علوم آب و خاک

---

کاروتنوییدها از مهم‌ترین و رایج‌ترین رنگیزه‌های طبیعی هستند، که وظایف بیولوژیک مهمی را در موجودات زنده بر عهده دارند، و هم‌چنین، رنگ مشخص و جذابی را به بسیاری از حیوانات پرورشی می‌بخشند. در دو دهه اخیر استفاده از کاروتنوییدهای با منشا میکروبی، به علت دارا بودن مزایایی چون طبیعی و مقرون به صرفه بودن آنها، مورد توجه پژوهشگران واقع شده است. در این بین، مخمرهای تولیدکننده کاروتنویید با توانایی مصرف لاکتوز به ندرت جداسازی شده‌اند، و اطلاعات کمی در زمینه تولید کاروتنوییدهای مخمری با استفاده از سوبستراهای حاوی لاکتوز، از جمله آب پنیر گزارش شده است. در این تحقیق یک‌سویه از مخمر قرمز رنگ مولد کاروتنویید به نام ردوترولا آکنیوروم از شیره درختان توس منطقه ماسه چال طالقان جداسازی گردید و توسط آزمون‌های میکروسکوپی، ماکروسکوپی و بیوشیمیایی شناسایی شد.

نتایج نشان داد که مخمر جداسازی شده توانایی مصرف لاکتوز و تولید کاروتنویید را تواماً دارا می‌باشد. ارزیابی شرایط مطلوب کشت مقادیر ماکزیمم بیوماس و کاروتنویید را به ترتیب معادل 9/9 گرم در لیتر و 290 میکروگرم در گرم برآورد نمود. ضمناً آنالیز شیمیایی عصاره کاروتنوییدی استخراج شده از این مخمر، موید حضور بتاکاروتن، ترولین و ترولورودین، به عنوان کاروتنوییدهای اصلی تولید شده بود. با توجه به این که آب پنیر یک از فراورده‌های جانبی صنایع پنیرسازی کشور است، و متاسفانه در حال حاضر اکثراً به هدر می‌رود و باعث آلودگی محیط زیست می‌شود، استفاده از این ماده در تولید مواد باارزشی چون کاروتنوییدها می‌تواند از اهمیت شایانی برخوردار باشد.

---

در تهیه پنیر سفید آب‌نمکی ایرانی از مایه‌های مختلف لاکتیک استفاده می‌گردد، که هر کدام آثار متفاوتی بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و ارگانولپتیک پنیر می‌گذارند. بررسی این ویژگی‌ها، مخصوصاً تعیین دقیق اسیدهای آلی، برای تخمین میزان فعالیت این مایه‌ها، به دلایل مختلف حایز اهمیت است. در این پژوهش پنج نمونه مختلف پنیر با پنج فرمول مختلف از مایه‌های لاکتیک تهیه گردید و به مدت دو ماه در آب نمک هشت درصد در دمای 11-13 درجه سانتی‌گراد پرورانده شد. اسیدهای آلی تولید شده در نمونه‌های مختلف پنیر با روش کروماتوگرافی مایع با کارایی زیاد، با استفاده از ستون مخصوص اسیدهای آلی SCR-101H، در طول موج 214 نانومتر با شناساگر ماورای بنفش، و در مقایسه با استانداردهای خالص مربوطه با تعیین میزان بازیابی آنها انجام گردید. اسیدهای آلی پیرویک، اوروتیک، سیتریک، پروپیونیک، لاکتیک، بوتیریک و استیک در هفت مقطع زمانی 24 ساعت پس از تولید، 10، 20، 30، 40، 50 و 60 روز پس از تولید در نمونه‌های مختلف پنیر اندازه‌گیری شد.

این بررسی نشان داد که هر اسید آلی تغییرات مشخصی را در طول دوره رسیدگی پنیرهای مختلف ارائه می‌کند. در کلیه نمونه‌ها، اسید لاکتیک به عنوان اسید غالب در نمونه‌ها تعیین گردید. مقدار کل اسیدهای آلی تا روز سی‌ام افزایش چشم‌گیری داشت، و سپس تا پایان دوره نگهداری کاهش یافت. با توجه به این که اسید لاکتیک 80-90 درصد از کل اسیدهای آلی را به خود اختصاص داد، این روند عمدتاً تحت تأثیر تغییرات اسید آلی مذکور بود. روند تغییرات اسیدهای آلی در کلیه نمونه‌ها تقریباً مشابه بود، ولی مقدار متفاوتی را نشان دادند. پنیر شامل مایه مزوفیل آروماتیک با کد CH-N-01 (شامل لاکتوکوکوس‌های لاکتیک و لوکونوستوک) و لاکتوباسیلوس کازیی، و پنیر شامل مایه مزوفیل آروماتیک و ترموفیل با کد CH-1 (مخلوط برابر از لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس سالیواریوس زیر گونه ترموفیلوس) کاهش زیادی در مقدار اسید سیتریک و افزایش بسیاری در مقدار اسید استیک و پروپیونیک، در مقایسه با نمونه‌های دیگر پنیر نشان دادند (01/0> P). در حالی که، در پنیر شامل مایه ترموفیل CH-1 و پنیر شامل مخلوط مایه ترموفیل CH-1 و مزوفیل با کد 54 (کشت O) افزایش چشم‌گیری در مقدار اسید بوتیریک، در مقایسه با سایر نمونه‌های پنیر مشاهده گردید. در کلیه نمونه‌های پنیر روند تغییرات اسید پیرویک نامنظم بود. با تجزیه و تحلیل رگرسیون چند مرحله‌ای، زمان رسیدن نمونه‌های مختلف پنیر با توجه به مقدار اسیدهای آلی موجود در آن‌ها نیز تعیین گردید.

---

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.

---

این آزمایش به منظور بررسی اثر مصرف آب‌پنیر از طریق آب آشامیدنی بر عملکرد جوجه‌های گوشتی انجام گرفت. در قالب طرح کاملاً تصادفی آب‌پنیر در شش سطح (صفر، 10، 20، 40، 80 و 100 درصد) آب آشامیدنی به مدت 47 روز به‌کار برده شد. شمار 720 قطعه جوجه‌ گوشتی یک روزه راس به 24 گروه 30 جوجه‌ای تقسیم شدند و هر یک از شش تیمار آزمایشی از سن هفت تا 54 روزگی به چهار گروه از جوجه‌ها داده شد. آب‌پنیر روزانه از یک کارخانه تهیه پنیر تهیه و مصرف می‌شد. در طول آزمایش جوجه‌ها به آب و غذا دسترسی آزاد داشتند. جوجه‌ها تا سن هفت روزگی با جیره آغازین تغذیه و سپس توزین و به تیمارهای آزمایشی اختصاص یافتند. تمام جوجه‌ها از سه جیره آغازین، رشد و پایانی استفاده کردند. جوجه‌های هر تکرار که در قفس‌های دسته‌جمعی زمینی نگه‌داری می‌شدند، در سنین 21، 42 و 54 روزگی توزین و مصرف غذایی گروه محاسبه شد و در پایان دوره از هر تکرار دو مرغ و دو خروس انتخاب، ذبح و درصد لاشه، چربی محوطه بطنی، وزن لوزالمعده، کبد و ایلئوم اندازه‌گیری شد. محتویات ایلئوم هر دو خروس و مرغ جمع‌آوری، مخلوط و برای شمارش باکتری‌ها در 20^oC- منجمد شدند. در سنین 21 و 42 روزگی نمونه بستر هر تکرار جمع‌آوری و رطوبت آنها تعیین گردید. وزن بدن، اضافه وزن روزانه، ضریب تبدیل غذا و رطوبت بستر تحت تأثیر معنی‌دار (01/0 >P ) سطوح آب‌‌پنیر قرار گرفتند. معیارهای مذکور با مصرف بیش از چهل درصد آب‌پنیر کاهش و ضریب تبدیل غذا افزایش نشان دادند. درصد لاشه با مصرف 80 و 100 درصد آب‌پنیر به طور معنی‌دار (01/0> p ) کاهش یافت. درصد چربی حفره بطنی، کبد و لوزالمعده تحت تأثیر منفی سطوح آب‌پنیر قرار نگرفتند. درصد ایلئوم در سطوح بیشتر از ده درصد آب‌پنیر اختلاف معنی‌دار (01/0 > p ) با گروه شاهد داشت و افزایش نشان داد. معادلات رگرسیون وزن و اضافه وزن بدن، ضریب تبدیل غذا و رطوبت بستر در تمام سنین همگی از نوع درجه دوم (غیرخطی) و معنی‌دار (01/0 > p ) بودند و نشان دادند مصرف بیش از 40 درصد آب‌پنیر باعث کاهش عملکرد جوجه‌های گوشتی شد. اختلاف معنی‌داری در شمار لاکتوباسیل‌ها و انتروباکتری‌های ایلئوم در اثر سطوح مختلف آ‌ب‌پنیر دیده نشد ولی کل باکتری‌های ایلئوم با افزایش سطح آب‌پنیر افزایش معنی‌دار (01/0 > P ) نشان داد.

---

در این بررسی تغییرات میکروسکوپی میسل‌های کازئینی (Casein Micelles) شیرخام و شیرپاستوریزه به وسیله میکروسکوپ الکترونی نگاره ((Scanning Electron Microscope (SEM) و گذاره ( Transmission Electrom Microscope ) بررسی گردید. به منظور پاستوریزاسیون شیر از روش کند ((Low Temperature long Time (L.T.L.T) ( دمای 63 درجه سانتی‌گراد و زمان 30 دقیقه) استفاده شد. نمونه‌های شیرخام و پاستوریزه از پایلوت پژوهشی دانشکده کشاورزی تهیه و هر یک از آنها به دو قسمت تقسیم شدند. بخش نخست به طور مستقیم مراحل آماده سازی برای مطالعه با میکروسکوپ‌های الکترونی نگاره و گذاره را گذراند، در حالی که بخش دوم از نمونه‌های شیرخام و شیرپاستوریزه در دمای 2 درجه سانتیگراد تحت تأثیر مایه پنیر قرار گرفته و پس از نگه‌داری در این دما به مدت 24ساعت، پس از انـجام مـراحل آماده سازی برای مطالعه با میکروسکوپ‌های الکترونی نگاره و گذاره، مورد مطالعه و تصویر برداری قرار گرفت. تصاویر تهیه شده نمونه‌های مختلف، به ویژه در نمونه‌های شیرخام، نشان دادند که در حالت طبیعی میسل‌های کازئینی دارای ساختمانی کروی و منظم با سطحی صاف و به صورت منفرد می‌باشند. در حالی که در نمونه‌هایی که در سرما تحت تأثیر مایه پنیر قرار گرفتند، نوعی حالت کشیدگی پدید می‌آید که علت این پدیده را می‌توان با تغییرات ساختـاری انجـام شده به دنبـال عـمل آنزیم رنین (Rennin) بر روی پیوند معینی در ساختمان کاپا- کازئین و احتمالاً خارج شدن نسبی بتا-کازئین( Caseinβ) از ساختمان میسلی و هم چنین بخشی از کلسیم کلوئیدی موجود در ساختمان میسل‌های کازئینی مرتبط دانست. شکل‌های مربوط به میسل‌های کازئینی در شیر پاستوریزه نشان می‌دهند که شرایط حرارتی پاستوریزاسیون بر اندازه میسل‌ها تأثیر داشته و ابعاد آنها را در مقایسه با میسل‌های کازیینی در شیرخام بزرگ‌تر نموده است.

---

  به منظور بررسی اثر پودر آب پنیر و پروبیوتیک لاکتوباسیلوس- باکتوسل بر عملکرد جوجه‌های گوشتی آزمایشی با 300 قطعه جوجه گوشتی نژاد راس در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار، چهار تکرار و تعداد 15 قطعه جوجه در هر تکرار انجام شد. در روز 30 ام جهت یکسان نمودن تعداد مرغ وخروس‌ها در هر قفس تعداد جوجه‌ها به 10 قطعه در هر تکرار تقلیل یافت. جیره‌ها شامل جیره شاهد (فاقد پروبیوتیک و پودر آب پنیر) و سطوح 500 و750 گرم در تن پروبیوتیک و هر سطح از سطوح ذکر شده با و بدون 2 درصد پودرآب پنیر بودند. افزایش وزن روزانه، مصرف غذا، ضریب تبدیل غذایی در دوره‌های مختلف پرورش و خصوصیات لاشه شامل وزن، گردن، جگر، بال، قلب، و چربی محوطه شکمی در سن 49 روزگی اندازه‌گیری و سپس درصد هر جزء نسبت به وزن زنده محاسبه شد. استفاده از جیره‌های غذایی حاوی 500 و750 گرم در تن پروبیوتیک به همراه 2 درصد پودر آب پنیر در فاصله زمانی 21-0 روزگی به شکل معنی‌داری بــاعث ایجاد افــزایش وزن بدنی جوجه‌ها نســـبت به سایر جیره‌ها شد(05/0>P). جیره‌های حاوی پودرآب پـنیر بویژه جیره حاوی 750 گرم پروبیوتیک در دوره‌های زمانی 21-0، 42-21 و 49-0 روزگی به شکل معنی‌داری سبب افزایش مصرف خوراک شدند(05/0>P). استفاده از جیره‌های حاوی پودر آب پنیر سبب کاهش معنی‌دار میزان کلسترول پلاسمای خون در 35 روزگی (05/0>P) و هم‌چنین افزایش معنی‌دار تعداد گلبول‌های سفید خون در سنین 21 و 35 روزگی(05/0>P) نسبت به سایر تیمارها گردید. هیچیک از جیره‌های غذایی بر ضریب تبدیل غذایی و خصوصیات لاشه تأثیر معنی‌داری نداشتند(05/0 <P ).

---

میزان رطوبت و فعالیت آبی تعیین کننده فعالیت میکروبی و آنزیمی در نقا ط متفاوت در داخل پنیر و به تبع آن کیفیت محصول نهایی است . می باشد. در این مطالعه به منظور پیش بینی تغییرات مقدار رطوبت در لایه های (D) یکی از اصلی ترین پارامترهای انتقال جرم، ضریب نفوذ پنیر طی آب نمک گذاری پنیر سفید ایرانی، ضریب نفوذ ثابت و متغیر آب با استف اده از داده های آزمایشگاهی غلظت - فاصله در نمونه های مکعب مستطیل شکل و با اطمینان از انتقال جرم نیمه محدود و یک بعدی در محلول آب نمک اشباع در دماهای مختلف ۲۴ و ۴۸ ساعت براورد گردید . نتایج نشان داد که با افزای ش دما و مقدار رطوبت، ، ۲۴ ) در زمان های آب نمک گذاری ۶ °C ۱۹ و ،۱۴ ،۶) ضریب نفوذ آب افزایش می یابد. برای توصیف اثر دما روی ضریب نفوذ متغیر از رابطه آرنیوس استفاده گردیده و در پایان یک رابطه ریاضی ساده برای توصیف تغییرات ضریب نفوذ مؤثر آب ب ه عنوان تابعی از دما و غلظت ارائه شد. مقایسه مقادیر ضرایب نفوذ پیش بینی شده توسط رابطه مذکور با ضرایب نفوذ آزمایشگاهی نشان داد که ه مبستگی بالایی مابین آنها وجود دارد.