علوم آب و خاک

---

پکتین به عنوان ماده ایجاد کننده ژل، قوام دهنده، بافت دهنده، امولسیون کننده و تثبیت کننده، در بسیاری از مواد غذایی کاربرد دارد. تفاله چغندر قند، که پس از استخراج قند از چغندر حاصل می‌شود، منبعی سرشار از پکتین است. هدف از این پژوهش، ارائه روشی خاص برای استخراج پکتین از تفاله چغندر، و نیز بهبود خواص عملکرد پکتین استخراجی به منظور افزایش کاربرد آن بود. نخست تفاله چغندر، خشک شده و به صورت پودر در آورده شد. سپس در شرایط اسیدی با pH برابر 1 و 5/1، و در دمای 80 و 90 درجه سانتی‌گراد، و طی زمان‌های استخراج 1، 2، 3 و 4 ساعت، عمل استخراج پکتین از تفاله انجام شد. بیشترین بازده استخراج پکتین به میزان 35/22 درصد، تحت شرایط دمایی 90 درجه سانتی‌گراد، pH برابر 1 و مدت استخراج 4 ساعت حاصل گردید. در مرحله بعد ترکیبات ساختمانی پکتین استخراج شده از تفاله چغندر قند بررسی، و با پکتین تجاری مرکبات مقایسه شد. آن گاه پکتین تفاله چغندر قند در چند ماده غذایی مورد استفاده قرار گرفت، و برخی خواص عملکردی آن با پکتین تجاری مرکبات مقایسه گردید. هم‌چنین، اثر آمونیوم پرسولفات و pH بالا بر توانایی ایجاد ژل و افزایش ویسکوزیته توسط پکتین حاصله بررسی شد. سپس اثر کاربرد پکتین تفاله چغندر قند بر عطر و طعم چند ماده غذایی ارزیابی، و با پکتین تجاری مرکبات مقایسه شد. سرانجام نتیجه گرفته شد که پکتین استخراجی از تفاله چغندر، در برخی مواد غذایی مانند سس کچاپ به عنوان ماده قوام دهنده و افزایش دهنده ویسکوزیته قابل استفاده است، ولی نمی‌توان از آن انتظار داشت که در مواد غذایی، ژل مستحکمی را ایجاد کند.

---

پودر آب پنیر به علت دارا بودن لاکتوز و پروتئین عامل مهمی در قوی کردن آرد و کاهش نقش نشاسته گندم بوده و می‌تواند سهمی در کاهش بیاتی نان داشته باشد. در این پژوهش پودر آب پنیر در پنج سطح (صفر تا پنج درصد) به آرد نان سنگک افزوده شد و با فرمولاسیون آرد و پودر آب پنیر، برابر روش معمول در نانوایی‌های سنگک سنتی نان تهیه شد. این نمونه‌ها به همراه نمونه شاهد در دمای اتاق و یخچال به مدت 36 ساعت قرار گرفت و بیاتی آنها توسط اعضای گروه چشایی ارزیابی گردید. پروتئین، خاکستر، رطوبت و چربی نان‌ها و نیز خواص فارینوگرافی، آمیلوگرافی، اکستنسوگرافی و فرمنتوگرافی خمیرهای آنها بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی شاخص‌های بیاتی، شامل رنگ، بافت و طعم، و هم‌چنین میزان پروتئین، خاکستر و چربی نان‌ها به روش آنالیز واریانس ارزیابی، و برای تعیین اختلاف بین تیمارها از آزمون چنددامنه‌ای دانکن استفاده گردید. نتایج نشان می‌دهد که تیمار دارای سه درصد پودر آب پنیر بیشترین تأخیر را در بیاتی ایجاد کرده است. طعم تیمارهای مختلف در مقایسه با شاهد با هم تفاوتی نداشتند، ولی بهترین رتبه را از لحاظ رنگ، نان دارای پنج درصد پودر آب پنیر به دست آورد. از لحاظ بافت، نان دارای سه درصد پودر آب پنیر از همه بهتر بود. میزان پروتئین، خاکستر و چربی در نان دارای پنج درصد پودر آب پنیر بیشتر از بقیه بود. ویسکوزیته حاصل از آزمون آمیلوگرافی و پارامترهای فارینوگرافی در آرد دارای پنج درصد پودر آب پنیر به حداکثر خود رسید. در مورد خواص اکستنسوگرافی، دیده شد که بهترین کشش‌پذیری مربوط به خمیری بود که آرد آن چهار درصد پودر آب پنیر، و بیشترین انرژی خمیر متعلق به خمیری بود که آرد آن پنج درصد پودر آب پنیر داشت. نتایج فرمنتوگرافی نیز نشان داد که بهترین نمونه از لحاظ افزایش حجم مربوط به خمیر دارای سه درصد پودر آب پنیر است. به طور کلی، افزودن سه درصد پودر آب پنیر به آرد نان سنگک بهترین نتیجه را از لحاظ تأخیر در بیاتی، افزایش حجم و خوش‌رنگی نان، همراه با تأثیر مثبت در خواص رئولوژیک نشان می‌دهد.

---

امروزه استفاده از نان‌های تهیه شده از آرد کامل، به خاطر داشتن مقادیر زیاد فیبر، ویتامین و املاح معدنی، در کشورهای غربی، و به تازگی در کشور ما عمومیت یافته است. ولی در آرد کامل گندم میزان برخی عوامل نامطلوب، که مهم‌ترین آنها اسید فیتیک است، بالا می‌باشد. اسید فیتیک ترکیبی فسفره است که به شکل نمک پتاسیم- منیزیم، به ویژه در سلول و لایه آلرون غلات وجود دارد، و معمولا" به فرم نمک آلی فیتات دیده می‌شود. میزان این ترکیب بسته به درصد استخراج آرد متفاوت است. اسید فیتیک توانایی زیادی برای اتصال به فلزات و املاح معدنی نظیر آهن، کلسیم، روی و غیره دارد. در نتیجه این عناصر را به صورت کمپلکس‌های غیر محلول در آورده، از دسترس بدن دور می‌سازد. افزون بر این، فیتات می‌تواند با پروتئین، کربوهیدرات و چربی موجود در رژیم غذایی واکنش کرده، آنها را به کمپلکس غیر محلول تبدیل و در نتیجه از هضم و جذب آنها جلوگیری کند. در پژوهش حاضر میزان اسید فیتیک در آرد، خمیر و نان‌های سنگک و لواش ماشینی متداول در خراسان اندازه‌گیری گردید. به این منظور، در مرحله نخست میزان اسید فیتیک آرد با درصدهای استخراج متداول در تهیه نان، و نیز دو آرد مخلوط 50-50 از این آردها اندازه‌گیری شد. در مرحله دوم نان معمولی مورد نظر (سنگک و لواش ماشینی) با استفاده از چهار تیمار از این آردها به شیوه نانوا تهیه و سپس در خمیر و نان حاصل مقدار اسید فیتیــــک اندازه گرفته شد. هم‌چنین، در مورد نان و آرد، ترکیبات مختلف تغذیه‌ای مرتبط با اسید فیتیک محاسبه گردید. نتایج نشان داد که میزان اسید فیتیک در نمونه‌های آرد مورد استفاده در تهیه نان‌ها زیاد است (به طور میانگین 37/570 میلی‌گرم در 100 گرم)، و با توجه به روش کنونی تهیه نان، که در اغلب نقاط کشور رایج است، تخمیر و پخت نان نمی‌تواند کمک چندانی به کاهش اسید فیتیک موجود در نان کند. در نتیجه، میزان اسید فیتیک در نان تولیدی نیز بالا است (به طور میانگین 31/347 میلی‌گرم در 100 گرم).

---

نان غذای اصلی اغلب مردم ایران وتأمین‌کننده بخش اغظم کالری و پروتئین دریافتی آنها درشهر و روستا می‌باشد. متأسفانه به‌دلیل مصرف آرد با درصد استخراج بالا و عدم رعایت شرایط مناسب تخمیر، میزان اسید فیتیک در نان‌های‌ ایرانی زیاد است. اسید فیتیک جذب و دسترسی به عناصری مانند کلسیم، آهن، روی، منیزیم، کرم، مس و حتی پروتئین، کربوهیدرات و چربی را در بدن مختل می‌سازد و موجب سوء تغذیه ناشی از کمبود این عناصر به‌ویژه کم خونی فقر آهن می‌شود. درپژوهش حاضر نخست با استفاده از آرد با درصد استخراج‌های متداول نان‌های‌ سنگک و لواش ماشینی تهیه گردید و میزان اسید فیتیک در آنها تعیین شد. سپس اثر تیمارهای مختلف مانند مقدار مخمر، زمان تخمیر و درصد استخراج روی اسید فیتیک نان بررسی گردید. با توجه به کاهش مقدار اسید فیتیک و حفظ خواص تکنولوژیک بهترین تیمارهای نان انتخاب و بر روی آنها آزمون‌های اندازه‌گیری پروتئین، خاکستر، چربی و رطوبت، آزمون‌های ارزیابی کیفیت تغذیه‌ای مانند تعیین میزان آهن و لیزین قابل استفاده و هم‌چنین ارزیابی ارگانولپتیک (بافت،‌رنگ مغز و پوسته، طعم و بو) انجام شد. نتایج نشان داد که حذف کامل اسید فیتیک از نان‌های‌ لواش و سنگک در این شرایط غیر ممکن است، ولی در مورد نان لواش ماشینی تیمار 5/2 درصد مخمر، 4 ساعت تخمیر و مخلوط 50 : 50 آرد‌های 81 و 5/86 درصد استخراج و در مورد نان سنگک تیمار 5/2 درصد مخمر، 4 ساعت تخمیر و مخلوط 50 : 50 آردهای 5/86 و 5/97 درصد استخراج از نظر میزان اسید فیتیک کاهش قابل‌ملاحظه‌ای داشتند و از نظر حفظ خواص تغذیه‌ای مشخص شد که مقدار لیزین هر یک، مشابه مقدار آن در نان‌های‌ شاهد و مقدار آهن قابل استفاده در این تیمارها بالاتر از نان‌های‌ شاهد بود. در ارزیابی ارگانولپتیک تفاوت معنی‌داری (در سطح 5 درصد ) بین نان‌های‌ حاصل از تیمارهای فوق و نان‌های‌ شاهد ملاحظه نشد و هم‌چنین از نظر توجیه تکنولوژیک و اقتصادی، این تیمارها بهترین تیمارهای آزمایش شناخته شدند.

---

سس مایونز محصولی امولسیونی از نوع روغن در آب است که برای پایداری بهتر امولسیون آن ، گذشته از مواد امولسیفایری که توسط زرده تخم مرغ به ساختار آن وارد می شوند، از مواد پایدار کنـنده و قـوام دهنده مختلفی نیز استفاده می‌شود. کارخانه‌های تولید کننده سس در ایران هرساله با صرف مقادیر زیادی ارز نسبت به تهیه مواد مذکور از کشورهای خارجی اقدام می‌کنند، در حالی‌که ایـــران عمده‌ترین تولید کننده کتیرا در جهان است. هدف این پژوهش جایگزین کردن مقدار مناسبی از صمغ کتیرا به‌جای مواد مورد اشاره در فرمولاسیون سس مایونز می‌باشد، به طوری که عملکرد و خصوصیاتی مشابه آنها در سس نشان دهد. پس از تهیه و آماده سازی پودر کتیرای مرغوب، نخست در سطح آزمایشگاهی مقادیر0/1، 0/2، 0، 0/4، 0/6، 0/8 و 1 درصد کتیرا در فرمولاسیون سس مایونز تولیدی یکی از کارخانه‌ها، جایگزین مواد پایدارکننده و قوام دهنده وارداتی آن شد. سپس ویسکوزیته ظاهری سس‌ها اندازه‌گیری شد تا مشخص شود که در چه غلظتی از کتیرا ویسکوزیته ظاهری سس مشابه سس تجاری است. برای اطمینان بیشتر از مناسب بودن غلظت انتخاب شده کتیرا، آزمون پایداری امولسیون نیز بر روی سس‌ها انجام گرفت. آن‌گاه سس محتوی کتیرا با غلظت تعیین شده در ابعاد صنعتی تولید شد و خصوصیات آن طی آزمایش‌های فیزیکی شیمیایی، میکروبی و ارزیابی حسی تعیین شد و با نمونه تجاری مقایسه شد. در مرحله بعد وضعیت ماندگاری سس محتوی کتیرا با سس تجاری مقایسه گردید. برای این منظور سس‌های تولیدی در دو محدوده دمایی 5 و 25درجه سانتی‌گراد نگه‌داری شد ودر فواصل زمانی صفر، دو و چهار ماه آزمایش‌های ویسکوزیته ظاهری،رطوبت، pH ، وضعیت میکروبی و ارزیابی حسی(عطر و طعم، رنگ و بافت) روی آنها صورت گرفت و با نمونه شاهد مقایسه شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که مایونز محتوی کتیرا از لحاظ خصوصیات بررسی شده از کیفیتی قابل قبول برخوردار بوده و با سس تجاری مشابهت دارد. بنابراین می‌توان استفاده از غلظت مناسب کتیرا در سس مایونز را به عنوان جایگزین مناسبی برای سایر مواد پایدار کننده و قوام‌دهنده به تولید کنندگان توصیه کرد.

---

ایران از کشورهای عمده تولید کننده سیب به حساب می‌آید. محصولات صنعتی متنوعی را می‌توان از سیب تهیه کرد. در برخی از کشورهای پیشرفته بیش از یک چهارم سیب تولیدی در تهیه سس سیب استفاده می‌شود. در کشور ما تولید این محصول معمول نیست. به نظر می‌رسد که چنانچه نوعی سس سیب تهیه شود که با ذائقه و تمایل مصرف کنندگان ایرانی سازگاری داشته باشد، این محصول می‌تواند جایگاه قابل ملاحظه‌ای را در تولیدات کارخانه‌های کنسروی و بازار مصرف به دست آورد. در این پژوهش ابتدا با استفاده از سیب زرد (گلدن دلیشس)، نسبت به تولید سس سیب با شش فرمولاسیون مختلف اقدام شد. در مرحله بعد، شش فرمولاسیون مذکور توســط آزمون کنندگان نسبتاً با تجربه به عنوان یک چاشنی غذایی مورد ارزیابی حسی قرار گرفت و با استفاده از آزمــون، رتبه بندی فرمولاسیون برتر، از نظر چشایی مشخص گردید. در قسمتی دیگر از ارزیابی حسی، سس سیب برگزیده تـــوسط مصرف کنندگان عادی در چند سالن غذاخوری عمومی مورد آزمون قرار گرفت که اکثریت آنها سس مذکور را از نظر عطر و طعم، مناسب ارزیابی کردند. در بخش دیگری از پژوهش سس‌های سیب تولیدی از نظر خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و میکروبی، مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفتند. آنگاه سس سیب با فرمولاسیون برگزیده به مقدار مناسب تهیه و برای ارزیابی وضعیت ماندگاری آن در دو محدوده دمایی 25^oC±2 و 4^oC±1 نگه‌داری شد. نمونه‌های سس مذکور در فواصل دو ماهه تا ده ماه از نظر خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و میکروبی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که سس سیب مذکور تا بیش از ده ماه در شرایط دمایی معمولی قابل نگه‌داری است، بدون آن که تغییرات قابل ملاحظه‌ای که موجب کاهش کیفیت شود، در آن بروز کند.

---

مصرف غذاهای با نمایه گلیسمی (G.I.) پایین به کنترل قند خون بیماران دیابتی کمک می نماید. مربای معمولی دارای نمایه گلیسمی بالا می‌باشد. هدف از پژوهش حاضر تهیه مربای رژیمی با استفاده هم‌زمان از شیرین کننده‌های مغذی و غیر مغذی می‌باشد. این تحقیق در چهار مرحله انجام شد. در مرحله اول ابتدا گلیسیریزین از پودر عصاره شیرین‌ بیان استخراج و بعد از آمونیاکی کردن، میزان خلوص آن با استفاده از روش HPLC اندازه‌گیری شد. در مرحله دوم در قالب طرح کاملاً تصادفی تیمارهایی از مربا با نسبت‌های مختلف از شیرین کننده‌های سوربیتول، فروکتوز و گلیسیریزین تولید شد. در مرحله سوم تیمارهای مختلف مربا توسط یک گروه چشایی منتخب مورد ارزیابی کیفی رنگ، طعم، بافت و پذیرش کلی قرار گرفت. هم‌چنین آزمون‌های فیزیکی سنجش رنگ و قوام به ترتیب با رنگ سنج هانترلب و قوام سنج بوستویک روی کلیه تیمارها صورت پذیرفت و دو تیمار انتخاب شد. در مرحله چهارم این مرباها به8 بیمار غیر وابسته به انسولین خورانده شد و قند خون آنها در زمان‌های صفر، یک و دو ساعت بعد از صرف هر یک از مرباها و نان (به ‌عنوان کنترل) با روش اورتوتولوییدین اندازه‌گیری شد. نتایج به ‌دست آمده نشان داد که گلیسیریزین آمونیاکی سبب بالا رفتن میزان پذیرش کلی مربا می‌گردد (در سطح 5%). هم‌چنین سوربیتول و فروکتوز باعث افزایش قوام می‌شود. نمایه گلیسمی مرباهای انتخاب شده در حد پایین و برابر 9/23 و 5/23 بود. بنابراین مصرف این مرباهای رژیمی برای بیماران دیابتی مناسب بوده و تولید آنها در سطح تجاری توصیه می‌شود.

---

به منظور بررسی و تعیین مقدار اسیدهای آمینه و قابلیت دسترسی آنها در ارقام مختلف سورگوم با مقدار تانن متفاوت، سه رقم سورگوم کم تانن (09/0%)، متوسط تانن (19/0%) و پرتانن (37/0%) تحت شرایط یکسان زراعی کشت شده و پس از برداشت و تعیین ترکیبات شیمیایی و تانن، مقدار اسیدهای آمینه در هر سه رقم تعیین گردید. قابلیت دسترسی اسیدهای آمینه با استفاده از خروس‌های فاقد روده کور و روش سیبالد تعیین شد. نتایج نشان داد که متیونین و سیستین به ترتیب اولین و دومین اسید‌های آمینه محدود کننده در ارقام کم و متوسط تانن بودند، در حالی که در رقم پرتانن لیزین اولین (166/0%) و متیونین دومین (176/0%) اسید‌های آمینه محدود کننده بودند. مقدار متیونین در رقم کم تانن 114/0% ، متوسط تانن 182/0% و در پرتانن 176/0% بود. علی‌رغم پایین‌تر بودن پروتئین خام در سورگوم پرتانن (10%)، درصد اسیدهای آمینه هیستیدین، ایزولوسین و متیونین در بخش پروتئین در این رقم بالاتر از دو رقم دیگر بود. با افزایش مقدار تانن از قابلیت دسترسی اسیدهای آمینه کاسته شد و همه اسیدهای آمینه در رقم پرتانن قابلیت دسترسی کمتری نسبت به ارقام کم و متوسط تانن داشتند (05/0> P). در دو رقم پر و کم تانن، متیونین و در رقم متوسط تانن، اسیدگلوتامیک بالاترین قابلیت دسترسی را نسبت به سایر اسیدهای آمینه نشان دادند. بیشترین تأثیر تانن بر اسید آمینه پرولین بود، به‌طوری که قابلیت دسترسی آن از 55/91% در رقم کم تانن به 82/84% در متوسط تانن و به 82/22% در پرتانن کاهش یافت (05/0> P).

---

سس مایونز محصولی مغذی و انرژی زا با مصرف فراوان است. حفظ اصول بهداشت در تولید آن و جلوگیری از فساد فیزیکی، شیمیائی و میکروبی و کاهش کیفیت آن از نظر خواص حسی از اهمیت بالایی برخوردار است. دیده می‌شود که این ماده غذایی در بسته‌های بزرگ پلاستیکی به مدت زیاد در مراکز توزیع و عمده فروشی‌ها درخارج از یخچال و در دمای محیط نگه‌داری می‌شود. برای اجرای این پژوهش ابتدا نمونه‌های لازم از سس مایونز در بسته‌های بزرگ پلاستیکی و بسـته‌های شیشه‌ای کوچک از یک کارخانه معتبر تهیه شد. پس از آزمایش‌های مقدماتی کیفی روی نمونه‌ها، آنها را در سه محدوده دمائی 5، 25 و 40 درجه سانتی‌گراد نگه‌داری کرده و در فواصل زمانی صفر، 1، 2، 3، 4، 5 و 6 ماه آزمون‌های مختلف به منظور بررسی تغییرات خواص فیزیکی، شیمیایی، میکروبی و حسی برروی سس‌ها انجام گرفت. نتایج حاصل نشان داد که از جنبه میکروبی روند گسترش و افزایش حضور میکروارگانیسم‌ها در بسته‌های سس مایونز حتی در نگه‌داری در دمای بالا وجود نداشت. از جنبه تغییرات شیمیایی در هر دو نوع بسته بندی بخصوص در دمای بالا و نزدیک به 40 درجه سانتی‌گراد، افزایش اکسیداسیون چربی درحد قابل توجه پدید آمد. هم‌چنین بررسی خواص حسی سس‌ها نشان داد که در هر دو نوع بسته بندی در مدت کوتاه نگه‌داری در دمای بالا، تغییرات محسوس به‌ویژه از نظر رنگ و شکستن امولسیون حادث می‌شود. در نهایت این نتیجه گیری حاصل شد که بهتر است که از نگه‌داری سس مایونز در هر نوع بسته بندی که باشد در دمای بالا خودداری شود، زیرا اگر چه ممکن است که از نظر فساد میکروبی دچار مشکل نشود، اما از جنبه فساد فیزیکی مانند شکستن امولسیون وتغییر رنگ و از نظر تغییرات خواص حسی و فساد شیمیایی مانند اکسیداسیون چربی می‌تواند با کاهش کیفیت قابل ملاحظه مواجه شود.