لینکدونی

جستجوی مطالب

لوگوی دوستان

پیوندها

طراح قالب

طراحی سایت علمی 

تاثیر اینترنت بر صنعت غذا  

پژوهشگران ژاپنی برای چشیدن مواد غذایی و سنجش کیفیت آن ها روبات ساختند  

اعلام زمان انتخاب واحد آموزکده کشاورزی نیشابور 

تذكر :

1-   ساعت انتخاب واحد در تمام روزها ازساعت 8 صبح الي 12 ظهر مي‌باشد

2-   انتخاب واحد در محل آموزشكده و از طريق شبكه انجام خواهد شد؛ لذا حضور دانشجويان با ارائه كارت دانشجويي الزامي است

3-   هر دانشجو با توجه به ورودي خود مي‌تواند فقط در تاريخ تعيين شده انتخاب واحد نمايند

4-   چنانچه دانشجويي به هر دليل نتواند در زمان مقرر انتخاب واحد نمايد آموزش هيچگونه مسئوليتي در اين خصوص نخواهد داشت و مسئوليت تصميم گيري به عهده شوراي آموزش مركز مي‌باشد

5- شروع  كلاسهاي درس از تاريخ 85/07/01  خواهد بود

6-   تاريخ حذف و اضافه روز سه شنبه85/07/18    از ساعت 8 صبح الي 12  بعد از ظهراعلام مي‌گردد

7-   نظر به اينكه انتخاب واحد بصورت رایانه ای انجام مي‌گيرد پس از تكميل ظرفيت كلاسها به هيچ عنوان انتخاب واحد براي آن گروه درسي انجام نخواهد گرفت لذا در صورت عدم مراجعه به موقع دانشجو ؛ امكان ايجاد اشكال در واحد هاي انتخابي خواهد بود

نرم افزار شیمی 

نرم افزارهاي شيمي را از طريق لينكهاي زير مي تونيد دانلود كنيد .

 ATOMS.EXE     CHEM2_US.zip      chemcal2.zip        chmcalc3.zip    chmspecs.zip crystal1.zip      ELEMENTS.zip         EQUIL.zip         flashw1a.zip         frmclb.zip  hmo10.zip            org_bl20.zip        PERI11.zip     PERTAB.EXE          ph10.zip   polar13a.zip       PTABLE10.zip      vsepr115.zip         waves10.zip      winvibes.zip   wmfcalc1.zip 

منبع: سایت دانشگاه ارومیه

برچسب های مواد غذایی هم آمریکایی ها را از خوردن باز نمی دارد  

30 درصد میوه ایران به خاطرنبود بسته بندی از بین می رود 

تبلیغات مواد غذایی سالم با محتوای نشاط آور با تخفیف بیشتری پخش می شود 

نخستین همایش تخصصی زعفران ایران در ژاپن برگزار می‌‏شود  

استفاده بهينه از ضايعات نان  

چكيده
در سالهاي اخير به دلايل متعدد از جمله كيفيت نامناسب نانهاي سنتي و قيمت پايين نان، كشور ما با انبوهي از ضايعات نان مواجه است ، بطوري كه گاهي تا 30% نان تبديل به ضايعات مي شود و با توجه به حجم بسيار بالاي مصرف نان در كشور، اين رقم بسيار قابل توجه مي باشد. بر اساس گزارش ايرنا، شهروندان ايراني سالانه 300 ميليون دلار نان ضايع مي كنند. با توجه به كپك زدگي بخش قابل توجهي از ضايعان نان، احتمال وجود مايكوتوكسين ها در آنها بسيار زياد مي باشد. مايكوتوكسين ها سموم قارچي هستند كه در حيوانات و انسان خاصيت جهش زايي و سرطان زايي دارند. در بين مايكوتوكسين ها 14 نوع سرطان زا وجود دارد و آفلاتوكسين ها قوي ترين و خطرناك ترين آنها هستند. وجود آفلاتوكسين ها در غذاي دام علاوه بر اينكه براي آنها بيماري زا است، وارد شير آنها شده و از طريق مصرف شير و ديگر فراورده هاي لبني وارد بدن انسان مي شوند. اين فرآورده هاي غذايي براي انسان مضر و بسيار خطرناك مي باشند. از طرفي با توجه به آلوده بودن درصد زيادي از شيرهاي توليدي كشور ما به آفلاتوكسين ها، امكان عرضه شير و فرآورده هاي لبني در بازارهاي بين المللي وجود ندارد. استانداردهاي موجود در بسياري از كشورها، حداكثر مقدار مجاز آفلاتوكسين¬ها را در غذاي دام و طيور، 20 ميكروگرم در كيلوگرم (ppb) تعيين نموده اند و البته حداكثر مقدار مجاز آن در شير، 5/0 ميكروگرم در كيلوگرم (ppb) مي باشد. با توجه به تحقيقات انجام شده در كشور ما مشخص گرديده است كه ميزان آفلاتوكسين در شير و فرآورده هاي لبني بيش از حد مجاز مي باشد. لذا با توجه به اينكه بخش اعظم ضايعات نان، كپك زده بوده و مصرف آنها درتغذيه دام غير مجاز است؛ در شرايط موجود معدوم نمودن ضايعات نان به دليل هزينه هاي مربوط به آسيب هاي انساني و خسارات مادي فراواني كه انواع سرطانهاي ناشي از مايكوتوكسين ها در پي دارد، مقرون به صرفه تر است. اما از طرفي با توجه به حجم بسيار بالاي اين ضايعات اگر به طريقي مايكوتوكسين هاي آن حذف و يا به حد مجاز تقليل يابند مي توان از آن در تغذيه دام استفاده نمود. لذا انجام تحقيق جهت تعيين ميزان واقعي آفلاتوكسين ها در ضايعات نان و انتخاب مناسب ترين روش حذف يا كاهش مايكوتوكسين ها از ضايعات نان و طراحي كارخانه عمل آوري نانهاي خشك ضايعاتي، امري ضروري بوده و در صورت تحقق آنها مي توان سالانه از مصرف توأم با مخاطره و همراه با خسارات انساني و مادي فراوان انواع سرطان و نيز هدر رفتن چند صد ميليون دلار ضايعات نان جلوگيري كرد.

مقدمه
بر طبق گزارش ايرنا گاهي تا 30 درصد نان تبديل به ضايعات مي شود كه با توجه به حجم بسيار بالاي مصرف نان در كشور ما سالانه حدود 300 ميليون دلار از گندم هاي توليدي و وارداتي ضايع مي شود. اين در حالي است كه كشور ما يكي از بزرگترين وارد كنندگان گندم در جهان است. كارشناسان از ضايعات نان به عنوان بزرگترين اسراف ملي ياد مي كنند و از اين رو ضمن تأكيد بر بهينه سازي مصرف، خواستار جلوگيري از هدر رفتن يارانه اختصاص يافته به نان هستند. آمار رسمي بيانگر اين موضوع است كه تا پايان سال 1381 بيش از 10 هزار ميليارد ريال، صرف يارانه نان شده است. همچنين يارانه نان، 79 درصد كل يارانه ها را در سال 1381 به خود اختصاص داده است كه البته با در نظر گرفتن يارانه گندم، دولت در سال 1381، دوازده هزار و چهارصد ميليارد ريال يارانه براي يك كالا پرداخته است. اما در نگاه عميق تر به اين مسأله متوجه خواهيم شد كه اين تنها بخش ناچيزي از ضرر و زياني است كه مصرف نامناسب نان ـ كه البته آن هم ناشي از كيفيت نامناسب نانهاي سنتي و قيمت پائين نان است ـ به همراه دارد. همانطوري كه مي دانيم تقريباً اكثر اين ضايعات نان كه به صورت نانهاي خشك مي باشد به مصرف تغذيه دام مي رسد. اين نانهاي خشك اكثراً به صورت كپك زده و حاوي سموم قارچي بوده كه براي انسان بسيار خطرناك و سرطانزا مي باشند. كاملاً واضح است كه هزينه هاي مربوط به آسيب هاي انساني و در درجه بعد هزينه هاي مادي درمان انواع سرطان هاي ايجاد شده توسط اين سموم بسيار بسيار بيشتر از ضرر و زيان اقتصادي ناشي از هدر رفتن گندم و يارانه دولت مي باشد. مطمئناً جدا از مسأله مربوط به آسيب هاي انساني، هزينه درمان، داروهاي مورد نياز و مسائل مرتبط با آن در هر مورد سرطان بسيار قابل توجه بوده و شايد يارانه اي كه دولت مجبور خواهد شد در دراز مدت براي آن بپردازد ـ با توجه به دوره طولاني درمان سرطانها و قيمت بالاي دارو و... ـ از يارانه گندم و نان هم بيشتر شود.

بحث
مايكوتوكسين ها
تعداد بسيار زيادي از كپك ها تركيبات سمي بنام مايكوتوكسين (Mycotoxin) توليد مي كنند. در قارچها و ساير ارگانيسم ها، متابوليت هاي اوليه تركيباتي هستند كه جهت رشد و تكثير ضروري مي باشند و متابوليت هاي ثانويه در انتهاي فاز لگاريتمي رشد تشكيل مي شوند و اهميت آشكاري در رشد و يا متابوليسم ارگانيسم ندارند. به طور معمول اين تركيبات هنگامي تشكيل مي شوند كه مقادير زيادي از پيش سازهاي متابوليكي اوليه نظير اسيدهاي آمينه، استات، پيروات و غيره تجمع يابد. در واقع سنتز مايكوتوكسين ها توسط قارچ روشي است كه از طريق آن، تركيبات پيش ساز مازاد بر نياز متابوليكي، كاهش مي يابد (6) و (8). در بين مايكوتوكسين ها، 14 نوع سرطانزا وجود دارد كه در اين ميان آفلاتوكسين ها (Aflatoxins) از نظر سرطان زايي قوي ترين تركيبات مي باشند. آفلاتوكسين ها توسط دوكپك آسپرژيلوس فلاووس (Aspergillus flavus) و آسپرژيلوس پارازيتيكوس(Aspergillus parasiticus) توليد مي شوند (12). آفلاتوكسين ها انواع مختلفي دارند، شامل آفلاتوكسين M2, M1 G2, G1, B2, B1 و مشتقات آنها كه آفلاتوكسين B1 قوي ترين نوع مي باشد (8). بازتاب نور اين شش توكسين در زير نور ماوراء بنفش (UV) به صورت زير مي باشد (8):
B2 , B1: آبي، G1 : سبز، G2: سبز ـ آبي، M1 : آبي ـ بنفش، M2: بنفش.
آفلاتوكسين ها در طيف وسيعي از مواد غذايي نظير خوراك دام و طيور، شير، آرد گندم، آرد سويا، كشمش، پنير، ماست، سوسيس هاي تخميري، گوشت هاي عمل آوري شده و ... مشاهده شده است (6). در صورت كپك زدگي خوراك دام و توليد آفلاتوكسين (AFB1) B1 در آن، مشتق 4-Hydroxy آن يعني آفلاتوكسين M1 ( AFM1) در شير مشاهده مي شود كه همانند AFB1 اثرات هپاتوتوكسيسيتي (Hepatotoxicity) و سرطان زايي دارد (1) و (4). البته بايد ذكر شود كه محققين مختلف وجود آفلاتوكسين هاي M4 , M2 , M1 را در شير گزارش كرده اند كه همگي آنها مشتقات آفلاتوكسين هاي B1 و B2 مي باشند. اما مهمترين آفلاتوكسيني كه در شير و فرآورده هاي لبني وجود دارد نوع M1 مي باشد(9) و (17).
در مورد حداكثر مقدار مجاز AFB1 و AFM1 در كشورهاي مختلف قوانين متنوعی وجود دارد اما به طور معمول حداكثر مقدار مجاز AFB1 را در خوراك دام 20-10 ميكروگرم در كيلوگرم در نظر مي گيرند . مطالعات مختلف نشان داده اند كه ميزان توليد AFM1 در شير چيزي حدود 2-1% ميزان AFB1 در خوراك دام مي باشد. بنابراين در بسياري از كشورها حداكثر مقدار مجاز AFM1 را در شير 5/0-01/0 ميكروگرم در ليتر تعيين مي كنند (8) و (13). با توجه به اينكه در عمده كشورهاي در حال توسعه از جمله ايران، حجم قابل توجهي از خوراك دام آلوده به كپك و در نتيجه آفلاتوكسين هاي متنوع بخصوص AFB1 ميباشد وجود AFM1 در شير دامها امري طبيعي مي باشد. حتي در كشورهاي توسعه يافته نظير آمريكا نيز گاهي اوقات شيوع هاي گسترده اي از AFM1 را در شيرهاي توليدي مي توان ديد. در مورد نحوه اثرات سرطان زايي آفلاتوكسين ها مطالعات متعددي توسط محققين مختلف انجام شده است و اكثر محققين بر اين عقيده اند كه آفلاتوكسين ها بخصوص نوع B1 كه قوي ترين و سمي ترين نوع نيز هست از طريق اتصال به ملكولهايDNA سلول و ايجاد جهش هاي نقطه اي در آن و اختلال در سنتز DNA اثر خود را مي گذارند. البته بجز اسيدهاي نوكلئيك، ساير ماكروملكولهاي سلولي نيز ممكن است تحت تأثير آفلاتوكسين ها قرار بگيرند (11) و (16). مشخص شده است كه تركيبات آنتي اكسيداني BHA و BHT قادرند خاصيت جهش زايي AFB1 را به ميزان دو برابر افزايش دهند (15). همچنين ثابت شده است كه سميت آفلاتوكسين ها در حيوانات جوان و جنس نر بيشتر مي باشد. روش هاي مختلفي جهت اندازه گيري مقدار آفلاتوكسين ها در خوراك دام و مواد غذايي وجود دارد از جمله EIA , ELISA , RIA, TLC , HPLC (13) و (17). البته بايستي توجه داشت كه در هركشوري با توجه به امكانات موجود بايستي سعي شود كه از دقيق ترين و ارزان ترين روش جهت اندازه گيري اين سموم بسيار خطرناك استفاده شود و سپس با مشخص كردن ميزان تقريبي سموم در مواد غذايي مختلف بخصوص خوراك دام، حد مجازي براي آن تعريف شده و همچنين راههايي جهت حذف يا كاهش اين سموم در مواد غذايي معرفي شود.
در مورد تأثير يا عدم تأثير فرآيندهاي مختلف بر روي آفلاتوكسين M1 موجود در شير مطالعات و تحقيقات بسياري انجام شده است. در مورد تأثير حرارت پاستوريزاسيون و استريليزاسيون، بعضي از محققين بر اين عقيده اند كه ميزان AFM1 در طي اين فرآيندها كاهش مي يابد اما اكثر محققين بر اين باورند كه حرارت بر روي اين سموم تأثيري ندارد. در مورد تأثير سرد كردن و انجماد نيز نظراتي مشابه با تأثير حرارت وجود دارد (14). بعضي از محققين بر اين باورند كه در فرآورده اي نظير ماست كه محيطي اسيدي دارد مقدار AFM1 فعال كاهش مي يابد اما اين نظريه بوسيله محققين ديگر مورد قبول واقع نشده است. در تهيه انواع پنير با توجه به اينكه آب پنير يا whey از لخته يا Curd جدا مي شود، بعضي از دانشمندان معتقدند كه AFM1 در آب پنير قرار گرفته و بنابراين در خود پنير AFM1 وجود ندارد اما اكثر محققين نشان داده اند كه AFM1 هم در خود لخته پنير و هم در آب پنير وجود دارد و حتي گفته مي شود كه مقدار AFM1 در لخته پنير بسيار بيشتر از آب پنير مي باشد. در شيرهاي تغليظ شده نيز وجود AFM1 ثابت شده است. در مورد خامه و كره گفته مي شود كه با توجه به اينكه AFM1 بيشتر تمايل دارد كه در فاز آبي قرار گيرد بنابراين در هنگام تهيه خامه و كره، اين ماده به ميزان خيلي كم وارد خامه و كره شده بنابراين ميتوان گفت كه در بين محصولات لبني كره و در درجه بعد خامه داراي كمترين ميزان آفلاتوكسين ميباشند (3) و (10).
با توجه به مجموع مطالب ذكر شده، محققين سالهاست كه در تلاشند تا به طريقي اين آفلاتوكسين ها را از مواد غذايي مختلف از جمله خوراك دام و شير حذف نمايند و راههايي نيز تاكنون پيشنهاد شده است.
سولفيت ها و بي سولفيت ها از جمله افزودني هاي غذايي هستند كه به طور گسترده و به منظورهاي مختلفي در مواد غذايي استفاده مي شوند. مطالعات متعددي نشان داده اند كه سولفيت ها و بي سولفيت ها قادرند AFB1 را شرايط آزمايشگاهي و در بعضي مواد غذايي مثل ذرت تجزيه و غير فعال كنند. همچنين بر پايه اين نتايج تحقيقاتي نيز بر روي شير انجام شده است و نشان داده شده كه بي سولفيت پتاسيم 4/0% قادر است ميزان AFM1 را در شير كاهش دهد (2) و (5) و (7).
پراكسيد هيدروژن در بعضي مواد غذايي از جمله بادام زميني قادر به تجزيه AFB1 بوده، در شير نيز در غلظت حدود 6% در كاهش غلظت AFM1 مؤثر مي باشد (2) و (8). عده اي از دانشمندان تأثير H2O2 را در كاهش آفلاتوكسين ها در خوراك دام بررسي نموده و نتايج مختلفی بدست آورده اند (14).
اشعه ماوراء بنفش (UV) قادر است كه بعضي از انواع آفلاتوكسين ها از جمله AFM1 را در شير تجزيه كند. مطالعات نشان داده است كه تأثير اشعه ماوراء بنفش در حضور حرارت افزايش مي يابد. همچنين بيان مي شود كه تأثير اشعه ماوراء بنفش در كاهش مقدار آفلاتوكسينها در pH هاي مختلف، متفاوت مي باشد و در اين مورد گزارشات متنوعي وجود دارد. بعضي از محققين معتقدند كه استفاده توأم H2O2 و اشعه ماوراء بنفش تأثير بيشتري در كاهش مقدار آفلاتوكسين ها در مواد غذايي دارد (18) و (19).
در مورد مكانيسم تأثير تمام اين تركيبات بر روي آفلاتوكسين ها نيز تحقيقات بسياري انجام شده است و نظريه مختلفي نيز ارائه شده است كه از ذكر آنها در اين مقاله خودداري مي شود.
در نهايت مي توان گفت كه اگر چه كه به عقيده كارشناسان ضايعات نان بزرگترين اسراف ملي می باشد اما در نگاهي عميق تر مي توان متوجه شد كه علاوه بر اين مطلب، ضايعات نان يكي از بزرگترين تهديد كننده هاي سلامت عمومي جامعه نيز بوده و حتي اگر تنها و تنها به جنبه اقتصادي قضيه توجه شود مطمئناً در دراز مدت، ضرر و زيان اقتصادي ناشي از مصرف توأم با مخاطره آنها، با توجه به هزينه هاي گران درمان سرطان ها و مسائل مرتبط به آن از هدر رفتن چند صد ميليون دلار يارانه گندم و نان نيز بيشتر مي باشد. لذا با توجه به مجموع مطالب ذكر شده پيشنهاد مي شود كه با انجام تحقيقات لازم، مناسبترين روش حذف و يا كاهش مايكوتوكسين ها از ضايعات نان ـ كه يكي از مهمترين منابع مايكوتوكسين در خوراك دام مي باشد ـ انتخاب و با طراحي كارخانه هاي عمل آوري نانهاي خشك ضايعاتي ، سالانه از مصرف توأم با مخاطره و يا هدر رفتن چند صد ميليون دلار ضايعات نان جلوگيري نمود.

منبع:  www.iranfoodnews.com

استخراج رنگ زرد خوراكي از ضايعات كارخانه‌هاي توليد كنسانتره‌ي پرتقال 

نقش تنوع زيستي به عنوان دستمايه اصلي بيوتكنولوژي در امنيت غذايي 

مقدمه:
پيش بيني مي شود تا سال 2030 جمعيت انساني در سراسر جهان بيش از 50% رشد كند. در گذشته جهت تامين افزايش تقاضا براي مواد غذائي هم از طريق اصلاح نژاد دامها و هم از طريق برداشت بيشتر از زمين هاي كشاورزي ضمن افزودن مواد غذايي بيشتر به اين زمين ها بدست مي آمد. اما اينكه در آينده بتوان با افزايش مواد غذايي بيشتر به زمين هاي كشاورزي برداشت بيشتري از اين زمين ها داشته باشيم به سختي قابل پيش بيني است.
امنيت غذايي از جمله مباحث جهاني است كه بر مفهوم دسترسي به غذاي كافي براي تمام مردم در تمام اوقات به منظور زندگي سالم و فعال. اخيرا لغت كشاورزي پايدار به صورت روز افزون تري مورد استفاده واقع مي شود.. مفهوم تنوع زيستي پايدار نيز در اين راستا به عنوان يك هدف مطلوب مطرح مي گردد و دلالت بر حفظ تنوع گياهي و دامي موجود و يا بهبود آن دارد. به طور كلي واژه ذخائر در كشاورزي به دو مفهوم مورد استفاده قرار مي گيرد. 1- ذخائر ذاخلي مانند خاك، آب، گياهان و دامهاي بومي 2- ذخائرخارجي كه از خارج وارد سيستم مي شود كانند كودهاي شيميايي و سموم دفع آفات نباتي. تنوع زيستي به گوناگوني اشكال حيات بر روي كره زمين( در سه سطح اكوسيستم، گونه و ژن) و بر هم كنش اين عوامل اطلاق مي شود. در دهه اخير با افزايش روند نابودي محيط زيست ذر سطح جهان توجه متخصصان به مسئله تنوع زيستي معطوف شده است. حفاظت و بهره برداري از منابع ژنتيكي ارزشمند در كشاورزي از اهميت فوق العاده اي برخوردار است. منابع ژنتيكي در حقيقت ماده خام و دستمايه اصلي پژوهشگران براي توليد فرآوردهاي زيستي مي باشد كه بدون آن فن آوري زيستي دستاوردي نخواهد داشت. بنابراين به موازات گسترش فنون بيوتكنولوژي حفاظت ذخائر ژنتيكي را بايد به عنوان سرمايه و ثروتي كه روز به روز ارزش بيشتري پيدا مي كند در راس اولويتهاي تحقيقات قرار داده و با يك برنامه ملي و همه جانبه امكان حفاظت و بهره برداري هر چه بهتر از ژنهاي موجود در تنوع زيستي موجود كشور را در برنامه هاي فن آوري زيستي موجود در كشور را فراهم نمود.

تنوع زيستي جانوري:
در سراسر جهان بيش از 30 سال است كه بانكهاي ژن براي نگهداري تنوعهاي ژنتيكي گياهان وجود دارد و اين در حالي است كه فقط در چند كشور از جهان است كه بانكهاي ژن براي دامهاي مزرعه اي وجود دارد، يك بنياد علمي براي ايجاد بانك ژن دامهاي مزرعه اي براي اتحاديه اروپا بسيار ضروري مورد نياز است. همانطور كه اختلافاتي در بين دامها از نقطه نظر ميزان توليد و صفات كيفي آنها ميتوان مشاهده نمود، در زمينه سلامتي و توليد مثل و صفات ظاهري بدن آنها نيز اين اختلاف را ميتوان در آنها ديد. اين اختلاف ظاهري در نتيجه اختلاف در توان ژنتيكي و مديريت در اين دامها بوجود مي آيد.

بر اساس آمارهاي موجود در سطح جهان بيش از 50 درصد مهره داران در دسته جانوران در خطر انقراض قرار گرفته اند. از سال 1600 تا كنون حداقل 800 مورد انقراض گونه هاي جانوري به ثبت رسيده است. تنوع زيستي يك عامل اساسي و مورد نياز براي جمعيتها در جهت تكامل و مقابله با تغييرات محيطي و مهمترين عامل جلوگيري از انقراض موجوذات زنده و حفاظت از تنوع زيستي محسوب مي شود و كاهش آن اغلب سبب كاهش قدرت توليد مثل و ماندگاري مي گردد.
پهنه جعرافيايي گسترده و تنوع اقليمي كم نظير و موانع طبيعي گوناگون سبب شده است تا در طول زمان تنوع ژنتيكي بي نظيري در كشور ايجاد و تثبيت شود و كشور ايران در زمره مناطق منحصر به فرد از لحاظ تنوع زيستي قرار گيرد. تنوع شرايط اقليمي و به تبع آن انتخاب طبيعي در ساليان متمادي سبب توليد حيواناتي شده است كه از نظر ژنتيكي محسوب مي شود. بر طبق گزارشات سازمان خواربار جهاني ملل متحد ايران از جمله مناطقي است كه كمتر دستخوش تعييرات در زمينه ذخائر ژنتيكي دام و طيور بوده است.
گونه هاي نادري مانند يوز پلنگ و گورخر آسيايي، گوزن زرد ايراني و سياه خروس و قرقاول نمونه هايي از تنوع ژنتيكي جانوران ايران هستند.
چرا بايد تنوع ژنتيكي در دامهاي مزرعه اي حفظ شود؟
-5-1- ايجاد فرصتهائي براي تامين تقاضاي آينده بازار
- بيمه شدن در مقابل تغييراتي كه ممكن است در اثر تغيير در شرايط توليد مواد غذائي در آينده پيش بيايد:
ارزش اقتصادي ، اجتماعي حفظ ذخائر ژنتيكي دامها در حال حاضر
ايجاد فرصتهائي براي تحقيقات:
دلائل فرهنگي و تاريخي براي حفظ ذخائر ژنتيكي
- ارزشهاي اكولوژيكي حفظ ذخائر ژنتيكي دام

تنوع زيستي گياهي:
منابع ژنتيك گياهي از ارزشمندترين ذخاير هر كشوري محسوب مي گردند. ايجاد ارقام گياهي با عملكرد بالا به منظور دستيابي به امنيت غذايي منوط به دسترسي به اين منابع مي باشد. ايران داراي يكي از غني ترين منابع ژنتيكي گياهي دنياست كه بيش از 8000 هزار گونه تخمين زده مي شود.. كشور ما به ويژه بعنوان يكي از مراكز اصلي پيدايش و تنوع گياهان زراعي نظير گندم، جو، يولاف، چاودار، نخوذ، عدس، گلرنگ و بسياري از درختان ميوه، گياهان علوفه اي و سبزيجات و گياهان زينتي و دارويي به شمار مي رود.
حفاظت، شناسايي و استفاده پايدار از اين تنوع ژنتيكي فوق العاده كه در منابع ژنتيكي ايران مشاهده مي شود براي موفقيت هر برنامه بهنژادي و يا بيوتكنولوژي گياهي امري حياتي است.
تنوع ژنتيكي موجودات زنده سرمايه گرانبهايي است كه طي قرون و اعصار پديده آمده و حاصل تجربه اي بسيار طولاني از برهم كنش ژنوتيپ و محيط مي باشد كه از زمانهاي گذشته به نسل كنوني به ارث رسيده است.
آنچه مهم و قابل تامل است اين كه تنوع موجود در دامهاي بومي يك امر كاملا منحصر به فرد و بسيار ارزشمند مي باشد و به هيچ وجه قابل جايگزين شدن نيست زيرا اگر چه بيوتكنولوژي جديد مي تواند در اصلاح نژادها كمك كند ولي هرگز قادر به ايجاد تنوع از دست رفته نيست. در همين زمينه يك تهديد جدي براي از بين رفتن تنوع زيستي و ذخائر ژنتيكي وجود دارد و آن ورود دامهاي خارجي به يك كشور است . نبايد فراموش كرد كه نژادهاي بومي اگر چه علارغم توليد كمي و ذهنيت منفي كه در موردشان ايجاد شده داراي مقاومت بالا و سازگاري مناسب نسبت به شرايط محيطي مي باشد. بطور كلي طبق گزارش جمع آوري شده توسط توكليان و همكاران(1376) در ايران حدود 8 توده گاو بومي، 3 تيپ گاوميش، 28 نژاد گوسفند، 12 نژاد بز، 10 نژاد اسب و 17 توده مرغ بومي و 6 نژاد شتر وجود دارد
منابع
نجاتي جوارمي، اردشير. ژنتيك حفاظت: نگاهي به تنوع ژنتيكي جانوري در ايران. مجموعه مقالات هشتمين كنگره ژنتيك ايران. صفحه 21.
نجفي، انوشيروان. مديريت تنوع زيستي: تنوع زيستي ايران، فرصتها و تهديدها. مجموعه مقالات هشتمين كنگره ژنتيك ايران. صفحه 20.
مظفري، جواد. تنوع ژنتيكي گياهان ايران. مجموعه مقالات هشتمين كنگره ژنتيك ايران. صفحه 23.
توكليان ، جواد.. ذخائر ژنتيكي دام و طيور كشور. انتشارات موسسه تحقيقات علوم دامي كشور.
(( پارس بیولوژی ))

بررسي وضعيت و امكان سنجي بازيابي و توليد مواد با ارزش از ضايعات كشاورزي و صنايع تبديلي وابسته  

چکيده

در اين تحقيق مطالعاتی حول محور ارزيابی فنی اقتصادی روی بحث تبديل ضايعات و پسماندهای 17 محصول عمده کشاورزی در ايران شامل: 1- گندم و جو 2- شلتوک 3- دانه های روغنی 4- گوجه فرنگی 5- ضايعات سيب زمينی 6- چغندر قند 7- پنبه 8- نيشکر 9- مرکبات 10- سيب 11- انگور 12- خرما 13- پسته 14- بادام 15- گردو 16- چای 17- زيتون صورت گرفته است.

مقدمه
سالانه ميليون ها دلار ارز جهت واردات موادي شامل:

- خوراك دام و طيور، انواع پروتئين هاي مصرفي انسان، دام و طيور و مواد مكمل آن

- انواع اسيد هاي آمينه و آلي مثل ليزين، آلانين، سيتريك، لاكتيك، گلوتاميك و .....

- انواع مواد شيميايي مثل الكل ها، فورفورال، پكتين، استن و ....

- انواع اسانس ها براي مصارف صنايع غذايي و بهداشتي

- انواع كاغذ و خمير آن

از كشور خارج مي شود و اين روند هر سا له سير صعودي به خود مي گيرد، اين در حاليست كه حجم دور ريز ضايعات كشاورزي در مزارع كشور قابل تأمل ميباشد. اين مسئله زماني اهميت خود را نشان ميدهدكه بدانيم ضايعات و پسماندهاي مزارع در ديگر كشورها منبع اصلي تأمين مواد مذكور براي صادرات به ايران وكشورهاي مشابه مي باشند. در تمامي فرايند هاي كشاورزي و صنايع مربوطه علاوه بر توليد محصولات اصلي، محصولات جانبي نيز توليد مي شود كه حجم وسيعي را شامل مي گردد و به علت اين كه محدودة وسيعي براي به كارگيري اين محصولات وجود دارد، بسياري از كشورهاي پيشرفته و در حال توسعه، ارزش بالاتري را براي آنها در نظرمي گيرند، بگونه ايكه در بعضي موارد از محصول اصلي نيز بسيار با ارزش تر مي باشد. از طرفي براساس آمارهاي موجود در ايران تقريباً نيمي از محصولات كشاورزي بدون اينكه به مصرف برسد در مراحل مختلف از بين مي روند و صنايع تبديلي موجود در ايران به آن حد از رشد نرسيده كه بتواند از تمامي اجزاء يك محصول كشاورزي بهره مناسب و كامل را ببرد. همانطور كه ذكر شد، كليه اقلام وارداتي مذكور و صدها ماده پر ارزش ديگر در حال حاضر در سراسر دنيا از ضايعات و محصولات جانبي كشاورزي و طي يك برنامه منسجم در صنايع تبديلي توليد مي شوند و با توجه به آمار و ارقام مربوط به حجم مواد مذكور در ايران در صورت داشتن برنامه اي مدون و ساز و كار مناسب در جهت برنامه ريزي، كسب تكنولوژي هاي نداشته و ساماندهي داشته ها مي توان از اين مواد كه در اكثر مواقع نيز مسايل زيست محيطي حادي را هم بدنبال دارد در جهت استفاده بهينه و تبديل آنها به مواد با ارزش گامي در جهت شكوفايي اقتصاد كشاورز و كشاورزي برداشت. گزارشات منتشر شده جهاني نشان مي دهد كه كار بر روي اين زمينه يعني دست يابي به فرايندهايي مقرون به صرفه و قابل انجام جهت بازيافت و فرآوري محصولات جانبي و ضايعات در سالهاي اخير رشد فراواني داشته است و بي شك در اين رابطه علم بيو تكنولوژي نقشي اساسي داشته است. 1-4 در اين تحقيق، با بررسي جامع بر روي كليه محصولات كشاورزي كه در داخل كشور توليد مي‌گردد، مهمترين اقلامي را كه مي توان برروي ضايعات آنها سرمايه گذاري نمود انتخاب و مطالعه شده است. اقلام مورد مطالعه شامل. ضايعات كشاورزي و صنعتي، گندم، شلتوك، دانه هاي روغني، گوجه فرنگي، سيب زميني، چغندر قند، پنبه، نيشكر، مركبات، سيب، انگور، خرما، پسته، بادام، گردو، چاي و زيتون مي گردد که به جهت محدوديت صفحات به تشريح اطلاعات بدست آمده در مورد تعدادي از موارد مذکور پرداخته ميشود.

1-      گندم5-8

گندم گذشته از جنبه تجارتي مهم آن در دنيا، سلاحي كارآمد در مناسبات سياسي و جهاني است كه روز به روز بر اهميت كاربردي آن افزوده مي شود. با اينكه جمعيت ايران در حدود 1% جمعيت جهان است ولي در حدود 5/2% گندم جهان را مصرف مي كند كه اندازه اي خارج از تعادل سطوح استاندارد بين المللي است و تا حدود زيادي خبر از ضايعات بالا و مصرف آن بوسيله دام و طيور مي دهد. گندم همانند انرژي، كالايي راهبردي شناخته مي شود و از شاخص هاي مهم كشاورزي محسوب مي‌گردد. در حال حاضر سهم بزرگي از پتانسيل كشاورزي كشور به توليد گندم اختصاص دارد يعني رقمي در حدود 1/5 ميليون هكتار (مركز آمار ايران 79) كه با احتساب 25% ضايعات تقريبي گندم در كشور در واقع حدود 3/1 ميليون هكتار از اراضي مستعد كشور، با صرف كليه نهاده هاي زراعي، ضايع مي شود و اين با هدفهاي كشاورزي در رسيدن به خود كفايي در تضاد است. بطور كلي ضايعات گندم را مي توان به بخش هاي زير تقسيم نمود:

1- ضايعات كاشت

ضايعات در اين مرحله ، مقدار اضافه مصرف بذر است كه معمولاً حدود 20% برآورد مي شود و عمدتاً ناشي از خلاء تكنيكي و استفاده از شيوه هاي منسوخ كاشت مي باشد كه برابر 3/1 % كل گندم مصرفي كشور و يا 2%‌ كل گندم توليدي كشور است.

2- ضايعات پيش از برداشت

شامل ضايعات تأخير برداشت است كه بصورت ريزش يا سبز شدن روي خوشه در نواحي باران خيز حاصل مي شود. در يك طرح تحقيقاتي تلفات قبل از برداشت معادل 9/54 كيلوگرم در هكتار اندازه گيري شده است.

3- ضايعات برداشت

ضايعات در مرحله برداشت با كمباين شامل تلفات سكوي برش (%2- 5/0)، تلفات واحدهاي كوبنده (%1-5/0)، جداكننده (%4/0-2/0)، تميز كننده (%2/0-04/0) ‌و ساير عوامل است.
4- ضايعات پس از برداشت

اين ضايعات را مي توان به 4 دسته ضايعات حمل و نقل و ريخت و پاش (%5/5)، ضايعات بوجاري (%2/0)، ضايعات انبارداري (4%) و ضايعات تبديل (%5) طبقه بندي نمود.

از طرفی محصول جانبي گندم کاه می باشد. قرنهاست از كاه بعنوان ماده اوليه ساخت كاغذ (مخصوصاً در چين) استفاده مي شود. هم اكنون درمناطقي نظير اروپاي شرقي، آمريكاي جنوبي، خاورميانه و آسيا کاه بعنوان ماده اوليه مهم در صنعت خمير كاغذ مي باشد. دليل اصلي تداوم كاربرد كاه در ساخت كاغذ سهولت دستيابي به آن به عنوان پسماند توليد مواد غذايي است. اما مشكل هزينه هاي كارگري جهت جمع آوري، ذخيره سازي و جابجايي، كاربرد اين ماده را بيشتر به كشورهايي كه داراي نيروي انساني ارزان هستند و فرايندهايي كه كارخانجات مقياس كوچك نياز دارند محدود كرده است. موارد استفاده ديگر كاه عبارتند از:

1- تغذيه دام، 2- منبع سوخت و توليد انرژي در كشورهاي غربي، 3- بستر دامها، 4- توليد پروتئين، 5- توليد كودهاي آلي، 6- افزايش حاصلخيزي خاك

2-      دانه هاي روغني9-10

استخراج روغن از 5 دانه روغني مهم كه عبارتند از بذر سويا، پنبه دانه، آفتابگردان، بادام زميني و شلغم روغني به روشهاي مختلف شامل: استفاده از حلال و استفاده از فشار و گاهی استفاده از دو روش فوق بصورت توأم، صورت مي گيرد. محصول جانبي فرايند هاي روغن كشي كنجاله نام دارد كه داراي مقدار نسبتاً زيادي پروتئين بوده و چنانچه كه خوب تهيه شده باشد اسيدهاي آمينه متشكل آن از لحاظ ميزان و قابليت جذب در حد مطلوبي است و به همين جهت در جيره غذايي دام و طيور براي تامين قسمت قابل توجهي از پروتئين و بعضي از اسيدهاي آمينه ضروري استفاده مي گردد.

3-      نيشكر (محصولات جانبي صنعت توليد شكر از نيشكر)11-12

مقدار توليد نيشكر در سال 1376 ، 2059 هزار تن بوده است از آنجا كه از هر 100 تن نيشكر 25 تن سرني، 35 تن با گاس تر، 10 تن شكر، 4 تن ملاس بدست مي آيد لذا مقدار باگاس و ملاس توليد شده در اين سال به ترتيب 720 و 82 هزار تن مي باشد. از باگاس نيشكر به عنوان سوخت در توليد برق، زغال چوب و متان و همچنين در صنايع سلولزي در توليد كاغذ، فيبر، مقوا و نئوپان استفاده مي شود. از طرف ديگر باگاس به عنوان يك ماده ليگنو سلولزي در توليد فورفورال، آلفا سلولز، اگزيليكول، انواع پلاستيك ها و خوراك دام استفاده مي شود. يكي ديگر از محصولات جانبي توليد شكر از نيشكر، ملاس است. ملاس شربت قندي حاصل از استحصال كريستالهاي شكر است كه به وسيله سانتريفوژ كردن بدست مي آيد. اين مايع حاوي مقدار زيادي قند مي باشد كه در شرايط متعارف قابل استخراج و كريستاليزاسيون نمي باشد. از ملاس نيشكر در صنايع تخميري در توليد موادي مانند اسيد استيك، سركه، استن، بوتانل، اسيد سيتريك، اسيد لاكتيك، گلسيرول. خمير مايه، آنتي بيوتيك ها، ليزين، گلوتاميك اسيد مي توان توليد كرد. همچنين از ملاس در توليد الكل، خوراك دام، كود، دكستران و صمغ استفاده مي شود. از گل صافي كه در تصفيه شكر بدست مي آيد مي توان موادي مانند چربي ها و موم استخراج كرد و يا از آن براي توليد كود و خوراك دام استفاده مي شود.

4- مركبات13-14

كشور ايران با برداشت سالانه 3 ميليون و 51 هزارتن مركبات از 200 هزار و 105 هكتار باغهاي بارور، هفتمين توليد كننده مركبات در جهان و با توليد 000/640 تن ليموترش اولين توليد كننده در آسيا و چهارمين در جهان است. ضايعات در كشور ما شامل ضايعات برداشت، حمل و نقل، نگهداري و تبديل آنهاست. جدول زير ميزان ضايعات تبديل حدود 000/900 تن مركبات را نشان مي دهد. تفاله باقيمانده از فرايند آبگيري مركبات در حدود 50% وزن ميوه را شامل مي شود. اين تفاله ماده اوليه اي براي توليد محصولاتي مانند پكتين، غذاي دام، پوست شيرين شده، روغن پرس سرد، ملاس، ليمونن، مارمالاد و ژله پوست مركبات، محصولات حاصله از هسته مركبات، فلاونوييدها و … است.

قندها بصورت كربوهيدارتهاي محلول در تمام قسمت هاي ميوه مركبات به استثناي آب ميوه هاي اسيدي مانند آب ليمو وجود دارند و نزديك به 40% وزن خشك پوست ميوه هاي پرتقال و گريپ فروت را تشكيل مي دهند كه در اين ميان گلوكز، فروكتوز و ساكاروز از قندهاي اصلي هستند. مواد غير قابل حل در الكل در پوست مركبات شامل 50-30% مواد پكتيني، 40-20% سلولز، 20-10% همي سلولز مي باشد. تفاوتهاي زيادي بين تركيبات شيميايي تفاله مركبات مناطق مختلف وجود دارد. در ذيل به تعدادي از فرآورده هاي حاصله از محصولات جانبي فرآيند مركبات اشاره ميشود:
1- پالپ خشك شده و ملاس مركبات، 2- پكتين: منبع اصلي توليد پكتين پوست مركبات مي باشد. پكتين به عنوان عامل ژله اي در تهيه مرباجات و برخي شيريني ها كاربرد داشته و حدوداً 3% پوست مركبات را شامل مي شود، 3- قرص هاي مركبات: قرص هاي مركبات توليد شده از پوست مركبات بصورت مكمل غذايي دارويي به غذاي دامهاي شيري و گوشتي اضافه مي شود، 4- مواد حاصل از تخمير ضايعات مركبات: فرايندهاي تخميري براي افزايش ارزش اقتصادي محصولات جانبي و تبديل ضايعات به فراورده هاي مفيد نقش مهمي دارند. محصولات تخميري مختلفي از جمل اتانول، متان، پروتئين تك ياخته (scp) اسيدهاي آمينه، اسيد پيرويك، 2 و 3- بوتيلن گليكول و پكتين ميكروبي را مي توان از ضايعات مركبات توليد نمود.

5- انگور12

تفاله انگور يك پسماند ليگنوسلولزي و باقيماندة فرآيند آب گيري از ميوه انگور است. تفاله انگور حدود بيست درصد وزن مرطوب ميوه اوليه را تشكيل ميدهد. به طور معمول اين پسماند در زمين مدفون مي‌شود. اما اين روش علاوه بر هزينه بر بودن باعث مشكلات زيست محيطي نيز مي شود. از طرفي به دليل ميزان پروتئين و هضم پذيري پايين، كاربرد مستقيم تفاله به عنوان خوراك دام چندان مناسب نيست. بنابراين در سالهاي اخير توجه محققين به بازيافت محصولات مفيد از تفاله انگور و بهبود كيفيت آن براي خوراك دام جلب شده است. ميزان توليد انگور در كشور در سال 1376، 2150 هزار تن بوده است و مقدار قابل توجهي از آن جهت توليد آب انگور در كارخانجات صنايع تبديلي مورد استفاده قرار گرفته است. تركيب شيميايي تفاله انگور به طور قابل توجهي نسبت به نوع انگور و نوع فرآيند آبگيري (پرس داغ يا سرد) متغير است. اما به طور كلي تفالة انگور حاوي مقادير نسبتا زيادي قند (عمدتاً، گلوكز، فروكتوز و ساكارز)، تارتارات، آنتوسيانين و فيبر خام است كه مي توان آنها را بازيابي و مورد استفاده قرار داد. از تفاله انگور مي توان با تخمير حالت جامد يا غوطه ور اتانول توليد كرد. تفاله انگور از نظر ميزان تاتارات خيلي غني است. پس از تخمير الكلي تفاله، تارتارات موجود در پسماند را مي توان با آب داغ استخراج كرد. تفالة انگور منبع خوبي از آنتوسيانين ها است. آنتوسيانين ها رنگدانه هاي طبيعي موجود در ميوه ها و سبزيجات هستند. اين رنگدانه ها در محدودةpH بين 3-1 رنگ قرمز از خود نشان داده و مي توانند در بعضي مواد غذايي با اسيديتة بالا مورد استفاده قرار گيرند. فيبر خام موجود در تفالة‌ انگور را به دو صورت مي توان مورد استفاده قرار داد. صورت اول هضم بي هوازي آن براي توليد متان است و صورت غني سازي آن از نظر ميزان پروتئين و استفاده از آن به عنوان خوراك دام است. از طرف ديگر هسته انگور منبع با ارزشي براي تهيه روغن جهت مصارف خوراكي و صنعتي است. حدود 26-23 درصد از تفاله انگور را هسته هاي آن تشكيل مي دهد. تركيب اسيدهاي چرب استخراج شده از آن شامل اسيد ميريستيك، پالمتيك، استئاريك، اولئيك و لينولئيك است بالاترين مقدار آن اسيد لينولئيك است. ميزان كل اسيدهاي چرب اشباع شده و غير اشباعي هسته انگور به ترتيب 13-12 و 87-86 درصد مي باشد. بطور كلي محصولات بازيابي مفيد از تفاله انگور در شكل زير بصورت خلاصه نشان داده شده است.

6- خرما3،4،12

خرما از محصولات عمده كشارزي ايران است و حدود 60 درصد وزن خشك آنرا قند تشكيل مي دهد. مناطق عمده كشت خرما در ايران استانهاي خوزستان، هرمزگان، بوشهر، سيستان بلوچستان، فارس، كرمان مي باشد. ميزان توليد خرما در كشور در سال 1376، 877 هزار تن بوده است. بدليل نامرغوب بودن حدود 30 درصد خرماي توليد شده در كشور مستقيماً جذب بازار مصرف نمي شود و مي بايست در واحدهاي صنايع تبديلي و فرآوري تبديل به فرآورده هاي با ارزش شود. اين فرآورده ها به دو بخش تخميري و غير تخميري تقسيم بندي مي شود. از آنجاكه خرما حاوي درصد زيادي قند است لذا به عنوان منبع كربني در فرايندهاي تخميري استفاده مي شود. مهمترين فرآورده هاي تخميري خرما عبارتند از:

1- اتانول: تخمير الكلي مواد قندي يك فرايند بيوشيميايي است كه توسط مخمر ساكاروسيس سروزيه انجام مي‌گيرد. براي توليد اتانول از خرما ابتدا لازم است كه عصاره گيري از آن صورت گيرد، تا قند از خرما استخراج گردد. ميزان قند استحصال شده در فرايند عصاره گيري به پارامترهاي متعددي مانند پيوسته يا مداوم بودن سيستم، يك يا دو مرحله اي بودن، زمان، دما و غيره بستگي دارد.
2- سركه: فرايند توليد سركه از خرما شامل دو مرحله تخمير بي هوازي توليد مايع تخميري الكلي سپس تخمير هوازي مايع تخميري الكلي به سركه است. فرايند بي هوازي تبديل عصاره استحصال شده از خرما به مايع تخميري الكلي مشابه فرايند اتانول است. مايع تخميري الكلي توسط باكتري هاي گونه استو باكتر به اسيد استيك تبديل مي شود. مايع خروجي حاوي 6-4 درصد اسيد استيك است. محلول فوق را پس از پاستوريزه كردن به عنوان سركه به بازار عرضه مي شود.

2- اسيد سيتريك: اسيد سيتريك از پرمصرف ترين اسيدهاي آلي در صنايع غذايي، دارويي و بهداشتي است كه در فرآيند تخمير توسط ميكروارگانيسم آسپرژيلوس نيجر از مواد قندي توليد مي شود. خرما به دليل داشتن درصد زيادي قندهاي منوساكاريد منبع كربني مناسبي براي فرآيندهاي تخميري است. اسيد سيتريك دركشت غوطه ور و سطحي توليد مي شود. در كشت غوطه ور فرآيند تخمير در فرمانتورهاي بزرگ همراه با حجم زيادي مايع تخميري انجام مي گيرد. در كشت سطحي ميكرو ارگانيسم ها بر روي مواد جامد فاقد آب آزاد رشد مي كنند. در فرآيند توليد اسيد سيتريك از خرما ابتدا عصاره گيري از خرما انجام مي گيرد، سپس فرآيندهاي تخليص و جداسازي يونهاي فلزي و تخمير انجام گرفته، در پايان مايع تخميري وارد بخش پايين دستي شده و در نهايت اسيد سيتريك توليد مي شود. توليد اين ماده از خرما در فاز آزمايشگاهي انجام گرفته است و در جهان هيچگونه نتايج تجربي در زمينه توليد در مقياس پايلوت و صنعتي وجود ندارد. لذا جهت صنعتي شدن فرآيند فوق مي بايست توليد در مقياس نيمه صنعتي انجام گيرد و در صورت موفقيت آميز بودن طراحي و توليد در واحد صنعتي انجام گيرد.

3- توليد پروتئين تك يافته (SCP): پروتئين تك ياخته سلولهاي خشك شده ميكروارگانيسم هاي مانند باكتريها، مخمرها، كپك ها، جلبك ها و قارچ هاي عالي است كه در مقياس وسيع كشت داده شده و به عنوان منبع پروتئين مورد مصرف انسان يا حيوان قرار مي گيرند. پروتئين تك ياخته بدليل ميزان تكثير بالا، ميزان محتوي پروتئين بالا، توانايي استفاده از منابع كربني ارزان قيمت و غيره جايگزين تمام يا بخشي از خوراك دام و طيور خواهد گرديد. ضايعات خرما حاوي تركيبات قندي بوده و منبع مناسبي براي توليد SCP مي باشد

4-
5- توليد چربي از خرما: مواد قندي خرما توسط ميكروارگانيسم هاي گونه پني سيليوم ليلاكيوم و پني سيليوم سوپي (زالسكي) در فرايند تخمير به چربي تبديل شده كه با روش استخراج، محصول خالص چربي بدست مي آيد. البته در اين مورد نتايج علمي كمي وجود دارد.
مهمترين فرآورده هاي غير تخميري خرما عبارتند از:

5-
1- شربت خرما: شيره خرما متداولترين فراورده مشتق از خرما مي باشد كه هم به صورت خانگي و هم صنعتي توليد مي شود. براي توليد آن خرما را با مقدار مشخصي آب مخلوط و سپس گرم مي كنند و مواد قابل حل در آب خرما استخراج مي شود. عمليات عصاره گيري فوق به صورت يك يا دو مرحله اي انجام مي گيرد و بازدهي آن حدود 80-60 درصد بر پايه مواد قابل حل خرما است. سپس عصاره فوق را تصفيه كرده و در نهايت تابريكس 75 تغليظ مي شود. فرايند تصفيه عصاره خرما جهت جداسازي مواد غير قندي است.
2- قند مايع: از عصاره استخراج شده از خرما با تصفيه بيشتر و تغليظ مي توان قند مايع توليد كرد. فرايند تصفيه فوق شامل استفاده از ستون هاي تبادل يوني، رنگ بري، جدا سازي مواد معدني و تركيبات سنگين است. از مشخصات قند فوق كريستاله نشدن آن است به همين دليل اين قند قابل تبلور نيست و مي تواند بخوبي با شربت غليظ فركتوز (HFCS)‌ رقابت كند.
3- شهد و لواشك خرما: از طرفی هسته خرما حدود 12-6 درصد وزن كل خرما را تشكيل مي دهد. مهمترين فرآورده هاي حاصل از هسته خرما عبارتند از:

1- روغن هسته خرما: از هسته خرما روغن زرد رنگ مايل به سبز كم رنگ استخراج مي شود وزن مخصوص آن 9207/0 است اسيدهاي چرب لينولنيك، لئوريك، ميريستيك، پالمتيك در آن وجود دارد. استخراج روغن از هسته خرما با حلالهاي آب، تتراكلريدكربن، هگزان، هپتان استفاده مي شود كه تجربيات نشان داده كه حلال هگزان مناسب تر است.

2- كنجاله خرما: در اثر فرايند عصاره گيري از خرما در توليد شربت و قند مايع كنجاله باقي مي ماند. كه حدود 30 درصد وزن خرما را كنجاله تشكيل مي دهد. و حاوي مواد پروتئيني، فيبر، چربي، خاكستر و مواد قندي است و از آن به عنوان خوراك دام استفاده مي شود.
3- مصارف چوب و الياف نخل: از چوب قند خرما براي توليد نئوپان و چوب مي توان استفاده كرد. از الياف خرما براي استحصال سلولز، ليگين، فورفورال استفاده مي شود همچنين از آن مي توان كاغذ توليد كرد.

7- گردو15-19

ميزان برداشت گردو در داخل كشور بر اساس آمارهاي سال 1376 به رقمي حدود 125 هزار تن در سال مي رسد. با توجه به اين موضوع كه گردو داراي دو پوست مي باشد، رقمي معادل با 40 هزار تن پوست سبز گردو بدست مي آيد. البته پوست سبز گردو با توجه به وجود موادرنگي و ديگر اجزاي آن از ساليان گذشته مورد استفاده قرار مي گرفته است، ولي اطلاعات و آمارها نشان مي دهند كه در اين زمينه جاي كار بسياري وجود داشته و مي توان با ساماندهي و صنعتي كردن آن مواد بسيار با ارزشي از قبيل چندين رنگدانه طبيعي و مواد پروتئيني از آن بدست آورد.
پوست چوبي گردو كه بعنوان ضايعات پس از جدا كردن مغز آن بدست مي آيد به حدود 60 تا 70 هزار تن در سال مي رسد. در داخل كشور تا كنون بيشتر آن را جهت سوزاندن استفاده كرده اند و البته با توجه به خصوصيات بسيار منحصر بفرد اين پوست چند طرح تحقيقاتي تا بحال به روي آن جهت استفاده در تصفيه فاضلاب و جداسازي فلزات سنگين از آب بصورت مستقيم انجام شده است. بهرحال، كاربرد بسيار با ارزش تري براي اين پوست معرفي شده است كه مربوط به تبديل آن به گونه هاي مختلفي از كربنهاي فعال مي باشد. اين پوست را مي توان بطور كلي به دو نوع كربن فعال اكسيد شده و اكسيد نشده تبديل نمود. از اين كربنهاي فعال براحتي مي توان در صنايع مختلف غذايي همچون بعنوان رنگ بر در تصفيه شكر، به عنوان جاذب فلزات سنگين در تصفيه آب استفاده نمود.

نتيجه گيري

با توجه به آمار و اطلاعات ارائه شده در قسمتهاي قبلي، ضرورت انجام كارهاي تحقيقاتي و عملياتي بر روي تبديل ضايعات كشاورزي به محصولات با ارزش و در بسياري موارد پر ارزش كاملاً محسوس است. نتايج اين بررسي نشان مي دهد كه از ميان اقلام مختلف كشاورزي كه در داخل كشور توليد مي گردد، موارد زير با توجه به ميزان كلي توليد آنها و همچنين ميزان ضايعات بدست آمده از آنها، در اولويت بيشتري قرار دارند. اين موارد شامل ضايعات كشاورزي و صنعتي، گندم، جو، شلتوك، دانه هاي روغني، گوجه فرنگي، سيب زميني، چغندر قند، پنبه، نيشكر، مركبات، سيب، انگور، خرما، پسته، بادام، گردو، چاي و زيتون مي گردد.

انقلاب نانوتكنولوژي در زمينه توليد غذا  

چكيده :
 نانوتكنولوژي ياهنر ساخت مواد از اتم ها ، توانايي كپي كردن دقيق اتم ها بصورت منحصربه فرد وقراردادن آنها در جاي دلخواه مي باشد .
نويد نانوتكنولوژي در خصوص كشاورزي وتوليد غذا ، بازگشت 90 % اززمين هاي كشاورزي به وضعيت طبيعي ، ايجادگلخانه هاي داراي عملكرد بالا كه تقريباً 10% از زمين هاي كشاورزي فعلي را در برمي گيرد و جمعيت جهان را تغذيه مي كند واز انقراض ونابودي بيشتر جانوران وگونه هاي گياهي جلوگيري ميكند ودخالت آگاهانه وعالمانه انسان در جهت تسريع روندتكامل گياهان مي باشد .
نانوتكنولوژي علمي جديداست كه مي خواهد مضراتي راكه علوم مصنوعي به عالم فعلي گذاشته از بين برده واز راه طبيعي جهان را به بهشت تبديل كند بطوري كه زندگي را براي تمامي مردم از كوچك تا بزرگ لذت بخش وراحت سازد .
مادرآستانه ورود به جهاني آرماني هستيم، توليد محصولات كشاورزي برمبناي نانوتكنولوژي مثل سيب زميني كه فقط پروتئين هاي موجود درآن بانفوذ براتم هاي گرد وغبار، هوا وآب نمونه هايي مشابه خودرا ايجاد مي كند ، تاسيب زميني شكل گيرد. يا توليد غذا برمبناي نانوتكنولوژي مانند استيك جوجه يا بره نيم پزشده به كمك ملكول هاواتم ها توسط خودمان بدون اينكه حيواني ذبح شود ، همه نمونه هايي از رسيدن به جهان آرماني است . در نتيجه مي توان يك طرح زيبا از پايان دادن به قحطي وگرسنگي ارائه داد كه درآن سياره اي با درختان مو سبزرنگ وزيبا وميوه هاي كشاورزي كه خاك طبيعي وكاملي ندارند ، ترسيم مي شود .
مقدمه:
به پيوند اجباري شيمي و مهندسي ، نانوتكنولوژي يا دومين انقلاب صنعتي گفته مي شود. نانوتكنولوژي يا هنر ساخت مواد از اتم ها ،با توليد جديد از محصولاتي كه پاكيزه تر،نيرومندتر ،سبك وزنتر و سالمتر از مواد قبلي است ، همراه مي باشد. نانوتكنولوژي سعي در يكي كردن اكتشافات و پروژه ها از بيوتكنولوژي و مهندسي ژنتيك با شيمي،فيزيك ، الكترونيك و علم مواد دارد. (1)
با استفاده از نانوتكنولوژي هر چيزي مي تواند به شكل هر شي قابل تصور ديگري متصور شود و 92 عنصر جدول تناوبي مي توانند بي نهايت با هم تركيب شوند تا ملكول هاي متفاوتي از ابعاد نانوگرفته تا يك سياره را بسازد . (1)
در سال 1959 ريچارد فينمن تئوري تكنولوژي برتر را ارايه داد در سالهاي آتي با ذكر جزئيات بيشتر اين تئوري،مطالبي توسط اريك دركسلر تحت عنوان موتورهاي آفرينش در سال 1986 و نامحدود ساختن آينده در سال 1991 ارايه گرديد ، وي تنها درجه دكتـري در نانونوتكنولوژي را در همين سال از دانشگاه MIT دريافت نمود . (3)
هدف از انتخاب اين موضوع آگاهي دادن به افراد جامعه در مورد پيشرفت علم در زمينه توليد غذا در عصر نانوتكنولوژي مي باشد،زيرا در آن برهه از زمان به طور نمايي همراه با دقت اتمي، در همان نانو عمومي غذا مي تواند از اتم هاي خام سنتز شود تا به اهداف آلودگي كمتر و پاك كردن اتوماتيك آلودگي موجود دست يابيم و پاياني براي قحطي و گرسنگي داشته باشيم.
تاريخچه پيدايش كشاورزي و انقلاب صنعتي
درحقيقت اگر هر 100 ميليون سال را يك سال در نظر بگيريم كره زمين سياره اي 46 ساله است كه هيچ اطلاعاتي راجع به 7 سال اول آن وجود ندارد ودر مورد سالهاي مياني آن اطلاعات كم و بيش پراكنده و نامطمئني وجود دارد. درسن 42 سالگي گياهان و جنگل ها پديدار شده و شروع به رشد كرده اند،انسان جديد حدود 4 ساعت روي زمين است كه طي همين يك ساعت گذشته كشاورزي را كشف كرده و انقلاب صنعتي فقط يك دقيقه پيش اتفاق افتاد. حال ببينيم كه در اين يك دقيقه انسان چه بلايي بر سر اين كره 46 ساله آورده است.

نانوتكنولوژي چيست؟
نانوتكنولوژي يا هنر ساخت مواد از اتم ها،توانايي كپي كرده دقيق اتم به صورت منحصر به فرد و قرار دادن آنها در جاي دلخواه مي باشد. در حقيقت به پيوند اجباري شيمي و مهندسي شيمي نانوتكنولوژي گفته مي شود. نانوتكنولوژي يا دومين انقلاب صنعتي جهان،رقيب ساير تكنولوژي ها نيست ، بلكه مكمل و پايه آنهاست.اين علم در واقع مهمترين كليد پتانسيل اقتصادي در قرن بيست و يكم به حساب مي آيد. نانوتكنولوژي علمي جديد است ،كه مي خواهد مضراتي راكه علوم مصنوعي در عالم كنوني گذاشته از بين ببرد و از راه طبيعي جهان را تبديل به بهشت كند،به طوري كه زندگي را براي تمام مردم از كوچك تا بزرگ لذت بخش و راحت سازد،با اين علم گرسنگان سير مي شوند و ديگر قحطي از بين مي رود و ما شاهد اتفاقات بسياري كه هم اكنون قادر به تصور آن نيستيم،مي باشيم. نانوتكنولوژي يك رشته جديد نيست،بلكه رويكردي جديد در تمام رشته هاست. اطلاعات ما از طبيعت آن را آخرين مقياس توليد مي داند. (1)

وعده هاي نانوتكنولوژي در تمام رشته ها به جز كشاورزي و تغذيه:
 
جهان در آستانه يك انقلاب تكنولوژي جديد ، برترازتجربه هرانساني مي باشد.اين انقلاب صنعتي قدرتمندجديدظرفيت آوردن سلامتي،سعادت و تعليم و تربيت،بدون آلودگي براي هر انسان در سياره خاكي را دارد (6) ، جاودانگي و طول عمر، اولين نتيجه نانوتكنولوژي مي باشد. . نانوتكنولوژي پزشكي به مرگ،پيري زود رس و بيماريهاي حاد خاتمه مي دهد (2) . نانوتكنولوژي كامپيوتر هايي را طراحي مي كند كه در هر ثانيه قادرند ساختارهاي جديدي از اتم ها و مولكول ها را به وجود آورند. همواره با پيشرفت نانوتكنولوژي،روش زندگي مردم به طور اساسي عوض مي گردد و رفتارهاي مردم به شدت تحت تأثير اين سيستم جديد قرار مي گيرد. مسافرت فضايي مطمئن و ارزان و قابل استطاعت براي همه خواهد شد (1) . نانوتكنولوژي احتمال خطرات مربوط به موجودات زنده دنيا را به صفر مي رساند.در نتيجه با پيشرفت نانوتكنولوژي تمام كالاهاي مصرفي،بادوام،جديد،پرثمر،ارزان و فراوان خواهد شد. در اثر اين تكنولوژي كانال هاي تلويزيوني زيادي در اين خصوص به وجود مي آيند و عناوين روزنامه ها و مجلات با موضوع نانوتكنولوژي آغاز مي شود. يك ابر كامپيوتر،از يك سلول انسان بزرگتر نيست،يك سفينه فضايي چهار نفره از يك ماشين خانوادگي گرانتر نخواهد بود، با اين دلايل و ساير دلايل شيوه زندگي جهاني از بنياد تغيير خواهد كرد. نانوتكنولوژي،كالاها را از مواد بازيافتني بسيار بي ارزش مي سازد،متخصصان در نانوتكنولوژي از ذرات ريز اتمي و مولكولي،ربات هاي بسيار پيچيده اي مي سازند. نانوتكنولوژي با به كار گيري خاصيت هاي شيميايي اتم ها و مولكول ها و اينكه چگونه ملكول ها به هم نزديك شده و خاصيت چسبندگي پيدا مي كنند،ساخت مولكول هاي جديدي را پيشنهاد مي كند،كه اين ملكول هاي ساخته شده خواص فوق العاده اي دارند .نانوتكنولوژي امكان ايجاد ساختار هاي زيستي عجيبي را فراهم مي سازد (7). مثلاً مي توانيم بافت هاي آنچنان مقاومي در بدن بسازيم كه با افتادن از يك ساختمان بلند كوچكترين خدشه اي در عملكردشان وارد نشود و سلامت خود را حفظ كنند. با استفاده از نانوتكنولوژي ديگر نيازي به پاك سازي شهرها نداريم . نانوتكنولوژي مشكل زباله هاي هسته اي را تماماً مرتفع مي سازد،يعني باقيمانده واكنش هاي شكافت هسته اي،مواد عادي،كاربردي و از همه مهمتر غير راديواكتيو هستند. نانوتكنولوژي از جمله اصولي مي باشد كه در شيمي تكاملي مطرح بوده و مي تواند موجب انجام ميليون ها آزمايش هم زمان در مدت كوتاهي شود. توليد لباس هايي كه به شرايط مختلف آب و هوايي حساسندو به سيستم هاي اطلاعاتي متصل مي شوندتا علايم حياتي را كنترل كنند، همچنين قادر به ترشح مواد دارويي هستند و جراحات را محافظت مي كنند. درنانوتكنولوژي ساختمان ها و وسايط نقليه به طور خودكار با شرايط آب و هوايي سازگار مي شوند.نانوتكنولوژي تغيير دهنده مبناي كامپيوترهاي كنوني و نويد بخش كامپيوترهاي كوانتومي مي باشد. ديگر يك ابركامپيوتر ، از يك سلول انسان بزرگتر نيست ، يك سفينه فضايي چهار نفره از يك ماشين خانوادگي گرانتر نخواهد بود (11) ، بااين دلايل شيوه زندگي جهان از بنياد تغيير خواهد كرد و تحليل آزمايشگاهي روي يك تراشه و همچنين بيو انفورماتيك را فراهم مي سازند. شناسايي مجرمان از طريقDNA باقيمانده در محل جرم، فاكتوريل گيري از اعداد بزرگ،جمع شدن تمام اطلاعات موجود در كتابخانه كنگره و تعبيه در يك فضايي به اندازه يك حبه قند . از بين بردن بيماري سرطان توسط نوشيدن دارويي كه حاوي نانوربات هاست و درآن آب ميوه مورد علاقه شما حل شده باشد امكان پذير مي شود ، زيرا نانوربات ها براي حمله و ترميم ساختار مولكولي سلول هاي سرطاني و بي خطر ساختن ويروس ها برنامه ريزي شده اند و مي توان به گونه اي نانو ربات ها را برنامه ريزي كرد كه جراحي هاي بسيار حساس و دقيق را انجام دهند. كه اين جراحي هايك هزار بار دقيق تر از تيزترين چاقوهاي جراحي عمل مي كنند. يك نانو ربات با كاركردن در چنين مقياس كوچكي مي توانند بدون ايجاد زخم هايي كه جراحي هاي متداول بر جاي گذارد،كارآيي بالايي داشته باشد. در آينده پزشكي قادر خواهد بود با تهيه رسانه دقيق تشخيصي كه توسط نانوكامپيوترها تفسيرخواهد شد و توسط ذخاير دارويي كه در دستگاه هاي بسيار ريز ساخته مي شوند مصونيت نهاني را در مقابل بيماري ها براي انسان ايجاد كنند. اين ربات ها ماشين هاي قابل برنامه ريزي هستند كه مي توانند وظايف نامحدودي را در جهان فيزيكي انجام دهند،مي توانند سطل آشغال را از منزل خارج كنند،ماشين شما را رنگ كنند يا يك ساختمان اداري بسازند و سپس پنجره هاي آن را بشويند يا يك لحظه همانند ربات ترميناتور در فيلم آرنولد عمل كنند يا اينكه به شكل يك صندلي باغ در آيند [4] . اگر مي خواهيد فولاد بسازيد ماشين هاي نانو را در يك محل اوراقي رها كرده بدون سوخت زغال سنگ جهت ذوب فلزات و برجاي گذاشتن زباله اين كار را انجام مي دهند. ابعاد كارخانه ها در اندازه يك ميز تحرير است كه قادر به توليد هر چيزي خواهند بود. احتمالاً در صبح كارخانه آخرين مدل طراحي شده ساعت را برايمان مي سازد،بعداز ظهر ممكن است حافظه بيشتري براي رايانه امان بخواهيم كه كارخانه آن را خواهد ساخت و غروب برخي از جديدترين ابزارهاي نانوپزشكي را مي سازد. با تغيير آرايش اتم هاي زغال سنگ مي توانيم الماس بسازيم يا اگر آرايش ماسه (شن و سنگ) را تغيير داده و به آن مواد ديگري اضافه كنيم مي توانيم تراشه هاي كامپيوتري بسازيم. مي توانيم موادي بسازيم كه 80 تا 100 مرتبه محكم تر و سبك وزنتر از فولاد باشد و اتومبيل هاي شخصي بسيار امن،بي سرو صدا با كارايي بسيار بالا را طراحي كنيم كه مي توانند به صورت عمودي در هوا پرواز كنند. همچنين پل ها و جاده ها توانايي احساس ترك و مرمت را دارا مي باشند. (3)

وعده هاي نانوتكنولوژي در كشاورزي و تغذيه :

مولكول هاي پروتئين نوعي مولكول هستند كه در مواد خوراكي مانند سيب زميني وجود دارند، درعصر نانوتكنولوژي اين مولكول ها براي توليد مولكول هاي شبيه به خود اتم هاي موجوددرخاك ،آب و هواراجذب مي كنندوسيب زميني سازند،توليدغذاهاي مولكولي و خاتمه دادن به خشكسالي و قحطي، بطور نمايي ، همراه با دقت اتمي ، غذا مي تواند از اتم هاي خام در همان نانو عمومي سنتز شود . استيك جوجه ويا بره نيم پز را خودمابه كمك مولكول ها و اتم ها بوجود مي آوريم ، بدون آنكه حيواني را ذبح كنيم (5) . بوجودآوردن گياهان و حيواناتي كه نسل آنهامنقرض شده اند، همه نمونه هايي از وعده هاي نانوتكنولوژي مي باشد (10). در آينده مي توان ويژگي هاي مطلوب را از طريق مهندسي ژنتيك در مورد خوراكي جاسازي كرده وازاين طريق طعم غذاها را بهبود بخشيد، هم چنين مي توان مقاومت گياهان رادربرابربيماري افزايش داد و عمرآن هارادرمحل كشت ومصرف ، طولاني تركردورشدآن هاراسريعترنمود وحتي درمحيط هاي نامساعدكاشت.تادر شوره زارها،باآب كمتريا آب و هواي سرذتررشدكنند. ماحتي توانايي تغيير شرايط آب وهوايي را خواهيم داشت و شاهدابداع درختاني خواهيم بودكه رشدآن هابهينه و ساختارشان براي كاربردهاي ويژه اي همچون الوار،خميركاغذ،ميوه يا جداكننده هاي كربن(براي كاهش پديده گرم شدن كره زمين)مناسب باشد.درنتيجه موادغذايي اصلاح شده به روش ژنتيك ، تغذيه را بهبود بخشيده ودرعين حال مصرف آفت كش ها و آب راكاهش مي دهند.غذاهايي كه مصرف مي كنيم روز به روز از حالت طبيعي خارج شده و مهندسي تر مي شوند (6).نانوتكنولوژي بهروري كشاورزي را براي جمعيت هاي بالاتر ميسر مي كند.بازگرداندن 90% از زمين هاي زراعي به وضعيت طبيعي خود و به كارگيري گلخانه ها با كاركردبالاكه تقريباً 10% زمين هاي زراعي فعلي رامي پوشانند وجمعيت جهان را تغذيه مي كنند ، فيزيكي ديگر از وعده هاي نانوتكنولوژي مي باشد . درعصر نانو ميليون ها مايل مربع زمين به ساكنين بومي جهان برگردانده مي شودو از انقراض ونابودي بيشتر جانوران وگونه هاي گياهي جلوگيري مي شود (9) . نانوتكنولوژي علمي جديد است كه مي خواهد مضراتي كه علوم مصنوعي در عالم كنوني گذاشته را از بين برده واز راه طبيعي جهان را تبديل به بهشت كند ، بطوري كه زندگي براي تمام مردم ازكودك تابزرگ لذت بخش وراحت شود (8) . انقلاب صنعتي براي اشخاص ساكن روي اين سياره اين توانايي را ايجاد مي كند . كه ازاين پس نيازي به بريدن درختان جنگل ها و فرستادن دودشان به هوا نشوند و اين پيمان نانوتكنولوژي است . آيا شما چوب مي خواهيد ؟ كدام يك را ترجيح مي دهيد : چوب درخت ماهون ، ساج ، آلبالو ، چوب سخت وراه راه يا هرچيز خارجي ديگر هيچ مشكلي نيست ، فقط نرم افزار خود را براي چوب مورد دلخواه پاك كنيد ومواد خام تغذيه اي را روشن كنيد ودكمهGO را فشار دهيد . (6)

نتايج وپيشنهادات :
1- نانوتكنولوژي ماراقادربه ساختن هر چيزي با كوچكترين مقياس طولي ممكن ( اتم به اتم ، مولكول به مولكول ) با دقت وظرافت هرچه تمام تر مي كند .
2- نانوتكنولوژي صدمات بوجود آمده از انقلاب صنعتي را جبران مي كند .
3- نانوتكنولوژي پايان آلودگي ، بريدن جنگل ها ، گرسنگي وقحطي را ترسيم مي نمايد .
4- نانوتكنولوژي نويد كالاهاي مصرفي بادوام ، جديد ، پرثمر ، ايمن تر ، ارزان ، فراوان ، انعطاف پذير ، محيطي قابل تحمل ، آرامشي ثابت ، پيشرفتي سالم ، بهبودي مواد قبل از تبديل شدن به مواد زائد ، سلامتي ، ثروت ودانش را مي دهد .
5- نانوتكنولوژي بهره وري كشاورزي را براي جمعيت هاي بالاتر ميسر مي سازد .
6- سيب زميني را با استفاده از اتم هاي گرد وغبار ، هوا و آب مي توان توليد كرد .
7- استيك جوجه يا بره نيم پز را به كمك مولكول ها واتم ها بدون ذبح حيوان مي توان توليد كرد .
8- توليد غذاهاي مولكولي
9- بوجود آوردن گياهان وحيواناتي كه نسل آنها منقرض شده اند .
10- بهبود طعم غذاها ، افزايش عمر مصرف آنها ومهندسي شدن غذاهاي مصرفي
11- توليد انواع درختان مهندسي شده به كمك نرم افزار خود براي چوب مورد دلخواه
12- بازگرداندن 90 % از زمين هاي كشاورزي به وضعيت طبيعي واستفاده از 10 % از زمين هاي كشاورزي در قالب گلخانه هايي با عملكرد بالا وتغذيه جمعيت جهان
13- تغيير شرايط آب وهوايي جهان
14- نانوتكنولوژي روش زندگي مردم را بطوراساسي عوض مي كند ورفتارهاي مردم را به شدت تحت تاثير اين سيستم جديد قرار مي دهد .
15- نانوتكنولوژي مضراتي كه علوم مصنوعي در عالم كنوني گذاشته را از بين برده واز راه طبيعي جهان را تبديل به بهشت مي كند .
16- پايان قحطي وگرسنگي را نانوتكنولوژي با ترسيم سياره اي با درخت هاي مو سبز وزيبا وميوه هاي كشاورزي كه خاك طبيعي وكامل ندارند ، ارائه مي دهد .
17- در نانوتكنولوژي كامپيوتر هاي بسيار بزرگ وپيچيده مي توانند به اندازه سلول بدن انسان ها ساخته شوند .
18- قراردادن اطلاعات انبوه در يك فضاي بسيار كوچك مانند اطلاعات بزرگترين كتابخانه هاي دنيا در يك حبه قند .
19- جايگزين شدن نانوتكنولوژي با كارگر ، مديريت وحتي خود كارخانه .
20- نانوتكنولوژي مهمترين كليد پتانسيل اقتصادي در قرن بيست ويكم است .
21- هرچيزي مي تواند به شكل هر شي قابل تصور ديگري شكل بگيرد .
22- ديگر نيازي به شخم زدن هيچ مزرعه اي براي تهيه نان روزانه نيست .
23- در پايان اطمينان دارم كه تمام اتم ها ومولكول هاي هستي در هر تركيبي كه باشند وهر تغييري را كه بپذيرند ، اما ستايشگر خالق خود هستند و در آن ترديدي نيست .


منابع

1. http: // www . nanozine . com / WHATNANO. HTM
2. Uracil as an Alternative to 5-Fluorocytosine in Addressable Protein Targeting
by : John A. Wendel and Steven S. Smith
3.http://www.foresight.org/EOC/EOC_Chapter_7.html
4.http://www.foresight.org/Nanomedicine/NanoMedFAQ.html
5.http://www..zyvex.com/nano.
6.Henry Miller,M.D. ,Fellow at Stanford University`s Hoover Institution ; June 17 , 1999
7.http://www.PNNL Nanotechnology - Nano Revolution.htm
8.MOLECULAR MANUFACTURING DEVELOPMENT AND TECHNOLOGY PLANNING by : David R. Forrest
9.The Nanotechnology Ecology (NanoTechnology Magazine)
10.http://www.nanozine.com/nanogear.htm
11.http://wwww.foresight FAQ General Nanotechnology Information.htm

كاربرد اولتراسونيك در صنايع غذايي 

چكيده:
 نحوه استفاده از امواج اولتراسوند در صنايع غذائي دو گونه است. كاربرد اولتراسوند با شدت بالا و با شدت پائين. از امواج اولتراسوند با شدت پايين به عنوان روش تجزيه‌اي در تهيه اطلاعات مربوط به ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي مواد غذايي استفاده مي شود. در اين حالت توان به كار رفته به حدي پائين است كه پس از قطع امواج اولتراسونيك هيچگونه تغييري در خواص فيزيكي و شيميايي مواد غذايي ايجاد نمي شود در نتيجه به اين تكنيك non-destrusive يا غير مخرب گويند و از آن مي توان در اندازه گيري ضخامت، تشخيص جسم خارجي، اندازه گيري فلوريت، تعيين تركيبات متشكله، اندازه ذرات، و غيره استفاده كرد. در حاليكه امواج اولتراسوند با شدت بالا كه در آنها از توان بالا استفاده مي شود به عنوان ابزاري در تغيير ويژگي هاي مواد غذايي نظير هموژنيزه كردن، تميز كردن، استريل كردن، حرارت دادن، امولسيفيه كردن، مهار فعاليت آنزيم ها و ميكروبها و متلاشي كردن سلول، تشديد واكنش هاي اكسيداسيون، اصلاح گوشت، اصلاح كريستاليزاسيون، و . . . استفاده مي شود.

مقدمه
هدف تمامي صنايع فرايند كننده مواد غذايي توليد فرآورده‌اي با كيفيت بالا و تا حد امكان با حداقل هزينه مي باشد كه اين فرآورده در اثر قرار دادن مواد اوليه در معرض يك سري از فرآيند ها مانند حرارت دادن، خنك كردن، فشار و اختلاط و. . . توليد مي شود. تنوع در مواد خام و شرايط فرآيند سبب بوجود آوردن فرآورده‌اي با كيفيت غير قابل پيش بيني مي‌شود. بهمين دليل بايستي كارخانجات مواد غذايي ويژگي هاي مواد اوليه را تعيين كرده و در هر مرحله از فرآيند، ماده غذايي و شرايط فرآيند را كنترل نمايند تا ويژگي هاي فراورده نهايي تا حد امكان مشابه ويژگي هاي مطلوب از قبل پيش بيني شده باشد.

كاربردهاي مختلف اولتراسوند در رابطه با مواد غذائي از حدود 50 سال پيش شروع شده و در حال حاضر كاربرد زيادي در كنترل عمليات فرآيند مواد غذايي پيدا كرده است پيشرفت در زمينه ميكروالكترونيك سبب شده كه بتوان از اولتراسونيك براي اندازه گيري هاي دقيق و با هزينه نسبتاً پايين استفاده كرد.

در اين روش يك طول موج صوتي با دامنه زياد در درون ماده مورد آزمايش منتشر مي شود. سپس از طريق سنجش تأثير متقابل بين طول موج و ماده، اطلاعاتي در مورد خواص ماده بدست مي آيد.

اولتراسوند مزاياي اساسي نسبت به ساير روش هاي تجزيه‌اي و تكنيك هاي مورد استفاده براي كنترل عمليات فرايند مواد غذايي دارد، زيرا در حاليكه بسياري از اين روشها تخريبي و وقت گير بوده و نياز به نيروي كار زياد و آماده كردن مقادير زيادي نمونه و هم چنين وجود سيستم هائي كه نور را از خود عبور مي دهند دارند، اين روش نيازي به آماده سازي نمونه نداشته، دقيق و نسبتاً ارزان است و مي تواند به سرعت (كمتر از يك ثانيه) به طور غير تخريبي در طي فرآيند مواد غذايي در تعيين ويژگي ها و كيفيت غذاها حتي مواد غذايي تغليظ شده و از لحاظ نوري كدر نيز به كاربرده شود و بنابراين سبب افزايش راندمان و كاهش هزينه توليد محصول مي شود. در نتيجه انتظار مي رود در آينده اولتراسوند هم به عنوان يك ابزار اصلي تحقيق در تهيه اطلاعاتي راجع به رابطه بين خواص فيزيكو شيميايي غذاها با ويژگي هاي ملكولي ساختماني آنها و هم به منظور بررسي مداوم و بهتر كيفيت و خواص مواد غذايي در طي توليد و نگهداري به عنوان on-line sensor كاربرده فزاينده‌اي داشته باشد.

از جمله كاربردهاي مفيد امواج اولتراسوند بررسي بافت، ويسكوزيته و غلظت برخي مواد غذايي جامد و مايع، اندازه گيري ضخامت، سطح و درجه حرارت و هم چنين تعيين تركيبات ميوه ها، سبزيها، گوشت، لبنيات و ساير محصولات است. علاوه بر اين، استفاده از اولتراسونيك بدست آوردن اطلاعات را در مواردي كه به كمك ساير روش ها دشوار است براحتي امكان پذير مي سازد. از آن جمله كنترل و بازرسي مداوم و اتوماتيك عمليات خط توليد نظير تعيين اندازه ذرات توليد شده بوسيله هموژنايزر، آسياب كلوئيدي و مخلوط كن مي باشد، هم چنين تعيين ميزان جرم گرفتگي لوله ها، ضخامت لايه‌هاي شكلات و شيريني جات و ضخامت چربي يا بافت بدون چربي در گوشت و اندازه گيري مايعات موجود در تانكها و تعيين درجه حرارت در شرايطي كه با استفاده از سنسورهاي متداول امكان پذير نمي باشد.

بخش هاي سيستم هاي اندازه گيري به طريقه اولتراسونيك

اجزاء اصلي در بيشتر سيستم هاي اندازه گيري اولتراسونيك عبارتند از: 1- قطعه اندازه گيري يا measurement cell 2- مولد موج الكتريكي يا signal generator 3- مبدل يا transducer، 4- اسيلوسكوپ .

ساده ترين و گسترده ترين تكنيك مورد استفاده در اولتراسونيك، تكنيك- pulse echo (پالس- اكو) است. مولد موج الكتريكي يك پالس الكتريكي با فركانس و دامنه مشخص را توليد مي كند. سپس مبدل، پالس الكتريكي را به پالس اولتراسونيك تبديل مي كند. اين پالس از نمونه موجود در قطعه اندازه گيري عبور مي كند و پس از برخورد با ديواره داخلي قطعه منعكس شده و به مبدل، جائي كه در آن تشخيص داده مي شود باز مي گردد. در حقيقت مبدل به صورت يك دريافت كننده عمل كرده و پالس اولتراسونيك برگشتي را به يك پالس تبديل مي كند كه بر روي اسيلوسكوپ آشكار مي‌شود. از آنجائي كه بخشي از پالس منعكس شده و بخش از آن عبور مي كند يك سري از اكوها روي نوسان نما (اسيلوسكوپ) مشاهده مي شود سرعت و ضريب تضعيف امواج اولتراسونيك با استفاده از اين اكوها تعيين مي شود.

هر اكو مسافتي معادل دو برابر طول سلول (d) بيشتر از اكوي قبلي طي مي كند و بنابراين، سرعت با اندازه گيري زمان تأخير (t) بين اكوهاي متوالي محاسبه مي شود:

از طرفي در صورتيكه سرعت اولتراسونيك در نمونه مشخص گردد، ضخامت آن را مي توان تعيين كرد.
كاربردهاي اولتراسوند در فرايند مواد غذايي

1- presence / absence detection

وجود يا عدم وجود يك ماده در ميان يك جفت مبدل يا بين يك مبدل و يك صفحه رفراكتومتر را مي توان با اندازه گيري دامنه موج الكتريكي تعيين كرد. در صورتيكه ماده‌اي وجود داشته باشد دامنه موج الكتريكي كاهش خواهد يافت. اين تكنيك براي شمارش تعداد موادي كه از يك نقطه مشخص بر روي نوار نقاله عبور مي كنند مفيد است. در صورتيكه سرعت نوار نقاله مشخص باشد اندازه اشياء را نيز مي توان تعيين كرد.
اولتراسوند مي تواند براي تشخيص وجود يا عدم وجود يك ماده در قوطي، لوله، تانك و غيره نيز بكار برده شود. مبدل اولتراسونيك بر روي بخش خارجي ديواره آنها قرار داده شده و دامنه يك اكوي منعكس از قسمت داخلي ديواره اندازه گيري مي شود اين دامنه بستگي به مقاومت صوتي ماده موجود در تانك دارد. در صورتي كه ماده اي در ظرف وجود نداشته باشد (امپدانس صوتي كم) دامنه اكوي دريافتي بيشتر از حالتي خواهد شد كه ماده اي وجود داشته باشد.

اين نوع سنسور مي تواند براي تعيين اينكه آيا ميزان مايع موجود در تانك پايين تر يا بالاتر از حد بحراني شده است يا نه، و براي تعيين وجود بقاي ماده در لوله بكار برده شود و مخصوصاً در رابطه با وسايل و ظروفي كه مشاهده داخل آنها امكان پذير نيست مفيد مي باشد.

مزيت اين روش نسبت به ساير روش هاي تجارتي اين است كه در اين جا تنها لازم است به يك طرف ظرف يا ماده مورد آزمايش دسترسي داشته باشيم.

2- تعيين ضخامت

يك مبدل اولتراسونيك در يك طرف ماده قرار گرفته و مدت زماني كه يك پالس عرض ماده را طي كرده و بر مي گردد اندازه گيري مي شود. در صورتيكه سرعت اولتراسوند در ماده مشخص باشد، مسافت طي شده با استفاده از 2d=ct محاسبه مي شود.

اولتراسوند مخصوصاً در رابطه با تعيين ويژگي هاي موادي كه دسترسي به آنها با روش هاي مرسوم مشكل است، مانند تعيين ضخامت لوله در صورتي كه فقط دسترسي به قسمت بيروني لوله امكان پذير است مفيد مي باشد. هم چنين براي اندازه گيري ضخامت لايه هاي مخصوص در سيستم هاي چند لايه نيز مي تواند بكاربرده شود.
تعيين ضخامت لايه هاي چربي و گوشت بي چربي دربافت حيواني مشهورترين كاربرد اولتراسوند در صنايع غذايي در حال حاضر است و تعدادي دستگاه تجارتي براي درجه بندي كيفيت گوشت وجود دارد. اين كاربرد بر اساس اندازه گيري فواصل زماني بين پالس هاي اولتراسونيك منعكس شده از مرزهاي ميان لايه هاي چربي، بافت گوشت بي چربي و استخوان است مزيت اين تكنيك ارزان بودن نسبي آن، كاربرد آسان آن و پيش بيني كيفيت گوشت حيوانات زنده مي باشد.

ساير نمونه هاي تعيين ضخامت شامل تعيين سطح و وجود و يا عدم وجود مايع در تانكها، تعيين ميزان مايع موجود در كنسرو، تعيين ضخامت پوشش هاي فرآورده هاي قنادي مانند ضخامت لايه شكلات در شيريني جات و تعيين پوسته تخم مرغ مي باشند.

3- تشخيص ماده خارجي

مواد خارجي نامطلوب مانند قطعات فلز، شيشه، چوب، پلاستيك و غيره ممكن است سبب آلودگي مواد غذايي در طي فرايند گردند. بسياري از مواد غذايي از لحاظ نوري مات هستند و بنابراين روشهائي كه از نور استفاده مي كنند، نمي توانند كاربرد داشته باشند. در صورتيكه پالس اولتراسونيك در داخل يك نمونه منتشر گردد، از هر مانعي كه سد راه آن قرار گيرد منعكس شده و سبب تفاوت نسبتاً زيادي در مقاومت صوتي بين غذا و ماده خارجي مي شود. موادي نظير شيشه، فلز و چوب كه گاهي به داخل ماده غذايي راه مي يابد مقاومتهاي صوتي بزرگتري نسبت به ساير اجزاء غذايي دارند و بنابراين مي توانند به آساني توسط اولتراسوند مشخص شوند.
فاصله ماده خارجي از سطح قوطي با اندازه گيري زمان پالس هاي اولتراسونيك منعكس شده از ماده خارجي و ديواره قوطي تعيين مي شود.

d2=d1.t2/t1
با حركت يك مبدل اولتراسونيك در اطراف نمونه، امكان تعيين اندازه و محل قرار گرفتن ماده خارجي و حتي محل بافت چربي در گوشت وجود دارد. اين تكنيك يك مثال ساده از تكنيك هاي تصوير نگاري بكار برده شده براي تعيين سلامتي و تعيين جنس جنين در رحم مي باشد.

4- اندازه گيري فلوريت

اندازه گيري فلوريت مواد در لوله ها در طي فرآيند، در بسياري از كارخانجات غذائي حائز اهميت است. انواع مختلفي از سنسورهاي اولتراسونيك در دسترس هستند كه مي توانند براي اندازه گيري فلوريت (سرعت جريان) مايعات بكار برده شوند. فلومترهاي اولتراسونيك ظرفيت تعيين فلوريت هاي در حدود چند متر در ثانيه در سيستم هائي كه ابعاد آنها كمتر از mm1 است (مانند جريان خون در سياهرگها) تا بيشتر از km1 (جريان آب در رودخانه ها) را دارند.

 5- اندازه گيري درجه حرارت

خواص اولتراسونيك مواد نسبت به حرارت حساس مي باشند و بهمين دليل اولتراسوند را مي توان در رابطه با اندازه گيري درجه حرارت نيز بكار برد. ترمومترهاي اولتراسونيك از يك ماده استوانه‌اي شكل تشكيل شده اند كه يك ماده ديگر با امپدانس صوتي متفاوت به انتهاي آن متصل شده است قسمتي از يك پالس اولتراسونيك انتشار يافته در طول استوانه منعكس شده و قسمت ديگر آن در مرز ميان دو ماده عبور مي كند. قسمت انعكاس يافته به سمت مولد بر مي گردد در حاليكه قسمتي كه عبور كرده، قبل از برگشت به مبدل؛ از ميان قطعه نهايي عبور مي كند. اختلاف در مدت زمان (t) بين دو اكو زماني است كه طول مي كشد تا پالس دو بار طول قطعه نهائي (d) را طي كند. اين زمان بستگي به سرعت اولتراسونيك ماده قطعه نهائي و طول آن دارد كه هر دو با تغيير درجه حرارت، تغيير مي كنند.

سنسورهاي اولتراسوند در مواقعي كه كاربرد سنسورهاي مرسوم حرارتي براحتي امكان پذير نيست مانند اندازه گيري درجه حرارت در محيطهاي مايكروويو يا در محيطهاي با درجه حرارت بالا، مفيد هستند.

6- تعيين تركيب و ميكرواستراكچر

اولتراسوند براي اندازه گيري اجزاء تشكيل دهنده بسياري از مواد غذائي مختلف از نيم قرن گذشته بكار برده شده است مانند اندازه گيري نسبت چربي به گوشت بدون چربي در بافت حيواني (گوشت ها)، ميزان روغن مواد غذائي چرب، مقدار چربي جامد، تركيب شير، غلظت قند، ميزان الكل نوشيدني هاي الكلي، تري گليسريدها در روغن ها، اندازه گيري هوا در مواد غذائي حجيم شده، غلظت نمك در آب نمك و غلظت هاي بيوپلي مرها در ژل ها و محلولهاي آبي.

خواص اولتراسونيك مواد بسيار ريز ناهمگن مانند امولسيون ها و سوسپانسيونها بستگي به اندازه ذرات دارد، در نتيجه بدست آوردن اطلاعاتي در رابطه با ويژگي هاي ملكولي يا ميكرواستراكچر با كاربرد اولتراسوند امكان پذير است. اندازه گيري سرعت اولتراسونيك و ميزان تضعيف به عنوان تابعي از فركانس براي تعيين توزيع اندازه ذرات بكار برده مي شوند. اولتراسوند نسبت به ساير تكنيك هاي مورد استفاده براي تعيين ميكرواستراكچر و تركيب مواد، مزايايي دارد: اندازه گيري دقيق و سريع، كاربرد در سيستم هاي مات و غير شفاف، غير مخرب بوده و مي تواند به طريقه on-line بكار برده شود.

7- on-line sensors

از ويژگي هاي اين سنسورها توانائي آنها در اندازه گيري سريع، دقيق و غير تخريبي مواد است. هم چنين اين سنسورها بهداشتي بوده و هزينه نسبتاً پاييني دارند و مي توانند فشارها و درجه حرارت هاي بكار رفته حين توليد و تميز كردن مواد غذائي را تحمل نمايند. به علاوه مجهز به يك رابط كامپيوتري مي باشند تا اطلاعات بتوانند مستقيماً توسط يك واحد كنترل فرآيند مورد استفاده قرار گيرند بنابراين مي توانند در زمان واقعي اطلاعات دقيقي راجع به محصول ارائه كنند و رابط فوري بين فرآيند و كنترل آن هستند.

سنسور شامل يك مبدل اولتراسونيك است كه در داخل يك لوله كه ماده از ميان آن جريان مي يابد قرار داده مي شود. زماني كه طول مي كشد تا يك پالس عرض نمونه را طي كند (t) با استفاده از يك وسيله ديجيتالي اندازه گيري مي شود و سرعت اولتراسونيك با دانستن قطر داخلي لوله (d) محاسبه مي شود (c=2d/t) سپس سرعت با برخي خواص فيزيكي مورد نظر مانند غلظت قند، ميزان چربي در مواد جامد يا اندازه ذرات ارتباط داده مي شود. اين وسيله مي تواند در ديواره لوله هاي موجود در يك كارخانه نيز fit شود. بدليل اينكه سنسور در ديواره لوله قرار گرفته است و در تماس با ماده غذائي نيست مشكلي از لحاظ بهداشتي يا cleaning-in-place نيز بوجود نمي آيد.

 كاربرد اولتراسونيك در برخي مواد غذائي

1- روغن ها و چربي هاي خوراكي

برخي از ويژگيهاي فيزيكي مواد چرب نظير بافت و قوام كه اهميت تجارتي دارند بستگي به نسبت چربي جامد به مايع در دامنه خاصي از درجه حرات دارند، بنابراين تعيين ميزان چربي جامد (SFG) از اهميت خاصي برخودار است. سرعت اولتراسوند در چربي جامد بيشتر از روغن مايع است بنابراين اندازه گيري سرعت اولتراسونيك در مخلوط چربي- روغن مي‌تواند در تعيين SFG بكار رود. اين روش مي تواند به سرعت و با دقت، اندازه گيري در نمونه هاي با SFG پايين را انجام دهد. نسبتاً ارزان قيمت است و به آساني در محل توليد بكار مي رود. از اندازه گيري سرعت اولتراسونيك هم چنين مي توان در تعيين تركيب روغن و كيفيت آن استفاده كرد زيرا تري گليسريدهاي مختلف مايع موجود در روغن ها بدليل تفاوت ساختمان شيميائي، سرعت هاي اولتراسونيك متفاوتي دارند.

2- فرآورده هاي لبني

كاربرد عمده اولتراسونيك با شدت پايين در صنايع لبنيات، تعيين تركيب شير و محصولات لبني يعني غلظت گلبول هاي چربي، مواد جامد غير چرب و كل ماده جامد است. سرعت و تضعيف امواج اولتراسونيك در لبنيات به ساختمان ميكروسكوپي و تركيب آنها بستگي دارد. اندازه گيري ميزان تضعيف اولتراسونيك روش مفيدي در تعيين زمان انعقاد شير و تغييرات ويسكوزيته ظاهري حين انعقاد شير به صورت غير تخريبي است. زماني كه شير منعقد مي شود ضريب تضعيف آن به شدت كاهش مي يابد. از امواج اولتراسوند در بررسي نحوه رسيدن پنير ضايعات ساختمان و تشكيل حفرات توخالي در پنير استفاده مي شود زيرا خواص پنير و تعيين در سرعت و تضعيف اولتراسوند اثر مي گذارد. علاوه بر اين براي تخمين اندازه و غلظت حبابهاي موجود در خامه زده شده و ماست از اين روش استفاده مي شود. اثر اولتراسوند در افزايش هيدروليزلاكتوز در شير تخميري بالاكتوسيلوس دلبروكي زير گونه بولگاريكوس بررسي شده است. شيرهاي تخمير شده حاوي مقادير كمي لاكتوز براي افرادي هستند كه نمي توانند لاكتوز را تحمل نمايند. تابش اولتراسونيك سبب رهاسازي بتاگالاكتوزيداز داخلي سلول شده و در نتيجه هيدروليز لاكتوز افزايش مي يابد. به طور كلي كاربردهاي اين تكنيك در صنايع لبنيات شامل تميزسازي، غير فعال كردن باكتريها و آنزيم ها و هموژنيزاسيون مي باشد.

3- گوشت و ماهي

اندازه گيري تركيب و ضخامت بافت چربي در حيوانات زنده و لاشه ها (نظير ماهي، بز و خوك، گوسفند و طيور) بيشترين كاربرد اولتراسونيك را در 30 سال گذشته در صنايع غذائي به خود اختصاص داده اند. در حاليكه روش هاي NMR و تصوير نگاري با اشعه X جهت استفاده در صنايع گوشت به طور روتين بسيار گران، دشوار و پر زحمت و كند مي باشند، تجهيزات اولتراسونيك براي انتخاب و درجه بندي گوشت حيوانات زنده و لاشه ها بسيار با ارزش هستند زيرا اندازه گيري با آنها سريع، واقعي و دور از نظريات و سلايق شخصي است. در اين روش از اختلاف سرعت عبور پالس اولتراسونيك در بافت چربي و گوشت استفاده مي شود.

4- ميوه ها و سبزي ها

به منظور استفاده از التراسوند در تعيين ويژگي هاي ميوه ها و سبزيها لازم است كه ويژگي هاي مهم آنها نظير رسيدگي را به پارامترهاي قابل اندازه گيري نظير سرعت، تضعيف و مقاومت ارتباط دهيم. وجود فضاهاي هوائي بين سلول بيشترين تأثير را بر خواص اولتراسونيك ميوه ها و سبزيها مي گذارد. بنابراين برخي از ميوه ها و سبزيها (نظير سيب، موز، خيار و هندوانه، سيب زميني و كدو) ضرايب تضعيف بسيار زيادي دارند و سرعت اولتراسونيك آنها كمتر از سرعت اولترا سونيك هواست. محققان با اندازه گيري دامنه يك پالس منعكس شده اولتراسونيك از سطح ميوه ها و سبزيهاي مختلف نظير گوجه فرنگي و ذرت شيرين براي تعيين ميزان صافي، تركها و معايب سطحي آنها استفاده كرده اند. علاوه بر اين آنها كيفيت آب مركبات بسته بندي شده در پاكتهاي كاغذي را بوسيله سنسورهاي اولتراسونيك به طريقه on-line مورد بررسي قرار داده اند. اولتراسوند قابل رقابت با ساير تكنيك ها جهت تعيين ميزان قند در آبميوه ها ونوشيدني هاست. مزيت آن بر ساير روش ها اينست كه مي تواند جهت كنترل فرايند به طريقه on-line بكار برده شود.

5- محلول هاي آبي و ژل ها

ابزارهايي كه بر اساس اولتراسوند هستند مي توانند اطلاعات با ارزشي در مورد خواص جسم حل شونده نظير ساختمان و غلظت آن ارائه كنند. اين روش در اندازه گيري درجه رقت نوشابه، سس ها؛ بررسي غلظت اجسام حل شونده حين فرآيندهاي تبخير، و تعيين غلظت نمكها و اسيدهاي آمينه هم چنين غلظت بيولي مرها نظير پروتئين ها و كربوهيدارت ها در محلول ها بكار برده مي شود. اين اندازه گيري ها با تعيين سرعت اولتراسونيك امكان پذير است. در مورد برخي از محلول هاي آبي بيوپلي مرها و ژلها، سرعت اولتراسونيك و ضريب تضعيف با افزايش غلظت جسم حل شونده تا غلظت هاي بسيار زياد به طور خطي افزايش مي يابد.

6- ساير كاربردها

از طريق اولتراسونيك تعيين غلظت و اندازه ذرات در امولسيون ها و سوسپانسيون هاي غذايي نظير اندازه ذرات و قطرات ميسل هاي كازئين، امولسيون هاي روغن در آب و ذرات كلوئيدي در آب پرتقال امكان پذير است. از مزاياي اين روش اين است كه مي تواند براي سيستم هائي كه از لحاظ نوري كدر هستند، محيطهاي تغليظ شده و غير هادي الكتريسيته بكار رود. هم چنين در تعيين ويژگي هاي غذاهائي كه حاوي هواي نامحلول به شكل حباب يا سلولهاي حاوي هوا هستند نظير نان، ميوه ها، خامه زده شده كاربرد زيادي دارد چون وجود اندكي گاز نامحلول در محيط مي تواند تغييرات زيادي در خواص اولتراسونيك ماده ايجاد نمايد.

از كاربردهاي ديگر اولتراسونيك در تعيين ميزان تردي بيسكويت و تعيين بافت لايه‌هاي ويفر است زيرا اندازه گيري با اين روش سريع و غير تخريبي مي باشد.

جديدترين كاربرد آن در برش مواد غذايي نظير كيكها، پنير، خمير پيتزا، فرآوردهاي قنادي، نان، صمغ ها، آب نبات و . . . است. اين برش زدن بسيار تميز صورت گرفته، ماده غذائي خرد نشده و حتي در صورتي كه مغزها در بين لايه هاي ماده غذايي باشند، خرد نمي شوند. تيغه هايي كه به اين منظور به كار برده مي شوند، 20000 بار در ثانيه لرزش دارند تا مينيمم اصطكاك سطحي را با فرآورده در حال برش داشته باشند.

كاربرد تجهيزات اولتراسونيك جهت تميز سازي و ضدعفوني چاقوهاي آلوده به پروتئين گوشت در كشتارگاهها وكارخانجات گوشت گزارش شده است. در صورتيكه اين چاقوها در 0c 82 تميز شوند، فيلم پروتئيني منعقد شده اي بر روي آنها تشكيل مي شود. البته كاهش درجه حرارت شستشو تا 0c 60 از تشكيل اين فيلم جلوگيري مي كند ولي مجاز نيست. نتايج كاربرد اولتراسوند نشان داده است كه مي توان با استفاده از آن، چاقوها راحتي بدون افزودن عوامل فعال كننده سطحي در آب به اندازه كافي تميز كرد و مواد باقيمانده پروتئيني در 0c 82 بسيار كاهش يافت و در 0c 60 حذف گرديد. و تميز سازي با اولتراسونيك در آب در درجه حرارت محيط به مدت 15-30 ثانيه قبل از ضدعفوني پيشنهاد گرديد.

نتيجه گيري

 اولتراسوند ابزار مناسبي جهت آزمايش ويژگي هاي مختلف فيزيكي و شيميايي مواد غذايي مي باشد. كاربرد اولتراسوند به عنوان on-line sensor مي تواند ابزار قدرتمندي در فرآيند و كنترل كيفيت محصول باشد و باعث بهبود كيفيت و كاهش هزينه هاي توليد گردد.

گسترش كاربرد اولتراسوند در صنايع غذائي بستگي به دسترسي دستگاههاي اختصاصي اولتراسونيك و وجود افرادي دارد كه آگاه به اندازه گيري و تفسير data هاي حاصل از اولتراسونيك باشند. در حال حاضر كاربرد آن در صنايع غذائي در ارتباط با بهينه سازي واكنش هاي شيميايي گاززدائي از محلول ها يا آشاميدني ها، تميز سازي سطوح؛ تجهيزات يا مواد غذائي، استريليزاسيون اشياء يا سيال ها، استخراج تركيبات متشكله غذائي، امولسيفيه كردن، هموژنيزاسيون، اصلاح فعاليت هاي آنزيمي، دپلي مريزاسيون پلي مرها، حذف كف ها، thawing يا ذوب، خشك كردن، برش زدن، رها سازي مواد غذائي از قالبها، ترد كردن گوشت، بهبود فيلتراسيون، تشديد رسيدن، جداسازي باكتريها از مواد غذائي و تغليظ آنها و . . . مي‌باشد.

منبع:  www.parsbiology.com

عمده ترین مشکل صادرات در بسته بندی است 

بسته بندی بزگ تر، مصرف بیشتر را در پی دارد  

استاندارد بسته بندی اجباری می‌شود  

معرفی خبر گزاری غذا 

مطمعنا" این خبرگزاری تحول زیادی در زمینه صنایع غذایی ایجاد خواهد کرد و ما هم آرزوی موفقیت ایشان را در این زمینه از خداوند خواستاریم .

در این سایت مطالب بسیار ارزنده و بروز در زمینه صنایع غذایی در دسترس مخاطبین قرار می گیرد

که از جمله به اخبار صنایع غذایی وضعیت شرکتهای صنایع غذایی در بورس دوره های آموزشی و مقالات علمی گرفته تا نیازمندیها شرکتهای صنایع غذایی و بانک اطلاعاتی شرکتهای صنایع غذایی اشاره کرد.

به هر حال دیدن از  سایت خبرگزاری foodna خالی از لطف نیست .

بزرگترین نمایشگاه سالا‌نه عسل روسیه در مسکو برگزار شد  

منبع: www.foodna.com

ساخت صنایع تبدیلی و تکمیلی در زمین های روستایی بلامانع شد  

شیر و ترکیبات انتی باکتریال آن 

مقدمه:

شير بهترين غداي طبيعي شناخته شده و تنها منبع غذائي نوزاد پستانداران است. براي نوزاد انسان، شير تنها منبع غذايي براي چندين ماه اول زندگي است و در اغلب كشورها شير نقش مهمي در تغذيه بچه هاي در حال رشد دارد. شير مي تواند يك منبع ارزشمند غذايي براي افراد بالغ بويژه افراد مسن باشد. شير به خاطر دو جزء اصلي خود يعني پروتئين و كلسيم در تغذيه انسان بسيار مهم است. پروئتين شير بسادگي قابل هضم است. اما شير بعلت ويژگيها و صفات ممتاز غذايي كه دارد به سرعت در معرض آلودگيهاي گوناگون قرار مي گيرد و به سادگي باعث انتشار تعداد زيادي از عوامل بيماريزا مي گردد و چنانچه در بهداشت آن در مراحل مختلف توليد و جمع آوري و حمل و نقل، تعيير و تبديل در كارخانه توزيع و مصرف، دقت كافي مبذول نگردد ممكن است بيماريها و عوارضي را از حيوان به انسان يا از انسان به انسان منتقل نمايد.

در شير خام مكانيزم دفاعي آنتي ميكروبال طبيعي به شرح ذيل مي باشد:

1- ليزوزيم

2- لاكتوفرين

3- لاكتو پراكسيداز

4- ان استيل- ال- بي- دي گلوكوزآميداز

شير گونه هاي مختلف پستانداران داراي مقادير مختلفي از فاكتورهاي آنتي باكتريال مي باشد. به عنوان مثال شير گاو داراي بالاترين مقادير لاكتوپراكسيداز مي باشد. اما مقادير جزئي از ليزوزيم و لاكتوفرين در شير گاو پيدا مي شود. در حالي كه شير انسان داراي مقادير بالاي لاكتو فرين و ليزوزيم مي باشد و برعكس مقادير لاكتو پراكسيداز در آن بسيار جزئي مي باشد. تعييرات اين پروتئينها ي آنتي باكتريال علاوه براينكه در حفاظت خود پستان گاو تاثير است بلكه همچنين مسائل مرتبط با سلامتي و بهداشتي مصرف كنندگان را تحت تاثير قرار مي دهد.

همانطور كه ذكر گرديد، شير يك منبع غذائي سالم، حاوي انرژي و پروتئين و ويتامين و مواد معدني است بنابراين با توجه به اينكه ارزش غذائي شير بالاست، متخصصان امر در افقهاي تحقيقاتي آتي خود به دنبال افزايش ايمني طبيعي شير به منظور از بين بردن پاتوژنهاي آلوده كننده اين منبع غذائي مي باشند. چرا كه حصول به چنين هدفي در كنترل بيماريهاي اقتصادي مانند ورم پستان و بخصوص در سلامتي انسان تاثير عمده خواهد گذاشت.

پروتئينهاي مختلفي در شير يافت مي شود كه در گزارشات مختلف خاصيت ميكردب كشي آنها به اثبات رسيده است به عنوان مثال ايمينوگلوبولينهاي شير از جمله پروتئينهاي دفاعي و محافظي هستند كه در انتقال آنتي بادي از مادر به نوزادان نقش آفرين هستند. ازآنجايي كه نوزاد نشخواركنندگان به علت ساختار چفت مادر قادر به اكتساب ايمني ذاتي نيستند، بنابراين ايمنوگلوبولينهاي موجود در شير مادر (آغوز) نوازد تازه متولد شده را در برابر عوامل عفوني حفاظت مي كند.

ايمنوگلوبولينها در حقيقت تركيباتي هستند كه در مراحل اوليه تولد نوزاد به عنوان سيستم دفاعي طبيعي ميزبان عمل مي نمايند. نكته جالب در اينجاست كه در پاسخ به حضور عوامل پاتوژن و باكتريها و ويروسها موجود در محيط، ايمينوگلوبولين ويژه و خاص آن پاتوژن ترشح مي شود. در نتيجه ساختار چنين ايمنوگلوبولين قادر است كه پاتوژن وارده را شناسائي كند و در از بين بردن آن با موفقيت عمل كند. غلظت ايمنوگلوبولينها در آغوز در بالاترين مقدار خود مي باشد و به مرور غلظت آن در شير كاهش مي يابد.

علاوه بر ايمينوگلوبولينها، 4 پروتئين در شير وجود دارد كه خاصيت آنتي باكتريال آن به اثبات رسده است كه در اين مقاله به طور اجمالي به معرفي و بيان وظايف آنها پرداخته مي شود.
لاكتوفرين:(Lactoferrine)

لاكتوفرين يك گليكوپروئتين متصل شونده به يون آهن مي باشد(80 كيلودالتون) كه اولين بار از شير گاو جدا شده است و متعاقبا در شير انسان نيز وجود آن به اثبات رسيده است. لاكتوفرين به مقادير مختلف از غدد ترشحي موجود در پستانداران مانند شير، بزاق، اشك و مايع مني و از بعضي از گلبولهاي سفيد ترشح مي شود. مقادير لاكتوفرين موجود در شير گاو در حالت طبيعي حدود2/0 گرم در ليتر اندازه گيري شده است. در آغوز غلظت لاكتوفرين در بالاترين حد خود يعني در حدود نيم الي يك گرم در ليترگزارش شده است. در طول دوره خشكي، غلظت لاكتوفرين در غدد ترشحي پستان شروع به افزايش مي نمايد و تا 30 روز بعد از پايان دوره خشكي اين سير افزايشي ادامه دارد.

پيك ميزان ترشح لاكتوفرين در غدد ترشحي پستان حدود 50 الي 100 گرم در ليتر پيش بيني شده است. در شير انسان و در آغوز غلظت لاكتوفرين به ترتيب در حدود 2 الي 4 گرم در ليتر و 6 الي 8 ليتر گزارش شده است.

وظايف لاكتوفرين به قرار ذيل مي باشد:

1- خاصيت آنتي باكتريال

2- دفاع عليه عفونتهاي معده اي- روده اي

3- ايجاد سينرژيسم با بعضي از ايمنوگلوبولينها . پروتئينهاي سيستم دفاعي

4- محرك رشد سلولهاي بدن حيوانات به ويژه لنفوسيتها و سلولهاي روده
علاوه بر موارد فوق، يكي از وظايف لاكتوفرين موجود در شير را كمك به جذب آهن در سطح روده مي دادنند هر چند اين ادعا هنوز از لحاظ علمي به اثبات نرسيده است.
بيشتر ميكروارگانيسمهاي و پاتوژنهاي موجود، براي رشد خود به آهن احتياج دارند فلذا لاكتوفرين با اتصال به آهن از رشد باكتريهاي نيازمند به آهن از طريق غير قابل دسترس كردن آهن جلوگيري مي كند. يك مولكول لاكتوفرين قادر است كه با دو مولكول آهن (Fe+3) متصل شود. گزارش مقالات معتبر متعدد حاكي از اين است كه لاكتوفرين داراي خصوصيات آنتي باكتريال قابل توجهي مي باشد و بر عليه باكتريهاي گرم منفي نيازمند به آهن به خصوص كلي فرمها كه از عوامل اصلي ابتلا گاو به ورم پستان هستند، وارد عمل مي شود. همچنين لاكتوفرين بر عليه تعدادي از باكتريهاي گرم مثبت مانند استرپتوكوكوس اورئوس و ليستريامونوسيتوژنز نيز عمل نموده و در از بين بردن آنها نقش آفرين مي باشد.

باكتريهاي لاكتوژنيك در معده و روده كه نياز چنداني به آهن براي ادامه فعاليت خود ندارند به طور كلي تحت تاثير لاكتوفرين قرار نمي گيرند.

اخيرا گزارشاتي دال بر تاثير لاكتوفرين در از بين بردن استرپتوكوكوس و ويبريون نيز به چشم مي خورد.ثابت شده است كه لاكتوفرين ميزان كلني هاي مونوسيتهاي ميزبان را افزايش مي دهد و باعث كاهش رشد باكتري استرپتوكوكوس اورئوس مي شود. محيط كشت هاي حاوي لاكتوفرين 95 درصد عدد كمتري را در هنگام شمارش مستقيم كلوني هاي ميكروبي از خود نشان دادند.
خوكچه هايي كه در ساعات صفر، 8 ، 20 ساعت بعد از تولد استفاده كردند حدود 74 درصد داراي ميزان زنده ماني بيشتري نسبت به گروه شاهد بودند.

در سالهاي اخير توالي كامل ژن لاكتوفرين شناسائي و در بانكهاي جهاني مورد ثبت قرار گرفته و اكنون مشخصات كامل اين ژن در دست مي باشد. ژن لاكتوفرين(LF) داراي 17 اگزون و با طولي در حدود 5/34 كيلوباز ميباشد.

لاكتوپراكسيداز(lactoperoxidase):

پراكسيداز آنزيمي است كه قادر به كشتن باكتريها از طريق انجام واكنش اكسيداتيو مي باشد. فعال شدن اين آنزيم و ترشح آن در غدد برون ريزي مانند اشك، بزاق ، بيني و برونشها و ترشحات روده اي رخ مي دهد.آنزيم پراكسيدازي كه در شير ترشح مي شود به نام لاكتوپراكسيداز معروف مي باشد. لاكتوپراكسيداز يك پروتئين دفاعي است كه در گروه ايمينوگلوبولينها قرار نمي گيرد و نقش مهمي در حفاظت سيستم پستاني بر عليه ميكروبهاي آلوده كننده اين سيستم دارد.
مقادير لاكتوپراكسيداز در شير بسيار اندك است اما در حدود 5 الي 6 روز بعد از زايمان به سرعت ميزان آن افزايش مي يابد. غلظت اين آنزيم در شير انسان تقريبا 20 برابر كمتر از شير گاو مي باشد.

لاكتوپراكسيداز به خودي خود خاصيت ميكروب كشي ندارد بهر حال اين آنزيم همراه با هيدروژن پراكسيداز و تيوسيونالات اثرات ضد باكتريالي خود را ميانجيگري مي كند.
بوسيله واكنش هيدروژن پراكسيداز و تيوسيونالات با يكديگر در حضور لاكتوپراكسيداز، تركيب جديدي تحت عنوان هيپوتيوسيونولات(Hypothiocyanate) بوجود مي آيد كه خاصيت شديد ميكروب كشي دارد و از متابوليسم باكتريها به طور معني دار جلوگيري مي كند.

ليزوزيم:(Lysozyme)

ليزوزيم يكي ديگر از آنزيمهاي موجود درشير بعضي از گونه ها بويژه در انسان مي باشد.بطوركلي دو نوع ليزوزيم وجود دارد:

نوع اول ليزوزيمي است كه عمدتا در سفيده تخم مرغ وجود دارد و تحت عنوان C- ليزوزيم معروف است و نوع دوم آن در سفيده غاز به طور عمده وجود دارد و به G- ليزوزيم معروف است.
در انسان و تك سميها نوع C ليزوزيم بيشتر مد نظر است ولي گاو تقريبا حاوي هر دو نوع ليزوزيم مي باشد. ليزوزيم خاصيت ضد باكتريال دارد و از طريق تخريب پيونهاي گلوكوسيدي بين پپيتدگليكان(جزء اصلي ديواره سلولي باكتريها) باعث از بين رفتن ديواره سلولي پاتوژنها مي شود. فعاليت ليزوزيم در شير گاو هنوز در پرده اي از ابهام است ولي غلظت بالاي آن در شير انسان(12/0 گرم در ليتر) گزارش شده است. در آ‎غوز انسان مقادير ليزوزيم در بالاترين حد خود گزارش شده است.

ان استيل ال- بي- دي گلوكوزآميداز:(N-Acetyle-B-D-Glacosaminidase):

اين آنزيم با حرف اختصاصي(NAGase)نشان داده مي شود. اين آنزيم به عنوان يك نشانگر(انديكاتور) براي تشخيص ورم پستان مورد استفاده قرار مي گيرد.اين آنزيم در ترشحات رحمي گاو نيز يافت شده است و وظيفه اصلي آن هنوز در پردهاي از ابهام است بهر حال تا حدودي خصوصيات ضد ميكروبي آن كشف شده است. در طول شيردهي، شير گاو داراي مقادير جزئي از اين آنزيم مي باشد. در موارد بروز عفونت و بخصوص در اواسط دوره خشكي پيك اين آنزيم قابل مشاهده است. در زمان بروز ورم پستان حضور اين آنزيم در محل عفونت قابل مشاهده مي باشد.

مطالعات متعدد نشان مي دهد كه فعاليتهاي باكتريهاي:

Actionmyces pyogenes

Staphylococuse aureus

Streptococcus agalactia

Psendomonas aeroginosa

برعكس اين آنزيم بر دو باكتري

Escherichia coli

Enterobacter aerogens

 بي تاثير است.

جنبه هاي كاربردي قضيه:

تركيبات آنتي باكتريال كاربردهاي مهمي در توليد حيوانات شيري و توليدات حاصل از توليد و وضعيت سلامتي انسان دارند. براساس خصوصيات كاربردي و فيريولوژيكي لاكتوفرين، بعضي از ايده هاي كاربردي استفاده از اين پروتينهاي محافظ طبيعي ايجاد مي شود:

سلامتي غذا و نوشيدنيهاي حاوي لاكتوفرين و مواد نيروزا براي ورزشكاران در حال توسعه است و لاكتوفرين در فرمولاسيون شير خشك و غذاي بچه مورد استفاده قرار مي گيرد. فعاليت محدود ليزوزيم موجود در شير گاو در هنگام ابتلا به ورم پستان افزايش مي سابد.

حرارت شير گاو در حدود 75 درجه به مدت 15 دقيقه باعث كاهش 25 درصدي فعاليت اين آنزيم مي شود بهر حال ليزوزيم موجود در شير انسان نسبت به گاو در مقابل حرارت پايداري بيشتري دارد.
ليزوزيم قادر به محدود كردن مهاجرت نوتروفيلها به طرف بافتهاي عفوني مي شود . به عنوان يك تركيب ضدعفوني كننده شناخته شده است.

خصوصيات آنتي باكتريال سيستم لاكتوپراكسيداز نيز كاربردهاي زيادي در دامپزشكي و توليدات دامي پيدا كرده است.

نبود سيستم خنك كننده و يخچال در بسياري از مزارع چيني باعث شده است كه ضايعات شير در طول مدت حمل و نقل و ذخيره شير از معضلات اساسي صنعت پرورش گاوشيري در چين باشد.
دانشمندان چيني به دامداران آموزش مي دهند كه چگونه از سيستم لاكتوپراكسيداز در جهت نگهداري شير نهايت استفاده را نمايند.بطوري كه افزودن مقادير كمي از تي.سينولات سديم و پركربنات به شير خام و تازه دوشيده شده ، بطور موثر باعث كاهش معني دار شايعات شير مي شوند.
با يك هزينه نازل و با افزودن 10 درصد از اين دو ماده به 100پوند شير ، ضايعات شير كاهش مي يابد بدون اينكه در مزه شير تعيير محسوسي ايجاد شود و يا عوارض جانبي خاصي به همراه داشته باشد.
از ديگر كاربردهاي عملي مي توان به افزودن لاكتوپراكسيداز به شير جايگزين گوساله به عنوان جانشين مناسبي براي آنتي بيوتيك اشاره كرد. عملكرد بهبود يافته گوساله، بوسيله فعال شدن سيستم پراكسيداز ثابت شده است.

فعاليت ليزوزيم باعث محدود كردن مهاجرت نوتروفيلها به بافتهاي آسيب ديده مي باشد.امروزه ليزوزيم را به عنوان يك افزودني در بيمارستان در غذاي بچه بكار مي برند.تحقيقات محدودي هم نشان مي دهد كه ليزوزيم باعث كاهش عفونتهاي معده اي و روده اي مي گردد.

منبع : www.parsbiology.com

منوی اصلی

آرشیو موضوعی

آرشیو مطالب

نویسندگان

لوگوی ما

آمار وبلاگ

امکانات