بررسي اثر فرايند اولتراسو‌ند بر غير فعال‌سازي مخمر ساكاروميسس سرويزيه در آب انگور قرمز با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

An Investigation of the Effect of Ultrasonic Process on the Inactivation of Saccharomyces cereviciae in Red Grape Juice

روش سطح پاسخ به‌منظور تعيين نقاط بهينه فرايند فراصوت، براي دستيابي به بيشينه ميزان انهدام مخمرها و ميزان آنتوسيانين كل پس از فراوري با اولترا‌سوند آب انگور قرمز استفاده شد. درجه حرارت در سه سطح (C? 25، 5/37، 50)، مدت زمان فرايند ( به‌‌دست‌آمده در 20، 30، 40 دقيقه)، فركانس (0، 5/67، 135 كيلوهرتز) فاكتورهايي بودند كه تاثير آنها بر متغيرهاي وابسته طي فرايند فراصوت ارزيابي شد. آزمايش‌ها بر‌اساس طرح مركب مركزي با در‌نظر‌گرفتن سه سطح شامل نقاط مركزي و محوري براي هر يك از فاكتورهاي ياد‌شده، انجام گرفت. در آزمايش‌‌ها از محلول حاوي مخمر 5/0 مك‌فارلند (13???=OD) مقدار 2 ميلي‌ليتر به هر 100 ميلي‌ليتر آب انگور اضافه شد. نتايجحاكي از اين بود كه تاثيرات خطي و درجه‌دوم هر سه متغير مستقل دما، زمان، و فركانس بر كاهش ميزان فعاليت مخمرها و تغيير ميزان آنتوسيانين معني‌دار بودند (05/0 > p). براي هر پاسخ با استفاده از تجزيه رگرسيون خطي چندگانه مدل‌‌هاي چندجمله‌‌اي درجه‌دوم به‌دست آمد. تجزيه واريانس (ANOVA) به‌منظور ارزيابي صحت و دقت مدل‌‌ها اجرا شد. مناسب‌ترين شرايط فرايند در دماي ?C25/37، زمان 20 دقيقه، فركانس 35 كيلو‌هرتز مشخص شد.

Response Surface Methodology (RSM) was employed to find out the optimal conditions for ultrasonic treatment in achieving a maximum inactivation rate of yeasts’ and total desirable content of anthocyanins during ultrasonic processing of red grape juice. Temperature in 3 levels (25, 37.5, 50°C), time at 20, 30, 40 minutes, and frequency (0, 67.5, 135 kHz) constituted the parameters the effects of which were studied. Experiments were designed according to central composite design with 3 levels including central and axial points for each of the mentioned parameters. In these experiments 2 mL of solution containing 0.5 McFarland (OD=0.13) were added to 100 mL of red grape juice. Results showed that linear and quadratic effects of all the 3 parameters (temperature, time and frequency) significantly affected (p < 0.05) the inactivation rate and anthocyanins content. Analysis Of Variance (ANOVA) was carried out to obtain the regressions for each response and for different model inputs. The most suitable conditions were found to be 37.25°C, 20 minutes and 35 kHz.