علوم آب و خاک

---

از سبوس برنج در تولید انواع روغن‌های خوراکی و صنعتی، غذای کودک، بیسکویت‌سازی، کنستانتره‌های پروتئینی، خوراک دام و طیور و ماهی و انواع فراورده‌های دارویی استفاده می‌شود. غنی بودن سبوس برنج از نظر کربوهیدرات‌ها، اسیدهای آمینه آزاد و وجود آنزیم‌های گوناگون، عامل مؤثری در بروز تغییرات شیمیایی، آنزیمی یا بیولوژیک و میکروبی می‌باشد. فرآیند حرارتی یکی از روش‌های مؤثر در کاهش فعالیت‌های میکروبی و آنزیم‌های فاسد کننده در سبوس است. بدین منظور، در یک آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی، اثر فرآیند حرارتی و مدت نگهداری برخواص کیفی روغن خام سبوس برنج بررسی شد.

نتایج آزمایش‌ها نشان داد که در اثر عملیات پاربویل (فرآیند حرارتی مرطوب) بازده استحصال روغن از 72/13 به 04/22 درصد می‌رسد. در اثر پاربویل، اندوسپرم برنج در حین عملیات تبدیل در برابر شکستگی مقاوم می‌شود و سبوس حاصله از این نوع شلتوک دارای مقادیر کمتری اندوسپرم و ناخالصی است، که اثر مثبت آن به صورت افزایش درصد روغن نمایان می‌شود. در بررسی اثر حرارت بر رنگ روغن استحصالی، مشخص گردید که روغن سبوس‌های پاربویل شده نه تنها روز اول، بلکه طی دوره نگهداری نیز روشن‌تر از دیگر تیمارها هستند. روغن حاصله از سبوس تثبیت شده نسبت به واکنش‌های هیدرولیتیک مقاوم، و به اتواکسیداسیون حساس است. عملیات پاربویلینگ و فرآیند حرارتی خشک و زیاد موجب کاهش عدد یدی طی دوره نگهداری سبوس می‌شود. نتایج کیفی و کمی کروماتوگرافی گازی نمونه‌های روغنی نشان داد که فرآیند حرارتی اثر چندانی بر تغییر درصد اسیدهای چرب نمونه‌های روغن سبوس برنج ندارد.

---

سه رقم سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L)، مارفونای بهاره، کوزیما و مارفونای پاییزه از استان اصفهان تهیه، و در شرایط مختلف انبارداری شامل انبار سرد 4 درجه سانتی‌گراد و تاریکی، انبار سرد 12 درجه سانتی‌گراد و نور فلورسنت، انبار با دمای اتاق و تاریکی و انبار با دمای اتاق و نور روز نگهداری شد. در همه شرایط نگهداری، رطوبت نسبی 85 تا 90 درصد بود. اندازه‌گیری گلیکوآلکالویید کل، آلفاسولانین، وزن مخصوص و درصد ماده خشک در طول 30 روز برای سیب‌زمینی رقم مارفونای بهاره، و 90 روز برای ارقام پاییزه انجام گرفت. در آغاز، وسط و پایان انبارداری، مقدار آلفاسولانین بر حسب میلی‌گرم در 100 گرم ماده خشک در هر یک از ارقام سیب‌زمینی، به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی زیاد اندازه‌گیری شد. فرایند حرارتی تهیه چیپس و سیب‌زمینی پخته در سیب‌زمینی‌های ارقام پاییزه کوزیما و مارفونا در ماه دوم انبارداری، که بیشترین مقدار سولانین در آنها به وجود آمده بود، انجام شد. مقدار سولانین پیش و پس از فرایند اندازه‌گیری گردید. طرح آزمایش، فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی بود و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که برای رقم مارفونای بهاره طی مدت 30 روز انبارداری بیشترین مقدار سولانین در پایان انبارداری در انبار سرد 12 درجه با نور فلورسنت بوده، و سه انبار دیگر از نظر مقدار ایجاد سولانین با یکدیگر تفاوتی ندارند. هم‌چنین، برای ارقام پاییزه (کوزیما و مارفونا) بیشترین مقدار سولانین طی 90 روز نگهداری مربوط به انبار سرد 12 درجه و نور فلورسنت بوده، پس از آن انبار با دمای اتاق و نور روز بیشترین مقدار سولانین را طی مدت نگهداری ایجاد کرد، و انبار با سرما و تاریکی کمترین مقدار افزایش سولانین را طی 90 روز برای دو رقم مذکور داشت. در مورد انبار با دمای اتاق و تاریکی، به علت جوانه زدن غده‌ها در نیمه دوم انبارداری، مقدار سولانین در هر دو رقم کاهش یافت. بر خلاف این که پوست‌گیری، پیش از سرخ کردن و پس از پخت باعث کاهش مقدار سولانین در سیب‌زمینی در هر دو رقم شد، فرایند سرخ کردن برای تهیه چیپس و پختن در آب جوش هیچ تأثیری در مقدار سولانین نمونه‌ها نداشت. بنابراین، بهترین روش انبارداری سیب‌زمینی از نظر کمترین افزایش در میزان آلفاسولانین، انبار سرد 4 درجه سانتی‌گراد و تاریکی است.

---

یکی از راه‌های افزایش زمان نگه‌داری سوسیس و کاهش مصرف افزودنی‌هایی چون نیتریت، تولید کنسرو آن است. تولید سوسیس و کنسرو آن با فرمول خاص و آزمایش‌ها و ارزیابی‌های مختلف در دو مرحله انجام گرفت. مرحله اول شامل تهیه چهار نوع سوسیس با چند فرمول و تولید کنسرو آن در کارخانه صنوبر اصفهان بود، و در مرحله دوم آزمایش‌های فیزیکوشیمیایی و حسی انجام شد. کنسرو سوسیس در قوطی (409×214) و شیشه (مشابه شماره 67-10) تولید شد، و تا رسیدن به F value برابر چهار دقیقه فرایند حرارتی استریلیزاسیون را با فشار مطلق دو اتمسفر در اتوکلاو طی کرد. قوطی‌ها و شیشه‌ها با سوسیس بدون پوشش به قطر 22 میلی‌متر و محلول آب نمک دو درصد با دمای 75 درجه سانتی‌گراد با نسبت یک به یک پر شدند. آزمایش‌های شیمیایی همچون اندازه‌گیری میزان رطوبت، چربی و پروتئین برابر روش‌های استاندارد و AOAC، و آزمایش‌های فیزیکی مانند اندازه‌گیری میزان مقاومت برشی بافت سوسیس‌های غیر کنسروی و کنسرو شده در قوطی و شیشه در مدت سه ماه نگه‌داری، انجام پذیرفت. برای تجزیه و تحلیل آماری داده‌های حاصل از آزمایش‌های نمونه‌های سوسیس غیر کنسروی و کنسروی، آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی، و برای مقایسه میانگین‌ها آزمون چند دامنه‌ای دانکن به کار برده شد. فرایند استریلیزاسیون باعث افزایش رطوبت و کاهش میزان مقاومت برشی بافت سوسیس با هر چهار فرمول شد. با پیشرفت دوره نگه‌داری، تا پایان ماه دوم نیز رطوبت سوسیس‌های کنسرو شده در قوطی با هر چهار فرمول افزایش یافت، و میزان پروتئین و چربی کاهش داشت. هم‌چنین، در هر دو نوع ظرف، و با هر چهار فرمول، در میزان مقاومت برشی بافت سوسیس‌های کنسرو شده کاهش دیده شد. نتایج آزمون‌های حسی نشان داد که سوسیس‌های کنسرو شده در قوطی با هر چهار فرمول، از نظر عطر، طعم، بافت و رنگ در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی‌داری با هم ندارند.

---

تغییرات قندهای اصلی به اسیدهای آلی دو رقم سیب درختی زرد لبنانی و قرمز لبنانی پس از برداشت از باغهای سمیرم اصفهان با روش دقیق کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) در سه نوع بسته بندی چوبی، کارتونی و پلی اتیلن سوراخ دار و در حین نگهداری به مدت 8 ماه در دمای 0.5+ تا 0.5- درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 90 تا 95 درصد براورد شد. قندهای اصلی ساکارز، گلوکز، فروکتوز و اسیدهای آلی سیتریک و ال مالیک در هر دو رقم شناسایی و اندازه گیری شدند. اعداد به دست آمده با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و مقایسه میانگین آزمون چند دامنه ای دانکن تجزیه و تحلیل شدند. ارزیابی قندهای اصلی ساکارز، گلوکز و فروکتوز با دستگاه HPLC نشان داد که قند غالب در هر دو رقم فروکتوز بود و سیب زرد لبنانی ساکارز بیشتر و گلوکز کمتری نسبت به قرمز لبنانی داشت و میزان این سه قند در هر سه نوع بسته بندی و در هر دو نوع رقم با پیشرفت دوره انبارمانی کاهش یافت. ارزیابی اسیدهای آلی سیتریک و ال مالیک نشان داد که اسید آلی غالب در هر دو رقم ال مالیک است. میزان اسید سیتریک در سیب زرد لبنانی در ماه دوم و در سیب قرمز لبنانی در ماه اول در هر سه بسته بندی به حداکثر خود رسید و سپس تا ماه هشتم در هر سه بسته بندی و هر دو رقم حداقل بود. در مجموع بسته بندی پلاستیکی به دلیل تغییرات فیزیکوشیمیایی کمتر، نسبت به دو بسته بندی دیگر در ارجحیت بود و هر دو رقم تا ماه هشتم انبارمانی از لحاظ کیفیت شیمیایی و فیزیکی خوب باقی ماندند.

---

فراورده‌های گوشتی یکی از پر مصرف‎ترین محصولات غذایی می‌باشند. یکی از مشکلاتی که در این نوع مواد غذایی ممکن است مطرح شود، تغییرخواص فیزیکی و شیمیایی آن، خصوصاً افزایش میزان اکسیداسیون چربی‌ها طی نگه‌داری طولانی مدت است. محدودیت مصرف ضد اکسیدان‌های مصنوعی در مواد غذایی موجب شده که تحقیقات وسیعی به منظور تعیین میزان تأثیر ضد اکسیدان‌های طبیعی و جایگزینی ضد اکسیدان‌های مصنوعی با آنها انجام گیرد. در این پژوهش تأثیر دو ضد اکسیدان آلفا توکوفرول و پروپیل گالات بر روی سوسیس مورد بررسی قرار گرفت. چهار تیمار سوسیس آلمانی هر یک به وزن 30 کیلوگرم تهیه شد که تیمارها به ترتیب نمونه‎ شاهد بدون ضد اکسیدان، سوسیس با افزودن200 و یا ppm 500 آلفا توکوفرول و تیمار چهارم نیز سوسیس دارای ppm 200 پروپیل گالات بود. از هر تیمار 12 کیلوگرم در پوشش‌های سلولزی و 18 کیلوگرم در پوشش‌های پلی آمیدی بسته بندی شده و پخته شدند و از هر یک از این نمونه‌ها نیز یک سوم در دمای 4 درجه سانتی گراد به مدت 10 روز و بقیه در دمای 18- درجه سانتی‌گراد به مدت 6 ماه انبار شدند. برای سنجش میزان پیشرفت اکسیداسیون نمونه‌ها، ‌از روش تعیین عدد پراکسید و تست اسید تیو باربیتوریک استفاده شد. در طی مدت انبارمانی بیشترین میزان اکسیداسیون در نمونه شاهد مشاهده شد. پروپیل گالات در به تعویق انداختن اکسیداسیون چربی‌ها مؤثرتر از هر دو غلظت آلفا توکوفرول بود. غلظت ppm 500 آلفا توکوفرول در به تعویق انداختن اکسیداسیون چربی مؤثرتر از غلظت ppm 200 بود. تفاوت بین تیمارها در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. در بررسی مقاومت برشی بافت سوسیس‌های نگه‌داری شده در دمای 4 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 روز مشخص شد که بیشترین مقاومت برشی بافت در نمونه‌های بسته بندی شده در پوشش‌های سلولزی دیده می‎شود. نتایج مشابهی در مورد نمونه‎های نگه‌داری شده در دمای 18- درجه سانتی‎گراد به مدت 6 ماه به دست آمد.

---

به منظو ر مطالعه اثر بسته‌بندی و انبارمانی بر کیفیت کیوی، میوه دو رقم هایوارد و آبوت پس از تعیین بهترین زمان برداشت از منطقه ولی آباد تنکابن تهیه و خریداری شد. پس از درجه‌بندی و انتخاب میوه‌های سالم، در صندوق‌های چوبی،‌کارتن مقوایی و کیسه‌های پلی‌اتیلنی با دانسیته کم بسته‌بندی شدند و در دمای 5/0± درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 95-90 درصد به مدت 6 ماه نگه‌داری شدند. از هر بسته‌بندی، به طور کاملاً تصادفی،‌ طی فواصل زمانی ‌( 3±30 روز) در طی مدت انبارداری (6 ماه) نمونه برداری صورت پذیرفت و خصوصیات شیمیایی مانند کل مواد جامد محلول، اسیدیته قابل تیتر بر حسب اسید سیتریک، ویتامین c، ماده خشک کل و خصوصیات فیزیکی نظیر نقطه تسلیم، مقاومت بافت در نقطه تسلیم، نیروی لازم برای نفوذ پروب در بافت و تنش لازم برای نفوذ آن ارزیابی شده و نتایج به دست آمده با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی نامتعادل آنالیز و مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون چند دامنه‌ای دانکن صورت پذیرفت. حداکثر مدت زمان انبارمانی در رقم آبوت 4 ماه و در رقم هایوارد 6 ماه تعیین شد. میزان ماده خشک کل رقم‌ هایوارد در طی انبارمانی بیشتر از آبوت بود. و در هر دو رقم مقدار ماده خشک محلول (بریکس) با پیشرفت زمان انبارمانی افزایش و مقدار اسیدیته قابل تیتر بر حسب اسیدسیتریک کاهش یافت. مقدار ویتامین C رقم آبوت در طی انبارمانی بیشتر از رقم هایوارد بود. تمامی فاکتورهای مربوط به خصوصیات فیزیکی و بافتی با پیشرفت دوره انبارداری،‌ کاهش یافته و در رقم هایوارد در ماه ششم و در رقم آبوت در ماه چهارم به حداقل مقدار مطلوب خود جهت انبارمانی رسید. در مجموع بسته‌بندی چوبی برای نگه‌داری طولانی‌تر و نایلون پلاستیکی برای رسیدگی یک‌نواخت کیوی مناسب‌تر ارزیابی شد.

---

به منظور تولید برگه فرموله شده خشک سیب‌زمینی، دو رقم سیب‌زمینی اگریاومارفونا از منطقه داران اصفهان تهیه و در سردخانه 9^ºC با رطوبت نسبی 85 درصد نگه‌داری شدند. مقدار کل ماده خشک، وزن مخصوص و میزان قندهای احیای سیب‌زمینی در ابتدای انبارداری تعیین گردید. پودر گرانول از هر دو رقم سیب‌زمینی به روش Add-back تهیه شد. برای تهیه خمیر با قوام و خصوصیات شکل گیری مطلوب از پودر گرانول با مش 80، پوره سیب‌زمینی پخته، آرد ذرت با مش 60، امولسیفایر، آب، روغن قنادی، نشاسته، نمک و آرد گندم استفاده شد. پس از دست یافتن به فرمول مناسب برای تهیه خمیر با خصوصیات رئولوژیکی مطلوب برای شکل گرفتن، ورقه‌ای از خمیر با ضخامت 1 تا 2 میلی‌متر ایجاد و از آن پولک‌هایی به قطر 3 سانتی‌متر جدا شد. چهار تیمار تنوری کردن، خشک کردن در آون خلا، سرخ کردن در روغن و ترکیب پیش خشک کردن و سرخ کردن در روغن برای تبدیل خمیر به برگه‌های خشک در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج آزمون چشایی تیمار تنوری کردن برگزیده شد و شرایط بهینه زمان و دما برای آن 30 دقیقه در 125^ºC تعیین گردید و برای بهبود طعم نیز ازطعم دهنده‌های مختلف شامل پودر سیر، فلفل،آویشن ، لاکتیک اسید، پودر پیاز، نمک و شکر استفاده شد، اثر این طعم دهنده‌ها به وسیله مقایسه چندتایی و آزمون مثلثی مورد بررسی قرار گرفت و تیمارهای حاوی نمک، فلفل و پودر سیر به عنوان بهترین تیمارها ارزیابی گردید.

---

به منظور بررسی تأثیر فرایند حرارتی مقدماتی بر کیفیت فرنچ فرایز یا خلال نیمه سرخ شده (سولانوم توبروزوم –ال )، چهار رقم سیب‌زمینی به نام‌های آگریا، مارفونا، آئولا وآئوزونیا از منطقه فریدن اصفهان خریداری و به سردخانه دانشکده کشاورزی با دمای 5 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی90-85 درصد منتقل گردیدند. در ابتدا آزمون‌های فیزیکوشیمیایی اندازه‌گیری وزن مخصوص و درصد ماده خشک به روش A.O.A.C و درصد قندهای احیا کننده به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) روی ارقام سیب‌زمینی انجام گرفت. نمونه برداری به صورت کاملاً تصادفی بود. خلال‌های سیب‌زمینی در ابعاد 8/0×8/0×5 سانتی‌متر درآب با شرایط حرارتی مختلف 70 درجه –4 دقیقه، 70درجه –10 دقیقه و95 درجه –2 دقیقه تیمار شده و سپس به طور عمقی در روغن 175درجه سلسیوس به مدت 2 دقیقه سرخ شدند. خصوصیات کیفی مورد بررسی در محصول نهایی عبارت بودند از: بافت، رنگ و درصد جذب روغن. نتایج تحقیق در طرح آماری کاملاً تصادفی با آزمون فاکتوریل و مقایسه میانگین چند دامنه‌ای دانکن تجزیه و تحلیل شدند (01/0 >p) نتایج نشان داد تیمار 70 –10 دقیقه شاخص‌های کیفی محصول را به طور محسوسی بهبود می‌بخشد. تیمار 95 - 2 دقیقه از نظر فاکتور‌های رنگ هانترلب، تفاوت معنی داری با تیمار 70 –10 دقیقه نداشت ولی بافت خلال‌ها افت قابل توجهی نشان داد. جذب روغن در تیمارهای غیر از 70 –10 دقیقه افزایش یافت. تیمار 70 –4 تغییر محسوسی درکیفیت محصول ایجاد نکرد. هم‌چنین ملاحظه گردید که درمیان ارقام مورد بررسی در این تحقیق، ارقام آگریا وآئولا برای فرایند تولید فرنچ فرایز مطلوب تر از دو رقم دیگر هستند.