بخشی از مقاله
چکیده:
دونات یکی از محصولات تخمیري و یک اسنک سرخ کردنی و محصولی پر مصرف در جهان به شمار می آید.امروزه کنترل کیفیت محصول؛ به ویژه در حجم وسیع تولید، ضرورت کاربرد رويهاي جدید را ایجاب مینماید. در این تحقیق تحلیل مغز دونات با جایگزینی 0 - ، 25، 50، 75و - %100 پوره خرما با شکر انجام شد و سپس تخلخل و سه فاکتور a.b.L بر روي مغز دونات با استفاده از نرم افزار image J بررسی گردید. با مقایسه داده هاي حاصل از آنالیز تصاویر مشخص گردید که تخلخل نمونه با جایگزینی تا 50 درصد اختلاف معنی داري با نمونه شاهد ندارد درحالیکه جایگزینی بیشتر منجر به کاهش تخلخل نمونه ها می گردد . همچنین با افزایش جایگزینی از روشنایی نمونه ها کاسته و منجر به افزایش مؤلفهa شد. با بررسی نتایج کلی از این ارزیابی جایگزینی %50 پوره خرما با شکر می تواند به عنوان بهترین سطح جایگزینی در رنگ و تخلخل بافت انتخاب شود.
مقدمه
امروزه با توجه به تغییرات فرهنگی و اجتماعی و افزایش تعداد افراد شاغل مصرف مواد غذایی آماده رو به افزایش است. براي نمونه، بسیاري از افراد وقت کافی براي مصرف صبحانه ندارند و ترجیح می دهند در حین رانندگی یا هنگام کار صبحانه ساده اي مصرف کنند . در چنین شرایطی یکی از بهترین گزینه ها، مواد غذایی تهیه شده از آرد گندم شامل کیک،کلوچه، دونات و انواع شیرینی می باشد. این محصولات منبع مهمی از مواد مغذي مانند کربوهیدرات، پروتئین، مواد معدنی و ویتامین ها هستند، قیمت مناسبی داشته، سرشار از انرژي بوده، به راحتی در منزل، محل کار و مسافرت قابل مصرف هستند - کاواین و یانگ، . - 2006 یکی از محصولات شیرین حاصل از آرد گندم دونات است. این محصول در آمریکا بزرگترین صنعت صبحانه در بین محصولات شیرین حاصل از آرد گندم را به خود اختصاص می دهد که در ساخت آن از ساکارز به عنوان شیرین کننده استفاده می شود. ساکارز با دارا بودن ویژگی هاي عملکردي ممتاز به عنوان یک شیرین کننده طبیعی باعث ایجاد حجم، بافت وطعم مطبوع در محصولات آردي می گردد. امروزه به دلیل ارتباط مصرف شکر با برخی مشکلات سلامتی نظیر فشار خون، بیماري هاي قلبی، فساد دندان، چاقی و افزایش سطح گلوکز و انسولین خون که به ویژه براي دیابتی ها مضر است و از طرفی به دلیل مسائل اقتصادي و تکنولوزیکی، پژوهش هاي مرتبط با جایگزینی شکر با سایر شیرین کننده ها رو به افزایش است - چوهان و همکاران، . - 2007 خرما داراي شیرینی طبیعی و طعم متمایز و مطبوعی است و قندهاي اصلی تشکیل دهنده آن گلوکز و فروکتوز با نسبت تقریبأ مساوي است. خرما میوه ایی بسیار غنی از مواد معدنی نظیر آهن، پتاسیم، منگنز، روي و ویتامین هایی چون A,B,C است. فیبرهاي رژیمی، کربوهیدارت ها، اسیدهاي آمینه، اسیدهاي چرب به وفور در آن یافت می شود. این میوه داراي مقادیر زیادي ترکیباتی با خاصیت آنتی اکسیدانی و آنتی موتاژنیک، آنتوسیانین، فنولیک اسید و اسیدهاي آزاد و باند شده است. همچنین به دلیل داشتن مقادیر بالاي کربوهیدارت، ویتامین ها و مواد معدنی و میزان کم پروتئین ها می توانند در فرآیند تخمیر مورد استفاده قرار بگیرد. بررسی هاي جدید حاکی از این مطلب است که خرما می تواند رشد بسیاري از باکتري ها از جمله استافیلوکوکوس اروئوس، باسیلوس سوبتیلیس و سالمونلا تیفی را به میزان زیادي متوقف نمایند و در عملکرد قارچ ها اختلال ایجاد کند ایران همواره یکی از کشورهاي تولید کننده خرما بوده و امروزه نیز با 880000 تن تولید سالیانه جایگاه ویژه ایی در تولید خرماي جهان دارد. که براساس آمار سازمان خواروبار و کشاورزي - FAO - ایران از نظر میزان تولید آن، داراي رتبه سوم در جهان می باشد. بعلت ضایعات بالاي خرما در ایران و فقدان صنایع تبدیلی کافی، همه ساله مقادیر قابل توجهی از این فراورده ارزشمند قابل استفاده نبوده و نابود می شود. از طرفی به دلیل افزایش سطح آگاهی عمومی و توجه بیشتر به تغذیه، مردم تمایل بیشتري به مصرف مواد غذایی سالم و طبیعی با محتوي کمتر شکر پیدا نموده اند، لذا با توجه به خواص تغذیه ایی ذکر شده و میزان قند قابل توجه خرما - حدود 80٪ وزن خشک پایه - ، استفاده از خرما در صنایع غذایی به عنوان جایگزین شکر در فرمولاسیون مواد غذایی جهت افزایش ارزش تغذیه ایی و اجتناب از عوارض ساکارز مطلوب تلقی می شود. دربین خصوصیات فیزیکی مواد غذایی، رنگ به عنوان مهمترین ویژگی ظاهري در درك کیفیت مطرح شده است. مشتري تمایل دارد که رنگ را با طعم، ایمنی، ماندگاري و خصوصیات تغذیه ایی مربوط سازد. به علت همبستگی بالا با ارزیابی فیزیکی، شیمیایی و حسی کیفیت مواد غذایی، میزان رضایتمندي تحت تاثیر رنگ قرار دارد - پدرسچی و همکاران، . - 2006 رنگ مهمترین خصوصیات تصویر است چرا که مشابه دید انسان اطلاعات اصلی تصاویر را در بر دارد. در حقیقت تمام آنچه در تصویر وجود دارد، مؤلفه هاي رنگی است که در پیکسل هاي تصویر ذخیره شده است، بر این اساس که هر رنگ را می توان با ترکیب سه رنگ اصلی بازسازي کرد. قرار گرفتن تصویر فضاهاي رنگی مختلف و محاسبات میانگین و انحراف استاندارد شدت رنگ در پیکسل هاي تصویر، در فضاهاي رنگی مختلف می توان اطلاعات رنگی تصویر را استخراج کرد روش هاي سنتی ارزیابی حسی در تعیین کیفیت مواد غذایی کاربرد زیادي دارند. ولی این روش ها زمان بر و پرهزینه هستند. این عوامل سبب ایجاد انگیزه براي توسعه روشهاي جانشین است که در زمان کمتر و با دقت بیشتر خصوصیات کلیدي محصول را ارزیابی کند. پردازش تصویر یکی از این روش ها است. نشان داده شده که کاربرد پردازش تصویر در اندازه گیري خصوصیات کیفی یکی از امید بخش ترین موضوعات تحقیقاتی است - کوال کی و همکاران، . - 1998 سان وهمکاران - 2006 - در مقاله اي به بررسی تحقیقات اخیر در راستاي ارزیابی و بازرسی کیفی محصولات غذایی با استفاده از پردازش تصویر می پردازد . آن ها در این پژوهش چهار زمینه کاربرد پردازش تصویر در ارزیابی کیفی شامل رنگ، اندازه، شکل و بافت را بررسی کردند. سان و همکاران - 2002 - در مقاله اي به تحقیقات انجام شده در زمینه ارزیابی و درجه بندي محصولات کشاورزي و غذایی با استفاده از پردازش تصویر پرداختند. تان و همکاران - 2000 - براي امتیاز دهی قطعات گوشت ماهیچه از پردازش تصویر بر پایه تصویر بر پایه رنگ استفاده کردند. هدف از این پژوهش تولید دونات با کاهش مصرف شکر با جایگزینی پوره خرما به دونات سرخ شده و بررسی اثر این افزودنی بر رنگ مغز دونات و تخلخل مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها
دراین تحقیق خرما نوع ربی از بازار محلی شهرستان ایرانشهر خریداري شد و آرد مصرفی از نوع آرد گندم با درصد استخراج %78 بود.
تهیه پوره خرما و دونات
جهت تهیه پوره خرما، خرماي هستهگیري شده در آب با دماي 80-90 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت خیسانده شد و بعد از پوست گیري در مخلوطکن خانگی تبدیل به پوره شد. جهت تهیه خمیر دونات ابتدا مخلوط آرد گندم، شیرخشک، وانیل و نمک را دوبار الک کرده سپس کره در مخلوط کن - ۷۲۷ moulinex ساخت کشور فرانسه - اضافه گردید. در مرحله بعد محلول مخمر را که شامل مخمر ساکارومایسس سرویسیه، آرد گندم، شکر و آب می باشد را به مخلوط فوق اضافه کرده و با مخلوط کن به مدت 2 دقیقه مخلوط شد. لازم به ذکر است که به منظور بررسی اثر جایگزینی شکر با پوره خرما در همین مرحله تیمار مورد نظر به میزان 0، 25 ، 50 ، 75 و % 100 اعمال گردید. سپس ابتدا تخم مرغ و بعد آب به مخلوط اضافه شد. در نهایت خمیر به مدت 45 دقیقه در دماي 35 درجه سانتی گراد پروف اولیه در پروفر - ZuccihelliForni، ساخت کشور ایتالیا - سپري کرد. سپس بصورت دستی به ضخامت 1 سانتی متر پهن و با قالب دونات قالب زنی گردید و به مدت 15 دقیقه در دماي 35 درجه سانتی گراد پروف ثانویه انجام شد - رحمان و همکاران، . - 2007 قطعات خمیر در سرخ کن خانگی - ۲۰۰ Moulinex AMI، ساخت کشور فرانسه - در دماي 150 درجه سانتی گراد به مدت 4 دقیقه سرخ شد. نمونههاي تولیدي توسط کاغذ جاذب، روغن اضافی موجود روي سطح آنها گرفته شد و در نهایت به مدت 30 دقیقه به منظور خنک شدن در دماي اتاق قرار گرفت.
آزمون ارزیابی رنگ مغز دوناتآنالیز رنگ پوسته و مغز دونات در فاصله زمانی 2 ساعت پس از پخت، از طریق تعیین سه شاخص L* ، a* و b* صورت پذیرفت. شاخص L* معرف میزان روشنی نمونه میباشد و دامنه آن از صفر - سیاه خالص - تا 100 - سفید خالص - متغیر است شاخص a* میزان نزدیکی رنگ نمونه به رنگهاي سبز و قرمز را نشان میدهد و دامنه آن از -120 - سبز خالص - تا + 120 - قرمز خالص - متغیر است . شاخص b* میزان نزدیکی رنگ نمونه به رنگ هاي آبی و زرد را نشان میدهد و دامنه آن از -120 - آبی خالص - تا + 120 - زرد خالص - متغیر می باشد. جهت اندازه گیري این شاخصها ابتدا برشی به ابعاد 2 در 2 سانتی متر از دونات تهیه گردید و به وسیله اسکنر - مدل: ۰۱۰۳ - HP Scanjet G با وضوح 300 پیکسل تصویر برداري شد، سپس تصاویر در اختیار نرم افزار Image J قرار گرفت. با فعال کردن فضاي LAB در بخش Plugins، شاخصهاي فوق محاسبه شد
آزمون ارزیابی میزان تخلخل مغز دونات به منظور ارزیابی میزان تخلخل مغز کیک در فاصله زمانی 2 ساعت پس از پخت، از تکنیک پردازش استفاده شد. بدین منظور برشی به ابعاد 2 در 2 سانتی متر از مغز دونات تهیه گردید و به وسیله اسکنر - مدل: ۰۱۰۳ - HP Scanjet G با وضوح 300 پیکسل تصویر برداري شد - شکل 1 الف - . تصویر تهیه شده در اختیار نرم افزار Image J قرار گرفت. با فعال کردن قسمت 8 بیت1 ، تصاویر سطح خاکستري2 - شکل1ب - ایجاد شد. جهت تبدیل تصاویر خاکستري به تصاویر دودویی 3، قسمت دودویی نرم افزار فعال گردید - شکل 1 ج - . این تصاویر، مجموعهاي از نقاط روشن و تاریک است که محاسبه نسبت نقاط روشن به تاریک به عنوان شاخصی از میزان تخلخل نمونهها بر آورد میشود. بدیهی است که هر چقدر این نسبت بیشتر باشد بدین معناست که میزان حفرات موجود در بافت دونات - میزان تخلخل - بیشتر است. در عمل با فعال کردن قسمت Analysis نرم افزار، این نسبت محاسبه و درصد تخلخل نمونهها اندازه گیري شد
شکل:1 نمونه تصویر تبدیل شده. الف: نمونه تصویر مغز دونات، ب: نمونه تصویر خاکستري، نمونه تصویر دودویی
تجزیه و تحلیل آماري
نتایج بدست آمده از این پژوهش با استفاده از نرم افزار Mstat – Cنسخه 1/42 درقالب یک طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل آماري قرار گرفت.بدین منظورهریک از نمونه هادر سه تکرار وآزمون هاي مربوط در مورد آن انجام شد. میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن درسطح 5 درصد - p<0/05 - مورد مقایسه قرار گرفت و جهت رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج آزمون ارزیابی رنگ مغز دونات
بر اساس نتایج آنالیز واریانس اختلاف بین تیمارها از نظر این فاکتور در هر سه مؤلفه a,b,l در سطح 5 درصد معنی دار است. همانگونه که از شکل 1 مشاهده می شود با افزایش جایگزینی پوره خرما در فرمولاسیون دونات، روشنایی نمونه ها نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و از ±0/84 66/03 در نمونه شاهد به 55/32 ±1/11 در نمونه حاوي 100درصد پوره خرماي جایگزین شده، رسید. متعاقبا با کاهش روشنایی نمونه ها در مؤلفه l ، مطابق با شکل 2 بر قرمزي نمونه هاي دونات در مؤلفه a افزوده شد. و از 1/16 ± 0/13 در نمونه شاهد به 3/063 ±0/17 در نمونه حاوي 100 درصد پوره خرما افزایش یافت. . همچنین از شکل 3 ملاحظه می گردد، بتدریج با افزایش جایگزینی پوره خرما از زردي رنگ مغز نمونه ها کاسته شد و از ±0/57 24/73 در نمونه شاهد به 18/19 ±0/33 در نمونه حاوي 100 درصد پوره خرما رسید. در مجموع ارزیابی مشخص میشود با افزایش جایگزینی منجر به افزایش رنگ قهوه ایی و تیره در مغز دونات میگردد که این پدیده به دلیل حضور سطوح بالاي قندهاي احیاکننده گلوکز و فروکتوز در پوره خرما است که منجر به افزایش واکنشهاي قهوهاي شدن می گردد - بالیگا و همکاران، . - 2011
شکل -1 تأثیر افزودن پوره خرما بر میزان مؤلفه L* مغز دونات.
شکل -2 تأثیر افزودن پوره خرما بر میزان مؤلفه a* مغز دونات.
