehdi Kashaninejad Pages 1-18
    The purpose of this research was to study the effect of thin layer drying conditions (temperature at three levels of 60,70, and 80 oC, air velocity at two levels of 1/5 and 2/5 m/s, and four pretreatments including potassium carbonate and Paksan drying oil, olive oil, hot water without pretreatment (control)) on cabinet drying process of grape and color of obtained raisin. Six mathematical models were fitted on drying data and the best one was selected according to coefficient of determination (R2), Root Mean Square Error (RMSE) and coefficient of relative average deviation (P). The results showed that temperature, air velocity and pretreatment have significant effects on drying rate and color of raisin. Among these models, two term and page models showed more ability to evaluating and describing drying behavior of grape. Diffusion coefficient values were between 4/6274×10-10 to 8/6541×10-10 m/s2 and activation energy obtained 13470/83 J/mol. The best values of lightness and redness were related to dried raisin at 60 oC and the maximum value of yellowness was related to dried raisin at 70o C. Drying air velocity just significantly affected the redness. Increasing drying air velocity decreased the redness. It was also found out that potassium carbonate and Paksan drying oil pretreatment caused the best raisin color.
    Keywords: Diffusion coefficient, Grape, Pretreatment, Raisin, Thin layer drying
  • Hanieh Zahedi, Vajiheh Fadaei Noghani*, Lida Khalafi Pages 19-34
    In this study, producing flavored functional yogurt enriched with flavonoid and oil extracted from orange peel was investigated and some sensory and physicochemical properties of yogurt produced were evaluated during 15-day storage time. This study was carried out in 2 steps: the first; flavonoid and oil were extracted from orange peel, and then, flavored functional yogurt samples enriched with different percentages of flavonoid (7, 8 and 9%) and oil (0, 0.5, 1 and 1.5%) extracted from orange peel were produced. The results showed that an increase in the concentration of orange peel oil induced a decrease in acidity and synersis; and an increase in pH, fat and dry matter of yogurt samples. By increasing flavonoids content, the A parameter increased too. The yogurt sample with 8% flavonoids and 0.5 g oil/100 g yogurt received the most sensory scores.
    Keywords: Flavonoid, Flavored yogurt, Orange peel oil, Physicochemical properties, Sensory properties
  • Rasoul Ghorbani, Jalal Dehghannya*, Seiied, Sadegh Seiiedlou, Heris, Babak Ghanbarzadeh Pages 35-52
    Ultrasound is one of the emerging technologies that its application in drying foodstuffs aimed at reducing the time needed to process and improve the quality characteristics of dried product is growing day by day. In this study, the simultaneous effect of ultrasound and osmotic dehydration pretreatments on thin-layer drying kinetics of plums during drying at 80°C temperature and 1.4 m/s air velocity was examined. The pretreatments applied included ultrasound waves at two levels (10 and 30 minutes), osmotic solution concentrations at two levels (50 and 70 Brix) and osmotic dehydration time at four levels (60, 120, 180 and 240 min). The results showed that increasing ultrasound time, osmotic solution concentration and osmotic process time led to a decrease in drying time and an increase in effective moisture diffusion coefficient compared to control sample. Furthermore, in order to correctly predict the drying process, the data from the experiments were fitted with some empirical models as well as some new proposed models in this study. Then, one of the proposed models was selected as the best model (based on Coefficient of Determination, Root Mean Square Error and Sum of Square Error) to describe the drying process of plums under the selected experimental conditions. Through multiple regression analysis, the relations between the coefficients of the models with the variables used were obtained.
    Keywords: Effective moisture diffusion coefficient, Modeling, Osmotic dehydration, Ultrasound
  • Fatemeh Ardestani, Elham Sadat Hosseini Pages 53-64
    Whey is one of the major dairy wastes which is rich in organic compounds. These compounds reduce oxygen dissolved in water, inactivating the active water ecosystem and cause the loss of aquatics. An optimized composite formula of coagulator concentrations including Pectin, Sodium alginate, Aluminum sulfate and Iron chloride and coagulation temperature was determined to reduce biological oxygen demands in whey. Experiments designing was done using fraction of full factorial statistical method and Qualitek-4 software and Taguchi approach was applied for results analysis. Optimal conditions was obtained in Aluminum sulfate, Sodium alginate, Iron chloride and Pectin concentrations equal to 2, 0.02, 1.5 and 1 g L-1, respectively and temperature as 25 degree centigrade. The expected reduced percentage in biological oxygen demands in optimal conditions was estimated as 33.722. Coagulating temperature was recognized as the most effective factor to reduce organic load of whey with a contribution share equal to 63%. Aluminum sulfate concentration changes showed less effectiveness (1.7%) and Iron chloride concentration changes had a negligible impact as 7%. The changes of Sodium alginate and Pectin concentrations were effective as 18 and 10%, respectively in reducing the biological oxygen that is needed.
    Keywords: Biological oxygen demands, Coagulator, Taguchi approach, Waste organic load, Whey
  • Marzieh Hosseini Nezhad*, Maryam Mohtashami, Sara Kamali, Mohammad Elahi Pages 65-74
    Application of non-sugar sweeteners and bulking agents in food products is effective in lowering calories; however, it is often come with some changes in the texture and sensory characteristics of products. In this research full replacement of sugar in fruit jelly powder was investigated using sucralose as a high intense sweetener and isomalt as a bulking agent. Fruit jelly powder was prepared using different percentages of isomalt (0, 20, 30, 50, 75 and 100) together with high intensity sugar of sucralose, in an adjusted amount to replace sucrose. Physical, chemical and microbial characteristics of jelly samples were then analyzed and sensory quality of the product was evaluated. Results showed that sugar replacement with proper proportion of 50% isomalt and 0.13% sucralose causes in strengthening the gel texture with no significant change in quality and rheological properties. Microbial characteristics of sugarless sample was also in accordance with standard limitations. Organoleptic analysis was representing the acceptance of jellies having isomalt compared to sugary one. Based on this study, it is feasible to replace sugar by isomalt and sucralose in low calorie jelly, with no significant change in the quality, rheological properties, and sensory acceptance of product.
    Keywords: Fruit dessert, Functional foods, Isomalt, Low, calorie jelly, Sucralose
  • Fatemeh Keivani Nahr, Reza Rezaei Mokarram*, Amin Hejazi Mohammad, Babak Ghanbarzadeh, Mahmoud Sowti, Khaled Zoroufchi Benis Pages 75-86
    Freeze drying in particular is the preferred method for transporting and storing vast culture collections of micro-organism strain types. The main disadvantage of this method is cell damage induced through freezing. The usage of cryoprotectants due to the formation of glassy state would decrease cell damages through this stage. In this study, optimization of freezing media containing protective agents of nanocellulose, skim milk and trehalose was done using statistical design of response surface methodology (Central Composite Design). To determine the size of nanocellulose particles produced from cotton linter, atomic force microscopy and scanning electron microscopy were used. Nanocellulose particles had a width of less than 50 nm and length of hundreds of nanometers to several micrometers. Indigenous Lactobacillus brevis isolated from traditional dairy products were selected as target cells. By solving the regression equation, and analyzing the response surface plots, the optimal concentrations of the agents to maximize cell viability were determined as: Nanocellulose 13.75%, trehalose 20.5% and skim milk 13.75%. It seems thatnanocellulose can be adsorbed on the surface of micro-organisms and form a viscous layer, preventing the growth of ice crystals by increasing the viscosity of the solution, and also keeps glass structure of ice near the cells. The results showed that RSM could effectively assess the main and interaction effects of protective factors on cell viability.
    Keywords: Cryoprotectant, Freeze drying, Lactobacillus brevis, Nanocellulose
  • Mohsen Zandi*, Mehrdad Niakousari, Dardmeh Nazila Pages 87-96
    In this research، Iranian Peas were dried with the use of spouted bed dryer، in order to investigate the operation of Spouted Bed Dryer system، evaluating the effects of temperature on drying rate، and Rehydration ratio، and the parameters of the final product’s color at three temperatures: 45، 60 and 75˚C. The Spouted Bed Dryer used، is a conical-cylindrical kind with a mutual symmetry which had the ability to dry the samples in different temperature and flow rates. Rehydration ability، color، and drying rate of the final product were compared with the peas which were dried through sun drying and thin layer dryer. Drying was done in spouted bed dryer and thin layer dryer at three levels of temperature: 45، 60،75˚C and rehydration ability of the dried product was assessed through putting the samples in distillated water in a 30 ˚C oven، within the period of 320 minutes. The results showed that the designed spouted bed dryer system is able to dry the Iranian peas in a shorter time and with higher quality. In this system، increasing the temperature of drying has a significant effect on drying rate ability، rehydration ability and parameters of the product’s color.
    Keywords: Color, Rehydration ratio, Spouted Bed Dryer, Sun Drying, Thin layer dryer