معاونت پژوهش و فناوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اينکه عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضاء هيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي گرديم اصول زير را در انجام فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تحظي نکنيم:
1- اصل برائت: التزام به برائت جويي از هرگونه رفتار غير حرفه اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه هاي غير علمي مي آلايند.
2- اصل رعايت انصاف و امانت: تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال، تجهيزات و منابع در اختيار.
3- اصل ترويج: تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
4- اصل احترام: تعهد به رعايت حريم ها و حرمت ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هر گونه حرمت شکني.
5- اصل رعايت حقوق: التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان( انسان، حيوان و نبات) و ساير صاحبان حق.
6- اصل رازداري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمان ها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل حقيقت جويي: تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هر گونه پنهان سازي حقيقت.
8- اصل مالکيت مادي و معنوي: تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
9- اصل منافع ملي: تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش.
دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان
دانشکده کشاورزي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد
رشته مهندسي صنايع غذايي
عنوان
بکارگيري فوم نشاسته حاوي اسانس روغني گياهي براي جلوگيري از رشد کپک و بهبود ماندگاري نان بسته بندي شده
استاد راهنما:
دکتر مجيد جوانمرد داخلي
استاد مشاور :
دکتر عبدالرضا محمدي نافچي
نگارنده:
سميه لطفي نيا
بهمن 1391
تقدير و تشکر :
حمد و سپاس پروردگار يکتا را که لطف بيکران خود را در به ثمر رسيدن اين پايان نامه شامل اينجانب نمود. اکنون که به ياري آفريدگار متعال اين مرحله از دوران تحصيل را به اتمام رسانده ام بر خود واجب مي‎دانم از کليه بزرگواراني که در انجام اين پژوهش مرا ياري نموده‎اند صميمانه سپاسگزاري نمايم.
از استاد بزرگوارم، جناب آقاي دکتر مجيد جوانمرد داخلي که راهنمايي اين پايان نامه را بر عهده داشتند و در اين راه با راهنمايي هاي بسيار ارزنده و مساعدتهاي بي دريغ و دلسوزانه خويش، اينجانب را در تمام مراحل اين پژوهش ياري نمودند، صميمانه سپاسگزاري مي‎نمايم.
از استاد ارجمند و مهربانم، جناب آقاي دکتر عبدالرضا محمدي نافچي که مشاوره اين پايان نامه را بر عهده داشتند به جهت تمامي زحمتها و محبت هايشان کمال سپاسگزاري را دارم. کمک هاي فراوان و دلسوزانه ايشان عاملي بود در جهت به ثمر رسيدن اين پايان نامه.
از استاد داور مهربانم سرکار خانم دکتر مريم جوکار که پايان نامه را مورد بررسي قرار دادند و در طول دوران تحصيل افتخار شاگرديشان را داشتم کمال تشکر را دارم.
از استاد گرانقدر سرکار خانم دکتر مرضيه بلندي مديريت محترم گروه علوم و صنايع غذايي به جهت تمامي لطف و مساعدتهايشان به اينجانب کمال سپاسگزاري را دارم.
از کارشناس محترم آزمايشگاه حمايتي صنايع غذايي سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران سرکار خانم مهندس زينب اصغري بيرام که در انجام اين پژوهش همکاري و همراهيم نمودند کمال تشکر و قدرداني را دارم.
مراتب قدرداني خود را از مديران کنترل کيفيت کارخانه نان آوران جناب آقاي مهندس امير نيک منش و جناب آقاي مهندس علي ظفري و ديگر عزيزاني که در انجام مراحل مختلف اين تحقيق مرا ياري نمودند، ابراز مي‎نمايم.
تقديم به
پدر و مادرم;
که عمرشان را بي دريغ سرمايه زندگي ام کرده اند و دعايشان را بي منت پشتوانه راهم
خواهرانم;
که وجودشان شادي بخش و صفايشان مايه آرامش من است
و يگانه برادر مهربانم;
که وجودش تکيه گاهي است براي روزهاي سخت و حضورش آرامشي براي لحظات دلتنگي ام…
فهرست مطالب
عنوانصفحه
چکيده1
فصل اول: کليات2
-1-1مقدمه2
1-2- بيان مسئله3
1-2-1- مشکل وجود کپک در نان4
1-2-2- تکنيک هاي متداول کنترل کپک و محدوديت هاي آنها5
1-3- ضرورت انجام تحقيق6
1-4- فرضيه هاي پژوهش9
1-5- اهداف پژوهش9
1-6- تعريف اصطلاحات9
فصل دوم :ادبيات و پژوهش هاي پيشين10
2-1- تاريخچه صنعت نان در جهان و ايران10
2-2- انواع نان11
2-3- تعريف و اهميت نان13
2-4- ارزش تغذيه‎اي آرد و نان14
-5-2علت ضايعات نان16
-1-5-2بياتي نان16
-2-5-2آلودگي ميکروبي نان17
– 1-2-5-2فساد باکتريايي18
-2-2-5-2 فساد مخمر18
-3-2-5-2فساد کپکي19
-4-2-5-2 مايکوتوکسين ها21
-6-2بسته بندي22
2-7- اهداف بسته بندي23
2-8- بسته بندي نان24
2-9- روش هاي بسته بندي25
2-10- بسته بندي فعال25
2-11- بسته بندي ضدميکروبي27
2-12- روشهاي جلوگيري از رشد ميکروارگانيسمها28
2-13- ضدميکروبهاي طبيعي29
2-14- تاريخچه استفاده از ادويه ها و اسانس ها32
2-15- کاربردهاي رايج اسانس ها33
2-16- مشخصات گياه دارچين( تيره برگ بو )33
2-17- ويژگي و اثرات دارويي دارچين35
2-18- ترکيب اسانس گياه دارچين36
2-19- نشاسته40
2-19-1- نشاسته اصلاح نشده41
2-19-2- نشاسته اصلاح شده42
-220- فوم نشاسته43
2-21- پودر فوم نشاسته43
2-22- خصوصيات و کاربردهاي فوم نشاسته44
2-23- ميکروذرات فوم نشاسته45
فصل سوم : مواد و روش ها46
3-1- مواد46
3-2- تجهيزات47
3-3- روش انجام تحقيق48
3-3-1- استخراج اسانس دارچين48
3-3-2- تهيه فوم هاي ميکروسلولي نشاسته49
3-3-3- تصويربرداري ميکرگراف هاي الکتروني فوم نشاسته51
3-3-4- روش تهيه نان باگت51
-5-3-3 تهيه ساشه از فوم هاي نشاسته52
3-4- آزمايشهاي انجام شده53
3-4-1- شمارش تعداد کپک و مخمر 53
3-4-2- آزمون حسي56
3-5- روش آناليز آماري57
فصل چهارم : نتايج و بحث58
-1-4 ميکروگراف هاي تصويربرداري الکتروني (SEM) از نشاسته ذرت با آميلوز بالا58
4-2- رندمان استحصال اسانس61
4-3- تعيين غلظت مناسب افزودن اسانس دارچين در نان حجيم61
4-4- نتايج63
4-4-1- نتايج اثر غلظت اسانس دارچين بر ميزان کپک و مخمر نان در طول زمان63
4-4-2- بررسي نتايج خواص ارگانولپتيک64
4-4-2-1- نتايج اثر زمان و غلظت اسانس دارچين برمقبوليت بوي نان64
4-4-2-2- نتايج اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت طعم ومزه ي نان66
4-4-2-3- نتايج اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت بافت نان67
4-4-2-4- نتايج اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت رنگ نان69
4-4-2-5- نتايج اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت کلي نان70
4-5- بحث72
4-5-1- بررسي اثر غلظت اسانس دارچين بر ميزان کپک و مخمر نان در طول زمان72
4-5-2- بررسي نتايج آزمون حسي75
4-5-2-1- بررسي اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت بوي نان75
4-5-2-2- بررسي اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت طعم و مزه نان76
4-5-2-3- بررسي اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت بافت نان76
4-5-2-4- بررسي اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت رنگ نان76
4-5-2-5- بررسي اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت کلي نان76
فصل پنجم : نتيجه گيري و پيشنهادات78
5-1- نتيجه گيري کلي78
5-2- پيشنهادات80
فهرست منابع81
پيوست الف89
پيوست ب94
چکيده لاتين97
فهرست جداول
عنوان…..صفحه
3-1- مشخصات مواد مورد استفاده در آزمون ها46
3-2- مشخصات تجهيزات مورد استفاده در آزمون ها47
3-3- مواد مصرفي براي تهيه خمير نان بر مبناي وزن آرد (kg30 )51
3-4- ارزيابي حسي نان56
4-1- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر کپک و مخمر نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر63
4-2- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت بوي نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر65
4-3- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين برمقبوليت طعم و مزه نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر66
4-4- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت بافت نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر68
4-5- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت رنگ نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر69
4-6- نتايج آزمون چند گانه اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت کلي نان هاي اندازه گيري شده در آزمونهاي مکرر71
فهرست اشکال
عنوانصفحه
2-1- جاذب رطوبت26
2-2- تله اکسيژن27
2-3- تله اتيلن27
2-4- بسته بندي ضد ميکروبي27
2-5- شمايي از ساقه دارچين و پودر حاصل از آن34
2-6 – شمايي از برگ و ميوه دارچين34
2-7- فرمول شيميايي سينامالدئيد37
3-1- نمايي از دستگاه کلونجر48
3-2- استخراج اسانس دارچين48
3-3- اسانس روغني دارچين49
3-4- قراردادن نشاسته ژلاتينه درون اتانول 70 و 100 درجه50
3-5- قراردادن فوم ها در آون خلاء50
3-6- پودر فوم نشاسته51
3-7- افزودن اسانس دارچين به پودر فوم نشاسته53
3-8- قراردادن ساشه ها در بسته هاي نان53
3-9- مرحله انجام کشت ميکروبي55
3-10- قراردادن پليت ها در انکوباتور55
3-11- شمارش کلني ها55
4-1- ميکروگراف هاي تصوير برداري الکتروني از نشاسته ذرت با آميلوز بالا59
4-2- ميکروگراف هاي تصوير برداري الکتروني(SEM) نشاسته گندم(k،g)، نشاسته ذرت ( l، h) و نشاسته ذرت با آميلوز بالا(m، i) در ميزان بزرگنمايي g-i: 100 µm ، k-m: 10 µm60
فهرست نمودارها
عنوان……..صفحه
4-1- تغييرات کپک و مخمر به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر………………………………………………………………………………………………………………………… 64
4-2- تغييرات مقبوليت بو به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر…………………………………………………………………………………………………………………………………. 65
4-3- تغييرات مقبوليت طعم و مزه به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر……………………………………………………………………………………………………………….. 67
4-4- تغييرات مقبوليت بافت به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر………………………………………………………………………………………………………………………… 68
4-5- تغييرات مقبوليت رنگ به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر………………………………………………………………………………………………………………………….70
4-6- تغييرات مقبوليت کلي به صورت تابعي از زمان و غلظت اسانس دارچين حاصل از آزمون اندازه گيري هاي مکرر………………………………………………………………………………………………………………………… 71
چکيده:
در سالهاي اخير توجه ويژه‎اي در زمينه استفاده از مواد نگهدارنده طبيعي در غذا به وجود آمده است که از جمله مهمترين آنها استفاده از اسانسهاي گياهي مي‎باشد. فوم هاي نشاسته تهيه شده از نشاسته ذرت با آميلوز بالا براي کپسوله کردن مواد شيميايي، مايعات و جامداتي چون ترکيبات طعم دهنده، دارويي و اسانس ها بکار مي روند. فوم ها توانايي به دام انداختن مواد فعال و متعاقباً خروج فعاليت را دارند. روغن دارچين جذب ميکروذرات فوم نشاسته شده و به عنوان يک عامل ضد ميکروبي عمل مي کنند. اين بررسي جهت ارزيابي بکارگيري فوم نشاسته حاوي اسانس روغني گياهي براي جلوگيري از رشد کپک و بهبود ماندگاري نان بسته بندي شده طراحي و اجرا شد. بدين منظور اسانس دارچين با روش تقطير با آب استخراج و حداقل غلظت ممانعت کننده آن تعيين گرديد و سپس گروه هاي 250 گرمي نان حجيم داخل کيسه هاي پلاستيکي پلي پروپيلني تهيه شد. به اين بسته ها مقادير مختلف اسانس دارچين(500، 750، 1000و 1500ppm) همراه با 1 گرم پودر فوم نشاسته درون کاغذ صافي استريل اضافه گرديد. نمونه شاهد نيز بسته هاي حاوي نشاسته و بدون افزودن اسانس بودند. سپس نمونه هاي شاهد و تيمار را هر سه روز به مدت 15 روز از نظر آلودگي قارچي و ويژگي‎هاي حسي با سه بار تکرار مورد ارزيابي گرفت. نتايج آزمون چند طرفه و بين گروهي حاصل از آزمون هاي مکرر نشان داد که بين گروه هاي شاهد و گروه هاي مختلف داراي اسانس دارچين از لحاظ بار ميکروبي اختلاف آماري معناداري(P< 0/05) وجود دارد. در گروه هاي داراي اسانس بار ميکروبي افزايش کمتري نشان داد و با افزايش غلظت اسانس دارچين، ميزان رشد کپک و مخمر کاهش يافت. و نتايج بدست آمده از ارزيابي حسي مشخص نمود که اثر زمان و غلظت اسانس دارچين بر مقبوليت کلي نان اختلاف آماري معناداري(P< 0/05) وجود دارد. مي توان نتيجه گرفت که با بکارگيري فوم نشاسته حاوي اسانس روغني دارچين در بسته بندي نان حجيم در دماي معمولي(25 درجه سانتيگراد)، روند فساد نان حجيم را از 3 روز به 6 روز به تعويق انداخت و به عنوان يک نگهدارنده طبيعي و ضد قارچي مناسب دربسته بندي نان حجيم مورد استفاده قرارگيرد.
واژه هاي کليدي: بسته بندي فعال، اسانس دارچين، فوم نشاسته، فعاليت ضد قارچي، نان

فصل اول
کليات

-1-1مقدمه
نان يکي از محبوب‏ترين محصولات غذايي است. اين محبويت به دليل خصوصيات حسي و تغذيه‏اي برتر بوده که به طور روزمره مصرف مي‏شود. کلاً عمر ماندگاري نان به ‏وسيله چندين فرآيند تخريبي شامل رشد قارچي، افت رطوبت و بيات شدن محدود شده است.60% فساد نان به کپک‏ها(گونه پنيسيليوم و آسپرژيلوس‏ نايجر) نسبت داده مي‏شود. مخمرها فقط 15% فساد را تشکيل مي‏دهند. علاوه بر رشد مرئي آنها، قارچ‏ها مسئول پيشرفت طعم نامطبوع، توليد مايکوتوکسين‏ها و نيز ترکيبات آلرژي‏زا مي‏باشند. اين ترکيبات مي‏توانند حتي قبل از رشد کپک نيز قابل مشاهده باشند (Nielsen و همکاران،2000).
اگرچه کپک‏ها در طي پخت تخريب مي‏شوند اما آلودگي ثانويه در طول خنک شدن و بسته بندي اتفاق افتاده و مشکلات فوق اتفاق مي‏افتد. سيستم بسته بندي مي‏تواند به عنوان بخشي کاربردي درخطوط توليد مواد غذايي براي بهبود ايمني مواد غذايي و افزايش اقتصادي ماندگاري آن در‏نظر گرفته شود. عملکردهاي حفاظت‏کنندگي بسته بندي مي‏تواند به دو دستة فعال و غير فعال گروه‏ بندي شود. وقتي بسته بندي بخشي از فرايند آماده‏سازي و سيستم نگهداري باشد، باعث حفاظت غيرفعال در مقابل نيروهاي مکانيکي، آلودگي ميکروبي و نيز انتقال جرم و حرارت مي‏شود. از طرف ديگر وقتي بسته بندي شامل يک بخش ترکيب شده‏اي از فرايندهاي نگهداري مواد غذايي باشد به عنوان عنصري لازم‏الاجرا در نظر گرفته شود، داراي يک نقش فعال مي‏باشد. مثال هاي متداول سيستم هاي فعال شامل سيستم‏هاي جذب اکسيژن و بسته‏بندي ضد ميکروبي مي‏باشد. در چند دهه‏ي اخير، افزودن عوامل ضد ميکروبي همچون اسيدهاي آلي، ترکيبات غيرآلي، آنزيم‏ها و ادويه به مواد بسته بندي براي بسته‏بندي فعال به طور گسترده مورد بررسي قرار گرفته است. براي بسته بندي ضد ميکروبي، عوامل ضدعفوني‏کننده مي‎توانند با افزودن ساشه1‏(کيسه هاي پلاستيکي کوچک) يا پد‏ که حامل عوامل گاز يا بخار هستند، پوشاندن عوامل روي سطح داخلي بسته بندي، جادادن عامل داخل ماتريکس پليمري، و يا وارد کردن مستقيم عامل به داخل فضاي بالاي بسته بندي با سيستم بسته بندي همساز و ترکيب شود. عوامل ضدميکروبي وقتي توليد شده يا خارج مي‏شوند، رشد ميکروبي داخل بسته‏بندي و يا روي سطوح محصول غذايي که در آن بيشترين آلودگي و فساد اتفاق مي‎افتد را متوقف کرده يا به تعويق مي‏اندازد. محافظت و محدود کردن2 دو مورد از مهمترين نقش‏هاي بسته بندي است. توانايي حفاظت و نگهداري محصول بستگي به پايداري مادة بسته‏بندي نسبت به عوامل محيطي همچون گرما، رطوبت و قرارگيري در معرض ترکيبات شيميايي دارد. بسته بندي فعال عبارت است از نوعي بسته بندي که در آن ترکيبات کمکي در فضاي داخلي آن، در ساختار ماده بسته بندي و يا فضاي بالاي بسته بندي براي ارتقاء عملکرد سيستم بسته بندي گنجانده شده است. شکلي از بسته بندي فعال عبارت است از افزودن يک عامل ضد ميکروبي در داخل ساختار بسته‏بندي همراه با اجازه خروج آن به داخل محصول در يک حالت کنترل شده که به توقف تکثير ميکروارگانيسم‏ها در طول نگهداري منجر مي‏شود (Netramai و همکاران، 2012).

1-2- بيان مسئله
در سال هاي اخير، موارد زيادي از فساد مواد غذايي و بيماري هاي با منشاء غذايي ناشي از رشد ميكروارگانيسم ها درسراسرجهان گزارش شده است(Mead و همکاران، 1999).
تلاش هاي زيادي مانند استفاده از مواد شيميايي سنتزي جهت كنترل رشد ميكروبي و كاهش شيوع مسموميت هاي غذايي و فساد صورت پذيرفته است. درهرحال، به دليل اثرات سوء اين تركيبات مصرف كنندگان نگران بوده و لذا نياز به مواد ايمن تر براي جلوگيري وكنترل ميکروارگانيسم هاي بيماري زاي مواد غذايي وجود دارد( Shan و همکاران، 2007). لذا گرايش زيادي جهت استفاده از انواع جديد تركيبات ضد ميكروبي طبيعي مانند عصاره ي ادويه ها وگياهان براي نگهداري مواد غذايي وجود دارد. تعدادي ازادويه ها و تركيبات گياهي كه امروزه استفاده مي شوند به دليل فعاليت ضد ميكروبي و اثرات دارويي و نيز كيفيت عطر و طعم ارزشمند هستند. تركيب عصاره هاي بيشتر گونه هاي گياهي در سال هاي اخير شناسايي شده و تلاش براي شناسايي اجزاي زيست فعال آن ها براي مقاصد دارويي مختلف و عمل آوري مواد غذايي شتاب گرفته است. فعاليت هاي ضدميكروبي عصاره هاي گياهي، اساس كاربردهاي مختلفي مانند نگهداري مواد غذايي خام وفرآوري شده، كاربردهاي داروسازي، طب سنتي و درمان طبيعي را تشكيل مي‎دهند(Lis-Balchin, 1997 و Smith, 1998 ).

1-2-1- مشکل وجود کپک در نان
نان دراشکال و اندازه هاي مختلف يک محصول غذايي تجاري عمده‎ي جهاني مي‎باشد و مي‎تواند توسط کپکهاي زيادي فاسد گردد که دراين ميان گونه هاي پني سيليوم از همه متداولتر است. در انگلستان، مصرف سالانه نان حدود 5/41 کيلوگرم به ازاي هر نفرمي‎باشد، نان در انگلستان بافت روشني دارد واغلب منحصراً از آرد گندم تهيه شده و تخمير مخمري دارد. در کشورهاي ديگر نظير آلمان، دانمارک، سوئد و بسياري از کشورهاي اروپاي شرقي، نان چاودار که از طريق پروسه هاي تخميري خميرترش و با يک pH پايين تهيه شده است، محبوب مي‎باشد.در ديگر نقاط جهان نان هاي غيرخميرمايه‎اي (تخميرنشده) رايج است. نان يک محصول به شدت فساد پذير مي‎باشد.سه حالت متداولتر فساد نان عبارتست از: بياتي، افت رطوبت و فساد ميکروبي.دليل اينکه چرا کپک ها ارگانيسم هاي فسادزاي مهمي در نان هستند اين است که اين شبکه غذايي يک مقدار رطوبت نسبتاً بالا و فعاليت آبي3 97/0- 94/0 با pH حدود 6 دارد. اين خصوصيات نان براي رشد و تکثير هر کپک آلوده کننده‎ي نان در طول توليد يا بعد از آن مناسب مي‎باشد. ناني که بيشترين آلودگي رانسبت به فساد کپکي دارد ناني است که قطعه قطعه شده، اين نوع محصول سطوح برش داده شده‎ي مرطوبي براي رشد کپک فراهم مي سازد، و پوشانده شدن نان از افت رطوبت جلوگيري کرده و از اينرو يک محيط مرطوبي را در اطراف قرص نان ايجاد مي سازد. بيش از90 % آلودگي نان با کپک ها درطول خنک کردن، برش دادن يا عمليات بسته بندي اتفاق مي‎افتد. قبل از اين مرحله، برنامه هاي حرارت دهي يا به عبارتي عمليات پختن بکار مي‎رود که اکثر آلوده کننده ها را حذف مي‎کند. از اينرو آلودگي غالباً اسپورهاي قارچي هستند که ناشي از محيط نانوايي، غبار آرد و از محيط بيروني وارد مي‎شوند. انواع کپک هاي رشته اي مختلف که در فساد کپکي نان شرکت دارند شامل پني سيليوم، گونه آسپرژيلوس،گونه هاي کلادوسپوريوم، موکورها و نورواسپورها مي‎باشد. تحمل محدوده وسيعي از شرايط محيطي و عادت رشد ميسليومي غالب آنها، به آنها اين توانايي را مي‎دهد تا در محصولات غذايي تشکيل کلني داده و سريعاً يکسري آنزيم بوجود مي‎آورند که بدين وسيله از ماتريکس ماده غذايي استفاده مي‎کنند(Legan وهمکاران،1993).

1-2-2- تکنيک هاي متداول کنترل کپک و محدوديت هاي آنها
کنترل فسادکپک در محصولات ناني به طرق مختلفي مي‎تواند صورت پذيرد. به طور کلي اين روش عبارتنداز: محدودکردن دسترسي کپک فسادزا به محصول، غيرفعال سازي موادقارچي، بازداشتن وتوقف رشد قارچي با اين وجود اگرقارچ به محصول دسترسي پيدا کند، هدف تبديل به کنترل فعاليت و رشد آن روي خود ماده غذايي مي‎شود‏‏‏‏‏‏. براي غيرفعال سازي يا توقف رشد قارچي درموادغذايي، برخي معيارهاي فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي را مي‎توان در نظر گرفت. متداولترين راه جلوگيري يا کنترل رشد کپک در محصولات غذايي استفاده از عوامل ضدقارچي مي‎باشد. عوامل ضدقارچي مواد شيميايي هستند که وقتي به ماده غذايي افزوده مي‎گردند از فسادمواد غذايي توسط کپک ها پيشگيري کرده يا به تاخير مي‎اندازند. ( Smidو Gorris، 1999).
Cinnamomum Zeylanicum که به عنوان دارچين شناخته مي‎شود‏‏‏‏‏‏ گياه بومي سريلانکا4 است. اسانس دارچين توسط محققين زيادي به عنوان منبع مناسب از ترکيبات ضد قارچي و باکتريايي شناخته شده است(Linوهمکاران،2005). ميکروذرات فوم نشاسته مي‎تواند با يک مايع غيرآبي مثل يک يا چند روغن اسانسي پوشانده شود. روغن هاي اسانسي که به عنوان روغن هاي گياهي اتري نيز شناخته شده‎اند مواد طبيعي هستند که در بسياري از درختان، گل ها، گياهان معطر5 يافت شده‎اند.روغن هاي اسانسي در قسمت هاي مختلف گياه مثل برگ‎ها، دانه‎ها، گل ها و پوسته ي گياه وجود دارند و به گياه عطر و بوي خاص خودش را مي‎دهد.روغنهاي اسانسي استخراج شده معمولاً به شکل تغليظ شده، مايعات هيدروفوبيکي که حاوي ترکيبات آروماتيک فرار گياه هستند، توليد مي‎شوند. روغن هاي اسانسي استخراج شده طيف وسيعي از کاربردهاي درماني و غيره را براي استفاده انساني ارائه مي‎کنند.روغن دارچين جذب ميکروذرات فوم نشاسته مي‎شوند و به عنوان يک عامل ضد ميکروبي عمل مي‎کنند(Guenther 1950).
1-3- ضرورت انجام تحقيق
در بسياري از کشورهاي آسيايي و آفريقايي، بيش از80 درصد نيازغذايي مردم از غلات تامين مي‏شود. سهم غلات در تامين نيازغذايي اروپاييان 45 تا 55 درصد و در ايالات متحده آمريکا تقريبا 20 تا 30 درصد است که عمده‏ترين غلات مورداستفاده ذرت، برنج و گندم مي‏باشند(عزيزي،1390).
سهم بالاي نان در رژيم‏ غذايي ملل مختلف، به آن اهميتي استراتژيک مي‏بخشد. مصرف سرانه نان در ايران در مقايسه با کشورهاي عضو اتحاديه اروپا(حدود68 کيلوگرم)، بسيار بالاتر و در حدود162 کيلوگرم است. بر اساس بررسي‏هاي انستيتو تحقيقات تغذيه‏اي و صنايع غذايي کشور، در دوره زماني1379-80، تهران در مقايسه با ديگر شهرها و استان‏هاي کشور، کمترين مصرف روزانه را با ميانگين368 گرم و ايلام بيش‏ترين مصرف روزانه نان را با 580 گرم داشته است (رجب زاده.1389).
ضايعات مواد غذايي با روندي رو به افزايش، يکي از چالش‏هاي جدي اکثر کشورها به ويژه کشورهاي در حال توسعه است(خوش نظر پرشکوهي،1388).
ضايعات نان ريشه در تغييرات نامطلوب ميکروبي، فيزيکوشيميايي و ارگانولپتيکي دارد که کاهش ايمني و بازارپسندي نان را به دنبال دارد.فساد ناشي از فعاليت ميکروارگانيسم‏ها، نقش بسزايي در کاهش ماندگاري مواد غذايي ايفا مي‏کند. فساد ناشي از فعاليت باکتري‏ها در مواد غذايي با pH و فعاليت آبي پايين و ميزان کربوهيدرات بالا، به جز موارد محدودي، به دليل فراهم نبودن شرايط مناسب، صورت نمي‏پذيرد. درحالي که در چنين شرايطي، زمينه براي رشد کپک‏ها و مخمرها فراهم مي‏باشد. فعاليت کپک‏ها در مواد غذايي سبب فساد و کاهش ويژگي‏هاي کيفي آنان مي‏گردد. فعاليت کپک‏ها برروي مواد غذايي خام و فرآوري ‏شده، تغييرات کيفي مانند ايجاد بو و طعم نامطلوب و تغييرات بافتي(نرم شدن بيش از حد)را به دنبال داشته و علاوه بر آن برخي از کپک‏ها توانايي توليد مايکوتوکسين‏ها را نيزدارندکه تهديدي جدي براي سلامت انسان وحيوانات به شمار مي‏آيد(Altamirano,2011 و Filtenborg, 1996).
زمان نگهداري نان بدون مواد نگهدارنده، حدود3-4 روز ‏مي‏باشد، بخصوص اگر توليد در شرايط نامناسب بهداشتي صورت گيرد. فساد کپکي در نان، عامل ايجاد بوي نامطبوع و توليد مايکوتوکسين و ترکيبات آلرژيک مي‏باشند.آسپرژيلوس فلاووس و آسپرژيلوس پارازيتيکوس دو کپک مهم انباري هستند که در محصولات غله اي مي‏توانندتوليد آفلاتوکسينB1، B2، G1و G2نمايند(Nielsen,2000، Skrinjar, 2005).
آلودگي فرآورده‏هاي نانوايي پس از اتمام مرحله پخت، به عواملي مانندچگونگي خنک‏کردن، جابه‏جايي هوا در انبار و همچنين چگونگي بسته‏بندي، بستگي دارد. مهم‏ترين ميکروارگانيسم‏هاي عامل فساد در فرآورده‏هاي نانوايي، فيکوميست‏ها يا قارچ‏هاي پست هستند. در درجه اول، آسپرژيلوس و پني‏سيليوم مطرح مي‏باشند. علاوه بر آن، رايزوپوس، موکور و کلادوسپوريوم و همچنين اسپورن دونما، آلترناريا و سرانجام اوئوسپورا نيز ظاهر مي‏شوند(رجب زاده، 1389).
در نان گندم پني سيليوم کمون6، پني سيليوم سوليتوم7، پني سيليوم کوريلوفيلوم8 و آسپرژيلوس فلاووس9 کپک‏هاي غالب هستند، درحالي است که پني سيليوم رکفورتي10 و پني سيليوم کوريلوفيلوم و در برخي موارد گونه‏هاي ائوروتيوم11 در نان جو، غالب هستند(Nielsen,2000 و Lund, 1996).
روش‏هاي رايج براي کاهش تغييرات کيفي در فرآورده‏هاي نانوايي عبارتند از کاهش دماي نگهداري، انجماد، کاهش فعاليت آبي در محصول، محدودکردن ترکيبات موردنياز ميکروارگانيسم‏ها، کاهشpH، تخمير، پاستوريزاسيون و همچنين کاربرد ترکيبات ضدميکروبي سنتزي علاوه بر آن، امروزه روش‏هايي مانند بسته‏بندي در اتمسفر کنترل شده و يا تغيير يافته، فيلم‏هاي فعال، روش‏هاي غيرحرارتي، پرتودهي، تغيير در فرمولاسيون خمير، شرايط پخت و تخمير، بسته‏بندي‏هاي فعال و يا اعمال ترکيبي از عوامل محدودکننده نيز بکاربرده مي‏شوند.نکته قابل‏توجه در بکارگيري اين گونه روش‏ها، اثرات جانبي ‎نامطلوب آنان بر روي سلامت و هم‏چنين ويژگي‏هاي کيفي فرآورده‏ها مي‏باشد. با افزايش سطح آگاهي مصرف‏کنندگان نسبت به اثرات جانبي‎نامطلوب ترکيبات سنتزي که به عنوان نگهدارنده در مواد غذايي بکاربرده مي‏شوند، تقاضاي بازار مصرف نسبت به مواد غذايي با حداقل افزودني‏هاي سنتزي، رو به افزايش است و به همين دليل نيز براي يافتن جايگزين‏هاي ايمن، موثر و مورد قبول، نياز به تحقيقات گسترده‏اي مي‏باشد(2004Vulicevic,؛2010Latou,؛2011Sidsel, ؛ 2012Singh Negi,).
نگهدارنده‎هاي سنتزي(مانند اسيدهاي بنزوئيک، پروپيونيک، سوربيک و نمک‏هاي آن‏ها) که در دهه‏هايي پيش استفاده مي‏شدند به دليل پيامدهاي منفي، سلامت جامعه را تهديد مي‏کنند. ترکيبات طبيعي با ويژگي‏هاي ضدميکروبي مانند اسيدهاي آلي، اسانس‏ و عصاره‏هاي گياهي مي‏توانند جايگزين مناسبي براي ترکيبات سنتزي باشند. ترکيبات طبيعي از زمان‏هاي دور، به منظور ايجاد طعم و عطر در مواد غذايي، نگهدارنده و هم‏چنين نيز براي درمان و جلوگيري از بيماري‏ها بکار گرفته مي‏شوند. ترکيبات استخراجي از گياهان مانند فلاونوئيدها، پلي‏فنول‏ها، آنتوسيانين‏ها و کاروتنوئيدها سهم مهمي از بازار را به خود اختصاص داده‏اند به طوري‏که پيش‏بيني فروش غذاهاي عملکردي در دنيا از 75 ميليارد دلار در سال 2007به130ميليارد دلار در سال 2015 برآورد شده است.اين گروه از ترکيبات طبيعي، عمدتا از خانواده پلي‏فنول‏ها، فلاونوئيدها، تانن‏ها، آلکالوئيدها، ترپنوئيدها، ايزوتيوسيونات‏ها، پلي‏پپتيدها يا مشتقات اکسيداسيون ترکيبات مي‏باشد.اثر ضدميکروبي آن‏ها بستگي به نوع ماده غذايي و نوع ميکروارگانيسم و نوع ادويه يا گياه مورد استفاده مربوط به ترکيب شيميايي، محتواي عصاره و اسانس روغني، متفاوت مي‏باشد(2009Skrinjar,).
اسانس‏هاي روغني يا روغن‏هاي فرار، مايعات روغني معطري هستند که از قسمت‏هاي مختلف گياهان عمدتا از طريق تقطير بدست مي‏آيند(گل، جوانه،دانه، برگ، شاخه،ميوه و ريشه) و شامل ترکيبات فنول، الکل، استون، ترپن‏ها و اسيدها مي‏باشند. برخي از ترکيبات ضدميکروبي طبيعي که در آنها شناسايي شدند مانند: ائوژنول از ميخک12، تيمول13 از آويشن14 و پونه کوهي، کارواکرول از پونه کوهي، وانيلين15 از وانيلا، آليسين16 از سير، سيناميک آلدهيد17 از دارچين، آليل ايزو تيوسيانات18 از خردل19.در ميان اين ترکيبات، بيش‏ترين تمرکز بر روي اسانس‏هاي روغني و ترکيبات آن‏ها مي‏باشد زيرا اثر محدودکننده آن‏ها بر ميکروارگانيسم‏هاي پاتوژن و مولد فساد، شناسايي شده است (2000 Dorman and Deans,).

1-4- فرضيه هاي پژوهش
استفاده از اسانس گياهي باعث مهار رشد کپک ها در نان مي‎گردد.
استفاده از فوم نشاسته باعث آزاد شدن آهسته اسانس روغني و تاثير طولاني تر آن بر کپک هاي نان مي‎گردد.
استفاده از اسانس گياهي باعث افزايش ماندگاري نان مي‎گردد.

1-5- اهداف پژوهش
استفاده از اسانس گياهي براي مهار رشد کپک ها در نان
استفاده از اسانس گياهي براي افزايش ماندگاري نان
بکارگيري فوم نشاسته به همراه اسانس گياهي براي بسته بندي فعال نان
استفاده از فوم نشاسته باعث آزاد شدن آهسته اسانس روغني و تاثير طولاني تر آن بر کپک هاي نان مي‎گردد.

1-6- تعريف اصطلاحات
بسته بندي فعال:
بسته بندي فعال به عنوان بسته بندي که در آن ترکيبات کمکي در آن يا در ماده بسته بندي يا هداسپيس بسته بندي براي ارتقاء عملکرد سيستم بسته بندي گنجانده شده است، تعريف مي‎شود‏‏‏‏‏‏.
ضد ميکروبهاي طبيعي:
استفاده از ترکيبات ضد ميکروبي طبيعي مانند اسيدهاي ارگانيک، اسانس هاي روغني، عصاره هاي گياهان مي‎تواند انتخاب مناسب براي اطمينان از ايمني غذا باشد.
اسانس ها:
اسانس ها ترکيبات فرار، خوشبو و معطر سوخت و ساز ثانويه گياهان معطر هستند که بطور طبيعي در سلول هاي ويژه يا گروهي از سلول ها تشکيل مي‎شوند و به علت تبخير سريع آنها روغن هاي اتري ناميده مي‎شوند.
فوم:
واژه فوم اشاره به هر ماده در برگيرنده حباب هاب بدام افتاده گاز در يک مايع يا يک جامد دارد.

فصل دوم
ادبيات و پژوهش هاي پيشين

2-1- تاريخچه صنعت نان در جهان و ايران
تاريخچه توليد و مصرف نان در جهان نشان داده است که ابتدا نان بصورت نازک و مسطح توليد مي‎گرديد ليکن به مرور، حجيم و در کشورهاي پيشرفته جهان به شکل کاملاً حجم درآمده است، اصولاً توليد نان هاي نازک و مسطح به دليل سريعاً خشک و بيات شدن داراي ضايعات زيادي مي‎باشند، صرفه اقتصادي ندارند. تا قبل از سال1800 ميلادي نان هاي حجيم تنها در خانه ها و به صورت شخصي توليد مي‎شد. بعد از گذشت 50 سال يعني در سال1850 حدود10% از کل نان توسط نانوايي‎هاي خارج از خانه توليد مي‎شده است. تکنيک تهيه نان طي اين سال ها تا سال1890 بسيار ابتدايي و بدون استفاده از دستگاه بود. درسال1890 براي اولين بار فرهاي برقي به بازار معرفي شدند به همراه اين پيشرفت قابليت پسند نانهايي که براي مدت طولاني تر، نرم باقي مي‎ماندند بهتر شد. در شروع قرن بيستم صنعت نانوايي بهره گيري از تجارب علمي در زمينه هاي شيمي غلات و تکنولوژي غلات را آغاز کرد. در سال هاي اخير نانوايي‎هاي بزرگ به کارخانه‎هاي بزرگي تبديل شده‎اند که اغلب صدها کيلوگرم از محصولات خود را به سوپرمارکت هاي بزرگي که کيلومترها از آن فاصله دارند، مي‎فرستند. در سال هاي 1980 در ايالات متحده 95% از کل نان مصرفي در کارخانه‎هاي نان توليد گشته و تنها 5% باقي مانده در خانه ها توليد شد.الگوي توسعه صنعت نان در اروپا مشابه آمريکا ست با اين تفاوت که نسبت هاي تهيه نان اروپا قديمي تر مي‎باشد. محصولات نانوايي که توليد مي‎شدند بسته به کشورهاي توليد کننده سطح زندگي و الگوي مصرف مردم آن منطقه با يکديگر تفاوت بسيار دارند. فرآيند توليد و مواد افزودني مورد استفاده در تهيه نان نيز بر اين اساس با يکديگر متفاوت هستند. هر کشور با استفاده از آردگندم محلي خود و ديگر افزودني هاي موجود روش پخت منحصر بفرد خود را اتخاذ کرده است. با توجه به موقعيت جغرافيايي کشورمان در خصوص کشاورزي، سطح زير کشت و ميزان توليد گندم که عمده غذاي مردم ايران را تشکيل مي‎دهد سطح زير کشت غله گندم از سال 1375 تا 1378 26% به کشت آبي و 64% به کشت ديم اختصاص داشته است. عملکرد محصول در هکتار در مورد کشت آبي ذر طي سال ها به طورمتوسط بين 3000 تا 3500 کيلوگرم در هکتار گزارش شده است. کل توليد گندم در اين فاصله زماني به طورمتوسط بين 100 هزار تا 120 هزار هکتار بوده است. با توجه به آمار منتشر شده از سوي سازمان تحقيقات،آموزشي و ترويج کشاورزي وابسته به وزارت کشاورزي در خصوص کيفيت نانوايي ارقام مورد مطالعه اين موسسه در طي سال هاي 76 تا 78 که به طور متوسط در20 ايستگاه تحقيقاتي کشور انجام گرفته است 49% از کل ارقام گندم موجود در سطح کشور از کيفيت پايين برخوردار است. ميزان ضايعات نان در کل کشور سهم بزرگي را به خود اختصاص مي‎دهد. به نظر مي‎رسد تلاش مسئوليتي و سازمان ها و شرکت هاي خصوصي در جهت کاهش اين مقدار ضايعات نه تنها نقش بسزايي در اقتصاد کلي خواهد داشت بلکه از هدر رفتن تلاش قشر وسيعي از جامعه نيز که در تهيه نان دخيل مي‎باشند جلوگيري به عمل خواهد آمد.در افسانه ها آمده است که نانواي فرعون به دليل فراموشي خمير مانده و ترش شده را به خميراضافه مي‎نمايد که در نتيجه آن کيفيت نان بهبود قابل ملاحظه اي پيدا نمود که اين مقدمه اي براي استفاده ازخمير ترش گرديد(پايان، 1384 ).

2-2- انواع نان
نان در حال حاضر به اشکال مختلف و با طعم و بافت گوناگون و همچنين با استفاده از آردهاي مختلف توليد مي‎شود‏‏‏‏‏‏. مصرف کننده نيز بر اساس ذائقه و سليقه و سنت هاي ملي خود به مصرف يک يا چند نوع نان تمايل دارد. به طور کلي، انواع نان را مي‎توان در دو دسته نان مسطح و نان قالبي يا حجيم تقسيم نمود. انسان از گذشته هاي دور يعني 4 تا 5 هزار سال قبل از ميلاد، با شکل اوليه نان، يعني انواع مسطح و نازک آشنا بوده است. اين نان ها مشابه انواعي بودند که در اوايل قرن بيستم توسط مردم کم درآمد اروپا مصرف مي‎شد. در حال حاضر، کشورهاي توليد کننده اين نوع نان به طور عمده در خاورميانه قرار دارند. نان هاي سنتي ايران، نازک و مسطحي هستند که به طريق ابتدايي و قديمي، يعني اختلاط



قیمت: تومان


پاسخ دهید