بخشی از مقاله
چکیده:
صنعت کیک در سال های اخیر در سراسر جهان به سرعت توسعه یافته است . تغییرات بسیاری درمواد تشکیل دهنده کیک به منظور بهبود کیفیت کیک انجام شده است. در این پژوهش رنگ و تخلخل کیک روغنی ازجایگزینی کامل تخم مرغ با سطوح مختلف کنستانتره پروتئین آب پنیروهم چنین استفاده ازسطوح صمغ گزانتان در فرمولاسیون کیک مورد ارزیابی قرار گرفت.کنسانتره پروتئین آب پنیریکی از محصولات حاصل از آب پنیر است که به دلیل دارا بودن خصوصیاتی مانند قابلیت هضم ، حلالیت بالا ، ایجاد ویسکوزیته ، قابلیت تشکیل ژل ، امولسیون کنندگی ، قابلیت زدن و تشکیل کف از ارزش بالایی برخوردارمی باشد . افزودن صمغ گزانتان می تواندحجم کیک های حاصل را افزایش دهد البته این افزایش به اندازه پروتئینهای سفیده تخم مرغ نمی باشد.
با توجه به نتایج قبلی محققین دیگر به اینکه در زمان پخت فرآورده،پروتئین های آب پنیر با قند احیاءکننده لاکتوز درواکنش های قهوه ای شدن میلارد شرکت می کنند ، لذا شدت رنگ قهوه ای با افزایش سطح wpc نیز افزایش می یابد وصمغ گزانتان بر روی رنگ تاثیر نداردwpc. در سه سطح 0و15و30درصد وصمغ گزانتان در دو سطح 0 و 0/5درصد به عنوان متغیرهای پژوهش در نظر گرفته شد.عملیات تصویرگی ری و پردازش تصویر جهت استخراج پارامترهای رنگی در فضای رنگی l*a*b انجام شد. از نرم افزار image j برای پردازش تصاویر کیک استفاده شد. تاثیر افزودن wpc و گزانتان ،با افزایش سطح مصرفwpc شاخص رنگی L به نمونه شاهد نزدیک تر شد.تخلخل نیز در نمونه حاوی %15 wpcو%0/5گزانتان مشابه نمونه شاهد بود.
واژه های کلیدی: " - wpcپروتئین آب پنیر - "،"صمغ گزانتان "،"پردازش تصویر "،"تخلخل "
مقدمه
کنستانتره پروتئین آب پنیر 1 - wpc - یکی از محصولات حاصل از آب پنیر است که به دلیل دارا بودن خصوصیاتی مانند قابلیت هضم،حلالیت بالا،ایجاد ویسکوزیته،قابلیت تشکیل ژل،امولسیون کنندگیریالقابلیت زدن و تشکیل کف از ارزش بالایی برخوردار می باشد و کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف غذایی نظیر صنایع لبنی،صنایع نانوایی،فرآورده های نانوایی و قنادی ، فرآورده های گوشتی و غیره دارد 6 - وwpc. - 5محصولی به رنگ سفید تا کرم روشن و طعم ناملایم و از حذف مواد معدنی و لاکتوز به دست می آید.wpc های حاوی مقادیر مختلف لاکتوز باقی مانده و 3تا5 درصد مواد لیپیدی می باشند که واکنش های شیمیایی این ترکیبات می تواند منجر به ایجاد طعم های نامطلوب در پروتئین آب پنیر می شود - . - 11این محصول حاوی حداقل 25 درصد پروتئین بوده و به صورت محلول یا پودر خشک در دسترس می باشد.از جمله فرآورده های نانوایی که در تولید آن می توان از wpcاستفاده نمود،انواع کیک می باشد.
پروتئین های آب پنیر از نظر انعقاد حرارتی و دارا بودن مقادیر بالای سولفیدریل و دی س ولفید مشابه سفیده تخم مرغ می باشند - . - 2 فرآورده های آب پنیر خصوصا در سطوح بالاتر پروتئین یک طعم جزئی و ملایم شیرین را از خود آزاد می کنند که این طعم قادر است دیگر طعم ها از قبیل شکلات و دیگر ادویه ها را افزایش داده و تشدید کند.به علاوه لاکتوز موجود در افزودنی آب پنیر با پروتئین ها واکنش دادهو ترکیب آرومازا از قبیل ترکیبات فرار معطر مولد طعم نان را تولید می کند.استفاده از افزودنی های آب پنیر حاوی پروتئین نظیر wpcدر فرآورده های شکلاتی مانند کارامل و تافی از اهمیت خاصی برخوردار است.این پروتئین به عنوان یک ترکی ب کلیدی در واکنش های میلارد محسوب شده و در نتیجه طعم،رنگ،بافت و احساس دهانی بهتری را در این فراورده ایجاد می کند.انتخاب افزودنی مناسب در فرآورده های مختلف پخت به عوامل گوناگونی نظیر چگونگی تاثیر افزودنی بر خواص عمل کنندگی و رئولوژیکی فرآورده و مقرون به صرفه بودن آن بستگی دارد - . - 1
برای استفاده از آب پنیر به عنوان یک ماده اولیه خام در تولید فراورده های پخت ساله کوشش های فراوانی انجام شده است.سینگل تن گزارش نمود که هنگام افزودن آب پنیر اسیدی به فرآورده های پخت شکلاتی و خمیرهای تخمیر شده ،آروما و رنگ بهبود می یابد - . - 10 کوالزوک کاربرد آزمایشگاهی دکنستانتره حاصل از اولترا فیلتراسیون آب پنیر - حاوی9/5درصدمواد خشک،25درصد پروتئین،62 درصد لاکتوز و 4-5 درصد خاکستر - رادرتولیدفرآورده های پخت آرد گندم بررسی نمود.این کنستانتره محصولات راازنظرپروتئین و نمک های معدنی غنی نمودو به وسیله کاهش قوام و تجزیه خمیرو افزایش پایداری آن برروی خواص فیزیکی آن تاثیرگذاشت.رنگ پوسته و طعم نمونه ها نسبت به نمونه شاهد بهبود پیدا کرد.از نظر مقادیرحجم بین مغز نمونه شاهد و نمونه های تقویت شده کمترین اختلاف موجود بودو بیشترین پذیرش مربوط به افزایش 4درصدی کنستانتره بود - . - 8دربوت و همکاران از آب پنیر غنی شده با پروتئین و ویتامین به وسیله تخمیر با مخمرهای ردوترولاو یا تریشسپرون در تولید نان استفاده نمودند.افزودن این آب پنیر غنی شده باعث تقویت حجم،تخلخل،قابلیت تراکم مغز نان و رنگ ان شد - . - 4
ماربنچنکو و همک اران آب پنیر را به کمک تخمیر با مخمرهای رودوترولاگلوتینز و تریشسپرون کوتانوم غنی نمودند و سپس این محیط آب پنیر غنی شده را که حاوی 25تا30 گرم در لیتر ماده خشک مخمر و 2/5 درصد پروتئین و همه اسیدهای آمینه ضروری و مقادیر قابل توجهی کاروتن وویتامین های گروه - Bتیامین،ریبوفلاوین،نیکوتینامید،پیریدوکسین،بیوتین و ویتامین B12 - بود را به خمیرنان افزودند.طعم و خواص حسی نان غنی شده توسط این آب پنیر تقویت شده بهبود یافت،به علاوه در نتیجه افزایش مقدار کلسیم،فسفر،بهبود تعادل اسیدهای آمینه و افزایش مقدار ویتامین ها،ارزش غذایی این نان نیز افزایش یافت - . - 9 صمغ :صمغ ها به دلیل داشتن ویژگی های مطلوب مانند قابلیت تشکیل ژل،افزایش ویسکوزیته،قدرت تثبیت کنندگی،امولسیون کنندگی،حجیم کنندگی و غیره کاربرد وسیعی در محصولات غذایی دارند - . - 4صمغ زانتان ،این صمغ از تخمیر هوازی گزانتوموناس کامپستریس دریک محیط حاوی گلوکز،دی پتاسیم هیدرژن فسفات و سایر مواد مغذی تولید می شود و صمغ توسط ایزوپروپانول رسوب داده شد و سپس خشک شده و آسیاب می شود - . - 7
زامبرانو و همکاران استفاده از صمغ گوار و زانتان در تولید کیک کم چرب بررسی شد،جانشین کردن حداقل 50 درصد از چربی در فرمولاسیون استاندارد،با گوار و گزانتان سبب تولید کیکی با سفتی و الاستیسیته مشابه به نمونه شاهد شد. - - 13
مت و همکاران ثابت کردند که صمغ زانتان می تواند پایداری کف های پروتئین آب پنیر را افزایش دهد - . - 12در برخی کیک ها نظیر کیک لایه ای زرد تخم مرغ یک منبع مهم کلسترول محسوب می شود.برای جلوگیری از بروز عوارض ناشی از بالا بودن میزان کلسترول در این محصولات به خصوص برای افرادی که نیاز به رژیم غذایی خاص دارند.به نظر می رسد بتوان تخم مرغ را به طور کامل یا جزئی در فرمولاسیون جایگزین نمود.بدین منظور از انواع منابع پروتئینی دیگر همراه با چندین افزودنی نظیر هیدروکلوئیدها استفاده شد - . - 3استفاده از صمغ ها این اجازه را می دهد که بتوان فرمولاسیون کیک را به میزان زیادی تغییر داد به طوری که بتوان ضمن حفظ و یا بهبود خواص کیفی محصول از هزینه های تولید نیز کاست.بنابراین با جایگزین کامل تخم مرغ یا جزئی تخم مرغ و یا دیگر ترکیبات در فرمولاسیون کیک با پروتئین آب پنیر و صمغ می توان هزینه های تولید را پایین آورد.در این پزوهش جایگزینی کامل تخم مرغ با wpcو صمغ با اهداف بهبود رنگ کیک و تخلخل مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها
در این پژوهش آرد درجه استخراج 23 درصد که به آرد نول معروف است تهیه شد.کنستانتره پروتئین آب پنیر uf-wpc - - از شرکت پگاه مشهد که به صورت پاششی خشک شده بود، و صمغ زانتان با نام تجاری - Rhodi Gel - Xanthan Gum,E415 از شرکت Rhodia food تهیه شد.این محصول نیز به شکل پودر کرم رنگ در دسترس می باشداز این صمغ در تولید فرآورده های غذایی و دارویی استفاده می شود.وانیل به نام وانیل خرسی و بکینگ پودر از نوع دو مرحله ای از شرکت مهسا ایران،شکر،روغن مایع ا فروشگاههای سطح شهر مشهد تهیه شد.تخم مرغ تازه برای نمونه شاهد از یک روز قبل از تولید روزانه تهیه و در یخچال نگه داری شدشربت اینورت نیز مطابق با دستور العمل موجوددر استاندارد ملی به شماره 8052 در سال 1383 به نسبت 3،25 و0/75شکر،آب و اسیدسیتریک استفاده شد.تمام خمیرهای کیک طوری تهیه شده اند که نسبت به آرد،روغن 30 درصد،شکر50 درصد، آب 50 درصد،اینورت 12 درصدو بکینگ پودر 2/4 درصد و وانیل0/24 و در صورت لزوم از 3 عدد تخم مرغ استفاده شد.
پس از بررسی تحقیقات مشابه انجام شده افزودنی های مورد بررسی ،wpcدر سه سطح 15،0و 30 درصدو صمغ زانتان در دو سطح 0 و 0/5 به عنوان متغیر های پژوهش در نظر گرفته شد.آنالیز رنگ مغز پوسته از طریق تعیین سه شاخص L،a وb صورت پذیرفت.شاخص L میزان روشنی نمونه می باشد و دامنه آن از صفر - سیاه خالص - تا - 100سفید خالص - متغیر است.شاخص a میزان نزدیکی رنگ نمونه به رنگ های سبز و قرمز را نشان می دهد و دامنه آن از - -120سبز خالص - تا - +120قرمز خالص - متغیر است.شاخص b میزان نزدیکی رن گ نمونه به رنگ های آبی و زرد را نشان می دهدو دامنهآن از - -120آبی خالص - تا - + 120زرد خالص - متغیر است.در ابتدا نمونه هارا توسط یک چاقو اره ای ویژه که آسیبی به بافت وساختار کیک وارد نمی کرد،به دقت برشی به صورت عمودی بر روی نمونه ها وارد کرده و سپس قسمت مغز را بر روی سطح دستگاه اسکنر - HP 4850 - قرار داده شد .
برای اندازه گیری این کمیت مطابق با روش هایی که در قسمت قبل به آنها اشاره شد از قسمت مغز نمونه های کیک عکس برداری شد.تصویر تهیه شده در اختیار نرم افزار image Jقرار گرفت و سپس با فعال کردن قسمت bit 8 این نرم افزار ،اصطلاحا تصاویر سطح خاکستری ایجاد ودر ادامه تصاویر فوق با با فعال کردن قسمت دودویی نرم افزار ،اصطلاحا تبدیل به تصاویر دودویی شدند.تصاویر دودویی از مجموعه ای از نقاط تیره و روشن تشکیل شده است که محاسبه
نسبت به نقاط روشن به تیره به عنوان شاخصی از میزان تخلخل نمونه ها برآورد می شود. بدیهی است که هرچقدر این نسبت بیشتر باشد به این معناست که میزان حفرات موجود در ساختار کیک و یا به عبارت دیگر میزان تخلخل آن بیشتر بوده است که در عمل با فعال کردن قسمت analysis نرم افزار این نسبت محاسبه و در نتیجه درصد تخلخل نمونه ها اندازه گیری گردید. برای بررسی نتایج و تجزیه و تحلیل داده ها ابتدا از نرم افزارspss برای آنالیز واریانس و مقایسه میانگین استفاده گردید. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شد. در نهایت منحنی ها برای میانگین داده ها براساس مدل ترسیم گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس بر تخلخل نشان داد که تاثیر پروتئین آب پنیر و فراصوت بر تخلخل معنی دار بود - . - p<0.05درحالیکه صمغ زانتان بر تخلخل اثر معنی داری نداشت.همانطور که در نمودار - 1 - مشاهده می شود، بیشترین تخلخل مربوط به 15 درصد wpc بود.و بین نمونه شاهد با 30 درصد wpcاختلاف معنی داری وجود نداشت. تاثیر متقابل wpcو صمغ زانتان در نمودار - 2 - نشان می دهد که بیشترین تخلخل مربوط به سطح 15 درصد wpcو 0/5 صمغ زانتان بود که از نمونه شاهد تخلخل بیشتری داشتند.بعد ازنمونه شاهد بیشترین تخلخل مربوط به سطح 30 درصد پروتئین آب پنیر
