جزئیات پروژه

شرح کلی مسئله (در این قسمت مسئله و نیاز خود را تشریح نمائید) 

الف) شرح مختصری از مسئله و نیاز (موضوع اصلی درخواست):

مجموعه صنعتی دارای یک دستگاه خط تولید گوشت چرخ‌کرده است که به دلیل بروز تغییر رنگ شدید و تیرگی سریع (Acquired Browning) در محصول نهایی، عملاً از آن استفاده نمی‌شود. روند رایج در صنعت برای حل این مشکل، استفاده از سدیم نیتریت است که علاوه بر ممنوعیت‌های قانونی و تایید نشدن توسط سازمان غذا و دارو و دامپزشکی، در فرایند پخت و سرخ کردن گوشت (در معرض حرارت بالا) منجر به تشکیل ترکیبات سرطان‌زای نیتروزامین (Nitrosamines) می‌شود. نیاز اصلی این واحد، یافتن یک ماده افزودنی طبیعی، ارگانیک و کاملاً بی‌خطر است که ضمن حفظ رنگ قرمز طبیعی و بافت گوشت چرخ‌کرده، با استانداردهای ملی و بین‌المللی بهداشتی تطابق کامل داشته باشد.

چرایی نیاز: (در این قسمت می بایست عللی که منجر به بروز این مسئله و نیز احساس نیاز متقاضی برای دریافت این فناوری خاص شده است بیان شود ) 

۱. مشکل تیرگی رنگ (اکسیداسیون): پس از چرخ کردن گوشت، ساختار سلولی تخریب شده و اکسیژن بیشتری با میوگلوبین (پروتئین قرمز گوشت) تماس پیدا می‌کند. این واکنش باعث اکسیداسیون میوگلوبین و تبدیل آن به متمیوگلوبین (رنگ قهوه‌ای) می‌شود که با چشم غیرمسلح به صورت تیرگی و افت کیفیت ظاهر می‌گردد.

۲. ممنوعیت و خطرات نیتریت: نیتریت سدیم با اتصال به میوگلوبین، رنگی به نام نیتروزومیوگلوبین تشکیل می‌دهد که رنگ صورتی پایدار ایجاد می‌کند. اما طبق مستندات علمی و هشدار سازمان غذا و دارو، در زمان سرخ شدن و پخت، نیتریت با آمین‌های موجود در پروتئین واکنش داده و ماده سرطان‌زای نیتروزامین تولید می‌کند. همچنین اداره بهداشت و دامپزشکی استفاده مستقیم از نیتریت در گوشت چرخ‌کرده تازه (با عنوان گوشت چرخ‌کرده و نه فرآورده‌های حرارت‌دیده) را تخلف بهداشتی می‌داند.

۳. بازار مصرف و برندینگ: بازار امروز به سمت محصولات “بدون نگهدارنده” و “ارگانیک” حرکت می‌کند. ادامه استفاده از ترکیبات شیمیایی موجب از دست رفتن سهم بازار و عدم پذیرش از سوی فروشگاه‌های زنجیره‌ای مدرن خواهد شد.

 پیشینه مسئله و مفاهیم علمی مرتبط با مسئله: ( در این قسمت در رابطه با مفاهیم و تئوری هایی که حول این نیاز وجود دارد، توضیحاتی داده شود.) 

در علوم صنایع غذایی، چالش تثبیت رنگ گوشت چرخ‌کرده بدون استفاده از نیتریت با بهره‌گیری از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی و ترکیبات فنولیک حل می‌شود. مکانیزم علمی شامل این موارد است:

۱. پلی‌فنول‌های طبیعی (مانند عصاره رزماری، عصاره چای سبز و عصاره انگور): این ترکیبات با مهار رادیکال‌های آزاد و اکسیداسیون لیپیدها (چربی‌ها)، از تبدیل میوگلوبین به متمیوگلوبین جلوگیری کرده و رنگ را تثبیت می‌کنند.

۲. مکانیسم اسید اسکوربیک (ویتامین C): به عنوان یک عامل کاهنده قوی عمل کرده و با اکسیداسیون معکوس، به احیای رنگ گوشت کمک شایانی می‌کند.

۳. کمک‌فرموله‌کننده‌های طبیعی (مانند لاکتات سدیم طبیعی و عصاره مرکبات): به عنوان مهارکننده رشد باکتری‌های عامل فساد نیز عمل کرده و ماندگاری محصول را در کنار حفظ رنگ افزایش می‌دهند. پروژه به دنبال یافتن ماده‌ای است که ترکیبی از این آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی (با منشاء گیاهی و ارگانیک) باشد تا استانداردهای سازمان دامپزشکی و غذا و دارو را بگذراند.

مهندسی علوم و صنایع غذایی: فرمولاسیون ترکیب افزودنی طبیعی، تعیین درصد بهینه مصرف و تست پایداری رنگ.

· شیمی مواد غذایی و بیوشیمی: بررسی واکنش‌های شیمیایی اکسیداسیون و عملکرد آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی.

· مهندسی مکانیک و اتوماسیون: طراحی سیستم تزریق و مخلوط‌کن مناسب برای ترکیب این ماده طبیعی با گوشت چرخ‌کرده در دستگاه‌های موجود.

· حقوقی و استاندارد: تطبیق محصول نهایی با استاندارد ملی ایران (ISIRI) و اخذ تاییدیه از سازمان دامپزشکی

خطوط تولید همبرگر، کباب کوبیده و دیگر محصولات گوشت چرخ‌کرده منجمد.

· صنایع سوسیس و کالباس (برای محصولات ارگانیک و فاقد نیتریت).

· واحدهای بسته‌بندی گوشت تازه چرخ‌شده جهت عرضه در فروشگاه‌های زنجیره‌ای.

· صنایع صادراتی گوشت (به منظور برآورده کردن الزامات عدم استفاده از نیتریت در محصولات صادراتی به اروپا/آمریکا).

· ورودی‌ها: گوشت تازه (گوسفندی/گاوی) با دمای کنترل‌شده، پودر/مایع افزودنی طبیعی جایگزین نیتریت، آب/یخ خوراکی جهت اختلاط.

· خروجی‌ها:

۱. گوشت چرخ‌کرده با رنگ قرمز طبیعی و پایدار در سردخانه (به مدت حداقل ۷۲ ساعت).

۲. محصول نهایی فاقد هرگونه نیتریت و نیترات (طبق آنالیز آزمایشگاه).

۳. داشتن برچسب تاییدیه “ارگانیک و فاقد نگهدارنده‌های شیمیایی سرطان‌زا” برای مصرف‌کننده.

· افزایش ارزش افزوده محصول: گوشت چرخ‌کرده با برچسب “بدون نیتریت” در بازار قیمت فروش بالاتری داشته و به عنوان یک محصول لوکس (Premium) شناخته می‌شود.

· جلوگیری از جریمه و پلمپ: تمامی الزامات سازمان غذا و دارو و دامپزشکی را رعایت کرده و از خطر توقف کامل خط تولید به دلیل تخلف بهداشتی جلوگیری می‌کند.

· جذب فروشگاه‌های زنجیره‌ای: فروشگاه‌های بزرگ تنها محصولاتی را می‌پذیرند که استانداردهای نظارتی سختگیرانه را رعایت کرده باشند.

۷- پیش‌بینی مدت زمان لازم برای پروژه (ماه):

· فاز ۱ (مطالعات کتابخانه‌ای و انتخاب ماده اولیه طبیعی): ۲ هفته

· فاز ۲ (آزمایشات فرمولاسیون و تست‌های پایداری رنگ در مقیاس پایلوت): ۶ هفته

· فاز ۳ (تست خط تولید، استانداردسازی): ۶ هفته

· کل زمان‌بندی پیش‌بینی شده: حدود ۳.۵ تا ۴ ماه