مدلسازی پراکنده شدن ذرات فیتواسترول در امولسیون روغن/آب با استفاده از شبکه عصبی و رگرسیون چند متغیره

محورهای موضوعی : شیمی مواد غذایی- رنگها و ترکیبات موثره

زهرا ایزدی ¹ (گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد . ایران)
علی نصیرپور ² (گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران)
محبوبه استادزاده ³ (دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ، واحد بین الملل، مشهد ،ایران)

تاریخ دریافت : 1395/05/12 تاریخ پذیرش : 1396/06/03 تاریخ انتشار : 1396/10/01

کلید واژه: شبکه عصبی, امولسیون, مدل سازی, استرول‌های گیاهی,

چکیده مقاله :

فیتواسترول ها ترکیبات نامحلول در آب می باشند. تهیه ی امولسیون روغن در آب، روش موثر جهت پراکنده نمودن فیتواسترول ها در فاز آبی و افزایش کارایی این ترکیبات در کاهش کلسترول است. مقدار امولسیفایر مورد استفاده و میزان روغن بر خصوصیات امولسیون از جمله پایداری و ویژگی های رئولوژیک آن تأثیر می گذارد. از آنجایی که این عوامل در اثرات درمانی امولسیون های دارویی مؤثر می باشند در پژوهش حاضر، از مدلسازی به روش شبکه عصبی مصنوعی جهت تخمین ویسکوزیته، اندازه ذرات و دوفاز شدن ذرات فیتواسترول در امولسیون روغن در آب استفاده شده است. همچنین مقایسه ی این روش و روش رگرسیون چند متغیره نیز انجام شد. عملکرد سیستم با استفاده از مربع مجذور میانگین خطا، خطای مطلق میانگین و ضریب تبیین مورد بررسی قرار گرفت. با مقایسه مدل ها مشخص شد که مدل شبکه عصبی برای ارزیابی ویسکوزیته، اندازه ذرات و دوفاز شدن نتایج بهتری نسبت به روش رگرسیون چند متغیره نشان می دهد. ضریب تبیین در روش شبکه عصبی برای ویسکوزیته، اندازه ذرات و دوفاز شدن به ترتیب برابر با 9911/0، 9939/0 و 9903/0 بدست آمد. با توجه بهضریب تبیین زیاد فاکتورهای اندازه گیری شده، مشخص شد که شبکه عصبی مصنوعی روشی سریع و دقیق جهت مدلسازی ذرات فیتواسترول در امولسیون روغن/آب است.

منابع و مأخذ:

 

1. Awad, A. B. and C. S. Fink .2000. Phytosterols as anticancer dietary components: evidence and mechanism of action. Journal of Nutrition 130: 2127-2130.


2. Baker, V. A., P. A. Hepburn,  S. J. Kennedy, P. A. Jones, L. J.  Lea, J. P. Sumpte, and J. Ashby. 1999. Safety and evaluation of phytosterol esters. Part 1. Assessment of oesterogenicity using a combination of in vitro and in vivo assays. Food and chemical Toxicology 37: 13-22.


3. Beltrame, F.L., G.L. Pessini, D.L. Doro, B.D. Dias Filho, R.b. Bazotte and D.A.G. Cortez. 2002. Evaluation of antidiabetic and antibacterial activity of Cissus secyoides. Brazilian Archives of Biology and Technology 45: 21- 25.


4. Doornbos, A.M.E., E.M. Meynen, G. Duchateau, H.C.M. van der Knaa, and E.A. Trautwein. 2006. Intake occasion affects the serum cholesterol lowering of a plant sterol enriched single dose yoghurt drink in mildly hypercholesterolaemic subjects. European Journal of Clinical Nutrition 60: 325-333.


5. Goad, J. L., B. V. Charlewood and D. V. Banthorpe. 1991. Methods in Plant Biochemistry. Academic Press, London, 7, 369.


6. Goyal, S. and G. K. Goyal. 2012. Smart artificial intelligence computerized Models for shelf life prediction of processed cheese. International Journal of Engineering and Technology 1: 281-289.


7. Herrmann, J., A. Brito Alayón, J. Trembley and U. Grupa. 2013. Development of a rheological prediction model for food suspensions and emulsions. Journal of Food Engineering 115: 481–485.


8. Huixian, W., Z. Fang, M. Jianguo and W. Zhengwu. 2008. Formula Optimization of Emulsifiers for Preparation of Multiple Emulsions Based on Artificial Neural Networks. Journal of Dispersion Science and Technology 29: 319–326.


9. Kumar, k. J., G. Mohanpanpalia and S. Priyadarshinis. 2011. Application of artificial neural networks in optimizing the fatty alcohol concentration in the formulation of an O/W emulsion. Acta Pharmaceutica 61: 249–256.


10. Moshi, M. J., C. C. Joseph, E. Innocent and M. H. H. Nkunya. 2004. In vitro antibacterial and antifungal activities of extract and compounds from Uvaria scheffleri. Pharmaceutical biology 42: 269-273.


11. Noakes, M., P. M. Clifton, A. M. E. Doornbos and E. A. Trautwein. 2005. Plant sterol ester enriched milk and yoghurt effectively reduce serum cholesterol in modestly hypercholerolemic subjects. European Journal of Nutrition 44: 214-222.


12. Ostlund, R. E. 2002. Phytosterols in human nutrition. Annual Reviews in Human Nutrition 22: 533-549.


13. Richelle, M., M. Enslen, C. Hager, M. Groux, I. Tavazzi, J.P.  Godin, A. Berger, S. Metairon, S. Quaile, C. Piguet-Welsch, L. Sagalowicz, H. Green and L.B. Fay. 2004. Both free and esterified plant sterols reduce cholesterol absorption and the bioavailability of beta-carotene and alpha-tocopherol in normocholesterolemic humans. The American Journal of Clinical Nutrition 80: 171-177.


14. Wang,T., K.B. Hicks and R.A. Moreau. 2002. Antioxidant Activity of Phytosterols, Oryzanol, and Other Phytosterol Conjugates. Journal of the American Oil Chemists Society 79: 1201-1206.


15. Yilmaz, M. T., S. Karaman, A. Kayacier, M. Dogan and H. Yetim. 2012. Construction of predictive models to describe apparent and complex viscosity values of O/W model system meat emulsions using adaptive neuro – fuzzy inference system (ANFIS) and artificial neural networks (ANN). Food Biophysics 7: 329–340.


16. Yoshida, Y. and E. Niki. 2003. Antioxidant effect of phytosterol and its components. Journal of Nutritional Science and Vitaminology 49: 277-280.


17. Zawistowski, J. and D. D. Kitts. 2004. Functional foods- a new step in the evaluation of food development. Clinical Rounds 4: 1-6.