بخشی از مقاله
چکیده:
مهمترین نقش اولتراسوند - امواج فراصوت - در کیک هوادهی است. در فرآیند هوادهی خمیر دو هدف ذیل مد نظر است: الف - وارد نمودن هوا به خمیر ب - پراکنده نمودن هوا به صورت حباب های ریز و پایدار در خمیر و به طور یکنواخت. در این پژوهش،تاثیر مدت زمان اعمال امواج فراصوت در سه سطح 0 و 3 و 5 دقیقه و wpc در سه سطح 0 و 15 و 30 درصد و گزانتان در دو سطح 0 و 0,5 درصد بر بهبود کیفیت کیک روغنی مورد مطالعه قرار گرفت که حجم مخصوص ،رطوبت،aw با نمونه شاهد مقایسه شد. با افزایش سطح افزودنی ها و افزایش زمان اولتراسوند رطوبت نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت و بیشترین رطوبت مربوط به نمونه ای با wpc %30 و % 0/5 گزانتان و زمان 5 دقیقه و بیشترین aw مربوط به نمونه ای با wpc %30 و % 0/5 گزانتان و زمان 3 دقیقه از فراصوت است.حجم مخصوص در کیک روغن ی بدون تخم مرغ به طور کلی در مقایسه با نمونه شاهد،کاهش یافت.با افزایش فراصوت بین سطح اول و دوم کاهش حجم معنی دار بود اما بین سطح دوم و سوم،حجم به طور معنی داری کاهش نیافت.
واژه های کلیدی: "اولتراسوند"،""wpc،"صمغ زانتان"
مقدمه:
این ماده غذایی پرانرژی دارای بافت سبک متخلخل با حفره های ریز و دیواره نازک است جهت بهبود خواص بافتی و طعم این فرآورده از افزودنی های مختلف نظیر موادشیمیایی حجیم کننده ،ژله،مربا،شکلات،طعم دهنده،ادویه و امولسیفایر و... نیز استفاده می شود - 3و. - 4 در تعریفی دیگر، کیک محصولی است که از مخلوط کردن شکر، آرد، تخم مرغ و روغن بدست می آید. خمیر رقیق کیک، امولسیونی از روغن در آب است که حبابهای هوا بصورت پایدار و یکنواخت در آن پراکنده شده اند و سایر مواد اولیه در فاز آبی حل و یا پراکنده می شوند . - 2 - در مرحله مخلوط کردن خمیر کیک، حبابهای هوا در ساختارخمیر کیک تشکیل می شود که نقش بسزایی در حجم نهایی محصول خواهد داشت. یکی از مهمترین نقش های روغن بکار رفته در فرمولاسیون کیک، حفاظت و نگهداری از حباب های هوای تشکیل شده در مرحله مخلوط کردن می باشد.
به طوریکه روغن ها و چربی ها با محبوس نگه داشتن حبابهای هوا در لابهلای خمیر کیک در ایجاد تخلخل، نقش بسیار مهمی را برعهده دارند. تخلخل ایجاد شده در کیک ناشی از انبساط حبابهای هوای محبوس شده، در مرحله پخت می باشد. هر چه توزیع ذرات چربی و حبابهای هوا در ساختار خمیر بهتر باشد، حجم نهایی کیک و ساختار آن بهتر خواهد بود. بنابر نتایج حاصل از تصاویر و روش های آنالیزی، ثابت شده است که بیشترین میزان تثبیت حبابهای هوا زمانی حاصل می شود که روغن مورد استفاده دارای کریستال های B' بیشتری باشد، این کریستال ها کوچک بوده و به آسانی در اطراف حبابهای هوا توزیع می گردند و از این طریق حبابها در فاز مداوم روغن پخش می گردند، به محض اینکه کرم یا خامه مناسب در مرحله اول کرم کردن تشکیل شود بخشی از آرد به آن اضافه شده و پس از آن تخم مرغ افزوده می شود، با این عمل، هوا به خوبی در میان خمیر توزیع می گردند. هر چه توزیع چربی و هوا بهتر باشد حجم نهایی کیک و ساختار آن بهتر خواهد بود .
- 2 - سه ویژگی فیزیکی فراورده های تخم مرغ که در فرمولاسیون فراورده های پخت بسشترین اهمیت را دارند عبارتند از: الف: کف کنندگی: قدرت تولید کف, توانایی ماده افزودنی برای احتباس هوا در حباب های کوچک و حفظ این حباب ها یا همان ساختمان کف به مدت کافی است تا کیک بتواند به وسیله حرارت و حذف آب ناشی از فرایند پخت ساختمانی پایدار و محکم پیدا کند. پروتئین های سفیده تخم مرغ توانایی تشکیل یک کف بسیار خوب را دارند. زمانی که سفیده های تخم مرغ بوسیله ابزار مکانیکی زده می شوند, پروتئین های سفیده از تا باز شده و همانند یک لایه یک مولکولی روی این سطح جدید گسترش می یابند, پروتئین های گسترش یافته دناتوره می شوند, در این شرایط این پروتئین ها برخی از خواص پروتئین های دناتوره شده توسط حرارت را دارا می باشند. بدین ترتیب یک شبکه سه بعدی مستحکم از پروتئین های دناتوره شده تشکیل می شود که منجر به تولید کفی با پایداری قابل توجه می شود.
هنگامی که از سفیده های تخم مرغ خشک شده جهت تولید کف در مواردی نظیر تهیه کیک آنژل استفاده می شود غالبا از مواد کمکی نظیر لوریل سولفات نیز جهت تشکیل کف استفاده می شود.ترکیبات پروتئینی اصلی تخم مرغ اوآلبومین, کن آلبومین, اووموکوئید, لیزوزیوم, گلوبولین ها و اووموسین ها هستند. برخی از محققین گزارش کردند که جزئی از سفیده تخم مرغ که فیلم نامحلول پایدار کننده کف را تشکیل می دهد اووموسین می باشد،اما زمانی که اووموسیون ایزوله می شود قدرت کف کنندگی اندکی دارد.اوموسیون یک پروتئین نامحلول است که زمانی که سفیده تخم مرغ مخلوط شده و یازده می شود،تشکیل فیلامنت هایی را می دهد و ظاهرا در زمان و ساختن کف،شبکه ای از این فیلامنت هایی را می دهد و ظاهرا در زمان و ساختن کف شبکه ای از این فیلامنت ها را به وجود می آورد احتمالا در فرآیند تولید کف اووموسیون با لیزوزیم واکنش می دهد.کیک های آنجل ساخته شده با سفیده تخم مرغی که اووموسیون آن حذف شده است ،حجم خوبی دارند اما بافت آنها خشن است و ساختار کف آنها دچار شکستگی هایی شده است.از طرف دیگر در زمان حضور اووموسیون بافت کیک آنجل به طور یکنواخت ریز ونرم است.
افزودن اووموسیون به سفیده تخم مرغ باعث کاهش حجم کیک می شود.اوآلبومین ،پروتئین دیگری است که به وسیله باز شدن و گسترش یافتن برروی سطوح تازه تشکیل شده ،تولید فیلم می کنند.این پروتئین نظیر دیگر پروتئین ها نظیر اووموسیون به پایداری کف های سفیده تخم مرغ بهبود می بخشد.خمیرهای کیک آنجل با استفاده از مخلوطی از گلوبولین ها و اووموسیون بدون حضور دیگر ترکیبات سفیده تخم مرغ می توانند تشکیل شوند.اگر اوآلبومین به تنهایی برای ساخت کیک آنجل مورد استفاده قرار گیرد.جهت تولید کف،زدن طولانی مورد نیاز است و کیک های حاصل از این افزودنی حجم کمی دارند.اگر گلوبولین به این جزء برگردانده شود حجم کیک بهبود می یابد.اما زمان زدن کوتاه نمی شود اگر گلوبولین اضافی افزوده شود خواص تشکیل کف تسریع شده و حجم کیک افزایش می یابد.
به نظر می رسد که دیگر پروتئین های اصلی نظیر کنالبومین و لیزوزیم نیز در بهبود و پایداری کف سهیم می باشند.کف های غذایی ساخته شده از سفیده تخم مرغ تمایل به جداشدن دارند .علت این پدیده به شکستن پروتئین های دناتوره شده و خارج شدن فاز مایع از میان شبکه کف در اثر نیروی جاذبه نسبت داده می شود.آب پس دادن کف هایتخم مرغ نامطلوب بوده و از روش های مختلفی برای ممانعت و یا به تعویض اندلختن این پدیده استفاده شده است.عمده ترین این روش ها شامل افزودن برخی از هیدروکلوئید ها به فرمولاسیون می باشد - . - 7ب: انعقاد: انعقاد عبارت است از تبدیل تخم مرغ مایع به تخم مرغ سفت و یا نیم بند می باشد که معمولا همراه با حرارت رخ می دهد - 1و. - 3 ج - امولسیون کنندگی: خواص امولسیون کنندگی تخم مرغ اساسا از فراکسیون های زرده ناشی می شود - اگرچه سفیده تخم مرغ نیز تا حدودی توانایی امولسیفایری دارد - . اجزای امولسیفایر زرده تخم مرغ لستین, کلسترول, پروتئین ها و لیپو پروتئین ها می باشند. پروتئین ها و لیپو پروتئنین ها مهم ترین اجزای امولسیون کننده در تخم مرغ کامل می باشند و ظرفیت امولسیون کنندگی تخم مرغ کامل بوسیله تغییرات ترکیبات اسید های چرب زرده تخم مرغ اصلاح نمی شود.
همان طور که استفاده طولانی مدت زرده تخم مرغ در آماده سازی مایونز که یک امولسیون روغن در آب پایدار حاوی 65 تا 70 درصد روغن است نشان داده است زرده تخم مرغ یک امولسیفایر بسیار موثر می باشد. امولسیون های پایدار شده با زرده تخم مرغ تمایل به ویسکوز شدن و پایدار شدن دارند و غلیظ و سفت نیستند - . - 7یکی از عوامل موثر در حجم مناسب محصولات نانوایی، آب بکار رفته در فرمولاسیون محصول می باشد که با تبدیل شدن به بخار آب در مرحله پخت نقش بسزایی در ایجاد حجم محصول خواهد داشت. با این حال استفاده از یک سری مواد شیمیایی به عنوان عامل هوا دهنده از جمله بیکینگ پودر در افزایش حجم موثر خواهد بود . مشخص نیست از چه زمانی برای اولین بار مواد شیمیایی در نانوایی با هدف آزادسازی دی اکسیدکربن جهت هوادهی خمیر استفاده شده است. بطورکلی کربناتهای پتاسیم و سدیم از زمانهای بسیار قدیمی شناخته شده بودند. کربنات پتاسیم از خاکستر گیاهان دریایی و همچنین گیاهانی که در سواحل دریاها می روئیدند بدست می آمد و کربنات سدیم نیز از خاکستر گیاهان دریایی بدست می آمد .
- 2 - فرآیندهای غیر حرارتی به عنوان فناوری های جدید به منظور تولید فرآوری، نگهداری و بهبود کیفیت مواد غذایی درحدود دو دهه است که مورد توجه، تحقیق و بررسی بسیاری از متخصصان و محققان علوم و صنایع غذایی قرار گرفته و تلاش گسترده ای برای جایگزینی این فناوری ها به جای روشهای سنتی و معمول کهعمدتاً حرارتی هستند صورت می گیرد - . - 5 امواج فرا صوت به امواج با فرکانس بیش از 18 کیلو هرتز اطلاق می شوند که توسط انسان قابل شناسایی نیستند و در دو محدوده - فرکانس پائین: 18 تا 100 کیلو هرتز - و ضعیف - فرکانس بالا: 100 کیلو هرتز تا 10 مگا هرتز - ، طبقه بندی می شوند مهمترین تفاوت امواج فرا صوت مورد استفاده در فرآوری یا آنالیز ترکیبات غذایی شدت آنها می باشد.در شدت های پایین امواج قادر به تغییر ویزگی های محیطی که در آن منتشر می شوند نیستند. کالر دریافت که CMCترجیحا با گلوتن وارد واکنش می شود در حالی که HPMCترجیحا با نشاسته واکنش می دهد.
راسل و همکاران اثر سدیم آلژینات ،کاپاکاراژینان ،صمغ زانتان و HPMCرا برروی خواص رئولوژیک و کیفیت نهایی نان های حاصل مورد بررسی قرار دادند.زانتان با آلژینات بیسترین تاثیر را بررویخواص خمیر داشتند.با افزودن این هیدروکلوئیدها به خمیر،پایداری خمیر در طی تخمیر بهبود یافت.به استثنای آلژینات،سایر هیدروکلوئیدها،حجم مخصوص،فعالیت آبی،حفظ رطوبت نان افزایش یافت.به علاوه مشخص شد که افزودن کاپاکاراژینان یاHPMC،اسحکام مغز نان را افزایش می دهد - . - 8لارسن و همکاران مشاهده کردند که قدرت خمیر نان در اثر امواج اولتراسوند ضعیف می شود و امواج فراصوت زمانی که به کار میروند سبب ثبات و پایداری خمیر نان می شوند و دما نیز تغییر می نماید. - - 6
مواد وروش ها:
جهت انجام تحقیق آرد گندم مورد نیاز در تهیه کیک روغنی آرد 23 درصد که به آن آرد نول می گویند که به صورت یک جا از کارخانه آرد بهنام تربت حیدریه تهیه و در مکان مناسب نگه داری شد.سایر مواد شامل شکر،روغن نباتی مایع،بکینگ پودر مورد استفاده از نوع دو مرحله ای از شرکت مهسا ایران،وانیل با نام تجاری Rhovanilla و به نام وانیل خرسی از یک فروشگاه عرضه کننده مواد اولیه قنادی خریداری گردید.wpc از نمایندگی از شرکت پگاه مشهد تهیه شد.به شکل پودر کرم رنگ با 4-3 درصد پروتئین که این محصول با روش پاششی خشک شده است.که این محصول از پنیر گرفته شده است و صمغ زانتان با نام تجاری - Xanthan Gum,E415 - Rhodi Gel از شرکت Rhodia foodتهیه شد.
این محصول نیز به شکل پودر کرم رنگ در دسترس می باشداز این صمغ در ولید فرآورده های غذایی و دارویی استفاده می شود.در نمونه هایی که از تخم مرغ استفاده شد،تخم مرغ روز قبل از تولید روزانه کیک تهیه و در یخچال نگه داری شد.شربت اینورت نیز مطابق با دستورالعمل موجود در استانداردملی ایران به شماره 8052 تدوین شده در سال 1383 تهیه گردید. برای تهیه شربت اینورت از نسبت های 3،25،0/75 به ترتیب برای شکر ،آب و اسیدسیتریک استفاده شد.در نمونه هایی که از فراصوت استفاده شد،امواج فراصوت توسط دستگاه Ultrasonicn Proccessor ساخت شرکت Hielscherاز کشور آلمان در شدت 70 و زمان های 3و 5 دقیقه قبل از اضافه کردن آرد و بکینگ پودر به خمیر زده شد.در این پژوهش خصوصیاتی مانند حجم مخصوص ،awو رطوبت با نمونه شاهد مقایسه شد .
برای اندازه گیری حجم مخصوص طبق روش جایگزینی دانه - AACC 10-05 - و یک ساعت پس از پخت اندازه گیری شد.بدین ترتیب که از یک مزور 1000 میلی لیتری تا حجم معینی از ارزن پر شد.سپس ارزن ها داخل یک ظرف دیگر تخلیه می شود و ابتدا داخل مزور ارزن کمی می ریزیم و نمونه کیک را درون مزوز می اندازیم و مزور را تا تا همان حجم از ارزن پر کردیم.اختلاف حجم ارزن در مزور در حالی که حجم نمونه کیک را نشان داد پس از اندازه گیری حجم برای محاسبه حجم مخصوص حجم نمونه را بر وزن آن بر حسب گرم تقسیم می کنیم. برای اندازه گیری رطوبت پلیت ها تمیز شسته شد و در داخل آون می گذاریم که کاملا خشک شودو بعد به مدت 15 دقیقه در داخل دسیکاتور می گذاریم که سرد شود و سپس وزن می کنیم.وزن پلیت خالی را اندازه گیری می کنیم. فعالیت آبی،در دسترس بودن آب در یک ماده غذایی تحت عنوان فعالیت آبی - aw - شناخته می شود.فعالیت آبی در واقع نسبت فشار بخارآب در ماده غذایی به فشار بخارآب خالص در همان دما است که عمر مفید ماده غذایی می باشد.که awرا می توان از طریق روش دستگاهی ویا از طریق فرمولاسیون محاسبه کرد.که در این پژوهش به روش دستگاهی
