بخشی از مقاله
چکيده
استفاده از ايزومالت و مالتيتول به جاي ساکارز در غذاها نقش مهمي در سلامت انسان همچون کنترل سطح گلوکز خون و مديريت وزن دارد. در اين تحقيق از پليال هايي مانند ايزومالت و مالتيتول به جاي ساکارز در سه سطح (١٠٠، ٨٥، ٧٥درصد) استفاده شد. اثر پليال ها بر ويژگيهاي فيزيکوشيميايي (اندازة حباب هوا در خمير کيک ، درصد رطوبت ، فعاليت آبي، رنگ پوسته و مغز، سفتي بافت ، حجم ، و درصد تخلخل ) و حسي کيک اسفنجي بررسي شد. نتايج نشان داد، جايگزيني کامل ساکارز با ايزومالت و مالتيتول موجب افزايش اندازة حباب هاي هوا در خمير ميشود (٠٠٥<P).
بزرگترين حباب ها در خمير حاوي١٠٠درصد ايزومالت مشاهده شد. بيشترين ميزان رطوبت و سفتي در نمونۀ حاوي ١٠٠درصد مالتيتول به دست آمد (٠٠٥<P). با افزايش غلظت پليال ها، روشنايي (انديس L) پوستۀ کيک افزايش (٠٠٥<P) و حجم و درصد تخلخل کيک کاهش يافت (٠٠٥<P). در ارزيابي حسي، بالاترين امتياز پذيرش کلي به کيکهاي حاوي ٧٥درصد مالتيتول تعلق گرفت .
کليدواژگان : ايزومالت ، پليال ، کيک اسفنجي، مالتيتول .
مقدمه *
کيک از فرآورده هاي پرمصرف است که از ٤٠-٣٠درصد ساکارز تشکيل شده است . با توجه به بالابودن ميزان کالري آن ، مصرف بيش از حد اين فرآورده خطر ابتلا به بيماريهاي قلبي و عروقي، فشار خون بالا، ديابت ، و چاقي را افزايش ميدهد (٢٠٠٥ ,.Ronda et al). شکر از ترکيبات اصلي کيک است که علاوه بر شيرين کردن به الحاق حباب هاي هوا براي قابليت گرم کردن و ايجاد ساختار و طعم و بافت مناسب کمک ميکند.
همچنين در حفظ رطوبت و تازه ماندن و بهبود رنگ پوستۀ کيک مؤثر است . از اين رو کاهش يا جايگزيني شکر در کيک بر ويژگيهاي ساختاري و حسي اثر ميگذارد ( ,.Baeva et al ٢٠٠٣). قندهاي الکلي از ترکيباتي هستند که از نظر خواص و ويژگيهاي عملکردي مشابه ساکارز هستند، بنابراين ميتوانند جايگزين ساکارز در فرمولاسيون کيک اسفنجي شوند و به ميزان کمتر و به صورت آهسته در بدن جذب ميشوند و انرژي کمتري توليد ميکنند. به همين دليل ، در صورت مصرف اين ترکيبات توسط افرادي که بيماري ديابت دارند سطح قند خون افزايش نمييابد و در توليد محصولات کم کالري بسيار مناسب هستند (2011,.Psimouli et al). ايزومالت شيرين کننده و حجم دهنده اي رژيمي است که از نظر خواص و ويژگي، عملکردي مشابه ساکارز دارد. شيريني ايزومالت بين ٠.٤٥ و ٠.٦ در مقايسه با ساکارز است . از آنجا که ساختار شيميايي آن در برابر درجۀ حرارت پخت تغييري نميکند، براي فرآورده هاي پخت از قبيل کيک و کلوچه بسيار مناسب است . ايزومالت داراي حلاليت پايين ، خاصيت جذب رطوبت کم است و به کمترين تغيير در فرمولاسيون و روش توليد براي پخت مناسب نياز دارد.
محصولاتي که با ايزومالت تهيه ميشوند از نظر طعم مشابه ساکارزند و ماندگاري بيشتري دارند (٢٠٠٦ ,Mitchell). مالتيتول ، شيرين کننده اي طبيعي با خواص ارگانولپتيک است که عملکردي منحصر به فرد دارد. از نظر طعم مشابه ساکارز است و حلاليت خوبي دارد، همچنين خاصيت جذب رطوبت پايين آن ، موجب شده است که جايگزين مناسبي براي شکر در شيرينيها و کيک هاي رژيمي باشد، بنابراين مزيت هاي آن بيش از شيرين کننده هاي مصنوعي است . مالتيتول بر طعم غذا اثر ناخوشايندي ايجاد نميکند و موجب پوسيدگي دندان ، بالارفتن سطح قند خون نميشود، با توجه به اين ويژگيها استفاده از آن در غذاهاي کم کالري بسيار سودمند است ( .,Dobreva et al .(2013
تحقيقات زيادي در اين زمينه انجام شده است . Baeva et.al (٢٠٠٠) اثر سوربيتول را به عنوان جايگزين ساکارز در کيک اسفنجي از نظر ساختاري بررسي کردند. نتايج نشان داد که کيک هاي حاوي سوربيتول در مقايسه با نمونۀ کنترل رطوبت را به طور يکنواخت تري منتشر ميکنند و فرايند نيز در دماي پايين تر انجام ميگيرد و درنهايت باعث نرم ترشدن بافت کيک مي شود. ميزان خلل وفرج و حجم نيز در مقايسه با نمونۀ شاهد بهبود يافت . .Zoulias et al (٢٠٠٢) اثر ٣ نوع جايگزين شکر ازقبيل لاکتيتول و سوربيتول و مالتيتول را بر ويژگيهاي کيفي کلوچه مطالعه کردند. .Ronda et al (٢٠٠٥) اثر پليال ها را روي کيفيت کيک اسفنجي مورد مطالعه قرار دادند. نتايج تحقيق نشان داد که رنگ پوستۀ کيک هاي فاقد ساکارز، تيره تر و حجم مخصوص آنها کمتر از نمونۀ شاهد بود. همچنين کيک هاي فاقد ساکارز، بافتي نرم تر و استحکامي بيشتر دارند. .Psimouli et al (٢٠١١) اثر انواع شيرين کننده را بر خصوصيات رئولوژي خمير و ويژگيهاي کيک بررسي کردند و نتيجه گرفتند که لاکتيتول و مالتيتول به عنوان جايگزين ساکارز تفاوت معنيداري در ويژگيهاي حسي محصول در مقايسه با نمونۀ شاهد ايجاد نميکند که دليل آن را شباهت لاکتيتول و مالتيتول با ساکارز بيان داشتند. بنابراين هدف از تحقيق ارائه شده ، بررسي عملکرد جايگزيني ايزومالت و مالتيتول بر خواص فيزيکوشيميايي و حسي کيک اسفنجي است .
مواد و روش ها
مواد
آرد گندم نول از شرکت مرکزي (کرج )، روغن از شرکت مارگارين (شهر ري)، شکر از شرکت گلستان (تهران )، تخم مرغ از شرکت تلاونگ (رباط کريم )، شيرخشک از شرکت پاک (تهران )، نمک از شرکت صدف (دليجان )، بکينگ پودر از شرکت سحر (شهريار)، تهيه ، و خريداري شدند. همچنين پودر وانيل از شرکت پاندا (چين )، ايزومالت از شرکت اورافتي (بلژيک )، و مالتيتول از شرکت سيرال (فرانسه ) خريداري شد. خصوصيات آرد مصرفي پس از اندازه گيري در جدول ١ آمده است .
تهيۀ خمير و توليد کيک
به منظور تهيۀ خمير کيک ابتدا شکر و روغن همراه با مواد پودري (شيرخشک ، وانيل ، و نمک ) با همزن برقي مخلوط شد تا کرم روشني به دست آيد. سپس تخم مرغ به مخلوط اضافه شد.
در ادامه آب به مخلوط افزوده شد و عمل هم زدن به مدت ٤ دقيقه ادامه يافت . در مرحلۀ بعدي بکينگ پودر به آرد اضافه و مخلوط حاصل به کرم افزوده شد. درپايان با قيف مخصوص ، خمير در قالب هاي ٤٠ گرمي درون کاغذهاي مخصوص کيک که درون قالب ها قرار گرفته بودند، ريخته شد. عمل پخت در فر با دماي ٢٠٠-١٨٠ درجۀ سلسيوس به مدت ٢٣ دقيقه انجام گرديد. پس از سردشدن ، نمونه ها بسته بندي و در دماي اتاق براي انجام آزمايشات نگهداري شدند.
ارزيابي حباب هاي هوا
براي ارزيابي حباب هاي هوا در خمير از ميکروسکوپ نوري با بزرگ نمايي ١٠٠٠ استفاده شد. مقداري از نمونه روي لام شيشه اي ميکروسکوپ ريخته شد و حباب ها از نظر اندازه مقايسه شدند. عکس هاي گرفته شده با ميکروسکوپ در فرمت ١٢٨٠×١٠٢٤ پيکسل با نرم افزار ميکروسکوپ ذخيره شد.
حباب هاي هوا در هر يک از نمونه ها به وسيلۀ عکس هاي گرفته شده و با نرم افزار ImageJ ارزيابي شد ,.Rodriguez et al
.(2012)
اندازه گيري رطوبت و فعاليت آبي
رطوبت نمونه ها با استاندارد A١٤-٤٤ AACC اندازه گيري شد.
براي اندازه گيري فعاليت آبي از دستگاه اندازه گيري فعاليت آبي (Novasina) ساخت کشور سوئيس استفاده شد .2002),Anonymous)
ارزيابي بافت
براي اندازه گيري سفتي بافت نمونه ها از آزمون فشردگي طبق استاندارد ٧٤٠٩ AACC با دستگاه اينستران مدل CT١٠-M٣٥٠ ساخت انگلستان در طي روزهاي ١ و ٧ و ١٤ و ٢١ استفاده شد.
بر اين اساس با استفاده از پروب صفحه اي نمونه اي را که براي اين آزمون در ابعاد ٢.٥×٢.٥ بريده شده بود تحت آزمون تراکم قرار گرفت و تا ٥٠درصد ارتفاع اوليۀ نمونه (٢.٥) نيرو وارد شد و نيروي فشاري واردشده به نمونه برحسب نيوتن گزارش گرديد
.(Anonymous, 2002)
ارزيابي حجم
به منظور تعيين حجم نمونه هاي کيک از روش جابه جايي دانه هاي کلزا ( بر اساس استاندارد E METRIC٢٠١٢٦-A-A)
استفاده شد (٢٠٠٢ ,Anonymous).
ارزيابي درصد تخلخل
به منظور ارزيابي ميزان تخلخل از تکنيک پردازش تصوير استفاده گرديد. بدين منظور برشي به ابعاد ٢ در ٢ سانتيمتر از مغز کيک تهيه و با دستگاه اسکنر با وضوح ٣٠٠ پيکسل تصويربرداري شد. سپس تصوير تهيه شده در اختيار نرم افزار Image J قرار گرفت . ا فعال کردن قسمت ٨ بيت ، تصاوير سطح خاکستري ايجاد شد. براي تبديل تصاوير خاکستري به تصاوير دودويي، قسمت دودويي نرم افزار فعال گرديد. اين تصاوير، مجموعه اي از نقاط روشن و تاريک است که محاسبۀ نسبت نقاط روشن به تاريک به عنوان شاخصي از ميزان تخلخل نمونه ها برآورد ميشود. بديهي است که هرچقدر اين نسبت بيشتر باشد بدين معناست که ميزان حفره هاي موجود در بافت کيک (درصد تخلخل ) بيشتر است . در عمل با فعال کردن قسمت Analysis نرم افزار، اين نسبت محاسبه ، و درصد تخلخل نمونه ها اندازه گيري شد (٢٠١٢,.Naghipour et al).
ارزيابي رنگ
رنگ پوسته و مغز کيک به وسيلۀ دستگاه هانترلب ( .Colorflex VA مدل ٤٥ ساخت آمريکا) در دماي محيط (٢٥ درجۀ سلسيوس ) اندازه گيري شد. در اين دستگاه سه فاکتور تعيين رنگ مشخص گرديد. فاکتور L شاخص سفيدي و تيرگي محصول ، فاکتور a شاخص قرمزبودن محصول ، و فاکتور b شاخص زردي محصول است (2012,Lothrop).
ارزيابي حسي
به منظور ارزيابي حسي نمونه هاي کيک ، از تجزيه و تحليل ويژگيهاي کيک با کاربرد حواس پنجگانه استفاده شد و ١٥ نفر از افراد آموزش ديده نمونه هاي کيک را ازنظر ظاهر، بافت ، طعم و رنگ ارزيابي و نظر خود را بر اساس امتيازات ١ تا ٥ اعلام کردند (٢٠١٢ ,.Manisha et al).
تجزيه و تحليل داده ها
به منظور تجزيه و تحليل داده ها غير از بافت و آزمون هاي حسي از طرح کاملا تصادفي در سه تکرار استفاده شد. اما آناليز بافت و ارزيابي حسي بر اساس آزمون فاکتوريل در قالب طرح کاملا تصادفي انجام شد. مقايسۀ ميانگين ها با آزمون چنددامنه اي دانکن در سطح احتمال ٥درصد با نرم افزار SPSS (نسخه ١٦) انجام شد و براي رسم نمودارها از نرم افزار Excel (نسخۀ ٢٠١٠) استفاده شد.
نتايج و بحث
حبابهاي هوا در خمير
اندازة حباب هاي هوا تأثير زيادي بر ويژگيهاي بافتي محصول دارد. افزايش اندازة حباب هاي هوا و توزيع غير يکنواخت آنها باعث ايجاد بافت نامناسب در محصول ميگردد. اگر اندازة حباب هاي هوا کاهش يابد و توزيع يکنواخت تر باشد کيفيت محصول افزايش مييابد. نتايج ارزيابي حباب هاي هوا نشان ميدهد (شکل ١) که جايگزين کامل ساکارز با قندهاي الکلي (پليال ها) باعث توزيع غيريکنواخت و افزايش معنيدار اندازة حباب ها در خمير ميشود. کاهش غلظت قندهاي الکلي باعث بهبود توزيع و اندازة حباب هاي هوا ميشود. ميانگين اندازة حباب هاي هوا در نمونۀ شاهد به نسبت ديگر نمونه ها کمتر است و تيمار حاوي ١٠٠درصد ايزومالت به طور معنيداري حباب هاي درشت تري در مقايسه با ساير نمونه ها دارد (٠٠٥˂P).
رطوبت
شکل ٢ نتايج درصد رطوبت کيک را نشان ميدهد. تيمار حاوي
١٠٠درصد ايزومالت رطوبت بيشتري در مقايسه با نمونۀ کنترل داشت تيمار حاوي ١٠٠درصد مالتيتول به نسبت نمونۀ کنترل به طور معنيداري رطوبت کمتري داشت (0.05˂P). به نظر ميرسد پايين بودن ميزان رطوبت در نمونه هاي حاوي مالتيتول در مقايسه با نمونۀ کنترل به اين دليل باشد که اين قند الکلي برخلاف ايزومالت توانايي نگهداري آب را ندارد بنابراين رطوبت به سرعت از بافت کيک خارج ميشود و درنتيجه ميزان رطوبت محصول کاهش مييابد. در اين زمينه .Ching et al (٢٠٠٨) اثر ايزومالت را در فرمولاسيون کيک اسفنجي بررسي کردند. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد، نمونههاي حاوي ١٠٠درصد ايزومالت رطوبت بيشتري در مقايسه با نمونۀ کنترل داشتند.
فعاليت آبي
ميزان فعاليت آبي از مهمترين فاکتورهايي است که بر رشد ميکروارگانيسم تأثير ميگذارد و اهميت ويژه اي در نگهداري مواد غذايي دارد. نتايج حاصل از ارزيابي فعاليت آبي نشان داد (شکل ٣)، که جايگزين کردن کامل مالتيتول موجب افزايش معنيدار فعاليت آبي به نسبت نمونۀ کنترل ميشود (0.05˂P). با مشاهدة نتايج حاصل از نمونه هاي حاوي ٨٥درصد مالتيتول و حاوي ٧٥درصد مالتيتول مشخص شد که با کاهش غلظت مالتيتول از ميزان فعاليت آبي کاسته ميشود. فعاليت آبي نمونه هاي حاوي ١٠٠درصد ايزومالت مشابه نمونۀ کنترل بود و با کاهش غلظت ايزومالت در نمونه هاي حاوي ٨٥درصد ايزومالت و حاوي ٧٥درصد ايزومالت فعاليت آبي به طور معنيداري به نسبت نمونۀ کنترل افزايش يافت (0.05˂P) بنابراين نمونه هاي حاوي مالتيتول با توجه به بالابودن ميزان فعاليت آبي در مقايسه با نمونۀ کنترل عمر نگهداري کمتري دارند و سريع تر کپک ميزنند. در تحقيقي .Akesowan (٢٠٠٩) از قندهاي الکلي به عنوان جايگزين ساکارز در فرمول کيک استفاده کرد. نتايج حاصل از ارزيابي فعاليت آبي نشان داد، جايگزين کردن کامل ساکارز با قندهاي الکلي باعث افزايش فعاليت آبي ميگردد و با کاهش غلظت قندهاي الکلي ميزان فعاليت آبي کاهش مييابد
