بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به منظور افزایش ارزش تغذیهای ماست کمچرب و همچنین برای تولید محصولی با خصوصیات کیفی مطلوب، پروتئین هیدرولیز شده بافت گاو ماهی تهیهشده از آنزیم فلورزایم به ترتیب در سه سطح 0/5، 1، 1/5 درصد در فرمولاسیون ماست کمچرب استفاده شد و سپس تاثیر آن بر اسیدیته و برخی خواص رئولوژی ماست قالبی کمچرب در مقایسه با نمونه شاهد - صفر درصد - مورد آزمون قرار گرفت.
نتایج حاکی از آن است که افزودن پروتئین هیدرولیز شده به ماست باعث کاهش pH و در پی آن افزایش اسیدیته گردید . - P<0/05 - در طول دوره نگهداری به مدت سه روز مشخص گردید که نمونههای حاوی غلظت بالای پروتئین هیدرولیز شده دارای بافت سفتتری بودهاند . - P<0/05 - طبق نتایج ارزیابی حسی مشاهده شد که افزودن پروتئین هیدرولیز شده به نمونهها تاثیر مثبتی بر خواص حسی - به جز رنگ - مزه، بو و بافت ماست تهیهشده داشته است، ولی جایگزینی پروتئین هیدرولیز شده تاثیر منفی بر رنگ ماست داشته است.
به طور کلی استفاده از پروتئین هیدرولیز شده بافت گاو ماهی با آنزیم فلورزایم در فرمولاسیون ماست موجب بهبود خواص رئولوژی و حسی - به جز رنگ - ماست کمچرب میگردد.
مقدمه
با افزایش آگاهی نسبت به ارزش تغذیهای، سلامت و بهداشت مواد غذایی، آبزیان خوراکی به عنوان منابع غنی از پروتئین با قابلیت هضم آسان و ارزش بیولوژیکی بالا که قادرند ویتامینها، مواد معدنی و اسیدهای چرب مفید را در دسترس قرار دهند، از جایگاه خاصی برخوردار گردیدهاند - رضوی-شیرازی، . - 1380 گاوماهی از انواع ماهیان هرز به شمار میرود که در رودخانه ها یافت میشوند
گاوماهی از ارزش تغذیهای زیادی به علت داشتن پروتئین بالا برخوردار است. پروتئین، چربی، خاکستر و رطوبت بافت بدن گاوماهی بهترتیب 19/85-20/69، 2/31- 2/57، -2/88 2/64 و 75/02-75/11 درصد میباشد. تولید پروتئین هیدرولیزشده با آنزیمهای پروتیولتیک - آلکالاز، فلورزایم، پروتامکس و ... - یکی از فنآوریهای جایگزین برای به روز رسانی محصولات ماهی میباشد.
پروتئین هیدرولیزشده را می توان از قسمت گوشتی ماهی، ماهی کامل و همچنین محصولات جنبی ماهی تولید کرد - لیاست و همکاران، ;2000 اوویسیپور و همکاران، . - 2010 مطالعات نشان داده است که پروتئین هیدرولیز شده ماهی به علت داشتن خواص زیستفعال متنوع میتواند پس از استفاده در مواد غذایی به یک عنصر مطلوب تیدیل شده که هم ارزش مواد غذایی را افزایش داده و هم تصور مثبت زیادی در صنایع غذایی ایجاد کند - Pires et al.,2015 - کاربردیبودن پروتئینها به فاکتورهای درونی از قبیل اندازه، شکل، ترکیب اسیدآمینه و فاکتورهای خارجی مثل دما حضور یون ها و pH بستگی دارد.
امروزه از این پروتئین به عنوان جایگزین یا مکمل در فرمولاسیون مواد غذایی، جیره غذایی دام، طیور و آبزیان استفاده میگردد .Ngo et al .,2012; Elavarasan et al .,2014 - - ماست یک فرآورده لبنی تخمیری است که چندین هزار سال در حال تولید است. این فرآورده با درصدهای چربی مختلفی ساخته میشود، از آنجایی که اخیرا متخصصان تغذیه به رابطه بین چربیهای حیوانی و بیماریهای قلبی پی بردند و کاهش مصرف چربیهای حیوانی در رژیم غذایی را توصیه کردند - Kristinsson et - al.,2000، تلاشهای بسیاری در جهت کاهش محتوای چربی این محصول ارزشمند با حفظ ویژگیهای فیزیکوشیمیایی، حسی و بافتی آن صورت پذیرفته است. نمونههای کمچرب این محصول میتواند با جایگزیننمودن بخشی از چربی شیر با ترکیبات جامد غیرچرب نظیر ترکیبات جانبی لبنی و
هیدروکلوئیدها به عنوان محصولات کمکالری تولید شوند
تعیین و شناسایی جایگزینهای مناسب چربی برای تولید محصولات لبنی کمچرب یا بدون چربی با حفظ و بهبود ویژگیهای فیزیکی همچون افزایش ویسکوزیته، قوام لخته و نیز کاهش آباندازی، سالهاست که مورد توجه محققان مختلف قرار گرفته است.
مطالعات نسبتا خوبی در ارتباط با اثرات جایگزینی بر خواص ماست کمچرب انجام شده است که از آن جمله میتوان به مطالعهی ابدالی و همکاران - 1392 - در مورد اثر جایگزینی بخشی از ماده خشک با ژلاتین بر خواص کاربردی ماست قالبی بدون چربی، عزیزینیا و همکاران - 2003 - ، در مورد اثر استفاده از کنسانتره پروتئین آب پنیر و کتیرا به عنوان جایگزین چربی در ماست بدون چربی، گوون و همکاران - 2005 - ، در ارتباط با اثر افزودن اینولین به ماست کمچرب به عنوان جایگزین چربی، Alting و همکاران - 2008 - تاثیر نشاسته تیمار شده با آمیلومالتاز بر خصوصیات ماست کمچرب، فاریا و همکاران - 2011 - بررسی کنسانتره پروتئین آبپنیر به عنوان جایگزین چربی، علیمرادی و همکاران - 2013 - در بررسی جایگزینی روغن کنجد به عنوان جایگزین چربی در ماست اشاره داشت.
در مطالعه رفتنیامیری و همکاران - 1394 - تاثیر پروتئین هیدرولیز شده ماهی مرکب با استفاده از آنزیمهای آلکالاز و پروتامکس را در سطوح 0/5، 1، 1/5 درصد و نمونه شاهد - صفر درصد - بر خصوصیات کیفی ماست کمچرب مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه حاضر به منظور تعیین اثر افزودن پروتئین هیدرولیز شده آنزیمی فیله گاوماهی خزری با استفاده از آنزیم فلورزایم در فرمولاسون ماست قالبی کمچرب بر خواص عملکردی ماست کمچرب استفاده شد و برخی از خواص رئولوژی، حسی و همچنین اسیدیته محصول مورد نظر، مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روشها
گاوماهی به صورت تازه از تعاونیهای پره شهر ساری خریداری و طی یک زنجیره سرد و در دمای 2 درجه سانتیگراد به آزمایشگاه منتقل گردید. پس از سر و دمزنی، فیلهها تهیه گردید پس از شستوشو، جهت جلوگیری از اتولیز آنزیمی و میکروبی در بستههای پلاستیکی دربدار قرار داده شده و تا زمان فرآیندهای بعدی، در دمای -20 درجه سانتیگراد نگهداری شد.
آنزیم مورد استفاده آنزیم فلورزایم بود که از نمایندگی شرکت Novozymes دانمارک در ایران تهیه شده و تا زمان شروع آزمایش در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شد. آمادهسازی پودر پروتئین هیدرولیزشده و آمادهسازی ماست: پودر پروتئین هیدرولیز شده با روش اویسپور و همکاران - 2012 - با استفاده از آنزیم فلورزایم با غلظت 1/5 درصد، دما 55 درجه سانتیگراد، 8 pH تهیه شد. آمادهسازی ماست ابتدا ماده خشک شیر در محدوده 10 درصد تنظیم گردید و با روش رفتنیامیری و همکاران - 1394 - ، پروتئین هیدرولیزشده توسط آنزیم فلورزیم با 4 سطح صفر، 25، 50 و 100 درصد به ماست افزوده شد.
آنالیزکیفی بافت گاو ماهی قبل از هیدرولیز و پودر پروتئین هیدرولیز شده: برای محاسبه رطوبت و خاکستر بافت ماهی و پروتئین هیدرولیز شده از روش - 2005 - AOAC، مقدار چربی با استفاده از روش سوکسله و میزان پروتئین از روش کلدال استفاده شد - Suvanich et . - al.,2000 بعد از هیدرولیز با اضافهکردن 20% تریکلرواستیک اسید، واکنش متوقف - TCA - و در ادامه جهت جمعآوری 10 درصد مواد محلول TCA به عنوان مایع رویی سانتریفوژ گردید سپس درجهی هیدرولیز به صورت زیر محاسبه شد :
×100TCA - = DH - نیتروژن کل در نمونه / نیتروژن موجود در 10% محلول pH، اسیدیته و ستجش بافت: pH نمونهها با استفاده از دستگاه pH متر دیجیتالی در دو نوبت بلافاصله بعد از گرمخانهگذاری و 18 ساعت پس از سردشدن در دمای 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. اسیدیته قابل تیتراسیون نمونهها پس از مخلوطکردن 10 گرم از نمونهها با 20 میلیلیتر آب مقطر و تیتراسیون با استفاده از سود 0/1 نرمال و 0/5 میلیلیتر معرف فنلفتالئین تا ظاهرشدن رنگ صورتی کمرنگ - pH=8/3 - انجام گرفت - رفتنیامیری و همکاران، . - 1394 ویژگیهای بافتی ماست با استفاده از دستگاه سنجش بافت - Santam,Iran,stm5 - و با روش افشارنیک و همکاران - 1391 - انجام گرفت.
ارزیابی حسی: پس از آموزشهای مقدماتی تعداد 15 نفر به عنوان ارزیاب انتخاب و با استفاده از روش هدونیک 5 نقطهای نمونههای ماست تهیهشده، به لحاظ ظاهر، قوام، بو و طعم ارزیابی شد، به این ترتیب که حداکثر نمره 5 به منزله عالیبودن نمونه و 1 کمترین نمره که نشاندهنده خیلی بد بودن نمونه در نظر گرفته شد
آنالیز آماری: این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تیمار - ماست تهیهشده با 4 سطح صفر، 25، 50 و 100 درصد از پروتئین هیدرولیز شده - و هر تیمار سه تکرار انجام شد و تجزیه و تحلیل دادههای بهدستآمده به روش آنالیز واریانس یکطرفه - One Way ANOVA - انجام شد. برای مقایسه میانگینها از آزمون آماری دانکن در سطح احتمال 95 درصد استفاده میشود. از نرمافزار SPSS22 برای آنالیز آماری استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج میانگین پروتئین کل، چربی کل، خاکستر و رطوبت قبل از فرآیند هیدرولیز به ترتیب 20/27 0/59، 2/44 0/18، 2/76 0/16 و 75/06 0/06 درصد و پس از هیدرولیز با آنزیم فلورزایم به ترتیب 85/27 0/04، 1/3 0/04، 3/21 0/13 و 9/59 0/47 درصد بوده است. میزان چربی در پروتئین هیدرولیزشده به دلیل شکستهشدن باندهای پپتیدی و سانتریفوژ نمونهها کاهش مییابد که باعث میشود در طی سانتریفوژ با دور بالا، چربی به پروتئین-های نامحلول متصل شده و همراه آنها رسوب کند.
میزان خاکستر در نمونههای هیدرولیزشده نسبت به ماده خام اولیه افزایش داشته است که علت این امر، افزایش میزان ماده خشک و نیز کاربرد بافر فسفات برای ثابت نگهداشتن pH در طی واکنش میباشد. به دلیل شکستن بیشتر باندهای پپتیدی و در نتیجه تولید پروتئین با وزن مولکولی پایین، حلالیت در آب بیشتر میشود و در نتیجه بازیابی پروتئین بالا میرود - زمانپور و همکاران، 1392؛ اوویسیپور و همکاران، . - 1389 در پروتئین هیدرولیز شدهی حاصل از امعاء و احشاء فیلماهی با استفاده از آنزیم الکالاز پروتئین، چربی،رطوبت و خاکستر بدین ترتیب 25/31 - 2/86 , 7/48 - 2/7 , 1/34 - 0/23 , 66/43 - 3/62 بدست آمد - اوویسی پور و همکاران، . - 1389 درجه هیدرولیز پزوتئین هیدرولیز شده مورد نظر 47/52 0/2 درصد بدست آمد.
کنترل درجهی هیدرولیز که میزان شکستهشدن باندهای پپتیدی را بیان میکند، بسیار مهم است، زیرا بسیاری از خواص پروتئین هیدرولیز شده، از جمله میزان اسیدهای آمینه آزاد، میزان انحلالپذیری و وزن مولکولی پروتئین تولید شده، وابسته به شدت و درجه هیدرولیز می باشد، بهینه دما، pH، زمان و نسبت آنزیم به سوبسترا برای آنزیم فلورزایم طبق مطالعات اویسیپور و همکاران - 2009 - به ترتیب 50 درجه سانتیگراد، - pH=7 - ، زمان بیش از 20 دقیقه و 30mg/g میباشد. بر اساس مطالعات زمانپور و همکاران - 1392 - درجه هیدرولیز تنها شاخصی است که منجر به بازگشت بیشتر پروتئین میگردد. هرچه درجه هیدرولیز بالاتر میزان پروتئین بیشتر میشود که به دلیل شکستن بیشتر باندهای پپتیدی و در نتیجه تولید پروتئین با وزن مولکولی پایین - حلالیت بیشتر در آب - میشود.
pH و اسیدیته: نتایج pH و اسیدیته در تیمارهای مختلف حاوی پروتئین هیدرولیزشده و نمونه شاهد در جدول 1 نشان داده شده است. دامنه pH بین 4/31-0/02 تا 4/64-0/06 بوده که بیشترین مقدار مربوط به نمونه شاهد بوده و در بین تیمارهای حاوی پروتئین هیدرولیز شده نیز بیشترین و کمترین مقدار به ترتیب در تیمارهای 0/5 و 1 درصد مشاهده شده است. در تیمارهای حاوی پروتئین با افزایش غلظت پروتئین، میزان pH به طور نسبی افزایش نشان داد . - P<0/05 - اسیدیته نمونهها بین 0/75-0/05 تا 0/94-0/03 بوده که بیشترین اسیدیته را تیمار 1 درصد و کمترین اسیدیته را در نمونه شاهد داشته است . - P<0/05 -
نتایج حاکی از آن است که سطوح مختلف تیمار موجب افزایش اسیدیته نمونهها نسبت به نمونه شاهد شدهاند و تیمارها از نظر میزان تغییرات تفاوت چندانی نسبت به یکدیگر ندارند . به نظر میرسد که اضافهنمودن پروتئین هیدرولیز شده باعث تسریع رشد و تکثیر باکتریهای لاکتیک درگیر در فرآیند تخمیر شده و با کاهش نسبی pH و افزایش اسیدیته، زمان تخمیر و کواگولاسیون را کاهش می-دهد. نتایج مطالعات رفتنیامیری و همکاران - - 1394 نیز نشان داد با افزودن پروتئین هیدرولیزشده ماهی مرکب به ماست باعث، pH کاهش و افزایش اسیدیته نمونهها گردید که مطالعه حاضر با مطالعات رفتنی امیری و همکاران - 1394 - مطابقت دارد. نیکپور و همکاران - 2013 - مشاهده کردند که اسیدیته نمونه حاوی بتاگلوکان افزایش داشته و علت را توانایی بتاگلوکان برای افزایش فعالیت باکتریهای تولیدکننده اسید در تخمیر اعلام کردند
