زمینه مطالعاتی: بادکردگی دوغ ناشی از فعالیت مخمرها یکی از معایب عمده این محصول به حساب می آید. مخمر کلویورومایسسمارکسیانوس یکی از مهم ترین عوامل فساد دوغ و عامل بادکردگی محصول است. هدف: در این تحقیق اثر عملیات میدان الکتریکی پالسی بر مخمر کلویورومایسسمارکسیانوس در دوغ بررسی شده است. روش کار: بدین منظور ابتدا نمونه های دوغ توسط مخمر کلویورومایسسمارکسیانوس با جمعیت تقریبی 105 سلول در هر میلی لیتر تلقیح گردید و سپس تحت عملیات میدان الکتریکی پالسی شامل شدت میدان الکتریکی 1، 2، 3و 4 کیلو ولت در سانتی متر و تعداد پالس 50، 100، 150، 200و 250 قرار گرفت. سپس به منظور بررسی جمعیت باقی مانده مخمر از روش کشت میکروبی استفاده گردید. اثر عملیات میدان الکتریکی پالسی بر روی رفتار ریولوژیکی، ویسکوزیته و درصد دوفاز شدن دوغ نیز مورد بررسی قرار گرفت. بررسی مورفولوژیکی سلول های مخمر قبل و بعد از اعمال عملیات میدان الکتریکی پالسی با استفاده از میکروسکوپ روبشی با بزرگنمایی 15000-5000 انجام شد. نتایج: بررسی ها نشان داد عملیات میدان الکتریکی پالسی سبب کاهش جمعیت مخمر در نمونه های دوغ گردید (p<0/05). بیشترین کاهش در تیمار فرآوری شده با عملیات میدان الکتریکی پالسی با شدت میدان الکتریکی kv/cm4 و تعداد پالس 100-250 مشاهده گردید. عملیات میدان الکتریکی پالسی سبب کاهش میزان ویسکوزیته گردید و درصد دوفاز شدن نمونه های دوغ تحت این عملیات افزایش نشان داد (p<0/05). نتایج بررسی مورفولوژیکی، نشان داد عملیات میدان الکتریکی پالسی سبب تغییراتی در مورفولوژی سلول مخمر شده است. نتیجه گیری نهایی: عملیات میدان الکتریکی پالسی سبب کاهش جمعیت مخمر کلویورومایسسمارکسیانوس که عامل مهم بادکردگی و فساد دوغ است، می گردد.

زمینه و هدف بیودیزل سوخت مشتق شده از منابع تجدیدپذیری هم چون دانه های روغنی خوراکی و غیر خوراکی است. بر خلاف روش مرسوم تولید بیودیزل، جهت ساده سازی فرآیند و کاهش هزینه های تولید می توان ترانس استریفیکاسیون را مستقیما و بدون استخراج اولیه بر دانه های روغنی انجام داد. روش بررسی در این پژوهش بررسی تولید بیودیزل به روش میدان الکتریکی پالسی و اثرات آن بر بازده جرمی تولید استر در استخراج واکنشی دانه کلزا خرد شده در نسبت بهینه متانول به روغن و غلظت کاتالیست مورد بحث قرار گرفته است. بازده جرمی استر در فرآیندهای با میدان و بدون میدان مقایسه شده است. یافته ها نتایج نشان داد نسبت بهینه متانول به روغن 475: 1 و غلظت کاتالیست mol NaOH/kg methanol 1/0به دست آمده و با استفاده از روش پیش آماده سازی میدان الکتریکی پالسی، بازده جرمی بیودیزل در استخراج واکنشی در دمای ملایم افزایش یافته و تنها در 1 دقیقه به بیش از %76 رسید. هم چنین بررسی های اثر شدت میدان نشان داده که استفاده از میدان kV/cm 7 موجب افزایش %5/58-9 درصدی بازده جرمی و افزایش حدودا 1 درصدی میزان تبدیل نسبت به نمونه بدون میدان در دمای ملایم و اندازه ذره 1200-300 میکرون شده است. بررسی پارامترهای موثر در فرآیند نشان می دهد افزایش فرکانس و تعداد پالس، دما و اندازه ذره منجر به افزایش بازده جرمی تولید بیودیزل می شود. بحث و نتیجه گیری نتایج تحقیق نشان دهنده آن است که می توان از میدان الکتریکی پالسی به عنوان روشی مطلوب جهت تولید و بهینه نمودن بازده فرآیند استخراج تحت شرایط دمایی پایین بهره برد.

اثر میدان های الکتریکی پالسی قوی بر میزان تخریب سلول های چغندر قند مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق اثرشرایط مختلف میدان که شامل قدرت میدان (0.5 تا 6 کیلوولت بر سانتیمتر )، تعداد پالس ( 1تا 100 پالس) و ظرفیت خازن (0.5 تا 32 میکرو فاراد) بر درجه تخریب سلول و انرژی مصرفی چغندر بررسی گردیدند. نتایج اولیه نشان دادند که میدان های با قدرت 2 و 3 کیلوولت بر سانتیمتر، 8 میکرو فاراد به ترتیب با 20 و 10پالس قادرند در کمتر از 1 دقیقه سبب تخریب سلول گردند. مهم ترین عوامل موثر بر قابل نفوذ نمودن سلول های چغندر قند به ترتیب عبارتند از انرژی اعمال شده و قدرت میدان الکتریکی. در مقادیر انرژی مساوی و یا بیشتر از 3.2 کیلوژول بر کیلوگرم با افزایش قدرت میدان میزان تخریب سلولی نیز افزایش می یابد. میزان انتقال جرم پس از تخریب سلولی به وسیله میدان الکتریکی پالسی با اندازه گیری انتقال و نشت یونها و قند ازداخل سلول دردرجه حرارت معمول، حرارت متوسط و بالا (50 ، 70 و 80 درجه سانتیگراد) در مدت 15 دقیقه مورد ارزیابی قرار گرفته و با روشهای معمول و سنتی استخراج قند از چغندر (متوسط 75 درجه سانتیگراد) و نیز شرایط حرارت معتدل 50 درجه سانتیگراد مقایسه گردیدند. نتایج نشان دهنده خروج مقادیر قابل ملاحظه ای مواد قندی از سلول پس از اعمال میدان 2 کیلوولت و 8 میکروفاراد در حرارت معمول بود. درحالی که برای حصول همین مقدار قند اعمال حرارت 75 درجه سانتیگراد و زمان طولانی نیازاست. علاوه براین میزان انرژی مصرفی در فرآیند حرارتی تقریبا 20 برابرانرژی مورد نیاز برای میدان الکتریکی پالسی است. با افزایش قدرت میدان میزان بریکس و هدایت الکتریکی در شربت افزایش می یابد و این مساله در افزایش راندمان و بهره وری در تولید قند از چغندر قند در سطح اقتصادی اهمیت زیادی دارد. تنظیم شرایط میدان قدرت میدان، ظرفیت خازن ها، تعداد پالس و تنظیم شرایط محفظه تیمار در صرفه جویی انرژی و افزایش راندمان و مورد نیاز نقش اساسی دارند.

اثر میدان الکتریکی پالسی قوی بر فرآیند انتقال جرم از خلال چغندر با ضخامت های متفاوت در مقایسه با تیمار حرارت مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، میدان الکتریکی قوی (با قدرت 3 kV،  8 mFبا 20 پالس) بر دو نوع خلال ضخیم با ابعاد 3±0.5 میلی متر عرض و خلال نازک 2±0.3 عرض هر دو دارای 5-3 سانتی متر طول اعمال و با نمونه های تیمار شده توسط حرارت 80oC به مدت ثابت 15 دقیقه مقایسه گردیدند. نمونه های شاهد و تیمار شده توسط پرس آزمایشگاهی در سه مرحله و هربار به میزان 20 بار (2 مگاپاسکال) فشرده و میزان بریکس، هدایت الکتریکی شربت حاصل به عنوان شاخص های انتقال جرم، راندمان شربت و سرعت خشک شدن تفاله حاصل از نمونه ها نیز اندازه گیری شدند. نتایج پس از تجزیه و تحلیل آماری حاکی از افزایش انتقال جرم بیش از دو برابر در نمونه های تیمار شده با میدان الکتریکی به ویژه در خلال نازک و نیز افزایش راندمان بالاتر شربت نسبت به فرآیند حرارتی بود. بیشترین میزان مواد جامد محلول در اولین مرحله پرس به دست آمد. هم چنین سرعت خشک شدن تفاله در نمونه های تیمار شده توسط میدان الکتریکی به دلیل حفظ شکل فیزیکی خلال ها، افزایش روزنه های ایجاد شده در بافت و سلولهای چغندر در مقایسه با نمونه های تیمار شده توسط حرارت به دلیل از هم گسیختگی سلولها و ایجاد کلوخه و ممانعت از خروج رطوبت افزایش قابل ملاحظه ای نشان دادند.

صنعت آبمیوه به دنبال سیستم های راکتور میدان های الکتریکی پالسی مقرون به صرفه (PEF) برای تصفیه سیال در مقیاس حجیم است. این مقاله توسعه یک محفظه شیشه ای مارپیچ شکل (HSGC) را برای بهبود و بررسی PEF در صنعت آبمیوه مورد بحث قرار می دهد. تصفیه PEF یک فناوری غیر حرارتی است که برای نگهداری و فرآوری آب میوه استفاده می شود. هدف طراحی HSGC بهبود کارایی و اثربخشی درمان PEF با افزایش توزیع میدان های الکتریکی در داخل محفظه است. اعتقاد بر این است که درمان PEF سبب بهبود پارامترهای بیوشیمیایی و فیزیکی می شود. طرح های سنتی ویژگی های خوبی برای یکنواختی درمان PEF و زمان ماندگاری طولانی سیال ندارند. HSGC توسعه یافته با موفقیت بر روی نمونه های آب انبه اعمال شد و تنوع پارامترهای شیمیایی از جمله ویسکوزیته و هدایت، از جمله غیرفعال سازی میکروبی میکروارگانیسم ها (اشرشیاکُلی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج با مقادیر جدید شرایط آبمیوه مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که سیال آب میوه در محدوده دمای معمولی 25-20 درجه سانتی گراد باقی می ماند. نتایج دلگرم کننده و مورد بحث قرار گرفت و نشان داد که HSGC یک گزینه مناسب برای پردازش آب انبه ترش با مقدار قابل توجهی غیرفعال سازی میکروبی بدون تأثیر نامطلوب بر پارامترهای فیزیکی و بیوشیمیایی است. علاوه بر این، برای نگهداری طولانی مدت آب میوه و مایعات موثر است. زمان ماندگاری در محفظه تصفیه، شدت و یکنواختی تیمار PEF بر تنوع مواد شیمیایی تأثیر می گذارد. نتایج، امکان و مزایای استفاده از محفظه مارپیچ شکل را برای درمان PEF نشان می دهد، که مزایای بالقوه ای برای کیفیت آبمیوه و ماندگاری دارد. به طور کلی، این مقاله بینش های ارزشمندی را در مورد توسعه فناوری های نوآورانه برای صنعت آبمیوه ارائه می دهد.

امروزه، میدان الکتریکی پالسی (PEF) به عنوان روشی نوین جهت سالم­ سازی و افزایش مدت زمان ماندگاری آب میوه ها مورد استفاده قرار می­ گیرد. آنزیم پکتین متیل استراز (PME) به دلیل دارا بودن مقاومت حرارتی بالا به عنوان شاخص کفایت فرآوری آب میوه ها با اسیدیته بالا، مانند آب گوجه فرنگی، شناخته می­ شود. با توجه به ساختار پروتئینی این آنزیم، افزایش دمای اولیه آب میوه قبل از فرآوری PEF، به غیرفعال­ سازی بیش­ تر آن و در نتیجه افزایش کارایی این روش کمک می­ کند. روش نوین حرارت­ دهی سریع مواد غذایی با استفاده از امواج مادون قرمز (IR) در کاهش میزان افت مواد مغذی موثر شناخته می­ شود. از این­ رو، در این پژوهش به تاثیر همزمان دو فرایند حرارتی (IR) و غیرحرارتی (PEF) بر برخی از ویژگی­ های فیزیکوشیمیایی آب گوجه فرنگی پرداخته شد. برای این منظور، ابتدا آب گوجه فرنگی با استفاده از امواج IR تا دماهای 40، 45 و 50 درجه سانتی­ گراد حرارت دهی شد. سپس، نمونه تحت فرایند PEF مداوم (73/22، 27/27، 82/31 و 36/36 کیلوولت بر سانتی­ متر به مدت 3520 میکروثانیه) قرار گرفت. میزان تغییرات اسید اسکوربیک، آنزیم پکتین متیل­ استراز (PME)، کدورت و رنگ آب گوجه فرآوری شده به ترتیب با استفاده از روش­ های یدومتری، کیم­ بال، اسپکتوفوتومتری و پردازش تصویر تعیین گردید. نتایج نشان داد که پیش­ حرارت­ دهی آب­ میوه در کنار وقوع پدیده حرارت­ دهی اهمیک طی فرایند PEF، به دلیل افزایش بسیار سریع دمای آب گوجه فرنگی موجب کاهش بیش­ تر میزان فعالیت آنزیم و افزایش کدورت محصول شد. همچنین، مشاهده شد که با ترکیب PEF و حرارت­ دهی ملایم و سریع محصول می­ توان موجب کاهش میزان افت محتوای اسید اسکوربیک و جلوگیری از بروز تغییرات نامطلوب رنگ نمونه شد.

در این تحقیق به منظور بهینه سازی فرایند استخراج عصاره اتانولی میوه زرشک، افزایش و بهینه سازی شرایط استخراج آنتوسیانین ها و ترکیبات زیست فعال به کمک پیش تیمار میدان الکتریکی پالسی از 3 سطح شدت میدان الکتریکی (5/0، 75/1 و 3 کیلوولت بر سانتی متر) و 3 سطح تعداد پالس (15، 30 و 45) استفاده گردید و میزان فلاونوییدها، آنتوسیانین کل، فعالیت رادیکال گیرندگی به روش DPPH، میزان ترکیبات فنولی کل، قدرت احیاکنندگی آهن، میزان ویتامین C و اسیدیته در مقایسه با کنترل (فاقد تیمار) موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که محتوای فنول کل عصاره با افزایش تعداد پالس و کاهش شدت میدان الکتریکی پالسی اعمال شده به نمونه کاهش یافت. افزایش شدت میدان الکتریکی و تعداد پالس ها در ابتدا منجر به افزایش میزان فلاونویید، DPPH و قدرت احیاکنندگی یون آهن گردید ولی با افزایش بیشتر این متغیرها، این سه پارامتر کاهش یافتند. همچنین با افزایش این پارامترها میزان آنتوسیانین و محتوای ویتامین C افزایش یافت. میزان اسیدیته نمونه با افزایش شدت میدان الکتریکی و تعداد پالس اعمال شده ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. با توجه به نتایج بهینه سازی فرایند می توان بیان نمود که شدت میدان الکتریکی 003/2 کیلوولت بر سانتی متر و اعمال 653/28 پالس، موجب افزایش خواص آنتی اکسیدانی در محصول فراوری شده نسبت به نمونه شاهد بود.

سابقه و هدف: گوجه فرنگی و فراورده های حاصل از آن دارای ارزش غذایی بالا، رنگ و عطر مطلوب، طعمی دل پذیر و پایداری بالا دارند. بنابراین، جهت حفظ کیفیت محصول انتخاب روشی مناسب جهت فراوری این ماده غذایی مهم است. امروزه، استفاده از روش-های نوین حرارتی و غیرحرارتی جهت تولید محصولات با کیفیت بالا مورد توجه قرار گرفته است. از این جهت، در این مطالعه با طراحی و ساخت سیستم مداوم میدان الکتریکی پالسی (PEF) مجهز به امواج مادون قرمز (IR)، به تاثیر این روش فراوری بر محتوای اسید اسکوربیک موجود آب گوجه فرنگی پرداخته شد. همچنین با استفاده از مدل های ریاضی و سینتیکی روند تغییرات محتوای این ویتامین طی فراوری مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: در این پژوهش، موج مربعی شکل-دوقطبی به عرض 1 میلی ثانیه و فرکانس ثابت 32 هرتز مورد استفاده قرار گرفت. در محفظه فراوری این دستگاه از دو الکترود از جنس استیل ضد زنگ به طول و ضخامت به ترتیب 10 و 5/0 میلی متر استفاده شد. محتوای اسید اسکوربیک موجود در آب گوجه فراوری شده با استفاده از روش یدومتری اندازه گیری شد. ابتدا آب گوجه فرنگی با استفاده از امواج IR از دمای اولیه 30 درجه سانتی گراد تا دماهای 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد حرارت دهی شد. سپس، نمونه به مدت 1173 تا 3520 میکروثانیه تحت فرایند PEF مداوم با شدت 73/22، 27/27، 82/31 و 36/36 کیلوولت بر سانتی متر قرار گرفت. یافته ها: پیش حرارت دهی نمونه با استفاده از امواج IR تا رسیدن به دماهای 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد به ترتیب موجب کاهش محتوای این ویتامین به میزان 41/11، 39/16 و 10/19 درصد شد. همچنین افزایش شدت PEF و زمان فرایند موجب کاهش چشمگیر محتوای این ویتامین شد. تاثیر شرایط فراوری بر روند تخریب این ویتامین با استفاده از مدل های نیمه لگاریتمی درجه اول، Simplified Hulsheger، Fermi و Hulsheger مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که به دلیل حساسیت حرارتی بالای اسید اسکوربیک، فرایند حرارتی IR موجب کاهش چشمگیر در میزان این ویتامین می شود. همچنین طی فرایند PEF به دلیل بروز اثر حرارت دهی اهمیک، نیاز به کنترل شرایط فراوری مانند شدت میدان الکتریکی اعمال شده و زمان فراوری می باشد. مدل نیمه لگاریتمی درجه اول جهت مطالعه تاثیر زمان فراوری غیرحرارتی بر محتوای اسید اسکوربیک استفاده شد. همچنین مدل Simplified Hulsheger به دلیل بالاتر بودن ضریب تبیین و پایین تر بودن خطای استاندارد، به عنوان مناسب ترین معادله در توصیف تخریب این ویتامین تحت تاثیر شدت PEF تعیین شد. همچنین مدل Hulsheger به منظور بررسی تاثیر هم زمان شدت و زمان PEF مورد استفاده قرار گرفت.