بخشی از مقاله
چکیده
با افزایش آگاهی مصرفکنندگان نسبت به اثرات زیانبار رژیمهاي غذایی پرچرب بر سلامتی، تقاضا براي غذاهاي با چربی کاهشیافته از جمله ماست افزایش یافته است. با این حال، در نبود یا حضور کمرنگ چربی، ماست از نقایصی همچون بافت ضعیف، ویسکوزیته کم و آباندازي رنج میبرد. یکی از راهکارهاي موثر براي چیرگی بر این چالشها، استفاده از هیدروکلوئیدها میباشد.
در این پژوهش، تاثیر هیدروکلوئیدهاي زانتان، کربوکسیمتیلسلولز و گوار هر یک در سه سطح 0/2، 0/4 و 0/6 درصد وزنی/وزنی بر ویژگیهاي شیمیایی، آباندازي و پارامترهاي رنگ ماست قالبی با چربی کاهشیافته بوسیله روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها نشان دادند که سه هیدروکلوئید یاد شده از تاثیر معنیداري بر چربی، pH، اسیدیته، ماده خشک و خاکستر ماست قالبی برخوردار نمیباشند. با این حال، اثر خطی کربوکسی متیل سلولز، اثر متقابل صمغ زانتان- گوار و همچنین اثر درجه دوم غلظت گوار، به گونه معنیداري درصد سینرسیس را تحت تاثیر قرار دادند.
در واقع، با افزایش کربوکسیمتیلسلولز، سینرسیس ماست کاهش پیدا کرد ولی در ارتباط با گوار، افزایش هیدروکلوئید ابتدا باعث کاهش سینرسیس و سپس باعث افزایش آن شد. در ارتباط با برهمکنش زانتان- گوار نیز، در غلظت هاي پایین صمغ گوار، افزایش غلظت زانتان افزایش سینرسیس و در غلظتهاي بالا صمغ گوار، افزایش زانتان کاهش سینرسیس را به همراه داشت. همچنین، پارامترهاي رنگ L* - ، a*، b* و - ∆ نیز از لحاظ آماري تحت تاثیر حضور هیدروکلوئیدها قرار نگرفتند.
مقدمه
ماست به دلیل ارزش تغذیهاي، ویژگیهاي سلامتبخش و همچنین قابلیت هضم بالا، یکی از پرمصرفترین فرآوردههاي لبنی در سطح دنیا میباشد
طی سالهاي اخیر، با افزایش اگاهی مردم از عوارض رژیمهاي غذایی پرچرب، تقاضا براي ماستهاي کمچرب و بدونچرب رشد چشمگیري داشته است
با این حال، در نبود یا حضور کمرنگ چربی، ماست از نقایصی همچون بافت ضعیف، ویسکوزیته کم و آباندازي رنج میبرد به علاوه، چربی منبع اصلی تولید ترکیبات عطر و طعمزاي حاصل از فعالیت لیپازهاي طبیعی و میکروبی شیر میباشد.
از این رو، این دسته از ماستها، علاوه بر فقدان احساس دهانی مورد انتظار از ماست، داراي عطر و طعم کمتري هستند. براي چیرگی بر این چالشها، پژوهشگران از استراتژي-هاي مختلفی همچون افزایش ماده جامد کل ماست - از طریق افزودن اجزایی مانند شیرخشک بدون چربی، کنستانتره پروتئین شیر، کنستانتره پروتئین آبپنیر و ... - ، تغییر شرایط فرآوري، تلقیح و انبارمانی، کاربرد پایدارکنندههاي هیدروکلوئیدي و ... بهره جستهاند
پایدارکنندههاي هیدروکلوئیدي از جمله صمغها، به واسطه توانایی جذب آب و یا واکنش با ماتریکس پروتئینی ماست، آباندازي ماست را کاهش داده و از این رو، باعث بهبود ویژگیهاي بافتی ماستهاي با چربیِ کاهشیافته میشوند به علاوه، در حضور آب بیشتر، فعالیتهاي آنزیمهاي لیپاز و پروتئاز طبیعی و میکروبی شیر به عنوان عوامل اصلی ایجاد عطر و طعم ماست، تسهیل میشود که به نوبه خود باعث ارتقاي کیفیت ارگانولپتیک محصول نهایی خواهد شد.
صمغ زانتان یکی از شناختهشدهترین پلیساکاریدهاي میکروبی صنعتی است که بوسیله میکروارگانیسم زانتوموناس کامپستریس تولید میشود. از جمله دلایل استفاده گسترده از زانتان میتوان به حلالیت در آب گرم و سرد، ویسکوزیته بالا در غلظتهاي کم، تغییرات کم ویسکوزیته در نتیحه تغییر دما، حلالیت عالی در سیستمهاي اسیدي، ویژگیهاي رئولوژیکی منحصر به فرد - ایجاد ویسکوزیته بالا در تنش پایین و ویسکوزیته کم در تنش بالا - ، سازگاري قابل توجه با گستره وسیعی از نمکها، حلالیت گرمایی چشمگیر و ایجاد پایداري بالا در فرآیندهاي انجماد-یخزدایی اشاره کرد
کربوکسیمتیلسلولز - CMC - پلیساکاریدي آنیونی و از مشتقات سلولز است. کربوکسیمتیلسلولز همزمان ویژگیهاي سلولز و کربوکسیل را دارا میباشد. با این حال، ویژگیهاي آن، وابسته به درجه جایگزینی - DS - -به عنوان تعداد گروههاي کربوکسیمتیل در واحدهاي تکرارشونده - آن میباشد. کربوکسیمتیلسلولز به دلیل پایداري، ارزانبودن و ویژگیهاي قوامدهندگی، از کابردهاي بسیاري در صنایع غذایی از جمله ماست، بستنی، محصولات نانوایی و ... برخوردار میباشد
صمغ گوار از آسیاب آندوسپرم دانه گیاه Cyamopsis tetragonolobus بدست میآید. گالاکتومانان که خود متشکل از زنجیره اصلی مانوز با پیوندهاي β - 1→4 - و شاخههاي جانبی گالاکتوز یا پیوندهاي - α - 1→6 میباشد پلیساکارید عمدهي تشکیلدهنده گوار - % 80 - میباشد
بخش گالاکتومانان گوار در بدن قابل هضم نیست و از این رو، به عنوان یک فیبر تغذیهاي در نظر گرفته میشود. صمغ گوار ، علاوه بر ویژگیهاي سلامتافزایی که از ماهیت فیبري گالاکتومانان ناشی میشود، به دلیل توانایی بالا در ایجاد ویسکوزیته در محلولهاي آبی، از کاربردهاي تکنولوژیکی فراوانی در میوهها و سبزیجات فرآوريشده، فرآوردههاي لبنی، فرآوردههاي نانوایی و قنادي و ... برخوردار میباشد
عملکرد صمغها در بهبود ویژگیهاي ژل ماست وابسته به ویژگیهاي ساختاري هیدروکلوئید از جمله زتجیره اصلی و زنجیرههاي جانبی آن، وزن مولکولی، کانفورماسیون مولکولها، ویژگیهاي حلشوندگی و .. میباشد
از این رو، انتخاب غلظت و یا ترکیب نامناسب این هیدروکلوئیدها در فرمولاسیون ماست ممکن است در نتیجه پدیده بیشپایداري، باعث ایجاد یک ژل سفت و ارتجاعی و یا با پایداري نامناسب، باعث افزایش آباندازي و تولید یک ژل ضعیف شود . - Nguyen et al., 2017 - تا کنون، انواع مختلفی از هیدروکلوئیدها با ترکیبها، غلظتها و تحت شرایط مختلف براي رفع نقصهاي ماستهاي با چربی کاهشیافته مورد استفاده قرار گرفتهاند
سه هیدروکلوئیدها یاد شده نیز در این زمره قرار دارند. با این حال، تا کنون ترکیب این سه، در فرمولاسیون ماست قالبی با چربی کاهشیافته مورد مطالعه قرار نگرفته است. از این رو، هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر ترکیبی زانتان، گوار و کربوکسیمتیلسلولز بر ویژگیهاي شیمیایی، آباندازي و پارامترهاي رنگ ماست قالبی با چربی کاهشیافته به روش سطح پاسخ میباشد.
مواد و روشها مواد
شیر تازه از دامداريهاي محلی تهیه شد. صمغ دانه گوار با کد محصول G4129، صمغ میکروبی زانتان با کد محصول G1253 و صمغ کربوکسی متیل سلولز با کد محصول G9752 از شرکت صدیق - ایران - خریداري شد. کشت آغازگر شامل لاکتوباسیلوس بولگاریس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس از شرکت کریستین هانسن - دانمارك - تهیه شدند. سایر مواد شیمیایی مورد استفاده شامل اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، هیدروکسید سدیم و معرف فنل فتالئین از شرکت مرك - آلمان - خریداري شدند.
آماده سازي نمونه
براي تولید ماست حاوي هیدروکلویید، ابتدا، صمغ ها در دماي 50 درجه توسط همزن دور بالا بصورت کاملا یکنواخت در آب حل شدند. سپس، محلول صمغ سردشده تا دماي محیط، به مدت 24 ساعت در یخچال گذاشته شد تا کاملا ذرات صمغ در آب حل شوند. در ادامه، شیر حاوي 2/6 درصد چربی تا دماي 72 درجه گرم شده و سپس میزان معین از اختلاط محلول هر سه صمغ، طبق جدول تیمارها - جدول - 1 ، به شیر اضافه شد و با همزن کاملا یکنواخت شد. آنگاه دماي شیر به 40 درجه رسانده شد، میزان 1 درصد استارتر به آن اضافه و به خوبی یکنواخت شد. در نهایت، نمونهها در ظروف پلاستیکی 175 میلیلیتري بستهبندي شده و به مدت تقریبی 4 ساعت در دماي 45 درجه گرمخانه گذاري شدند. در زمان سردخانه گذاري وقتی دماي نمونهها به 10 درجه سلسیوس رسید، نمونهها تا زمان انجام آزمونها به سردخانه با دماي 4 درجه سانتیگراد منتقل شدند.
طرح آزمایش
تیمارهاي آزمایش بهوسیله روش سطح پاسخ و در قالب یک طرح مرکب مرکزي - CCD - تعریف شدند. طرح مورد نظر با استفاده از سه فاکتور و و هر فاکتور داراي سه سطح طراحی شد. فاکتورها شامل مقدار هیدروکلوئیدهاي زانتان، کربوکسیمتیلسلولز و گوار بودند. طرح مرکب مرکزي با استفاده از 3 فاکتور داراي 3 سطح، 20 تیمار با فرمولاسیونهاي مختلف ارائه کرد که شرح آنها در جدول 1 قابل مشاهده است . ویژگیهاي شیمیایی، آباندازي و پارامترهاي رنگ تیمارهاي مختلف اندازهگیري شد و یک مدل چند جمله اي درجه دوم - رابطه ي - 1 به داده هاي تجربی برازیده شد:
که Y پاسخ و β0، βi، βii و βij ضرایب رگرسیونی به ترتیب براي عرض از مبداء، خطی، درجه دوم و برهمکنشها بوده و Xi و Xj متغیرهاي مستقل می باشند. تحلیل سطح پاسخ و ترسیم نمودارها با استفاده از نرمافزار دیزاین اکسپرت صورت پذیرفت.
جدول -1 تیمارهاي ماست قالبی با چربی کاهش یافته حاوي هیدروکلوئیدهاي مختلف
