چكيده فارسي :
ژلاتين به طور گسترده در محصولات غذايي براي بهبود ثبات و كيفيت محصولات استفاده مي¬شود. در حال حاضر روش¬هاي مختلفي براي تغيير در خصوصيات فيزيكوشيميايي پروتئين¬ها به كار برده شده اند. يكي از مهم¬ترين اين روش¬ها، استفاده از پلاسماي غيرحرارتي است. پلاسما چهارمين حالت ماده در نظر گرفته مي¬شود و از نظر فيزيكي، مخلوط گازي تا حدي و يا كاملا يونيزه و حاوي گونه¬هاي واكنشي مانند الكترون¬ها، يون¬هاي مثبت و منفي، راديكال¬هاي آزاد، مولكول¬هاي گازي برانگيخته، غيربرانگيخته و فوتون¬ها مي باشد. در مطالعه¬ي حاضر به بررسي اثرات استفاده از پلاسماي غيرحرارتي بر ويژگي¬هاي عملكردي و فيزيكوشيميايي ژلاتين پرداخته شد. هدف از انجام اين مطالعه، بررسي اثر پلاسماي تخليه¬ي سد دي الكتريك بر ژلاتين به عنوان يك بيوپليمر پركاربرد در صنايع غذايي مي¬باشد تا بدين طريق بتوان به صورت كاملا كنترل شده خصوصيات اين ماده را تغيير داد و كاربردهاي جديدي براي آن مشخص نمود. در اين زمينه ابتدا پودر ژلاتين به مدت 5 ،10 و 15 دقيقه تحت تاثير پلاسماي سرد با ولتاژهاي 16 و 18 كيلوولت قرار گرفت و تغييرات رنگ، پروفيل بافتي، الگوي الكتروفورز، ويژگي¬هاي رئولوژيكي، سولفيدريل فعال، طيف مادون قرمز تبديل فوريه و ريزساختار ژل ژلاتين، قبل و بعد از تيمار بررسي شد. در بررسي رنگ نمونه¬هاي ژلاتين مشخص شد كه شدت روشنايي در ولتاژ 16 كيلوولت كاهش و در زمان 10 دقيقه افزايش يافت. اين در حالي است كه شدت قرمزي بسته به زمان و ولتاژ اعمال تيمار تغيير مي¬كند و شدت زردي تحت تاثير اين تيمار قرار نگرفت. نتايج حاصل از بررسي پروفيل بافتي نشان داد ميزان سفتي بافت با افزايش ولتاژ در زمان 5 دقيقه افزايش و در زمان 10 و 15 كاهش يافت. اما به طور كلي تنها تيمار در زمان 5 دقيقه توانست ميزان سفتي ژل¬هاي ژلاتين را افزايش دهد كه با نتايج حاصل از بررسي زاويه فازي مورد تاييد قرار گرفت. در بررسي الگوي الكتروفورز نمونه¬هاي ژلاتين مشخص شد تيمار در زمان 5 دقيقه موجب شكسته شدن پيوندهاي كووالان و در زمان هاي طولاني¬تر سبب تشكيل پيوندهاي كوالان و تشكيل توده¬هاي پروتئيني مي شود. افزايش ولتاژ تا 16 كيلوولت سبب افزايش قابل توجه گروه¬هاي سولفيدريل آزاد شد و زماني كه ولتاژ به 18 كيلوولت افزايش يافت كاهش ميزان گروه¬هاي سولفيدريل آزاد مشاهده گرديد. نتايج بدست آمده از طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه نشان داد باز شدن ساختار و افزايش نظم در ولتاژ 16 كيلوولت به خصوص در زمان 10 دقيقه مي¬تواند عامل تغييرات مشاهده شده در ويژگي¬هاي فيزيكوشيميايي و عملكردي ژلاتين باشد كه با تصاوير به دست آمده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نيز تاييد گرديد. نتايج حاصل از بررسي ريز ساختار سطح، نشان داد كه اين فرآيند با افزايش شدت تيمار باعث نامنظم تر شدن ساختار و همچنين افزايش ضخامت ديواره به جز در تيمار 18 كيلوولت به مدت 10 دقيقه مي¬شود. به طور كلي استفاده از تيمار پلاسما در زمان ها و ولتاژهاي كم مي¬تواند تاثير مطلوبي بر ويژگي¬هاي ژل ژلاتين بگذارد.
چكيده انگليسي :
Gelatin is widely used in food products to improve the stability and quality of products. Various methods have been used to modify the physicochemical properties of proteins. One of the most important of these methods is the use of non-thermal plasma. Plasma is the fourth state of matter and is physically a partially or fully ionized gaseous mixture containing reactive species such as electrons, positive and negative ions, free radicals, excited, non-excited gas molecules, and photons. The present study investigates the effects of non-thermal plasma use on the functional and physicochemical properties of gelatin. The aim of this study was to investigate the effect of dielectric barrier discharge plasma on gelatin as a biopolymer widely used in food industry in order to be able to change the properties of this substance in a completely controlled way and identify new applications for it .In the current study, gelatin powder was first exposed to cold plasma with voltages of 16 and 18 kV for 5, 10 and 15 minutes and color changes, tissue profile, electrophoresis pattern, rheological properties, active sulfhydryl, Fourier transform infrared spectrum, microstructure Gelatin gel was evaluated before and after treatment. Examination of the color of gelatin samples showed that the light intensity decreased at 16 kV and increased at 10 minutes. However, the intensity of redness varies depending on the time and voltage of the treatment and the intensity of yellowness was not affected by this treatment. The results of tissue profiles showed that the amount of tissue hardness increased with increasing voltage in 5 minutes and decreased in 10 and 15 minutes. But in general, only the treatment in 5 minutes could increase the hardness of gelatin gels, which was confirmed by the results of phase angle. Examination of the electrophoresis pattern of gelatin samples revealed that treatment in 5 minutes causes covalent bonds to break and in longer times causes covalent bonds to form and protein masses to form. Increasing the voltage to 16 kV caused a significant increase in free sulfhydryl groups, and when the voltage increased to 18 kV, a decrease in the amount of free sulfhydryl groups was observed. The results of Fourier transform infrared spectroscopy showed that the opening of the structure and the increase of order at 16 kV, especially in 10 minutes, could be the cause of the observed changes in the physicochemical and functional properties of gelatin, which were obtained with microscopic images. Scanning electron was also confirmed. The results of the microstructure of the surface showed that this process increases the intensity of the treatment to make the structure more irregular and also increases the wall thickness, except in the treatment of 18 kV for 10 minutes. In general, the use of plasma treatment at low times and voltages can have a favorable effect on the properties of gelatin gel.