مجموعه آموزش مهندسی علوم و صنایع غذایی

فرادرس تکنولوژی شیر و فرآورده‌ های لبنی، شامل ۱۳ درس است که هدف از این آموزش، آشنایی هر چه بیشتر دانشجویان با یکی از مهم ترین تکنولوژی های صنعت غذا است. در این فرادرس در ابتدا با مباحث مرتبط با فیزیولوژی تولید شیر آشنا شده و پس از آن برای درک بهتر موضوع به بحث پیرامون شیمی شیر می پردازیم. پس از آن به ترتیب در مورد فرایندهای حرارتی مورد استفاده در این صنعت صحبت می کنیم و در نهایت با محصولات مختلف و با اهمیت در صنایع لبنی، شامل: پنیر، ماست، کره، خامه، محصولات تخمیری شیر و... آشنا می شویم.

طراحی کارخانه، حیطه وسیعی است که شامل: انتخاب زمین کارخانه، در نظر گرفتن قسمت های مختلف کارخانه، ترتیب قرار گرفتن بخش های مختلف، زیربنای مناسب قسمت های تولید، فرآوری و انبارها، وضعیت چیدن دستگاه های خط تولید یک محصول، انتقال مواد، گردش مناسب و مطابق شرایط GMP، خدمات کارکنان، سیستم های جانبی کارخانه، ایمنی، ضایعات، سیستم تصفیه فاضلاب و... می شود. در این آموزش ابتدا موارد ضروری قبل از اجرای طرح مورد بررسی قرار می گیرد و بعد از انتخاب محل کارخانه، عوامل تاثیرگذار بر آن و اخذ مجوزهای مربوطه و همچنین مبانی طراحی کارخانه شرح داده می شود و در نهایت به محاسبه و بررسی اقتصادی طرح پرداخته می شود تا با اجرای اصولی طراحی کارخانجات صنایع غذایی که تاثیر بسزایی در ارتقا و بهبود کیفیت و سلامت محصولات دارد و ضامن سلامت مصرف کننده نیز است، گام مهمی در رشد و توسعه صنعت و کسب و کار برداشته شود.

در این فرادرس در خصوص اهمیت استراتژیک گندم، ساختمان و ترکیبات شیمیایی گندم، مقایسه آن با سایر غلات و همچنین در خصوص نشاسته و گلوتن به طور کامل بحث شده است. عوامل موثر در نگهداری و سیلو کردن گندم، فرایندهای آسیابانی گندم و تولید آرد به طور کامل توضیح داده شده است. در ادامه، تکنولوژی های غلات، شامل: تولید نان، کیک، کلوچه، بیسکوییت، ماکارونی و تکنولوژی تولید پفک و شکلات، آزمایش ها و استاندارد آرد و محصولات آن بررسی شده است. این آموزش، به ویژه جهت یادگیری مطالب برای آمادگی کنکور دانشجویان صنایع غذایی مشغول به تحصیل و مسئولین فنی مشغول به کار بسیار مفید خواهد بود.

کتاب میکروبیولوژی مواد غذایی، دوره پیشرفته ای در میکروبیولوژی است که می تواند مقدماتی برای تحصیلات تکمیلی در حوزه تخصصی گرایش میکروبیولوژی در صنایع غذایی باشد. دانشجویانی که شناخت خوبی از مباحث زیست شناسی و شیمی عمومی دارند و ضمنا با اصول میکروبیولوژی عمومی آشنایی دارند در فهم مطالب ارائه شده موفق تر خواهند بود. در این فرادرس سعی شده تا تسلسل عبارات و ترتیب فصول به گونه ای باشد که حق مطلب به نحو احسن ادا شود. مطالب به یک رشته تحصیلی خاص تعلق نداشته و دانشجویان رشته علوم و صنایع غذایی، تغذیه و بهداشت، زیست شناسی، میکروبیولوژی، مدیران و کارشناسان صنایع غذایی و علاقمندان به علم میکروبیولوژی نیز می توانند از آن استفاده کنند.

هدف اصلی این آموزش آشنایی با مبانی اولیه ترکیبات غذا و تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد غذایی که تحت تاثیر فرآوری های کارخانه، انبارداری و جابه جایی قرار می گیرند، است. آنزیم ها نقش مهمی در تولید و تغییر مواد غذایی ایفا می کنند، به طوری که روش های جدید بیوتکنولوژی، مقدار زیادی آنزیم با خصوصیات بهبود یافته و جدید تولید کرده است. درادامه، اطلاعاتی درباره رنگ، طعم و بافت مواد غذایی که از خصوصیات مهم کیفیت غذا به شمار می روند، ارائه می شود. با توجه به فرآوری های انجام شده بر روی مواد معدنی، ویتامین های موجود در آن ها دستخوش تغییراتی شده و لازم است که اطلاعاتی در این زمینه در اختیار مخاطبان قرار گیرد.

به منظور دستیابی به روش های نوین و کارآمد در تولید مواد غذایی ایمن، افزایش راندمان و کاهش هزینه های تولید، تعیین محاسبات مهندسی در صنعت تولید مواد غذایی به عنوان یک راهکار با ارزش محسوب شده و از طرفی تمایل بشر به مصرف مواد غذایی متنوع، نیاز به طراحی فرایندهای تولید را افزایش داده است. مهندسی صنایع غذایی و محاسبات مهندسی به عنوان یک استراتژی در تولید محصولات غذایی، نقش قابل توجهی دارد. مفاهیم و اصول مهندسی صنایع غذایی، مبنای محاسباتی و کمی را در توصیف فرایندها و عملیات مورد نیاز در تولید فرآورده های غذایی ایجاد می کند. اهمیت آن، در عملیات واحد تبدیل مواد خام به محصولات غذایی سالم و با کیفیت بالا مشخص می شود. در این فرادرس مباحث همراه با ذکر مسائل کاربردی در صنایع غذایی است.

با اطمینان می توان گفت که درس شیمی مواد غذایی، کلید ورود به دنیای مواد غذایی است. هدف اصلی این آموزش، آشنایی با ساختمان و خصوصیات چهار دسته از ترکیبات مهم مواد غذایی، شامل: آب، کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها است. اهمیت شناخت این ترکیبات به این دلیل است که به ما در درک واکنش ها و تغییرات شیمیایی در جریان تولید، نگهداری و جا به جایی مواد غذایی کمک می کند. چنین تغییراتی ممکن است در بافت، ارزش تغذیه ای و کیفیت ماده غذایی، اثرات مطلوب و یا نامطلوبی را ایجاد کند. همچنین این نکته قابل توجه است که شیمی مواد غذایی از دروس مطرح در آزمون های ورودی مقاطع تحصیلات تکمیلی است و تعداد معینی سوال از مباحث این درس، در آزمون ها مطرح می گردد.

با وجود دستاوردها و پیشرفت‌های زیادی که در این زمینه صورت گرفته است، متاسفانه کاشت دانه‌های روغنی در کشور، آن‌طور که باید مطلوب و مکفی به نظر نمی‌رسد. بنابراین همچنان شدت و میزان وابستگی به واردات برای تامین نیاز داخلی بالا است. بنابراین در این فرادرس در راستای نیل به هدف مورد نظر، سعی بر آن شده است که ضمن آشنایی با روغن‌ها، شیمی و ساختار آن‌ها و همچنین منابع حاوی روغن، در مورد چگونگی استخراج روغن از دانه‌های روغنی و مکانیسم آن‌ها، روش‌های مختلف اسیدبری روغن‌ها، تصفیه کردن آن‌ها و هیدروژناسیون (Hydrogenation) نیز مطالبی آموخته می‌شود و در انتها، در مورد چگونگی تولید روغن‌های عملگرا نیز بحث می‌شود.

همان‌طور که مشخص است، بسته‌بندی، علم و هنری است جهت آماده‌سازی یک کالا برای فروش و حمل‌‍و‌نقل. در واقع، صنعت بسته‌بندی صنعتی است که با به کار گرفتن هنر و فناوری تلاش بر این مقوله دارد تا کیفیت کالاهای تولید شده کاملا حفظ گردد و آن کالا به بهترین و شکیل‌ترین شکل ممکن، در اختیار مصرف کننده قرار گیرد. این تکنولوژی باید بتواند در برابر تغییرات فیزیکی و شیمیایی و نیز میکروارگانیسم ها، محصولات را کاملا محافظت نماید. از آن جایی که بسته‌بندی تاثیر زیادی در افزایش توان رقابتی در بازارهای بین‌المللی ایجاد کرده، بنابراین می‌توان از آن به عنوان یکی از ابزارهای بازاریابی نیز یاد کرد.

غذاهای فراسودمند یا عملگرا (Functional Foods) علاوه بر داشتن خواص تغذیه‌ای پایه‌ای، دارای اثرات مثبت بر سلامتی نیز هستند. در کل، غذاهایی که شعار سلامت‌بخش داشته باشند، در این گروه قرار می‌گیرند. مصرف این‌ گونه غذاها زمانی که به عنوان قسمتی از رژیم غذایی مطرح می‌شوند، علاوه بر این که خواص تغذیه‌ای دارند، از مزایای فیزیولوژیک نیز برخوردار بوده و در کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های سخت و مزمن نیز تاثیر بسزایی دارند. به طور کلی دسته زیادی از مواد غذایی را می‌توانیم در این گروه طبقه‌بندی کنیم که از جمله آن‌ها می‌توان به: فنولیک‌ها (Phenolics) با منشا گیاهی، باکتری‌های پروبیوتیک، فیبرها، زرده تخم مرغ و… اشاره کرد.

یکی از گسترده‌ترین صنایع در حوزه تولید مواد غذایی، صنعت قند و شکر است که محصول تولیدی از آن یعنی قند و شکر از مهم‌ترین مواد غذایی مورد استفاده در خانواده‌ها محسوب می‌شود. تنوع محصولات مختلف در این صنعت، طرفداران زیادی را به وجود آورده است که می‌تواند رشد خوبی در صادرات و ارز آوری کشور داشته باشد. در این آموزش تلاش شده است تا در مدت زمانی کوتاه، مواد اولیه همچون چغندر قند و نیشکر، مراحل تولید محصول نهایی به صورت مکانیزه و نیز محصولات جانبی و موارد مرتبط بیان شود.

اصول مهندسی صنایع غذایی در بر گیرنده مفاهیم مهندسی حاکم بر خطوط تولید کارخانجات صنایع غذایی است. اصول مهندسی صنایع غذایی ۲ مفاهیمی نظیر: انتقال حرارت، مکانیک سیالات، سایکرومتری و انتقال جرم را پوشش می دهد. اهم مفاهیمی که در این فرادرس تدریس می شود، عبارتند از: مکانیسم های هدایت، جا به جایی و تشعشع حرارتی، مبدل های حرارتی، انتقال حرارت ناپایا، مایکروویو و عایق ها و ضریب عمومی انتقال حرارت، دبی، انرژی های مختلف حاکم بر سیال، قوانین پیوستگی و برنولی، پمپ ها، رئولوژی، سایکرومتری، انتقال جرم و فرایندهای غشایی. مشاهده مطالب عنوان شده در این آموزش، دید وسیعی از مباحث را برای دانشجویان به ارمغان می آورد.