بخشی از مقاله
چکیده
در طی رسیدن پنیر مقداری از کازئین نامحلول در آب به مواد از ته محلول در آب که شامل محصولات حد واسط هیدولیز پروتئین و نیز اسیدهای آمینه آزاد میباشند تبدیل میشود . در این پژوهش تغییرات راندمان و رسیدگی پنیر سفید سنتی و اولترافیلتراسیون تحت تاثیر باکتریهای سرماگرا مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تعداد باکتریهای سرماگرا بر روی پنیر سفید سنتی و اولترافیلتراسیون معنی دار می باشد.
بین تعداد باکتریهای سرماگرا و افزایش درصد ازت محلول به ازت کل در طی دوره رسیدن رابطه معنیداری وجود دارد. یعنی با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا در طی دوره رسیدن میزان درصد افزایش درصد ازت محلول به ازت کل افزایش مییابد دامنه درصد بازیافت ازت - شاخص بازده - در پنیر اولترافیلتراسیون 88/01 - 90/45 و در پنیر سفید سنتی 77/23 - 80/52 بدست آمد. تغییرات عوامل ذکر شده در پنیر سفید اولترافیلتراسیون بیشتر از پنیر سفید سنتی می باشد.
مقدمه
هیدرولیز پروتئینها توسط آنزیمهای مایه پنیر، باکتریهای آغازگر و پروتئازهای طبیعی شیر صورت میگیرد که در طی آن پروتیئنها به پپتیدهایی با وزن مولکولی بالا، پایین، اسیدهای آمینه، آمینها, آلدئیدها و ترکیبات سولفوره تبدیل میشود . با توجه به پیچیدگی پروتئولیز و نیز اهداف مورد نظر ممکن است روشهای مختلفی جهت ارزیابی آن به کار رود این روشها ممکن است اختصاصی یا غیراختصاصی باشند. روشهای غیر اختصاصی نسبتاً ساده و با ارزش در سنجشهای روزمره رسیدگی پنیر می باشد باید در نظر گرفت که نیتروژن محلول ارتباط زیادی با سن پنیر و تا حدی کیفیت پنیر دارد .
در طول رسیدن به علت پروتئولیز ازت غیر پروتئینی NPN افزایش معنیداری پیدا میکند به طوری که در روز اول میزان ازت غیر پروتئینی 2/1 درصد بوده ولی بعد از گذشت 3 ماه این مقدار به 28/6 درصد میرسد. در طول رسیدن تغییراتی در میزان اسیدهای آمینه آزاد صورت میگیرد پروتئولیز بیشترین نقش را در ایجاد عطر و طعم در پنیر ایفا میکند که در اثر تولید پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد و ترکیبات عطر و طعمداری مانند آمینها، اسیدها، تیولها و تیواسترها صورت می گیرد .
یکی از عوامل مهم در تغییرات ماده خشک، آبگیری پروتئینها میباشد. هرچه گروههای قطبی در یک شبکه پروتئینی بالا باشد، میزان آبگیری بالا خواهد بود و در نتیجه میزان ماده خشک پایین میآید. با توجه به این نکته که پروتئولیز با آزاد ساختن گروههای قطبی مانند اسیدهای آمینه، پپتیدها و گروههای آمینه و کربوکسیل باعث افزایش قابلیت حل شدن و جذب آب پروتئینها میگردد, هرچه شدت پروتئولیز بالا باشد به علت جذب آب بیشتر ماده خشک پنیر بیشتر کاهش خواهد یافت .
عوامل موثر در رسیدن پنیر عبارتند از: زمان: رسیدن پنیر در مراحل اولیه به مراتب بیشتر از مراحل بعدی است - در 3 ماهه اول بیش از |2٣ مرحله رسانیدن سپری میشود - . دما: هر قدر دما بیشتر باشد میزان رسیدن پنیر بیشتر خواهد بود. رطوبت پنیر: هر چه رطوبت بیشتر باشد میزان رسیدن بیشتر خواهد بود. اندازه قالب پنیر: با بزرگتر شدن اندازه قالب پنیر, رسیدن سریعتر صورت می گیرد. نمک: هر چه نمک بیشتر باشد رسیدن کمتر خواهد بود.
مقدار مایه پنیر: با افزایش مقدار مایه پنیر میزان رسیدن پنیر بیشتر می شود ولی اثرات نامطلوب بعدی نیز بیشتر خواهد بود. :pH هرچهpH پایین باشد رسیدن سریعتر خواهد بود. برای ارزیابی رسیدن پنیر میزان هیدرولیز پروتیئنها را ارزیابی می نمایند . آنزیمهای پروتئولیتیک حاصل از باکتریهای سرماگرا در شیر باعث ایجاد مشکلات عدیدهای در فراوردههای لبنی میشوند که از میان آنها میتوان به طعم و بوی نامطلوب، تضعیف ساختمان و ساختار دلمه در هنگام تشکیل پنیر و کاهش بازده اشاره نمود. هم چنین این آنزیمها باعث ژلاتینه شدن شیر UHT میشوند .
کوسین و مارس گزارش نمودند که رشد باکتریهای سرماگرا در شیر منجر به کاهش زمان انعقاد میگردد. تحقیقات گستردهای در مورد تاثیر باکتریهای سرماگرا روی بازده پنیر صورت گرفته است. در تمامی تحقیقات کاهش بازده پنیر با افزایش باکتریهای سرماگرا مورد تاکید قرار گرفته است . اسوارت عنوان کرد که بازده تولید پنیر چدار با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا در شیرخام کاهش مییابد و این کاهش هم به تجزیه پروتئینها و هم به تجزیه چربیها مربوط میشود .
مواد و روشها
شیر مورد استفاده جهت انجام پروژه تحقیقاتی شیر فصل زمستان بوده و از شیر مصرفی برای تولید پنیر در کارخانه پگاه منطقه آذربایجان شرقی تهیه گردید. مایه پنیر مورد استفاده برای تهیه پنیر اولترافیلتراسیون و پنیر سفید از نوع fromase میباشد آغازگر مورد استفاده مخلوط گونههای ترموفیل yoghurt 709, yoghurt 231 و گونه های مزوفیل G3 mix 7 و G 3 mix 6 بود که به نسبت 7 به 1 تهیه گردید.مواد شیمیایی مورد استفاده در این پروژه با مارک مرک مورد استفاده قرار گرفت.
محل انجام پروژه کارخانه شیر پگاه آذربایجان شرقی بود . شیر خام پس از انجام آزمایش های کیفی لازم - اسیدیته، pH، دانسیته، چربی، درصد آب و دما - دریافت گردید. جمعیت کلی شیرخام مطابق با روش ذکر شده در استاندارد شماره 356 ایران تعیین گردید. جمعیت باکتریهای سرماگرای شیرخام مطابق استاندارد شماره 3451 ایران تعیین گردید. ضریب رگرسیون تعداد باکتری با هر کدام از ویژگیهای پنیر با استفاده از نرم افزارهای SPSS ، Excel و Quattropro بدست أمد.جهت بررسی نرمال بودن توزیع دادهها از آزمون کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد.
ازت کل نمونههای پنیر با استفاده از روش کلدال مطابق با روش AOAC 99/20 با استفاده از دستگاه Block Digestor/ Steam Distillation اندازهگیری شد. مقدار نمونه برای پنیر 2 گرم بود و پروتئین تام از حاصلضرب مقدار ازت اندازهگیری شده در عامل تبدیل 6/38 بدست أمد.40 میلی لیتر از محلول سیترات سدیم نیم مولار که pH آن به وسیله اسید کلریدریک یک نرمال روی 7 تنظیم گردید به 10 گرم پنیر افزوده شد و در بن ماری 40 o c قرار داده شد. پنیرها در طی 2 مرحله 30 ثانیه ای توسط خردکن خرد شدند و دمای آنها به 22 o c رسانده شد و سپس حجم محلول به 200 میلی لیتر رسانده شد. به 150 میلیلیتر از محلول سیتراته فوق قطره قطره اسید کلریدریک نرمال افزوده شد تا pH محلول به 4/4 برسد. پس از مخلوط کردن به مدت 20 دقیقه در دمای محیط و تنظیم مجدد pH در صورت لزوم، حجم محلول به 200 میلیلیتر رسانده شد.این محلول سپس با کاغذ واتمن شماره 42 صاف شد. محلول صاف شده حاوی ازت محلول می باشد که بخشی از آن با روش کلدال اندازهگیری شد . جهت تعیین بازده در پنیر سفید سنتی و سفید uf از رابطههای زیر استفاده شد. به این منظور درصد ازت شیر و پنیر یک روزه محاسبه گردید.
نتایج و بحث
تأثیر تعداد باکتریهای سرماگرا روی فاکتور رسیدن ازت محلول به ازت کل پنیر سنتی بررسی شد. دادههای مربوط به فاکتور رسیدن از لحاظ نرمال بودن توسط ازمون کولموگروف اسمیرنوف بررسی شدند. بین تعداد باکتریهای سرماگرا و افزایش درصد ازت محلول به ازت کل در طی دوره رسیدن رابطه معنیداری وجود دارد. یعنی با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا در طی دوره رسیدن میزان درصد ازت محلول به ازت کل افزایش مییابد.با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا نسبت ازت محلول به ازت کل پنیر سفید سنتی بعد از گذشت 2 هفته شروع به افزایش میکند. به منظور مقایسه تغییرات افزایش درصد ازت محلول به ازت کل در طی دوره رسیدن میانگین ازت محلول به ازت کل پنیر سفید سنتی در طی سه دوره موردنظر با استفاده از آزمون t با هم مقایسه گردیدند.
میانگین ازت محلول به ازت کل در هفته چهارم بیشتر از هفته دوم و نیز هفته ششم بیشتر از هفته چهارم می باشد.یعنی با گذشت زمان میزان ازت محلول افزایش پیدا می کند. آنزیمهای تولیدی توسط باکتریهای سرماگرا باعث پروتئولیز پروتئینهای موجود در پنیر شده و ازت محلول افزایش پیدا می کند. برای پی بردن به این موضوع که چه تعداد باکتری سرماگرا اثر معنیداری بر افزایش ازت محلول دارد, هر یک از نقاط - تعداد باکتری سرماگرا - مورد بررسی قرار گرفتند.چنانچه تعداد باکتریهای سرماگرا در شیر خام به کمتر از 8 میلیون در هر میلیلیتر برسد, تأثیر باکتریهای سرماگرا روی درصد ازت محلول به ازت کل پنیر سفید سنتی معنیدار نمیباشد، اما زمانی که تعداد باکتریهای سرماگرای شیر به 8 میلیون یا بالاتر میرسد درصد ازت محلول به ازت کل نمونههای پنیر چهار هفته ای و دو هفته اختلاف معنیداری پیدا میکنند یعنی بعد از گذشت چهار هفته زمانی که تعداد باکتریهای سرماگرا به 8 میلیون یا بالاتر برسد افزایش محسوسی در درصد ازت محلول به ازت کل پنیر رخ میدهد
بعد از گذشت شش هفته از دوره رسیدن میزان ازت محلول پنیر در مقایسه با پنیرهای یک ماهه افزایش معنیداری از خود نشان میدهد. به عبارت دیگر اثر متقابلی بین تعداد باکتریهای سرماگرا وزمان رسیدن از نظر ازت محلول پنیر مشاهده گردید. داده ها دارای توزیع نرمال می باشند.بنابراین رگرسیون اثر تعداد باکتری بر فاکتور رسیدن پنیر اولترافیلتراسیون بررسی شد. بین تعداد باکتریهای سرماگرا و درصد ازت محلول به ازت کل پنیر uf در هفته دوم ,چهارم و ششم رابطه معنیداری وجود دارد. یعنی با افزایش تعداد باکتری , درصد ازت محلول به ازت کل افزایش می یابد و ضریب رگرسیون با افزایش هفته های اندازه گیری بیشتر می شود.به این معنی که با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا در شیر خام و با گذشت زمان مقدار پروتئین بیشتری پروتئولیز شده و ازت محلول افزایش پیدا می کند.
با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا در طی دوره رسیدن میزان ازت محلول افزایش پیدا میکند. این عمل در اثر عمل پروتئولیز آنزیمهای پروتئولتیک تولیدی باکتریهای سرماگرا اتفاق میافتد. میانگین درصد ازت محلول به ازت کل در هفته ششم بیشترین مقدار را دارا بود. یعنی در هفته ششم میزان پروتئولیز به طور معنی داری بیشتر از هفته دوم وچهارم می باشد. برای بررسی این که چه تعداد باکتری اثر معنیداری بر افزایش درصد ازت محلول دارد در هر یک از نقاط - تعداد باکتری سرماگرا - هفته های مختلف اندازه گیری با یکدیگر مقایسه شدند .
در مقایسه درصد ازت محلول به ازت کل پنیرهای چهارهفته ای با دو هفته ای میتوان اینگونه بیان کرد که در حالیکه تعداد باکتریهای سرماگرای شیر مورد استفاده کمتر از 7 میلیون در هر میلیلیتر است بین ازت محلول به ازت کل نمونههای یک ماهه و دو هفته ای اختلاف معنیداری وجود ندارد. در مقابل، با افزایش تعداد باکتریهای سرماگرا به 7 میلیون یا بالاتر درصد ازت محلول افزایش مییابد. یعنی چنانچه تعداد باکتریهای سرماگرای شیر بالغ بر 7 میلیون در هر میلیلیتر باشد افزایش قابل توجهی در ازت محلول پنیر بعد از گذشت شش هفته از دوره رسیدن ایجاد میشود .
در نمونههای پنیر تهیه شده از شیر خام با تعداد باکتریهای سرماگرای 7 میلیون و بیشتر، میزان ازت محلول پنیر بعد از گذشت شش هفته در مقایسه با پنیرهای چهار هفته ای افزایش معنیداری از خود نشان داد. بالا بودن میزان ازت محلول ایجاد شده در پنیرهای تهیه شده از شیرهای با تعداد باکتری سرماگرای بالا را میتوان به فعالیت پروتئولیتیکی آنزیمهای آنها نسبت داد. مطالعات انجام گرفته نشان دادهاند که ازت محلول درpH=4/6 شامل پیتیدهای متوسط و کوچک و اسیدهای آمینه میباشد
