تشکیل نانوالیاف با استفاده از قابلیت‌های پروتئین آب‌ پنیر/ پژوهشی که باید مورد توجه صنعت و دانشگاه قرار بگیرد

گروه استان‌های خبرگزاری آنا- داوود دهقانی محمودآباد؛ پنجمین جشنواره سراسری فناوری نانو دانشگاه آزاد اسلامی با محورهای نانوشیمی، نانوفیزیک و نانوفوتونیک، نانوبیوتکنولوژی، نانوالکترونیک، نانوفناوری‌شیمی، نانومواد، نانوسیال، نانو فناوری و عمران و سایر کاربردهای نانو به‌صورت مجازی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز برگزار شد.

ازجمله اهداف شاخص این جشنواره، شناخت توانمندی‌های تحقیقاتی و صنعتی، تقویت همکاری میان صنعت و دانشگاه، نفوذ فناوری‌های توسعه‌یافته نانو در صنایع موجود و ارتقای دانش‌عمومی در حوزه فناوری نانو بود.

۴۶۸ مقاله، ۲۶ طرح‌ پژوهشی، ۵۵ کتاب تألیف و ترجمه، ۹۶ پژوهشگر برتر، ۳۰ پایان‌نامه و رساله، ۴۹ اختراع، ۱۸۲ پیش‌محصول و محصول، ۱۶ واحد فناور و ۴ شرکت دانش‌بنیان از آثار ارسالی به این جشنواره بود.

فلورا فرخی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران در بخش پایان‌نامه دکتری این جشنواره عنوان برتر را کسب کرد. خبرنگار خبرگزاری آنا به‌منظور تشریح جزئیاتی از این پایان‌نامه با موضوع فناوری نانو (بهینه‌سازیِ تولید و بررسی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی نانوالیاف ایزوله پروتئین آب‌ پنیر و بررسی اثر روش اولتراسونیک بر پایداری آن) با وی گفت‌وگو کرده است که در ادامه می‌آید.

بیشتر بخوانید:

اسپری‌های آبگیریز و خودتمیزشونده چه ویژگی دارند؟

حذف آلاینده‌های آب با نانو فتوکاتالیزورها

ارائه ساختاری نو در فنّاوری «آتوماتای ​​سلولی کوانتومی»

شناسایی علائم اولیه کرونا با «لباس تب‌نما»

تولید مواد نیمه‌هادی در مقیاس نانوساختار

آنا: چکیده‌ای از عنوان و موضوع رساله دکتری رشته مهندسی علوم و صنایع غذایی خود که در پنجمین جشنواره فناوری نانو دانشگاه آزاد اسلامی حضور داشت، توضیح دهید.

فرخی: «بهینه‌سازیِ تولید و بررسی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی نانوالیاف ایزوله پروتئین آب‌ پنیر و بررسی اثر روش اولتراسونیک بر پایداری آن» عنوان پایان‌نامه بنده بود که در پنجمین جشنواره نانو دانشگاه آزاد اسلامی با آن حضور پیدا کردم.

از نظرگاه کاربردهای عملکردی در صنعت غذا، اهمیت ویژه پروتئین آب‌پنیر به‌عنوان محصول جانبیِ فرآوری پنیر در توانایی ایجاد پایداری در سطوح مشترک (قابلیت تولید کف و امولسیون‌سازی)، جذب آب، ایجاد و افزایش ویسکوزیته، قابلیت هضم، واکنش با کربوهیدرات‌ها، حلالیت بالا و ویژگی‌های ژل‌کنندگی مستتر است.

ازسوی‌ دیگر یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های پروتئین آب‌ پنیر توانایی تشکیل نانوالیاف و ساختارهای فیبریلی است. نانوفیبریل‌ها یا نانوالیاف پروتئینی انواع خاصی از تجمعات هستند که از ملکول‌هایِ پروتئین‌های کروی نشئت‌گرفته‌اند.

این تجمعات طولی حدود یک‌میکرومتر و قطری حدود یک تا ۱۰ نانومتر داشته و بسیار ناهمسان‌گَرد هستند، یعنی با اندازه‌گیری در جهات مختلف، مقادیر متفاوتی دارند. به‌این‌ترتیب فیبریل‌های پروتئینی به‌سبب بالابودن نسبت طول به قطر می‌توانند به‌منظور بهبود ویژگی‌های کیفی، بافتی و ساختاریِ مواد غذایی و به‌عنوان ترکیبات تشکیل‌دهنده ماده‌غذایی به‌کار روند.

ضرورت اصلی به‌کارگیری این نانوالیاف به‌ضرورت اصلاح و تغییر خواص بافتیِ برخی مواد غذایی با استفاده از ترکیبات غذایی بر پایه پروتئین مرتبط است، درعین‌حال، اساس تأثیرگذاری تکنولوژی اولتراسوند (فراصوت) در صنایع غذایی و دارویی در تولید فیبریل‌های پروتئینی، برمبنای فرآیند کاویتاسیون (تشکیل و متلاشی‌شدن حباب‌های کوچک در مایع دراثر انقباض و انبساط‌های نوسانی) و تغییرات ساختاری در پروتئین است که به تشکیل نانوالیاف کمک می‌کند.  

آنا: درباره رویکردها، هدف و انگیزه خود از انتخاب این موضوع توضیح دهید.

فرخی: توانایی بالقوه تشکیل نانوالیاف به‌عنوان ترکیبات تشکیل‌دهنده مواد غذایی با خواص عملکردیِ خاص ازجمله رویکردهای جدید در صنعت غذا و این تحقیق مد نظر بود. درعین‌حال، از یک‌سو استفاده از پروتئین آب‌ پنیر به‌عنوان یک فرآورده جانبی که از جنبه‌های مختلف کاربردی همواره مورد توجه محققان صنایع‌ غذایی قرار داشته است و ازسوی‌دیگر به‌کارگیری تکنولوژی پیشرفته‌ فراصوت که درعین جدیدبودن، از مزایای غیرحرارتی و غیرمخرب‌بودن در مواد غذایی برخوردار است ازجمله جنبه‌های دیگر نوآوری در این تحقیق به‌شمار می‌رود.

 سال‌های اخیر مطالعاتی در زمینهٔ تولید نانوالیاف پروتئینی و کاربرد آن صنعت غذا صورت‌گرفته که طی آن، بیشتر تأثیر عواملی مانند دمای بالا، pH، ویسکوزیته و نیروهای برشی بر تولید نانوالیاف بررسی‌شده است، درعین‌حال، درمورد به‌کارگیری تکنولوژی‌های پیشرفته غیرحرارتی فراصوت در تهیه نانوالیاف پروتئینی نیز صرفاً مطالعات موردی صورت گرفته است؛ اما در صنعت غذا این موارد به‌طور مشخص و کاربردی بررسی نشده‌ است. به‌این‌ترتیب به‌طور اجمالی هدف اصلی از این تحقیق، تولید نانوالیاف پروتئین آب‌پنیر در مقیاس نانو و بهینه‌کردن شرایط تشکیل آنها، بررسی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی نانوالیاف و دستیابی به ظرفیت‌های کاری آنها به عنوان مواداولیه با خواص عملکردی بالا به‌منظور به‌کارگیری در فرمولاسیون مواد غذایی بود.

آنا: آیا این پایان‌نامه قابلیت تبدیل‌ به محصول و رفع مشکلات صنعت را دارد؟

فرخی: سال‌های اخیر به نانوالیاف پروتئینی در صنایع‌ غذایی توجه زیادی معطوف‌شده که عمدتاً از توانایی این ساختار در اعمال تغییر در ویژگی‌های مواد غذایی ناشی می‌شود. ارزش‌ افزوده بالای نانوالیاف پروتئین آب‌پنیر به‌عنوان یک فرآورده جانبی دارای خصوصیات عملکردی منحصربه‌فرد، می‌تواند به استفاده از آن به‌عنوان جایگزین بسیاری از مواد اولیه گران‌قیمت منجر شود.

با توجه به مطالعات انجام‌شده و نتایج حاصل از این پژوهش، ویژگی‌های مطلوبِ عملکردی نانوالیاف پروتئین آب‌پنیر، کاربرد آنها را به‌عنوان ترکیبات افزودنی قابل‌ هضم و فراسودمند به‌منظور اصلاح ویژگی‌های کیفی، عملکردی و تکنولوژیکی محصولات غذایی تقویت می‌کند. به‌این‌ترتیب می‌توان در بسیاری از کارخانه‌های صنایع‌ غذایی و دارویی از نانوالیاف پروتئین آب‌ پنیر استفاده کرد.

ازسوی دیگر، فرآوری مواد غذایی با فرآیندهای غیرحرارتی فراصوت در مقایسه با روش‌های حرارتی متداول، مزایای متعددی دارد که عمدتاً شامل حذف یا کاهش حرارت‌دهی، جلوگیری از تخریب ترکیبات حساس به حرارت، حفظ طعم، رنگ و ارزش تغذیه‌ای، فرآوری فوری و یکنواخت محصول، کاهش نیاز به افزودنی‌های شیمیایی و ظرفیت طراحی و تولید محصولات جدید است.

با درنظرگرفتن اینکه این فرآیند، جزء فرآیندهای غیرحرارتی پیشرفته و کاربردی در صنایع‌غذایی به‌شمار می‌رود و نظربه‌اینکه صنعت غذا به تولید غذاهای باارزش پروتئینی و تغذیه‌ای بالا و درعین‌حال کم‌کالری توجه دارد، نتایج این پژوهش می‌تواند از جنبه‌های مختلفی مورد توجه صنعت و دانشگاه قرار گیرد.

آنا: دلایل انتخاب پایان‌نامه شما به عنوان پایان‌نامه برتر در جشنواره فناوری نانو را چه می‌دانید؟

فرخی: براساس اطلاع‌رسانی‌های انجام‌شده، داوری و ارزیابی رساله‌ها و پایان‌نامه‌های ارسالی مطابق با شاخص‌های مختلف ارائه‌شده در فرم‌های آیین‌نامه ارزیابی انجام‌ شد. این شاخص‌ها در چهار زیرگروه طبقه‌بندی شده‌ بودند:

الف: روش (داشتن فرضیات، سؤالات و اهداف مشخص، دقیق و روشن در تحقیق؛ داشتن چارچوب نظری مشخص و مطلوب؛ انتخاب روش تحقیق مناسب؛ دقت، جامعیت و صحت داده‌ها، اطلاعات و نظرات جمع‌آوری شده؛ طریقه صحیح استدلال و بررسی فنی موضوع و ارائه نظرات و تحلیل‌های درست و مستدل؛ طرح مباحث حول یک محور خاص و درج نکردن مطالب متفرقه خارج از موضوع؛ کیفیت پاورقی‌ها، ارجاعات و معادل‌های تخصصی؛ مرور مطالب و پژوهش‌های قبلی؛ استفاده از منابع معتبر و منابع جدید و مرتبط با موضوع تحقیق).

ب: محتوا (اهمیت موضوع از حیث نیازهای علمی کشور، اهمیت موضوع در چارچوب رشته تخصصی، تازگی و ابتکاری بودن موضوع، نوبودن شیوه عرضه مطالب، تسلط مؤلف بر مسائل موضوع مورد تحقیق، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، اطلاعات و نظرات؛ ارائه نتیجه‌گیری مشخص، بدیع و علمی، مراعات اخلاق).

ج: شکل (پرهیز از عیوب نگارشی و مراعات قواعد دستور زبان؛ استفاده از جداول، طرح‌ها، اَشکال و نقشه‌های مناسب برای تفهیم مطالب؛ داشتن چکیده و مقدمه جامع، مناسب؛ زیبایی در تایپ و صفحه‌بندی).

د: نتیجه (مقالات و آثار مستخرج از پایان‌نامه) همه این عوامل به این نتیجه و انتخاب پایان‌نامه برتر ختم شد.

آنا: ارزیابی شما از سطح برگزاری امسال جشنواره فناوری نانو به‌صورت مجازی چیست؟

فرخی: پنجمین جشنواره سراسری فناوری نانو دانشگاه آزاد اسلامی با محورهای نانوشیمی، نانوفیزیک و نانوفوتونیک، نانوبیوتکنولوژی، نانوالکترونیک، نانوفناوری‌شیمی، نانومواد، نانوسیال، نانو فناوری و عمران و سایر کاربردهای نانو برگزار شد. ازجمله اهداف شاخص این جشنواره، شناخت توانمندی‌های تحقیقاتی و صنعتی، تقویت همکاری میان صنعت و دانشگاه، نفوذ فناوری‌های توسعه‌یافته نانو در صنایع موجود و ارتقای دانش‌عمومی در حوزه فناوری نانو بود.

از نظرگاه نوآوری این جشنواره در مقایسه با سال‌های گذشته نیز می‌توان ارتباط با اتاق بازرگانی و دعوت از صنایع مرتبط در نمایشگاه، ارتباط با سازمان صنعت، معدن و تجارت و معرفی جشنواره به صنایع مرتبط، برگزاری نمایشگاه مجازی محصولات فناورانه، وبینارهای آموزشی نانوفناوری و علوم نوین و معرفی چالش صنعت به فناوران و پژوهشگران حوزه نانو را مطرح کرد.

آنا: از نظر شما برگزاری جشنواره به‌صورت مجازی چه مزایایی داشت؟

فرخی: اطلاع‌رسانی مناسب به مخاطبان، پاسخ‌گویی دقیق به سؤالات مطرح‌شده توسط شرکت‌کنندگان، تسهیل دستیابی به وبینارها از طریق فضای مجازی و بررسی مناسب آثار ارسالی در بازه زمانی تعریف‌شده، ازجمله مزایای این جشنواره بود.

انتهای پیام/۴۱۱۷/۴۰۶۲/