بخشی از مقاله
چکیده :
هدف از این پژوهش استفاده از پوشش خوراکی ژلاتین حاوی آنتیاکسیدان به منظور افزایش پایداری اکسیداتیو پسته ی برشته است. پستهی اوحدی بعد از برشته شدن با 4 پوشش مختلف - ژلاتین+ اسیدآسکوربیک، ژلاتین + پروپیلگالات، ژلاتین+ اسیدآسکوربیک + پروپیلگالات، پروپیل گالات+ اسیدآسکوربیک - پوشانیده و در بستههای متالیزه - PET/PE - برای سه ماه در شرایط تسریعشده - دو دمای35 C و - 50 نگهداری شد. اندازهگیری شاخص پراکسید، آنیزیدین و مقدار اسیدهایچربآزاد بهفواصل یک ماه صورت گرفت. نتایج نشان داد شاخصهای اکسیداتیو تفاوت معنیداری - p<0/05 - در بین نمونههای حاوی پوشش ژلاتین و نمونهی شاهد دارد. که این امر به دلیل قدرت محافظتکنندگی پوششپروتئینی ژلاتین حاوی آنتیاکسیدان در برابر نفوذ اکسیژن است. کاهش اسیدهای چرب آزاد نیز میتواند به دلیل ممانعتکنندگی پوشش حاوی پلاستیسایزر گلیسرول در برابر نفوذ رطوبت باشد. بنابراین میتوان اکسیداسیون در پسته را که یکی از مهمترین علل کاهش کیفیت این محصول است را با استفاده از پوشش خوراکی پروتئینی ژلاتین کنترل کرد.
مقدمه:
پستهٌ دانهی آجیلی مغذی و خوشطعمی است که در سالهای اخیر تجارت آن به دلیل افزایش تقاضای مصرفکننده رو به افزایش است. پسته حاوی ترکیبات بیواکتیو مهمی چون پروتئین - 23% - ، کربوهیدرات - 19% - ، رطوبت - % - 3-5، ویتامین - به ویژه ویتامینهای E و B، مواد معدنی - آهن، منیزیم، کلسیم، پتاسیم و فسفر - فیبر و دیگر ترکیبات ریزمغذی است اما شاید مهمترین ترکیب پسته چربی و به ویژه اسیدهای چرب غیر اشباع - لینولئیک، لینولنیک و اولئیک اسید - باشد - راعی و جعفری، . - 2011 محتوی اسیدچرب غیراشباع بالا در پسته و سایر دانههای آجیلی این محصولات را مستعد اکسیداسیون میسازد. یکی از روشهای نوین کنترل اکسیداسیون و رنسیدیتی استفاده از فیلمها و پوششهای خوراکی است. فیلم و پوششهای خوراکی موانع نیمه نیمهتراوایی در برابر انتقال رطوبت و گاز درون و بیرون غذا ست بنابراین زمان ماندگاری غذاهای حاوی چربی را بهبود بخشیده و واکنشهای مخرب را محدود میسازد - عبدالحق و همکاران، . - 2013 فیلمها و پوششهای خوراکی پروتئینی و کربوهیدراتی به دلیل ساختار شبکهی هیدروژنی منظم موانع بسیار خوبی در برابر اکسیژن هستند. ژلاتین پروتئینی است که دامنهی وسیعی از ویژگیهای کاربردی را شامل میشود که یکی از این کاربردها استفاده از آن به عنوان فیلم و پوشش خوراکی است. فیلمها و پوششهای ژلاتین در رطوبت نسبی پایین موانع بسیار خوبی در برابر اکسیژن هستند - بالدوین، . - 2007 در سالهای تحقیقات زیادی در زمینهی استفاده از پوششهای خوراکی در دانههای آجیلی صورت گرفته است. پوششهایی چون ایزولهی پروتئین آبپنیر - لی و همکاران، - 2002، سویا - کنگ و همکاران، - 2013، صمغ کردیا - عبدالحق و همکاران، - 2013، CMC - کنگ و همکاران، - 2013 بر روی دانه های آجیلی چون بادام، بادام زمینی، دانه بلوط، گردو و دانهی صنوبر مورد در سالهای اخیر مورد بررسی قرار گرفتهاند. گاها از آنتیاکسیدانها نیز در ساختار این پوششها به منظور افزایش کارایی نیز استفاده شده است با اینحال تاکنون تحقیقات چندانی در استفاده از پوششهای خوراکی بر پایداری اکسیداتیو پسته صورت نگرفته است. ضمن آنکه تاکنون از پوشش ژلاتین با وجود پتانسیل بالا برای پوششدهی دانههای آجیلی، بهره گرفته نشدهاست. لذا هدف از این پژوهش بررسی اثر پوشش خوراکی ژلاتین به عنوان یک مادهی پروتئینی ارزان و در دسترس به همراه آنتیاکسیدانهای تجاری اسیدآسکوربیک و پروپیلگالات بهمنظور افزایش پایداری اکسیداتیو پسته است. در این مطالعه پوشش خوراکی ژلاتین حاوی آنتیاکسیدان بر ویژگیهای شیمیای پستهی برشته شده ی اوحدی مورد ارزیابی قرار میگیرد. پستهی رقم اوحدی یکی از تجاریترین ارقام پستهی ایران است که بهدلیل نسبت بالای اسیدهای چرب غیراشباع به اشباع - محمدی و همکاران، - 2007 نسبت به سایر ارقام حساسیت بیشتری به اکسیداسیون دارد، لذا در این پژوهش از این رقم استفاده شد.
مواد و روش:
مواد: پستهی برشته شده - دمای143 C، به مدت 6 دقیقه - واریته اوحدی - تهیه شده از شرکت پستیژ خاورمیانه - ، ژلاتین گاوی - تهیه شده از شرکت ژلاتین آریای مشهد - ، اسیدآسکوربیک - مرک آلمان - ، پروپیلگالات - سیگماریچ - ، مادهی بستهبندی - فیلم متالیزه ی PET/metPE به ضخامت 80 میکرون، تهیه شده از شرکت پستیژ - ، گلیسرول - مرک - . تهیه محلول پوشش خوراکی ژلاتین: برای تهیه محلول پوشش خوراکی مورد استفاده در این پژوهش محلول 4% w/v ژلاتین با استفاده از آب دیونیزه تهیه شد و به دمای 70-80 C رسید و به مدت 30دقیقه هم زده شد تا ژلاتین کاملاً در آب حل شود. سپس محلول تا دمای محیط سرد و به نسبت % 30 وزن پودر ژلاتین، گلیسرول به عنوان پلاستی سایزر به این ترکیب افزوده و به مدت 10 دقیقه هم زده شد - نورحنانی و همکاران، . - 2012 سپس با افزودن آنتیاکسیدانهای اسید آسکوربیک - 1% w/v - و پروپیل گالات - 100 ppm - پوشش حاوی ژلاتین تهیه شد. پوشش دهی نمونهها: 5 تیمار مورد استفاده در این پژوهش در جدول 1 لیست شدهاند. پستهها با محلولهای مورد نظر به روش اسپری بهخوبی پوشانده شدند و در آون 35 C به مدت 10 ساعت خشک شدند. نمونهها در بسته های 100 گرمی در سه تکرار تهیه و در شرایط نگهداری تسریع شده در دو دمای 35 و 50 درجه ی سانتی گراد به مدت 3 ماه نگهداری شدند. دماهای ذخیرهسازی بر اساس مطالعات انجام شده بر روی زمانماندگاری غذاهای دهیدراته انتخاب شد نمونه ها در انتهای هر ماه از آون خارج و آزمونهای مربوطه بر روی آنها انجام گرفت.
جدول :1 تیمارهای مورد استفاده در این پژوهش
* غلظت بر پایه محلول پوشش در نظر گرفته شده است.
** خط تیره - - - به معنی عدم استفاده از پوشش یا آنتیاکسیدان است.
استخراج روغن: 40 گرم از مغز پسته آسیاب و به روش استخراج سرد توسط حلال -n هگزان روغن گیری شد. حلال در دمای پایین و زیر هود تحت خلأ تبخیر شد. روغن حاصله جمعآوری و تا زمان انجام آزمونها در دمای -18 C نگهداری شد.
اسیدهایچربآزاد : - FFA - این شاخص بر اساس اسید اولئیک وجود در روغن پسته به روش تیتراسیون AOAC و با استفاده از محلول 0/4درصد هیدروکسیدسدیم اندازهگیری شد
اندیس پراکسید : - PV - به روش فدراسیون بینالمللی لبنیات - IDF - و با استفاده از اسپکتروفتومتر سری 2100 UV و در طول موج جذبی 500 نانومتر بر اساس میلیاکیوالان بر کیلوگرم روغن اندازهگیری شد.
اندیس آنیزیدین : - P-AV - به روش AOAC اسپکتروفتومتر سری 2100 UV در طول موج 350 نانومتر اندازهگیری شد.
آنالیز آماری: آزمایشات در سه تکرار انجام در قالب طرح فاکتوریلکاملاً تصادفی انجام و آنالیز واریانس - ANOVA - توسط نرمافزار Minitab-16 انجام شد. مقایسه میانگینها با سطح اطمینان 5 درصد و به روش آزمون توکی صورت گرفت.
نتایج و بحث:
اسیدهایچربآزاد: اسیدهای چربآزاد نتیجهی هیدرولیز آنزیمی تری گلیسریدهاست که گرما و رطوبت کاتالیزورهای این واکنش هستند. این ترکیبات در اتواکسیداسیون شرکت کرده و ترکیباتی را تولید میکنند که مسئول طعم و بوی نامطلوب در محصولات روغنی هستند. آنزیمهای لیپولتیک درست در زیر پوستهی نازک پسته واقع شدهاند و تا زمانی که سلولهای پسته آسیب ندیده باشند نمیتوانند به چربی حمله کنند، اما از آنجایی که حرارت در طی برشته کردن سبب ایجاد تغییرات فیزیکی در سلول می شود و همچنین مقاومت بالای آنزیم استراز افزایش معنیداری در اسیدچرب آزاد در پستههای برشته دیده میشود. بررسی اثر سادهی پوشش بر روی این شاخص نشان داد، بین نمونه شاهد و چهار فرمولاسیون دیگر تفاوت معنیداری - p<0/05 - وجود دارد، نمونههای TAP و TGP نسبت به نمونهی شاهد به طور معنیداری محتوی اسیدچربآزاد کمتری بوده با این حال بین این دو تیمار تفاوت معنیداری دیده نشد . - p>0/05 - نمونههای پوشش داده شده با ژلاتین حاوی اسیدآسکوربیک TGA - و - TGAP نیز به طور معنیداری محتوی اسیدچرب آزاد کمتری نسبت به سایر نمونهها بودند اما این دو نیز تفاوت معنیداری با هم نداشتند. پوششهای خوراکی مادهی غذایی و هم چنین ترکیبات فعال موجود در پوشش را در برابر رطوبت و دما حفظ میکنند - جیمز و همکاران، - 2004 لذا استفاده از پوشش خوراکی ژلاتین حاوی آنتیاکسیدان سرعت تشکیل اسیدچربآزاد را در پسته کاهش داد. مقادیر اسیدچرب آزاد تیمارهای مختلف طی نگهداری در دو دمای 35 C و 50 در شکل 1 نشان داده شده است. با گذشت زمان در همه ی تیمارها میزان اسید چرب آزاد پستهی برشته شده به طور معنیداری افزایش یافته است، این روند در تیمار شاهد با شدت بیشتری صورت گرفت. این میزان افزایش در دمای 50 C به طور معنیداری - p<0/05 - بیشتر از دمای 35 C بود. با افزایش دما سرعت واکنشهای شیمیایی افزایش می یابد و همین امر موجب افزایش سرعت واکنشهای هیدرولیک و متعاقبا افزایش تولید اسید چرب آزاد در دمای بالاتر شد. مهیار و همکاران - 2012 - اثر پوشش پروتئین آبپنیر به همراه موم زنبور عسل را بر روی گردو و دانهی صنوبر بررسی کردند، نتایج نشان داد پوشش خوراکی به طور معنیداری روند تولید اسیدهای چرب آزاد را کاهش میدهد - مهیار و همکاران، . - 2012 نوع آنتیاکسیدان افزوده شده در این پژوهش تأثیر معنیداری در کاهش رنسیدیتی داشت به طوری که اسیدآسکوربیک در این زمینه عملکرد مؤثرتری نسبت به پروپیلگالات داشت. نتایج پژوهش نیکزاده و صداقت - 1388 - در مورد افزودن اسیدآسکوربیک به پسته برشته شده نشان داد میزان اسیدچربآزاد در نمونههای حاوی 1 و 2 درصد اسید آسکوربیک، در طی زمان نگهداری کمتر از نمونهی شاهد بوده است. زیرا حضور آنتیاکسیدان در این نمونهها مانع از ادامه اکسیداسیون و شرکت اسیدهای چرب آزاد در این واکنش شده است
شکل :1 اثر متقابل نوع پوشش خوراکی و زمان نگهداری بر میزان اسیدچرب آزاد در دمای الف - 35 درجهی سانتیگراد و ب - 50 درجهی سانتیگراد
اندیس پراکسید - P-V -
اندیس پراکسید، معیاری جهت اندازهگیری هیدروپراکسیدها است. هیدروپراکسیدها به عنوان محصولات اولیه اکسیداسیون در روغنها و چربیها شناخته شدهاند که ممکن است به فرآوردههای ثانویهی فرار و غیرفرار تجزیه شوند. اندیس پراکسید شناساگر مناسبی برای تشخیص مراحل اولیه اکسیداسیون است . - 27 - اثرات سادهی و متقابل کلیهی تیمارها بر روی شاخص پراکسید در جدول 4-1 نمایش داده شده است. شکل 2 اثر سادهی پوشش خوراکی بر شاخص پراکسید را نشان میدهد، همانطور که مشخص است، شاخص پراکسید در نمونههای پوششداده شده با ژلاتین حاوی آنتیاکسیدان به طور معنیداری - p 0/05 - کمتر از نمونهی شاهد است و به عبارتی حضور پوشش ژلاتینی بر روی پستهی برشته شده توانسته روند افزایش پراکسید در شرایط نگهداری تسریع شده کنترل کند - شکل . - 2 پوششخوراکی ژلاتین به طور مؤثری توانست بر میزان اکسیداسیون اثرگذار باشد که دلیل آن را میتوان خاصیت ممانعتکنندگی خوب پوششهای پروتئینی از جمله ژلاتین در برابر نفوذ اکسیژن دانست - بالدین، . - 2007 نتایج نشان داد تغییر در عدد پراکسید در تمام نمونهها در طول زمان ماندگاری به طور معنیداری - p 0/05 - افزایش یافته است. اما این روند افزایشی در نمونههای حاوی پوشش با شیب کمتری صورت گرفت. همانطور که گفته شد پوشش ژلاتین تأثیر خوبی بر کاهش روند اکسیداسیون داشته است، این عمل ژلاتین را از سویی میتوان به آمینواسیدهای ژلاتین چون پرولین، گلسین و هیدروکسیپرولین که پتانسیل خوبی برای جذب رادیکالهای آزاد دارند نسبت داد - مندیس و همکاران، 2004، کیم و همکاران، - 2001 و از سویی شبکه منظم ژلاتین و ممانعت خوب آن در برابر گازها دلیل دیگری بر تأثیرگذاری ژلاتین در کاهش اکسیداسیون می باشد - کینگ و همکاران، . - 2013 بررسی اثر متقابل دما و پوشش خوراکی مشخص شد، بین نمونهی شاهد و نمونههای پوشش داده شده در دمای 50 C اختلاف معنیداری - p 0/05 - وجود داشت، اما تفاوت بین پوششهای مختلف این تفاوت معنیدار نبود. با این حال در دمای 35 C، تفاوت معنیداری - p<0/05 - بین نمونهی شاهد با سایر تیمارها مشاهده شد. محققان دیگری نیز به بررسی اثر پوششهای مختلف خوراکی بر پایدار اکسیداتیو دانههای آجیلی پرداختند برای مثال در بررسی اثر پوشش خوراکی پروتئین آبپنیر-اسیدآسکوربیک بر روی پایداری بادامزمینی برشته نشان داد، استفاده از آنتیاکسیدان در ترکیب پوشش خوراکی توانست به طور معنیداری باعث افزایش پایداری اکسیداتیو محصول شود - مین و کراچتا، . - 2007 عبدالحق و همکاران - 2013 - در مقایسهی بین اندیس پراکسید در مغز دانهی صنوبر پوشش داده شده با کربوکسی متیل سلولز و نمونهی کنترل به این نتیجه رسیدند که روند افزایش این اندیس در نمونههای پوششداده شده به طور معنیداری کمتر از نمونه ی شاهد است - عبدالحق و همکاران، . - 2013 همچنین در آزمونی که مهیار و همکاران - 2012 - بر روی پایداری اکسیداتیو گردو و دانهی صنوبر پوششداده شده با ایزولهی پروتئین آبپنیر و نشاسته نخود فرنگی و موم کارنوبا انجام دادند نیز مشخص شد پوشش خوراکی پروتئین آبپنیر به همراه موم کارنوبا - به عنوان پلاستیسایزر - نقش مؤثری در کاهش روند صعودی داشته است.
