بخشی از مقاله
چکیده
هدف: یکی از مکانیسمهای توضیح فرآیند پیچیده جذب روغن در طی سرخکردن عمیق، تئوری اثر عوامل فعال سطحی است. این تئوری بیان میکند که طی سرخکردن، عوامل فعال سطحی تولید شده و باعث کاهش کشش سطحی بین ماده غذایی و روغن میگردند و در نتیجه جذب روغن را افزایش میدهند. هدف این تحقیق، بررسی اثر شرایط فرآیند و افزودن بتاسیکلودکسترین در غلظتهای 0/3 و 0/6 گرم در لیتر و کلریدسدیم با غلظتهای 1 و 3 درصد - وزنی- حجمی - به روغن بر جذب روغن قطعات سیبزمینی طی فرآیند سرخکردن عمیق بود.
مواد و روشها: بعد از افزودن بتاسیکلودکسترین و کلریدسدیم در غلظتهای مربوطه به روغن سرخکردنی، قطعات سیبزمینی به ابعاد 1/2×1/2×4 سانتیمتر برش داده شدند و سپس در دماهای 150، 170 و 190 درجه سانتیگراد و زمانهای 90، 180، 270 و 360 ثانیه سرخ شدند.
نتایج و بحث: اعمال هر دو تیمار بتاسیکلودکسترین و کلریدسدیم منجر به کاهش میزان جذب روغن در قطعات سیبزمینی سرخ شده گردید و تلفیق آنها با هم منجر به کاهش بیشتر میزان جذب روغن گردید. ساختار خاص سیکلودکسترینها شامل یک بخش داخلی هیدروفوب و بخش بیرونی هیدروفیل است که آنها را قادر میسازد تا عوامل فعال سطحی را در داخل حفرههای خود به شکل کمپلکسهای میزبان - مهمان به دام اندازند. از طرف دیگر، الکترولیتهای قوی با جذب در لایه سطحی بین ماده غذایی و روغن از طریق افزایش کشش بین سطحی به دلیل ماهیت یونی خود موجب میشوند جذب روغن را در ماده غذایی کاهش دهند.
نتیجهگیری کلی: اعمال تلفیقی تمام تیمارها تحت شرایط زمانی و دمایی مختلف باعث کاهش در میزان جذب روغن قطعات سیبزمینی نسبت به نمونه شاهد گردید. ارزیابی تأثیر افزودن بتاسیکلودکسترین و کلریدسدیم به روغن سرخکردنی میتواند باعث بهبود خصوصیات کمی و کیفی محصول سرخشده مانند جذب روغن گردد.
واژههای کلیدی: جذب روغن، سرخکردن، بتاسیکلودکسترین، کلریدسدیم
مقدمه:
در سالهای اخیر به دلیل افزایش آگاهی مصرفکنندگان از خطرات بالقوه رژیم غذایی با چربی بالا، نیاز به تولید فرآوردههای غذایی کمچرب و سالمتر در صنایع مختلف غذایی احساس گردیده است - بوچون و پایل، 2005؛ مییرز، . - 2011 به منظور دستیابی به محصولات سرخشده با محتوای روغن پایین، شناخت مکانیسمهای موجود طی فرآیند سرخکردن عمیق، به ویژه مکانیسم جذب روغن ضروری میباشد. سه مکانیسم اصلی شامل جایگزینی آب1، تأثیر مرحله سردشدن2 و مواد فعال سطحی3 برای توضیح فرآیند پیچیده جذب روغن پیشنهاد شده است - دانا و ساگوی، . - 2006تئوری اثر عوامل فعال سطحی بیان میکند که در طی سرخکردن طولانی، عوامل فعال سطحی تولیدی، باعث کاهش کشش سطحی بین ماده-غذایی و روغن میگردند و در نتیجه، جذب روغن را به طور قابل توجهی افزایش میدهند - ضیائیفر و همکاران، . - 2008 با استفاده از یکسری مواد، میتوان کشش سطحی حاصل از عوامل فعال سطحی را تحت تأثیر قرار داده و آن را افزایش داد.
از جمله این مواد میتوان به سیکلودکسترینها و الکترولیتهای قوی اشاره نمود. ساختار خاص سیکلودکسترینها، آنها را قادر میسازد تا عوامل فعال سطحی را در داخل حفره های خود به دام اندازند - مارتین دل واله، . - 2004 از طرف دیگر، با توجه به این که کشش سطحی تابعی از غلظت الکترولیت و دما نیز میباشد، الکترولیتهای قوی با جذب در لایه سطحی بین مادهغذایی و روغن از طریق افزایش کشش سطحی به دلیل ماهیت یونی خود موجب میشوند جذب روغن در مادهغذایی را کاهش دهند - مارکوس، . - 2010هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر افزودن بتاسیکلودکسترین و کلریدسدیم به روغن روی میزان جذب روغن قطعات سیبزمینی طی فرآیند سرخ-کردن و همچنین بررسی تأثیر مقدار رطوبت، چروکیدگی و دانسیته ظاهری روی جذب روغن بود.
مواد و روشها:
مواد
در این تحقیق، سیبزمینی و روغن مایع به عنوان مواد خام مورد استفاده قرار گرفتند. سیبزمینی از بازار محلی خریداری و قبل از انجام آزمایشات در سردخانه بالای صفر نگهداری شد. روغن مورداستفاده در این مطالعه، روغن مایع مخصوص سرخکردنی - مخلوطی از روغنهای آفتابگردان، سویا و پنبهدانه - بود. از بتاسیکلودکسترین Cyclomaltoheptaose - ساخت شرکت Sigma امریکا - و کلریدسدیم Sodium chloride - ساخت شرکت Merck آلمان - نیز به عنوان افزودنی به روغن سرخکردنی استفاده گردید.
تجهیزات
در این تحقیق، سرخکن Moulinex - مدل F430.R، با ظرفیت 2/2 لیتر روغن، ساخت فرانسه، مجهز به سیستم تنظیم دما در محدوده 150 تا 190 درجه سانتیگراد، دارای محفظه ضدزنگ و سبد جداشونده - و آون کنوکسیونی - مدل BM120، 120 لیتری، ساخت ایران، شرکت فن آزما گستر، هوشمند و مجهز به فن سیرکولاسیون هوا - جهت اندازهگیری مقدار رطوبت نمونهها استفاده شد.
آمادهسازی نمونهها:
پس از شستشو و پوستگیری سیبزمینیها، برای تهیه نمونهها به شکل قطعات مکعب مستطیل با ابعاد 1/2×1/2×4 سانتیمتر - طول×عرض×ارتفاع - ، از یک کاتر دستی طراحیشده با همین ابعاد استفاده شد. نمونههای برش دادهشده جهت جلوگیری از اتلاف رطوبت در درون یک پلیت قرار گرفته و قبل از سرخکردن، جهت حذف نشاسته سطحی با آب مقطر شستشو داده شدند. آب اضافی با کاغذ جاذب رطوبت گرفته شده و قطعات سیبزمینی تا زمان سرخکردن در پلیتهای دربسته جهت جلوگیری از افت رطوبت نگهداری شدند. در مرحله بعد، نمونهها بر حسب نوع و میزان مواد افزودنی مورداستفاده - بتاسیکلودکسترین و کلریدسدیم - به روغن سرخکردنی، به چند دسته تقسیم شدند:
1: نمونههای شاهد که بلافاصله در دماها و زمانهای موردنظر سرخ شدند . - Control -
2: نمونههایی که در روغن حاوی بتاسیکلودکسترین به میزان 0/3 گرم در لیتر در دماها و زمانهای موردنظر سرخ شدند . - B0.3 - 3:نمونههایی که در روغن حاوی بتاسیکلودکسترین به میزان 0/6 گرم در لیتر در دماها و زمانهای موردنظر سرخ شدند . - B0.6 - 4:نمونههایی که در روغن حاوی کلریدسدیم به میزان 1 درصد - وزنی- حجمی - در دماها و زمانهای موردنظر سرخ شدند . - NC1 - 5:نمونههایی که در روغن حاوی کلریدسدیم به میزان 3 درصد - وزنی- حجمی - در دماها و زمانهای موردنظر سرخ شدند . - NC3 - 6:نمونههایی که با افزودن تلفیقی از کلریدسدیم 1 درصد و بتاسیکلودکسترین 0/3 گرم در لیتر به روغن سرخکردنی، سرخ شدند . - NC1-B0.3 - 7: نمونههایی که با افزودن تلفیقی از کلریدسدیم 1 درصد و بتاسیکلودکسترین 0/6 گرم در لیتر به روغن سرخکردنی، سرخ شدند . - NC1-B0.6 - 8:نمونههایی که با افزودن تلفیقی از کلریدسدیم 3 درصد و بتاسیکلودکسترین 0/3 گرم در لیتر به روغن سرخکردنی، سرخ شدند . - NC3-B0.3 - 9:نمونههایی که با افزودن تلفیقی از کلریدسدیم 3 درصد و بتاسیکلودکسترین 0/6 گرم در لیتر به روغن سرخکردنی، سرخ شدند . - NC3-B0.6 -
شرایط سرخکردن:
پس از آمادهسازی نمونهها، ابتدا سرخکن با 1/5 لیتر روغن پر شد و بعد از افزودن ترکیبات و تنظیم دما و زمان موردنظر، سرخکن بر روی حالت اتوماتیک قرار داده شد؛ به طوری که پس از رسیدن دمای سرخکن به دمای موردنظر، نمونههای سیبزمینی به میزان 100-120 گرم در داخل سبد مشبک سرخکن قرار داده شدند و سبد حاوی نمونهها به طور اتوماتیک در روغن غوطهور شد. پس از سرخشدن نمونهها به مدت زمان موردنظر، نمونهها از سرخکن بیرون آورده شده و روغن اضافی آنها توسط یک کاغذ جاذب گرفته شد و بلافاصله آنالیزهای مربوطه بر روی آنها انجام گرفت.
آزمایشات:
اندازهگیری محتوای رطوبت
محتوای رطوبت نمونهها، از طریق خشککردن آنها در آون کنوکسیونی در دمای 105 1œC، تا رسیدن به وزن ثابت انجام شد AOAC - ، - 1990 و نتایج بر حسب گرم رطوبت بر گرم ماده خشک بدون روغن گزارش گردید.
اندازهگیری محتوای روغن
سنجش میزان روغن نمونههای سرخشده بوسیله استخراج روغن نمونهها در دستگاه سوکسله با حلال پترولیوم اتر صورت گرفت AOAC - ، - 1995 و برحسب گرم روغن بر گرم ماده خشک بدون روغن گزارش شد.
آنالیز آماری:
در این مطالعه، 9 تیمار نشان دادهشده در جدول 1، در سه دمای 150، 170 و 190 C و چهار زمان 90، 180، 270 و 360 ثانیه در دو تکرار - 9×3×4×2=216 - سرخ شدند. تجزیه و تحلیل دادهها بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام شد. همچنین، برای انجام مقایسه میانگین، از آزمون بونفرونی4 - استیل و همکاران، - 1997 در سطح احتمال - P<0.05 - 5% استفاده شد.
نتایج و بحث:
شکل1، منحنی تغییرات محتوای روغن قطعات سیبزمینی سرخشده در دمای 150 درجه سانتیگراد را در زمانهای مختلف برای نمونههای شاهد و تیمارهای کلریدسدیم و بتاسیکلودکسترین به صورت مجزا نشان میدهد. در تمام نمونههای مذکور، محتوای روغن با پیشرفت زمان سرخکردن افزایش پیدا کرد. همچنین، در زمانهای سرخکردن یکسان، نمونه شاهد در مقایسه با 4 تیمار دیگر، بیشترین میزان جذب روغن را داشت. مقایسه تیمارها نشان داد که تیمار کلریدسدیم با غلظت 3 درصد، کمترین میزان جذب روغن را دارد و پس از آن به ترتیب بتاسیکلودکسترین با غلظت 0/6 گرم در لیتر، کلریدسدیم با غلظت 1 درصد و بتاسیکلودکسترین با غلظت 0/3 گرم در لیتر محتوای روغن بالاتری را دارند. لازم به ذکر است که کاهش محتوای روغن نمونههای تیمار کلریدسدیم با غلظت 3 درصد و بتاسیکلودکسترین در سطح غلظت 0/6 گرم در لیتر، در مقایسه با نمونه شاهد از لحاظ آماری معنیدار بود - P<0.05 - ؛ ولی بین کاهش محتوای روغن نمونههای تیمار کلریدسدیم در سطح غلظت 1 درصد و نمونههای تیمار بتاسیکلودکسترین با غلظت 0/3 گرم در لیتر در مقایسه با نمونه شاهد اختلاف معنیداری مشاهده نگردید . - P 0 .05 -
علت کاهش جذب روغن در نمونههای تیمارشده با بتاسیکلودکسترین را احتمالاً بتوان به تشکیل کمپلکسهای میزبان - مهمان5 با عوامل فعال سطحی و به دام انداختهشدن آنها نسبت داد که از این طریق، مانع فعالیت عوامل فعال سطحی میشود - آبراهمسن و همکاران، . - 2002 بدین ترتیب، از میسلشدن عوامل فعال سطحی با یکدیگر ممانعت به عمل آمده و با افزایش کشش سطحی، تماس روغن با ماده غذایی کاهش مییابد. این مسئله، از ورود روغن به داخل سیبزمینی جلوگیری نموده و باعث کاهش میزان روغن نمونهها میگردد - لانت و زوکا، . - 2010 در رابطه با کاهش جذب روغن در نمونههای با تیمار کلریدسدیم نسبت به نمونه شاهد، میتوان گفت که کلریدسدیم افزوده شده به روغن، در تماس با مادهغذایی به عنوان الکترولیت قوی عمل میکند و به دلیل ماهیت یونی، با جذب در لایه سطحی بین مادهغذایی و روغن، کشش سطحی را بین روغن و ماده غذایی افزایش داده و موجب کاهش جذب روغن در مادهغذایی میگردد - مارکوس، . - 2010
محتوای روغن نمونههای تیمارشده به صورت تلفیقی، نسبت به نمونههای شاهد، کاهش پیدا کرد؛ بهطوری که نمونههای تیمار تلفیقی کلرید-سدیم 3 درصد و بتاسیکلودکسترین 0/6 گرم در لیتر، دارای کمترین میزان جذب روغن بودند که این کاهش در جذب روغن از لحاظ آماری معنیدار بود . - P 0. 05 - بعد از آن، به ترتیب، تیمارهای NC3-B0.3، NC1-B0.6 و NC1-B0.3، میزان روغن کمتری داشتند. طبق نتایج بهدست آمده ملاحظه گردید که در تمام تیمارهای تلفیقی در همه لحظات فرآیند سرخکردن، کاهش در جذب روغن نسبت به نمونه شاهد از لحاظ آماری معنیدار بود - P 0. 05 - - دادهها نشان داده نشدهاند - .
نتیجهگیری کلی:
بهکارگیری تیمار بتاسیکلودکسترین، جذب روغن قطعات سیبزمینی سرخشده را کاهش داد. افزایش غلظت بتاسیکلودکسترین از 0/3 به 0/6 گرم در لیتر، میزان کاهش محتوای روغن نمونهها را بطور معنیداری افزایش داد. همچنین، افزودن کلریدسدیم به روغن نیز جذب روغن را کاهش داد.
