بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تاثير استفاده از صمغ دانه بالنگو برخصوصيات رئولوژيکي ، فيزيکوشيميايي و حسي ماست قالبي کم چرب
چکيده
هدف از اين تحقيق بررسي تأثير صمغ دانه بالنگو بر خصوصيات ماست قالبي کم چرب بود. براي اين منظور اثرات اين صمغ در غلظت هاي (%٠، ٠٣.%٠، ٠٥.%٠، ١.%٠، ١٥.%٠) بر ويژگي هاي فيزيکوشيميايي ، رئولوژيکي و حسي مورد مطالعه قرار گرفت .
نتايج حاصل نشان داد که صمغ دانه بالنگو تأثير معني داري بر pH و اسيديته نداشت (٠٠٥<P). افزودن صمغ بالنگوکاهش معني داري بر سينرزيس ماست ايجاد کرد(٠٠٥>P)؛ بطوريکه کمترين سينرزيس در ماست ٠.١٥%صمغ بالنگو و بيشترين سينرزيس در ماست شاهد مشاهده شد. افزودن صمغ سبب افزايش ويسکوزيته نمونه هاي ماست گرديد به طوريکه نمونه هاي ماست حاوي صمغ بالنگو رفتار رقيق شونده با برش را نشان دادند. ارزيابي حسي نمونه ها نشان داد که افزودن صمغ تاحدي سبب بهبود پذيرش نسبت به نمونه شاهد گرديد.
کلمات کليدي
صمغ دانه بالنگو ، ماست کم چرب ، سينرزيس ، ارزيابي حسي ، رئولوژي .
١- مقدمه
ماست يک محصول غذايي است که از تخمير لاکتيکي توسط : لاکتوباسيلوس بولگاريکوس ، دلبروکي ، واسترپتکوکوس ترموفيلوس بدست مي آيد[١٦]. امروزه ماست هاي توليد شده در صنعت بسيار متنوع هستند، از آن جمله مي توان به ماست کم چرب ، ماست هاي پروبيوتيک ، ماست نوشيدني و ماست منجمد اشاره نمود .[8]
امروزه محصولات لبني کم چرب مانند ماست کم چرب به دليل حفظ سلامتي و کاهش انرژي دريافتي بسيار متداول شده است که دليل آن ارتباط مصرف زياد چربي و افزايش خطر ابتلا به چاقي ، فشار خون و کلسترول بالا مي باشد. از آنجا که چربي شير نقش مهمي در رشد و توسعه بافت ، عطر، طعم و رنگ محصولات لبني از جمله ماست دارد، حذف و يا کاهش چربي سبب مشکلاتي از جمله عدم عطر و طعم ، احساس دهان ي نامطلوب ، بافت نامناسب و ضعيف مي گردد [٩]. محققين مهمترين شيوه براي بهبود ويژگي هاي عملکردي و بافت ماست کم چرب را استفاده از جايگزين هاي چربي ذکر کرده اند .
جايگزين هاي چربي ترکيباتي هستند که توانايي ايجاد کالري کمتر نسبت به چربي را دارند و مي توانند جايگزين تمام يا قسمتي از عملکرد چربي شوند. از جمله اين ترکيبات صمغ ها هستند. اين ترکيبات در فرمولاسيون غذايي جهت ايجاد قوام ، ژل کنندگي ، پايداري کف ، بافت ، عطر ، طعم و زمان نگهداري در صنايع غذايي به ويژه لبني استفاده مي شوند[١٧] .
صمغ ها ازمنابع مختلفي به دست مي آيند و شامل صمغ هاي ترشحي ، جلبکي ، دانه اي ، ميکروبي و منابع نشاسته و سلولز هستند. دانه ها از منابع قديمي و سنتي صمغ ها هستند[١٧].
دانه بالنگو با نام علمي Lallemantia royleana
يکي از بزرگترين گياهان گلدار از تيره نعناعيان است
[١٨].دانه بالنگو در آب ؛ مايع چسبناک ، کدر و بي مزه ايجاد مي کند و به علت دارا بودن موسيلاژ (صمغ محلول درآب )، در رفع سرفه هاي ناشي از سرما خوردگي و به عنوان تقويت کننده به کار مي رود[١٢].
هيدروکلوئيد استخراج شده از اين دانه به طور عمده از پلي ساکاريدها (حدود ٦١.٧٤ درصد) تشکيل شده است [٢]. اين صمغ رفتار پسودوپلاستيک دارد و در سرعت هاي برشي پايين ويسکوزيته بالايي ايجاد مي کند[١٣].
مطالعات فراواني جهت بهبود ويژگي هاي فيزيکوشيميايي و رئولوژيک ماست هاي کم چرب و بدون چربي با استفاده از مواد افزودني متنوع انجام شده است .
در همين راستا اميري عقدايي و همکاران در سال ١٣٨٩ با افزودن صمغ دانه اسفرزه نشان دادند که مقدار آب اندازي نمونه هاي حاوي هيدروکلوئيد کمتر از نمونه هاي کنترل بود و با افزايش زمان نگهداري ميزان آب اندازي روند نزولي داشت . همچنين ، نمونه هاي حاوي هيدروکلوئيد ويسکوزيته بالاتري در مقايسه با نمونه شاهد داشتند[١].
رزمخواه شريباني و همکاران (١٣٨٩) خصوصيات فيزيکوشيميايي و حسي ماست چکيده بدون چربي با استفاده از پکتين و صمغ دانه مرو و ريحان را ارزيابي کردند. نتايج اين بررسي نشان داد که با افزودن صمغ و افزايش غلظت آن ، درصد مواد جامد، ميزان آب اندازي ، نرمي و ويسکوزيته ظاهري نمونه ها کاهش يافت [٤].
Sahan و همکاران در سال ٢٠٠٨ با بررسي تأثير افزودن سطوح مختلف بتاگلوکان به ماست بدون چربي نشان دادند که بتاگلوکان باعث بهبود ويژگي هاي رئولوژيک ، بافتي و کاهش ميزان سينرزيس مي گردد[١٥].
با توجه به موارد ذکر شده ، در اين تحقيق امکان استفاده ازصمغ دانه بالنگو در فرمولاسيون ماست قالبي کم چرب مورد بررسي قرار گرفته است .
٢- مواد و روش ها
شير استريليزه و هموژنيزه ١.٥ درصد چربي به منظور توليد ماست از مجتمع صنايع غذايي ميهن واقع در اسلامشهر خريداري گرديد . شير خشک بدون چربي از شرکت فونترا نيوزيلند با درصد چربي ٠.٨ درصد خريداري شد. استارتر DVS از شرکت کريستين هانسن در دانمارک خريداري گرديد. دانه بالنگو به منظور توليد صمغ بالنگو از فروشگاه گياهان دارويي واقع در شهرستان بهشهر خريداري شد.
١-٢تهيه هيدروکلوئيد دانه بالنگو
در اين مرحله دانه ها تميز شده و ذرات خارجي مانند سنگ ، دانه هاي شکسته ، کاه و کلش جدا شد. سپس دانه ها در آب مقطر گرم شده به نسبت (١:٥٩) و pH آن در عدد ٧ تنظيم و خيسانده شدند. پس از ٢٥ دقيقه ، دانه هاي متورم شده از يک اکستراکتور از نوع سانتريفيوژ سبدي مجهز به صفحۀ چرخان (با سطح چرخشي صاف شده ) عبور داده شده و با خراش دادن سطح لايۀ خارجي صمغ آن جدا گرديد.
صمغ جدا شده در اين مرحله جمع آوري و صمغ باقي مانده که به دانه ها چسبيده بود در معرض غوطه وري در آب و عبور از استخراج کننده قرار گرفت (آب ديونيزه در ٤ مرحله به دانه اضافه شد). سپس صمغ استخراج شده به منظور حذف ذرات دانۀ و ناخالصي هاي موجود وارد شده به صمغ ، از يک صاف جنس حرير با مش بسيار ريز طرح مژگان عبور داده و در دماي ٦٠ درجۀ سانتي گراد توسط يک آون با جريان دمنده ي هوا خشک به مدت ٢٤ ساعت خشک شد. صمغ خشک شده در پايان جمع آوري و با آسياب برقي پودر و در ظروف درب دار ريخته شد. تا زمان استفاده در شرايط سرد و خشک نگهداري گرديد
.[2]
٢-٢ تهيه ماست کم چرب
به منظور تهيه نمونه ماست مقدار ماده جامد شير به ميزان ١٤ درصد با استفاده از شير خشک بدون چربي استاندارد شد (شير مورد استفاده شير UHT مي باشد).
براي توليد ماست حاوي هيدروکلوئيد ابتدا شيرخشک بدون چربي به شير اضافه شد. همگن سازي انجام شد.
عمليات حرارتي شير در دماي ٩٥-٩٠ درجه سانتيگراد براي مدت زمان ٥-١٠ دقيقه انجام و به سرعت تا دماي ٤٨ درجه سانتيگراد خنک گرديد.
صمغ دانه بالنگو در دماي c٤٦ به شير افزوده شده و عمليات هم زدن با همزن با سرعت ١٤٠٠٠ دور در دقيقه تا زماني که محتويات آن به طور کامل مخلوط شود، انجام گرفت . هنگامي که دماي شير به ٤٢ درجه سانتيگراد رسيد، ٢ ميلي ليتر از استارتر تهيه شده به ١٠٠٠ ميلي ليتر شير تلقيح شده ، در ظروف پلاستيکي اضافه گرديد. پس از همزدن و يکنواخت شدن ، نمونه ها به داخل ظروفي پلاستيکي ريخته شد . بلافاصله روي آنها درب قرار داده وکاملا مسدود شدند.
نمونه ها به گرمخانه اي با دماي ١±٤٢ درجه سانتيگراد منتقل شد و عمل تخمير پس از رسيدن به (٦.٧-٤.٤) pH متوقف گرديد. نمونه هاي ماست به مدت ١٥ روز در دماي ٤ درجه سانتيگراد در يخچال نگهداري شدند[١].
٣-٢آزمون ها
١-٣-٢ اندازه گيري pH و اسيديته
pH توسط دستگاه pH متر (متروم ٨٢٧، ساخت کشور سوئيس ) اسيدتيه به روش تيتراسيون با استفاده از بورت و سود ٠.١ نرمال و معرف فنول فتالئين انجام شد. .[5]
٢-٣-٢ اندازه گيري سينرزيس
وزن مشخص از فنجان ماست در يک زاويه ٤٥ درجه به مدت ٢ ساعت در ٥ درجه سانتيگراد در يخچال نگهداري شد تا آب پنير جدا گردد. آب پنير جدا شده ازسطح ، با استفاده ازيک سرنگ مکيده و وزن شد. سينرزيس به عنوان يک درصد وزن از آب پنير به وزن اوليه ماست محاسبه شد[٦].
y (درصد سينرزيس ) ، a ( آب پنير جدا شده ) ، b ( وزن اوليه ماست ) .
٣-٣-٢ ارزيابي حسي
ارزيابي حسي ماست ها با استفاده از مقياس هدونيک ٥ نقطه اي (١- بسيار بد و ٥- عالي ) توسط ١٠ داور (٨ زن و ٢ مرد) انجام شد. ويژگي هاي مورد ارزيابي شامل طعم ، بافت ، رنگ و بو بود. نمونه هاي ماست با شماره کدبندي شدند و به صورت تصادفي مورد آزمون هاي حسي قرار گرفتند. کليه ي نمونه ها در دماي ٧ درجه سانتي گراد (بعد از اينکه ١٠ دقيقه از يخچال خارج شدند) توسط پانلسيت ها مورد ارزيابي حسي قرار گرفتند و از آب معدني در ميان بررسي طعمي هر ٢ نمونه ماست استفاده شد[١٠].
٤-٣-٢ آزمون رئولوژي ( رفتار جرياني )
اين آزمون با استفاده از دستگاه رئومتر ٣٠١ MCR
ساخت شرکت آنتون پار با پروب مخروط و صفحه انجام گرفت . تمام آزمون ها در سرعت برشي (٠.٠١-١٠٠ ١-S)و در ٥ درجه سانتيگراد انجام شد[٩].
٥-٣-٢ تيمارهاي مورد بررسي
تيمارهاي مورد بررسي عبارت بودند از: صمغ بالنگو در ٤ غلظت (٠٣.%٠، ٠٥.%٠، ١.%٠، ١٥.%٠) ، به همراه شاهد (بدون صمغ ) ؛ پس از ١، ٧ ، ١٤ روز نگهداري مي باشد .
٤-٢ تجزيه و تحليل آماري
کليه داده هاي بدست آمده از آزمايشات با استفاده از نرم افزاري ميني تب ورژن ١٥ جهت آناليز واريانس و مقايسه ميانگين ها (ANOVA) با استفاده در سطح ٩٥ درصد بررسي شدند. جهت ترسيم شکل ها از نرم افزار اکسل استفاده شد. لازم به ذکر است که آزمون ها در ٣ تکرار انجام شد.
٣- نتايج و بحث
١-٣ تغييرات pH و اسيديته
pH و اسيديته نمونه هاي ماست در شکل هاي (١) و (٢) ارائه شده است . همان طور که در شکل (١) مشاهده مي شود، pH نمونه ها در محدوده ٤.٣٢ – ٤.٧ است .
ميزان pH تا رسيدن به روز ٧ در غلظت هاي ٠.٠٥ ، ٠.١ ، ٠.١٥ درصد به صورت ناچيزي افزايش يافت که با رسيدن به روز ١٤ به دليل فعاليت باکتري هاي ماست و توليد اسيد به صورت ناچيزي کاهش يافت (٠٠٥<P).
صمغ بالنگو بر pH نمونه هاي ماست تأثير معني داري نداشت و نشان دهنده اين موضوع است که اين صمغ بر روي فعاليت باکتري آغازگرماست تاثير ندارد .
همزمان با کاهش pH با گذشت زمان اسيديته روند افزايشي داشت به طوري که بيشترين اسيديته در روز ١٤ نگهداري مشاهده شد. اسيديته در نمونه ها در محدوده ٠.٧٢-٠.٩٣ متغير بود. نتايج اين تحقيق با نتايج Sahan و همکاران (٢٠٠٨) هنگام افزودن بتا-گلوکان ، و El-Seyed و همکاران (٢٠٠٢)هنگام اضافه کردن صمغ زانتان به ماست مطابقت داشت [١٥,٧].
.
شکل ١ تغييرات pH در نمونه هاي ماست حاوي صمغ بالنگو در طي دوره نگهداري
شکل ٢ تغييرات اسيديته در نمونه هاي ماست حاوي صمغ بالنگو در طي دوره نگهداري
٢-٣ تغييرات سينرزيس
سينرزيس پديده انقباض ژل است که منجر به جداسازي آب پنير مي گردد. به دليل فشردن ساختار سه بعدي شبکه پروتئيني و کاهش قدرت اتصال ، پروتئين هاي آب پنير از ماست خارج مي گردد [١١] .
شکل ٣ ميزان سينرزيس نمونه هاي ماست را نشان مي دهد. همانطور که مشاهده مي شود افزودن صمغ دانه بالنگو به ماست باعث کاهش معني داري در ميزان سينرزيس در نمونه هاي ماست شد(0.05>P) به طوريکه اين ميزان در مقايسه بين روز اول و روز چهاردم قابل توجه بود. با افزايش غلظت صمغ بالنگو در نمونه هاي ماست ، ميزان سينرزيس روند نزولي داشت که به علت استحکام سيستم و ايجاد شبکه ژلي متراکم در نمونه هاي داراي صمغ در مقايسه با نمونه شاهد بود که نشان دهنده استحکام اتصالات ايجاد شده صمغ ها با آب است .
نتايج اين تحقيق با نتايج رزمخواه شريباني و همکاران (١٣٨٩) هنگام افزودن پکتين ، صمغ دانه هاي مرو و ريحان [٤] و Guggisberg و همکاران در سال ٢٠٠٩ هنگام افزودن اينولين [٩] مطابقت داشت .
شکل ٣ تغييرات سينرزيس در نمونه هاي ماست حاوي صمغ بالنگو در طي دوره نگهداري
٣-٣تأثير صمغ بالنگو بر رفتار رئولوژيکي
شکل (٤) رابطه ي تنش برشي - سرعت برشي را در نمونه هاي داراي صمغ بالنگو نشان مي دهد. همان طور که مشاهده مي شود، رابطه بين تنش و سرعت برشي خطي نمي باشد و به دليل وجود عرض از مبدأ رفتار غير نيوتني است . از آن جايي که عرض از مبدأ صفر نمي باشد، نشان مي دهد که نمونه ها براي جاري شدن نياز به تنش تسليم دارند.
شکل (٥) تأثير سرعت برشي را بر ويسکوزيته سيال نشان مي دهد، با افزايش سرعت برشي و با افزايش زمان اعمال برش ، ويسکوزيته نمونه هاي ماست کاهش يافت . با افزايش وزن مولکولي ويسکوزيته افزايش مي يابد بدين دليل نمونه ماست ٠.١٥% صمغ بالنگو بالاترين ويسکوزيته را دارد.
از آن جا که ويسکوزيته سيال (ماست ) وابسته به سرعت برشي است اين امر ويژگي سودوپلاستيک (يا رقيق شونده با برش يعني کاهش ويسکوزيته با افزايش سرعت برشي ) را تأييد مي کند، با نتايج (Ramchandaran در سال ٢٠٠٨) هنگام افزدودن اينولين [١٤] مطابقت داشت . جدول ١ نتايج حاصل از برازش رفتار رئولوژيکي مخلوط ماست کم چرب حاوي صمغ بالنگو با مدل هاي مختلف رئولوژيکي ( هرشل - بالکي و کارئا) آورده شده است .
براي تفسير رفتار غير نيوتني مستقل از زمان از مدل هاي هرشل بالکلي و کارئا استفاده گرديد. مدل کارئا براي گستره وسيعي از سرعت برشي براي سيالات سودوپلاستيک به کار مي رود. در نمونه هاي حاوي سطوح مختلف بالنگو مانند نمونه شاهد، شاخص رفتار بين صفر و يک بود که اين شاخص جريان در سيالات سودوپلاستيک مشاهده مي شود. بنابراين صمغ بالنگو خصوصيات سودوپلاستيک ماست کم چرب قالبي را تغيير نداده است اما سبب تشديد رفتار رقيق شونده با برش شده است با نتايج (رضايي و همکاران ، ١٣٩٠) هنگام افزودن صمغ عربي و گوار[٣]مطابقت داشت .
با توجه به ضريب همبستگي در جدول ١ صمغ بالنگو در سطوح (٠.٠٣، ٠.٠٥، ٠.١، ٠.١٥ درصد) با مدل کارئا(G) به خوبي منطبق شده است .
