مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

چکیده بیماری سلیاک یک اختلال خودایمنی است که نیازمند رعایت رژیم غذایی فاقد گلوتن می‌باشد. با این حال، فرآورده‌های غذایی بدون گلوتن اغلب از نظر ویژگی‌های کیفی مانند بافت، طعم، و ارزش تغذیه‌ای محدودیت دارند. این مطالعه با هدف بهبود کیفیت کیک مافین بدون گلوتن از طریق استفاده از آرد ترکیبی نخود-کینوا با نسبت 25- 75 درصد و تأثیر صمغ زانتان در سطوح 0، 0.15 و 0.3 درصد انجام شد. آرد کامپوزیت نخود-کینوا ابتدا تحت فرآیند تخمیر با مخمر Saccharomyces cerevisiae و سپس اکستروژن در دمای 150 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، عملکردی و آنتی‌اکسیدانی آردهای خام و اصلاح‌شده مورد ارزیابی قرار گرفت. مطابق نتایج آرد اصلاح‌شده در مقایسه با آرد خام دارای مقادیر کمتر رطوبت (5.62 در مقابل 7.13 درصد) و مقادیر بالاتر پروتئین (22.36 در مقابل 19.84 درصد)، فعالیت آنتی‌اکسیدانی (60.47 در مقابل 54.86 درصد)، پلی‌فنول کل (28.73 در مقابل 23.52 میلی‌گرم گالیک اسید بر 100 گرم)، شاخص جذب آب (7.67 در مقابل 5.52) و شاخص حلالیت در آب (36.71 در مقابل 35.06) بود. سپس، کیک‌های مافین با سطوح مختلف زانتان تولید و پارامترهای افت پخت، تخلخل، سفتی بافت (طی 7 روز نگهداری)، رنگ و خصوصیات حسی آن‌ها بررسی شد. بدین‌ترتیب، نمونه‌های حاوی آرد اصلاح‌شده و 0.15 درصد زانتان دارای کمترین افت پخت 14.12 درصد، بیشترین تخلخل 43.14 درصد و نرم‌ترین بافت (2.74 نیوتن در روز اول) بودند. طی دوره نگهداری، سفتی بافت در نمونه‌های حاوی آرد خام و فاقد زانتان به 8.97 نیوتن در روز هفتم رسید، در حالی‌که این مقدار برای نمونه‌های حاوی آرد اصلاح‌شده و 0.15درصد زانتان تنها 6.13 نیوتن بود. اگرچه نمونه‌های حاوی آرد اصلاح‌شده رنگ تیره‌تری داشتند، اما از نظر امتیاز حسی کلی، به‌ویژه در پارامترهای عطر، طعم و بافت، برتری معنی‌داری نشان دادند. بدین‌ترتیب؛ استفاده از آرد کامپوزیت نخود-کینوا اصلاح‌شده به‌همراه 0.15 درصد صمغ زانتان، به‌طور همزمان منجر به افزایش ارزش تغذیه‌ای (پروتئین و آنتی‌اکسیدان)، بهبود ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی (جذب آب و حلالیت)، بهبود کیفیت بافت (افزایش تخلخل و نرمی و کاهش نرخ بیاتی) و افزایش پذیرش حسی در کیک مافین بدون گلوتن می‌شود. این ترکیب، راهکاری مؤثر برای تولید محصولات بدون گلوتن با کیفیت مطلوب و ماندگاری بهتر ارائه می‌دهد.

چکیده بسته‌بندی مواد غذایی یکی از اجزای کلیدی زنجیره تأمین است که در حفظ کیفیت، ایمنی و افزایش ماندگاری محصولات نقش مهمی دارد و با کاهش ضایعات و تسهیل حمل‌ونقل، ارزش اقتصادی بالایی ایجاد می‌کند. در این پژوهش، فیلم هوشمند زیست‌تخریب‌پذیر حساس به pH بر پایه ژلاتین و نانوفیبرکیتین با استفاده از عصاره‌های گیاه پنیرک (Malva sylvestris) و تاج‌خروس (Amaranthus cruentus) به‌عنوان شاخص‌های رنگی طبیعی و عوامل زیست‌فعال تهیه و بهینه‌سازی شد. طراحی آزمایش‌ها بر اساس روش سطح پاسخ (RSM) و طرح مرکب مرکزی با دو متغیر مستقل شامل غلظت عصاره‌های پنیرک و تاج‌خروس انجام گرفت. نتایج نشان داد با افزایش همزمان غلظت دو عصاره از 0.05 تا 0.35 درصد (پنیرک) و از 0.3 تا 0.8 درصد (تاج‌خروس)، استحکام کششی فیلم‌ها از 1.687 به 4.654 مگاپاسکال افزایش و ازدیاد طول در شکست از 24.405 به 15.102 درصد کاهش یافت. نفوذپذیری بخار آب از 0.00162 به 0.00418 گرم بر (متر ×ثانیه ×پاسکال) افزایش یافت، در حالی‌که رطوبت و حلالیت به‌ترتیب از 26.501 و 23.654 به 19.001 و 17.415درصد کاهش یافتند. ضخامت فیلم از 0.141 به 0.231 میلی‌متر و اختلاف رنگ (ΔE) از 20.99 به 43.47 افزایش یافت، اما شاخص سفیدی از 82.71 به 51.11 کاهش یافت. فعالیت آنتی‌اکسیدانی (مهار DPPH) از 39.889 به 71.021 درصد افزایش یافت (p<0.001). عصاره پنیرک بیشترین اثر ضدمیکروبی را در برابر S. aureus و E. coli نشان داد. بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی و پراش اشعه ایکس یکنواختی و سازگاری مناسب فازها را تأیید کرد و طیف‌­سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه وجود پیوندهای هیدروژنی را نشان داد. فیلم‌ها در گستره pH 1 تا 14 تغییر رنگی از قرمز تا زرد داشتند و در بسته‌بندی فیله ماهی کپور، پس از 72 ساعت نگهداری در دمای یخچال فساد نمونه را از طریق تغییر رنگ آشکار شناسایی کردند. این فیلم‌ها با خواص آنتی‌اکسیدانی، ضدمیکروبی و حساس به pH می‌توانند به‌عنوان بسته‌بندی هوشمند فعال در ارزیابی تازگی مواد غذایی به کار روند.

چکیده در سال‌های اخیر استفاده از منابع فیبری در تولید فرآورده‌های غذایی عملگرا مورد توجه قرار گرفته است. علی‌رغم تولید و مصرف گسترده فرآورده‌های غلات، محتوای فیبر بیشتر آنها پایین است. در پژوهش حاضر آرد عدس برشته شده و پودر سبوس برنج به‌عنوان منابع طبیعی فیبر خوراکی در تولید بیسکویت به‌کار رفت. بدین‌منظور با جایگزین کردن بخشی از آرد گندم با آرد عدس برشته‌شده و پودر سبوس برنج در سطوح 0، 3، 6، 9، 12 و 15 درصد، نمونه‌های بیسکویت تولید شد و خواص فیزیکوشیمیایی (pH، رطوبت، فیبر، پروتئین، چربی، خاکستر، فنل کل، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، قطر، ضخامت، ضریب پخش، سفتی و رنگ) و حسی (رنگ، عطر و طعم، بافت و پذیرش کلی) آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز آماری نشان داد این جایگزینی سبب افزایش محتوای فیبر (تا 1.39 درصد)، پروتئین (تا 8.62 درصد)، خاکستر (تا 1.97 درصد)، فنل کل (تا 131.27 میلی‌گرم اسید گالیک در کیلوگرم)، قطر (تا 4.4 سانتی­‌متر)، ضریب پخش (تا 8.23)، زردی (تا 26.79)، قرمزی (تا 6.92)، شاخص قهوه‌ای شدن (تا 58.07) و فعالیت آنتی­اکسیدانی (تا 31.9 درصد) و کاهش pH (تا 6.62)، رطوبت (تا 2.95 درصد)، ضخامت (تا 0.54 سانتی­‌متر)، سفتی بافت (تا 1689 gf) و روشنی (تا 66.13) بیسکویت شد. اگرچه آرد عدس برشته‌شده چربی را کاهش داد، اما سبوس برنج سبب افزایش چربی شد. نتایج ارزیابی حسی نیز بر مقبولیت مصرف بیسکویت‌های حاوی سطوح پایین (3 تا 9 درصد) آرد عدس برشته شده و سبوس برنج دلالت داشت. با توجه به این که آرد عدس برشته‌شده و پودر سبوس برنج غنی از فیبر و حاوی مقادیر مناسبی از ویتامین‌ها و مواد معدنی هستند و با در نظر گرفتن تقاضای رو به رشد مصرف‌کننده، گنجاندن آنها در ترکیب محصولات پرمصرف نظیر بیسکویت به تحقق موضوعات مرتبط به سلامتی به‌ویژه در جهت دریافت مقادیر توصیه شده فیبر کمک می‌کند.

چکیده پروتئین‌های آب‌پنیر به‌دلیل ارزش تغذیه‌ای بالا و ویژگی‌های عملکردی مطلوب، کاربرد گسترده‌ای در صنایع غذایی دارند؛ با این حال، فرآیندهای خشک‌کردن متداول می‌توانند منجر به کاهش کیفیت عملکردی این ترکیبات شوند. هدف از این پژوهش، بررسی اثر پیش‌تیمار غیرحرارتی امواج فراصوت و مقایسه روش‌های خشک‌کردن پاششی و انجمادی بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و عملکردی پودر پروتئین آب‌پنیر بود. بدین منظور، از روش سطح پاسخ (RSM) جهت بررسی اثر توان‌های فراصوت (۱۰۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ وات) و زمان‌های تیمار (۵، ۱۵ و ۲۵ دقیقه) استفاده شد. بازده تولید پودر، حلالیت در آب، ظرفیت جذب چربی، شاخص فعالیت امولسیونی، ظرفیت کف‌کنندگی، ویژگی‌های ریزساختاری (SEM)، ساختار کریستالی (XRD)، طیف‌سنجی FTIR، پتانسیل زتا و اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اعمال پیش‌تیمار فراصوت تأثیر معنی‌داری بر بهبود ویژگی‌های عملکردی دارد. بر اساس بهینه‌سازی مدل‌های ریاضی، شرایط بهینه در توان 273.47 وات و زمان 24.88 دقیقه تعیین گردید. در این شرایط، بازده تولید پودر به 71.42 درصد و حلالیت در آب به 98.11 درصد رسید که به‌ترتیب نشان‌دهنده افزایش 54.28 و 17.89 درصد نسبت به نمونه شاهد (بدون تیمار) بود. همچنین در نقطه بهینه، ظرفیت جذب چربی 129.8 درصد و مطلوبیت نهایی مدل 0.956 برآورد شد. نتایج نشان داد که زمان تیمار نقش برجسته‌تری نسبت به توان در بهبود ویژگی‌ها دارد. تحلیل‌های ساختاری ( FTIRو XRD) و تصاویر SEM بیانگر اصلاح ریزساختار، کاهش تجمعات پروتئینی و ایجاد ذرات یکنواخت‌تر در نمونه‌های تیمارشده با امواج فراصوت بودند. همچنین، کاهش اندازه ذرات و افزایش قدر مطلق پتانسیل زتا در نمونه بهینه، پایداری کلوئیدی بالاتری را نشان داد. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که ترکیب پیش‌تیمار امواج فراصوت و خشک‌کن پاششی، روشی کارآمد، کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست برای بهبود کیفیت و عملکرد پودر پروتئین آب‌پنیر بوده و قابلیت کاربرد صنعتی بالایی دارد.

چکیده باتوجه به پیامدهای منفی مصرف اسیدهای چرب اشباع و ترانس موجود در شورتنینگ‌ها بر سلامت انسان، لزوم توسعه و کاربرد اولئوژل‌ها در محصولات غذایی احساس می‌گردد. امروزه اولئوژل‌های چندجزئی حاصل از ترکیب ماده ژل‌ساز با وزن مولکولی بالا همچون متیل سلولز، چشم‌انداز نوینی را در طراحی چربی‌های جایگزین فراهم آورده‌اند. اما استفاده از ترکیبات مذکور در تولید اولئوژل‌ها، نیازمند به‌کاربردن روش‌های پیچیده و هزینه‌بر است، برای حل این مشکل می‌توان متیل‌سلولز را در دمای 80 درجه سانتی‌گراد به مخلوط ذوب شده امولسیفایرها افزود و این ترکیب را به‌صورت مستقیم حل نمود. در این پژوهش اثر ترکیب مواد ژل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ساز شامل: استر اسید لاکتیک با گلیسرول مونواستئارات (LACTEM) و استرهای مونو(دی) گلیسرید دی‌استیل تارتاریک اسید (DATEM) در نسبت‌های مختلف (10:30، 30:10، 40:0، 0:40) در مقایر ثابت امولسیفایر مونودی‌گلیسرید تقطیرشده (DMG) و همچنین اثر انحلال مستقیم هیدروکلوئید متیل سلولز (0، 2 درصد) بر خصوصیات بافتی، فیزیکوشیمیایی، ترکیب اسیدهای چرب و محتوای چربی جامد اولئوژل حاصل از روغن کانولا در مقایسه با شورتنینگ تجاری بررسی شد. تیمارهای اولئوژل حاوی LACTEM/DATEM و متیل‌سلولز، پایداری ساختاری مطلوبی نشان دادند؛ به‌طوری‌که نمونه‌های LACTEM/DATEM10:30-MC2 و LACTEM/DATEM30:10-MC2 پس از 30 روز، ظرفیت نگهداری روغن را در سطح 100درصد حفظ کردند. سختی بافت این نمونه‌ها (5.57 و 4.57) مشابهت بالایی با شورتنینگ (5.02) داشت. از منظر پایداری اکسیداتیو، نرخ افزایش عدد پراکسید در نمونه LACTEM/DATEM10-30-MC2 بین روزهای 15 تا 30 تنها 1.93 برابر بود، در حالی‌که این شاخص برای شورتنینگ به 5.06 برابر رسید. در نهایت، اولئوژل‌های بهینه با کاهش 16.77 تا 17.70 درصدی اسیدهای چرب اشباع و حذف ایزومرهای ترانس، جایگزین تغذیه‌ای بسیار مطلوب‌تری محسوب می‌شوند. در نتیجه، هم‌افزایی امولسیفایرها با وزن مولکولی پایین و متیل‌سلولز به روش انحلال مستقیم، ضمن حذف چربی‌های ترانس و حفظ ویژگی‌های عملکردی، در ارتقای سلامت عمومی جامعه مؤثر می‌باشد.

چکیده افزایش بی‌رویه تولید و مصرف پلاستیک‌های سنتزی در صنعت بسته‌بندی به یکی از معضلات کلیدی زیست‌محیطی قرن حاضر تبدیل شده است. پیامدهای این روند شامل انباشت پلاستیک‌ها در اکوسیستم‌های خاکی و آبی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، آزادسازی میکرو و نانوپلاستیک‌ها، و بروز اثرات مخرب بر سلامت موجودات زنده است. در پاسخ به این چالش جهانی، پژوهش حاضر به توسعه فیلم‌های زیست‌تخریب‌پذیر بر پایه پودر ثعلب به‌عنوان یک زیست‌پلیمر تجدیدپذیر پرداخته و با تقویت آن توسط پودر زردچوبه (Curcuma longa) و پودر سلنیوم، سامانه‌ای نوین برای بسته‌بندی فعال ارائه می‌دهد. فیلم‌های زیستی تهیه شده، حاوی فرمولاسیون‌های مختلف پودر زردچوبه و سلنیوم، تحت آزمون‌های جامع رنگ‌سنجی (CIELAB)، طیف‌سنجی UV-Vis، فعالیت آنتی‌اکسیدانی (DPPH)، آزمون ضدباکتری (E. coli و S. aureus) و تحلیل میکروسکوپی FESEM مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزودن زردچوبه منجر به افزایش شاخص^*b (زردی)، کاهش^*L (روشنایی) و بهبود یکنواختی ریزساختاری شد؛ در حالی‌که سلنیوم تغییرات قابل‌توجهی در شاخص^*a و ایجاد خوشه‌های نامنظم سطحی را سبب گردید. اثر همزمان دو افزودنی موجب بهبود تعادل رنگی و کاهش آگلومراسیون شد. از منظر عملکردی، فیلم‌های حاوی زردچوبه فعالیت ضدمیکروبی قابل‌توجهی، به‌ویژه در برابر S. aureus، از خود نشان دادند؛ در حالی‌که سلنیوم به تنهایی فاقد اثر مهاری بود. با این حال، ترکیب زردچوبه و سلنیوم یک تعامل هم‌افزای واقعی ایجاد کرده و موجب افزایش چشمگیر بازدارندگی رشد باکتری شد. آزمون DPPH نیز حاکی از فعالیت آنتی‌اکسیدانی بسیار بالا (93%–100%) بود که بیشترین اثر در فرمولاسیون ترکیبی مشاهده گردید. نتایج طیف‌سنجی UV-Vis نشان داد حضور زردچوبه جذب نوری را به‌ویژه در ناحیه مرئی (حدود 600 نانومتر) تقویت کرده و شفافیت فیلم را کاهش می‌دهد، در حالی‌که سلنیوم اثر مکمل و تنظیم‌کننده داشت. تصاویر FESEM نیز تأیید کردند که زردچوبه موجب بهبود همگنی سطحی و سلنیوم به تنهایی موجب آگلومراسیون می‌شود، اما ترکیب آن‌ها ساختاری پایدارتر ایجاد کرد.