مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

چکیده قهوه با میانگین مصرف سالانه حدود ۵۰۰ میلیارد فنجان، یکی از محبوب‌ترین نوشیدنی‌ها در جهان است. فرآیند برشته‌کاری دانه‌های قهوه ضمن ایجاد ویژگی‌های حسی مطلوب، منجر به تشکیل آکریل‌آمید به‌عنوان یک ترکیب احتمالاً سرطان‌زا می‌شود. با توجه به افزایش مصرف قهوه در جامعه ایرانی، در این پژوهش محتوای آکریل‌آمید در ۳۵ نمونه قهوه اسپرسو شامل ۲۶ نمونه تهیه‌شده در کافی‌شاپ‌ها (ES-C) و ۹ نمونه تهیه‌شده با استفاده از اسپرسوساز خانگی (ES-H) اندازه‌گیری شد و سپس ارزیابی خطر دریافت آن در دو گروه سنی نوجوانان و بزرگسالان انجام گرفت. نتایج بیانگر حضور آکریل‌‌آمید در همه نمونه‌ها بود، با این حال، مقدار آن در ES-C (9.16–2.15 میکروگرم بر 100 میلی‌لیتر) بیشتر از ES-H (4.00–0.93 میکروگرم بر 100 میلی‌لیتر) گزارش شد. میانگین دریافت روزانه آکریل­آمید در مجموع 35 نمونه اسپرسو توسط نوجوانان و بزرگسالان به‌ترتیب 0.004 و 0.007 میکروگرم برکیلوگرم وزن بدن در روز، بدست آمد. حاشیه مواجه با خطر، در همه نمونه‌ها و برای هر دو گروه سنی، بیشتر از 10000 بود. بنابراین خطر قرار گرفتن در معرض آکریل‌آمید از طریق مصرف اسپرسو در جمعیت مورد مطالعه نگران‌کننده نبوده و با اولویت پایین برای مدیریت خطر شناخته می‌شود. خطر افزایش سرطان در نوجوانان و بزرگسالان به‌ترتیب ^5-10× 0.244 و ^5-10× 0.221 برآورد شد که هر دو از سطح اعلام‌شده توسط آژانس حفاظت از محیط‌زیست (^5-10) کمتر بودند. خطرغیرسرطان‌زایی در نوجوانان، 0.0019 و در بزرگسالان، 0.0026 به‌دست آمد که به مراتب کمتر از 1 بود. در مجموع، نتایج نشان داد که دریافت آکریل‌آمید از طریق مصرف قهوه اسپرسو به‌تنهایی تهدید جدی برای سلامت جامعه هدف محسوب نمی‌شود و میزان مواجهه در بزرگسالان اندکی بیشتر از نوجوانان است. با این حال، مصرف اسپرسو می‌تواند دریافت کلی آکریل‌آمید را افزایش دهد. بنابراین بررسی همزمان دریافت آن از منابع غذایی مختلف و ارزیابی اثرات تجمعی آن بر سلامت جامعه ضروری است.

چکیده تولید صنعتی سرشیر با وجود مقبولیت بالا با محدودیت‌هایی همراه است. کنسانتره پروتئین شیر به‌دلیل خواص عملکردی مطلوب، می‌تواند در بهبود ویژگی‌های کیفی این محصول مؤثر باشد. بنابراین، در این پژوهش اثر افزودن خامه با سطوح مختلف چربی (50، 60 و 70%) و کنسانتره پروتئین شیر (0، 1 و 2%) بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بافتی، حسی، راندمان تولید و زمان نگهداری نمونه‌های سرشیر جهت بهینه‌سازی فرمولاسیون و امکان تولید صنعتی آن مورد بررسی قرار گرفتند. افزودن کنسانتره پروتئین شیر به‌طور معنی‌داری موجب افزایش ماده خشک، کاهش نسبی چربی، افزایش pH و کاهش اسیدیته شد. نمونه حاوی 70% چربی خامه و 2% کنسانتره پروتئین شیر بیشترین ماده خشک و راندمان تولید را داشت. ویژگی­های بافتی و ساختاری سرشیر تا حدود زیادی تحت تأثیر مقادیر بالای پروتئین قرار داشت. ارزیابی خصوصیات بافتی نشان داد که در سطح 50% چربی، افزایش پروتئین از 0 به 2% موجب افزایش پارامتر­های سختی از 61.00 به 73.5 گرم)، چسبندگی از 25.50 به 31.00 گرم در ثانیه و قوام از 5.00 به 6.90 گرم در ثانیه گردید. افزایش سطوح چربی از 50 به 70% باعث کاهش این پارامترها شد اما در سطوح بالای پروتئین این کاهش کمتر اتفاق می­افتد. زمان نگهداری محصول با افزایش چربی خامه و کنسانتره پروتئین کاهش معنی‌داری یافت (از 16 روز در نمونه 50% چربی-0% پروتئین به 7 روز در نمونه 70% چربی-2% پروتئین). ارزیابی حسی نشان داد که نمونه حاوی 50% چربی خامه و 2% کنسانتره پروتئین از بالاترین امتیاز در پارامترهای طعم خامه‌ای، قوام، نرمی و لطافت و پذیرش کلی برخوردار بود. استفاده از کنسانتره پروتئین شیر در فرمولاسیون سرشیر می‌تواند خواص تغذیه‌ای، بافتی و حسی محصول را بهبود بخشد. فرمولاسیون بهینه با 50% چربی خامه و 2% کنسانتره پروتئین شیر دارای بهترین ویژگی‌های بافتی و حسی بود که می‌تواند برای تولید صنعتی سرشیر با کیفیت مطلوب پیشنهاد شود.

چکیده هسته زیتون به‌عنوان یک محصول جانبی صنعت روغن‌گیری، منبعی غنی از پروتئین با پتانسیل تولید پپتیدهای زیست‌فعال است. در این پژوهش، هیدرولیز آنزیمی پروتئین استخراج‌شده از هسته زیتون (رقم زر زیتون) با استفاده از دو آنزیم آلکالاز و تریپسین، با هدف بهینه‌سازی شرایط فرآیند (زمان و نسبت آنزیم به سوبسترا) با روش سطح پاسخ (Central Composite Design) انجام شد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی هیدرولیزات‌ها با سه آزمون مهار رادیکال DPPH، قدرت احیاکنندگی آهن و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل (TAC، روش فسفومولیبدات) ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که هر دو متغیر تأثیر معنی‌داری بر پاسخ‌ها داشته و الگوی پاسخ به‌صورت درجه دوم با وجود یک ناحیه بهینه مرکزی بود. هیدرولیزات حاصل از آلکالاز در تمامی شرایط، فعالیت آنتی‌اکسیدانی بالاتری نسبت به تریپسین نشان داد. طبق نتایج مقادیر بهینه برای آنزیم آلکالاز زمان 150 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا 2% و برای آنزیم تریپسین زمان 139 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا 2% می‌­باشد. همچنین پایداری هیدرولیزات بهینه در برابر pH (۳ تا ۸)، حرارت (۹۵ درجه سانتی‌گراد تا ۷۵ دقیقه)، نگهداری در یخچال (۴ درجه، ۱۵ روز)، چرخه‌های انجماد-ذوب (۱۵ روز) و دمای محیط (۲۵ درجه، ۷ روز) بررسی شد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی در تمامی شرایط به‌طور وابسته به زمان کاهش یافت، اما هیدرولیز آلکالاز پایداری بهتری نشان داد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که هیدرولیز کنترل‌شده با آلکالاز در شرایط بهینه، روشی کارآمد برای تولید پپتیدهای آنتی‌اکسیدان پایدار از هسته زیتون با قابلیت کاربرد در صنایع غذایی و دارویی است.

چکیده ریحان یک سبزی حاوی مواد مغذی حیاتی از قبیل کربوهیدرات‌ها، فیبر، املاح و ویتامین ها بوده و عمر پس از برداشت بسیار کوتاهی دارد. اثرات کیفی منفی نظیر کاهش وزن، تخریب کلروفیل، پوسیدگی برگ‌ها، قهوه‌ای شدن، افت ویژگی‌های حسی در طول نگهداری منجر به افزایش ضایعات و کاهش زمان نگهداری این محصول می‌شود که این امر خود نشان‌دهنده‌ی نیاز آن به روش‌های مناسب برای حفظ خصوصیات کیفی ریحان در زمان نگهداری است. در این مطالعه، اثر سیستئین و بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده در حفظ خصوصیات فیزیکوشیمیایی و افزایش زمان نگهداری ریحان سبز مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق سبزی ریحان با سیستئین در سه سطح (غلظت صفر، 0.1، 0.5 درصد)، نوع بسته‌بندی (بسته‌بندی با هوای معمولی و بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده غیرفعال) و زمان نگهداری (صفر، 5، 9، 12 روز) در بسته‌های سه لایه پلی‌اتیلن/پلی آمید/پلی‌اتیلن آماده و نمونه‌های تولیدی در دمای ˚C4 نگهداری شدند. بر روی کلیه نمونه‌ها آزمون‌های تعیین غلظت گازهای اکسیژن و دی‌اکسید کربن درون بسته، pH، درصد کاهش وزن، پارامترهای رنگی (a*,b*,L*)، میزان قهوه‌ای شدن و خصوصیات حسی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها نشان داد که استفاده از بسته‌بندی‌های با اتمسفر اصلاح‌شده غیرفعال اثر معنی‌داری در کاهش مقدار گاز اکسیژن و دی‌اکسید،کربن همراه با کاهش نرخ تنفس و افزایش زمان نگهداری برگ‌های ریحان داشت. نمونه‌های با بسته‌بندی هوای معمولی بیشترین افت وزن (3.07 درصد) و بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده کمترین افت وزن (1.88 درصد) را نشان دادند. افزایش غلظت سیستئین به 0.1 % در سبزی ریحان منجر به کاهش افت وزن به 1.67 % و شاخص قهوه‌ای شدن به 0.25 و ایجاد اختلاف معنی‌دار نسبت به نمونه‌ی شاهد (به‌ترتیب 3.29 و 0.26 درصد ) شد. استفاده از غلظت 0.1 درصد سیستئین در هر دو نوع بسته‌بندی توانست خصوصیات حسی نمونه‌های ریحان را بهتر حفظ کند (0.05 > P). نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده توأم از سیستئین و بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده باعث حفظ کیفیت نمونه‌های ریحان بسته‌بندی‌شده و افزایش زمان نگهداری تا 12 روز شده‌است.

چکیده چاپ سه‌بعدی یک فناوری نوین در صنعت غذاست که در دسته روش‌های ساخت افزایشی قرار می‌گیرد. این فناوری با استفاده از طراحی دیجیتال و بهره‌گیری از مواد اولیه خوراکی (جوهرهای خوراکی)، ساختارهای پیچیده‌ای ایجاد می‌کند که تولید آن‌ها با قالب‌ها و روش‌های معمول ممکن نیست. چاپگرهای سه‌بعدی روش‌های عملیاتی متفاوتی دارند که از میان آن‌ها، چاپگرهای مبتنی بر اکستروژن، تف‌جوشی انتخابی با لیزر، تزریق چسب و جوهرافشان، کاربرد بیشتری در صنعت غذا دارند. ماهیت و ترکیبات تشکیل‌دهنده مواد اولیه، معیاری اساسی برای سنجش توانایی ذاتی «قابلیت چاپ» و تعیین کیفیت نهایی سازه‌های خوراکی محسوب می‌شود؛ در این میان، کربوهیدرات‌ها، لیپیدها، پروتئین‌ها و فیبرها نقش پررنگ‌تری بر قابلیت چاپ دارند. مواد اولیه برای چاپ به سه دسته تقسیم می‌شوند: مواد قابل‌چاپ، مواد غیرقابل‌چاپ و مواد جایگزین. مواد قابل‌چاپ، مانند: شکلات، پنیر، خامه قنادی و هیدروژل‌ها، به تنهایی قابلیت چاپ دارند و در هنگام فرآیند، به پیش‌پردازش کمتری نیاز دارند. دسته دوم موادی هستند که به خودی‌خود قابل‌چاپ نیستند و برای تبدیل شدن به فرم قابل‌چاپ، به پیش‌پردازش‌های خاصی (مانند اضافه‌کردن افزودنی‌های غذایی یا ترکیب با مواد قابل‌چاپ) نیاز دارند. دسته سوم، مواد جایگزین هستند که شامل منابع غذایی غیرمعمول مانند حشرات، جلبک‌ها، قارچ‌ها، دانه‌های لوپین و ضایعات کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی می‌شوند. این مطالعه مروری است بر قابلیت چاپ مواد اولیه، نقش ترکیبات در این فرآیند و طبقه‌بندی مواد اولیه مصرفی در چاپ سه‌بعدی.

چکیده کنترل دما در طول زنجیره تأمین مواد غذایی نقش کلیدی در حفظ کیفیت، ایمنی و افزایش ماندگاری محصولات دارد. استفاده از مواد تغییر فاز (PCMs) به‌عنوان یکی از رویکردهای نوین در بسته‌بندی هوشمند، امکان تنظیم خودکار دما از طریق جذب و رهایش گرمای نهان را فراهم کرده و موجب کاهش نوسانات حرارتی، کاهش وابستگی به سیستم‌های سرمایشی فعال و بهبود پایداری حرارتی محصولات می‌شود. این بررسی از طریق جستجوی گسترده در متون علمی موجود در پایگاه‌های داده اصلی، از جمله Scopus، Web of Science، PubMed، ScienceDirect وGoogle Scholar انجام شد. مطالعات مربوط به استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCM) در بسته‌بندی مواد غذایی و کاربردهای زنجیره سرد با استفاده از کلمات کلیدی مرتبط شناسایی شدند. انتشارات بازیابی شده بر اساس ارتباط آنها با ویژگی‌های PCM، روش‌های ترکیب، عملکرد حرارتی و نقش آنها در حفظ کیفیت مواد غذایی در طول نگهداری و حمل و نقل، بررسی و انتخاب شدند. سپس مطالعات انتخاب شده به‌صورت انتقادی ارزیابی و ترکیب شدند تا مروری جامع بر دانش فعلی، پیشرفت‌های اخیر و جهت‌گیری‌های تحقیقاتی آینده در این زمینه ارائه دهند. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که پژوهش‌های اخیر عمدتاً بر توسعه PCMsهای زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر، افزایش هدایت حرارتی از طریق افزودن نانومواد، و بهبود پایداری فیزیکی با استفاده از فناوری‌های کپسوله‌سازی و تثبیت شکل متمرکز بوده‌اند. در این میان، پیشرفت در روش‌های ریزکپسوله‌سازی و نانوکپسوله‌سازی، استفاده از پوسته‌های پلیمری و زیست‌پلیمری، و توسعه کامپوزیت‌های پایدار، موجب کاهش نشت PCM، افزایش پایداری حرارتی و مکانیکی، بهبود راندمان ذخیره‌سازی گرما و افزایش دوام عملکرد در چرخه‌های مکرر ذوب و انجماد شده است. با وجود پیشرفت‌های قابل توجه، چالش‌هایی نظیر هزینه بالای تولید، احتمال نشت ماده در هنگام ذوب، محدودیت هدایت حرارتی برخی PCMs و انتخاب محدوده دمایی مناسب، همچنان از مهم‌ترین موانع کاربرد صنعتی این فناوری به شمار می‌روند. در مجموع، این مطالعه ضمن ارائه تصویری جامع از وضعیت کنونی پژوهش‌ها، نشان می‌دهد که توسعه مواد تغییر فاز پایدار، زیست‌سازگار و مقرون‌به‌صرفه می‌تواند نقش مؤثری در ارتقای عملکرد بسته‌بندی‌های هوشمند، افزایش ایمنی مواد غذایی، بهبود کارایی زنجیره سرد و کاهش اثرات زیست‌محیطی صنعت بسته‌بندی ایفا کند.