Skip to main content
SUPERVISOR
Javad Keramat,Nasser Hamdami,Sabihe Soleimanianzad,Mohammad Shahedi bagh khandan
جواد کرامت (استاد مشاور) ناصر همدمی (استاد راهنما) صبیحه سلیمانیان زاد (استاد مشاور) محمد شاهدی باغ خندان (استاد راهنما)
 
STUDENT
KHADIJE KHOSHAKHLAGH
خدیجه خوش اخلاق

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Heat and Mass Transfer Modeling of Part Baked Sangak Bread Packaged in Modified Atmosphere
As the result of the increase of the level of the consumers’s awareness, recent years have witness the emphasis which the food experts and researchers have placed on producing minimal processing and sustainable high quality products as their main objectives. Modified atmosphere packaging is considered to be one of the most effective and applicatory food technology outcomes in response to this need of consumers. The foundation of this method is the replacement of the closed air with an appropriate gas composition to increase the shelf life of the product. Currently about 30 percent of wheat production in the country, is wasted in the chain of wheat, flour and bread. Since the inappropriate conditions of bread production and its maintenance, is one of the most important reasons for the amount of waste, prolong the shelf life of Sangak bread as one of the best bread in the world in terms of nutritional value and flavor and aroma characteristics, was considered in this study. So that baked-off technology as an effective way of staling and modified atmosphere packaging to increase shelf life was used. For this, part-baked Sangak bread was packaged with three combinations gas included %100 CO 2 , %50 CO 2 : %50 N 2 , %25 CO 2 : %75 N 2 and air as a control and storage at 25 ° C for 21 days. During storage, quality and microbial features of product such as color, volume, moisture, texture, total count and mold and yeast count was assessed at intervals of three days. On the other hand, the gas composition in the packages is changing during storage due to the dynamic nature of microbial and chemical of food and changes caused by permeability of packaging film, gas solubility in food, moisture evaporation etc. So, In order to optimize packaging conditions to achieve maximum shelf life of the product, modified atmosphere packaging systems modeling seems necessary. Hence, heat and mass transfer phenomena in order to predict the profiles of temperature and gas composition was studied. In this regard, a one-dimensional mathematical model was developed to describe simultaneous heat and mass transfer in part-baked Sangak bread packaged in modified atmosphere packaging during storage. Statistical analysis of the results of part-baked Sangak bread quality characteristics during storage showed that, carbon dioxide in headspace of package No significant effect was on product color, texture, volume and moisture, while the microbial load of the samples were thoroughly impressed by the atmosphere of the package. So that with increasing concentrations of carbon dioxide, the growth of total microorganisms, mold and yeasts was more limited. Also was observed all product quality characteristics changes significantly during storage time. So that the reduced moisture, increased crumb firmness, reduced crust firmness, reducing the volume, increased L * and a * values and reduced b * value color of part-baked Sangak bread was observed during 21 days. Finally, the high correlation between the temperature profiles, gas and relative humidity predicted and measured, indicated that developed model is able to predict changes temperature in different points of part-baked bread, surface of package, head space, gas composition in package and concentration of each gas in product during storage at different temperatures. Keywords: Modified atmosphere packaging, part-baked Sangak bread, Mass transfer, Heat transfer, Mathematical modeling, Thermophysical properties, quality characteristics, Microbial growth
در سال های اخیر افزایش سطح آگاهی مصرف کنندگان، تولید محصولات حداقل فرآوری شده و با کیفیت پایدار را از مهم ترین اهداف محققین و متخصصین علوم و صنایع غذایی قرار داده است. بسته بندی اتمسفر اصلاح شده، یکی از مؤثرترین و کاربردی ترین دستاوردهای تکنولوژی مواد غذایی در پاسخ به این نیاز مصرف کننده به شمار می آید. اساس این روش جایگزینی هوای بسته با ترکیب گازی مناسب به منظور افزایش عمر ماندگاری محصول می باشد. در حال حاضر حدود 30 درصد از گندم تولیدی کشور در زنجیره گندم، آرد و نان ضایع می شود. از آن جایی که شرایط نامناسب تولید و نگهداری نان یکی از مهم ترین دلایل این میزان ضایعات بوده، افزایش عمر نگهداری نان سنگک به عنوان یکی از نان های برتر دنیا از نظر ارزش غذایی و ویژگی های عطر و طعمی، در این تحقیق مورد توجه قرار گرفت. به طوری که از تکنولوژی نیم پخت کردن نان به عنوان یک روش مؤثر در به تعویق انداختن بیاتی و از بسته بندی اتمسفر اصلاح شده برای افزایش عمر ماندگاری آن استفاده گردید. به این منظور نان سنگک نیم پخته تحت سه ترکیب گازی مختلف شامل 100 درصد دی اکسید کربن، 30 درصد دی اکسید کربن: 70 درصد نیتروژن، 20 درصد دی اکسید کربن: 80 درصد نیتروژن و هوا به عنوان شاهد بسته بندی و به مدت 21 روز در دمای 25 درجه سانتیگراد نگهداری شد. طی دوره نگهداری، ویژگی های کیفی و میکروبی محصول از جمله رنگ، حجم، رطوبت، بافت، شمارش کلی و نیز شمارش کپک و مخمر در فواصل سه روز نمونه برداری ارزیابی گردید. از طرف دیگر، ترکیب گازی اولیه در بسته به دلیل ماهیت پویای میکروبی و شیمیایی مواد غذایی و نیز تغییرات ناشی از نفوذپذیری فیلم بسته بندی، انحلال گازها در ماده غذایی، تبخیر رطوبت و... طی نگهداری در حال تغییر می باشد. بنابراین، به منظور بهینه سازی شرایط بسته بندی و در نتیجه دستیابی به حداکثر عمر نگهداری محصول، مدل سازی سیستم های بسته بندی اتمسفر اصلاح شده ضروری به نظر می رسد. از این رو، در این تحقیق پدیده های انتقال جرم و حرارت با هدف پیش بینی ترکیب گازی فضای خالی بسته و پروفیل های دمایی نان سنگک بسته بندی شده تحت شرایط اتمسفر تغییر یافته مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا یک مدل ریاضی برای توصیف انتقال همزمان جرم و حرارت تک بعدی طی نگهداری نان سنگک نیم پخته بسته بندی شده تحت اتمسفر اصلاح شده بر روی نرم افزار MATLAB توسعه داده شد. تجزیه و تحلیل آماری نتایج حاصل از ارزیابی ویژگی های کیفی نان سنگک نیم پخته طی نگهداری نشان داد، دی اکسیدکربن موجود در فضای خالی بسته هیچگونه اثر معنی داری بر رنگ، بافت، حجم و رطوبت محصول نداشته در حالی که بار میکروبی نمونه ها کاملاً تحت تأثیر اتمسفر موجود در بسته قرار گرفت. به طوری که با افزایش غلظت دی اکسیدکربن، از رشد کل میکرواورگانیسم ها و نیز کپک و مخمرها ممانعت بیشتری به عمل آمد. همچنین مشاهده گردید تمامی خصوصیات کیفی محصول طی زمان نگهداری دستخوش تغییرات معنی داری می شوند. به طوری که کاهش رطوبت، افزایش سفتی مغز، کاهش سفتی پوسته، کاهش حجم، افزایش شاخص L * و a * و کاهش شاخص b * رنگ نان سنگک نیم پخته طی 21 روز مشاهده گردید. در نهایت همبستگی بالای مابین پروفیل های دمایی، گازی و رطوبت نسبی پیش بینی شده و اندازه گیری شده، نشان داد که مدل توسعه داده شده می تواند به خوبی تغییرات دما در هر نقطه از نان نیمه پخته، سطح بسته و فضای خالی آن و نیز ترکیب گازی موجود در بسته و غلظت آن ها در محصول را طی نگهداری در دماهای متفاوت پیش بینی نماید. کلمات کلیدی: بسته بندی اتمسفر اصلاح شده، نان سنگک نیم پخته، انتقال جرم، انتقال حرارت، مدل سازی ریاضی، خواص ترموفیزیکی، خصوصیات کیفی، رشد میکروبی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی