بخشی از مقاله
چکیده هدف: امروزه با بالا رفتن آگاهی افراد از ارتباط میان تغذیه و تندرستی، مصرف آبمیوه ها افزایش یافته است. حضور ترکیببات آنتی اکسیدانی نظیر ویتامین ث و ترکیبات فنولیک در این محصولات از تخریب بافت های بدن توسط رادیکال های آزاد جلوگیری کرده و منجر به کاهش خطر ابتلا به بیماری های قلبی- عروقی و سرطان می گردد. از طرف دیگر، در سالهای اخیر به دلیل افزایش چاقی و بیماری های ناشی از آن، مصرف غذاهای کم کالری مورد توجه قرار گرفته است.
جایگزینی ساکارز - شکر - با شیرین کننده های کم کالری یکی از راههای کاهش کالری مواد غذایی است اما بدلیل آشکار شدن عوارض ناشی از مصرف شیرین کننده های کم کالری سنتزی - مصنوعی - گرایش به سمت شیرین کننده هایی با منشأ گیاهی - طبیعی - مانند استویوزید جلب شده است. هدف از این تحقیق تولید شربت پرتقال کم کالری حاوی %30 آبمیوه ی طبیعی با استفاده از استویوزید بود.
مواد و روش ها: بدین منظور از روش آماری سطح پاسخ استفاده شدکه در این روش 3 فاکتور میزان شکر - 30، 55 و %80 شکر مصرفی در نمونه شاهد - فاقد استویوزید - - ، استویوزید 0/02 - ، 0/05 و - %0/08 و پکتین - 0/01، 0/03 و - %0/05 در3 سطح مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و نمونه های تولیدی از لحاظ ویسکوزیته و بریکس بررسی شدند.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که مدل خطی مناسب ترین مدل برای پاسخ های ویسکوزیته و بریکس بود و میزان استویوزید اثر معنی داری برروی پاسخها نداشت. آزمایشات نشان داد که در طی 60 روز انبارداری میزان ویتامین ث، کدورت و ویسکوزیته در محصول روند نزولی نشان داده ولی بریکس ثابت باقی ماند.
نتیجه گیری کلی: در نهایت نمونه ی حاوی %0/05 استویوزید و %0/03 پکتین که میزان شکر آن تا %70 نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته بود به عنوان بهترین فرمول برای تهیه ی شربت پرتقال کم کالری تشخیص داده شد.
مقدمه
به موازات بالا رفتن آگاهی های عمومی و اهمیت یافتن مسئله ی حفظ سلامت، مصرف سرانه ی آبمیوه ها در حال افزایش بوده که این امر به دلیل حضور ترکیبات آنتی اکسیدانی از قبیل ویتامین ث و ترکیبات فنولیک و تأثیر آنها درکاهش فرآیندهای تخریبی بافت های بدن و جلوگیری از بروز سرطان می باشد. آب پرتقال یکی از پرمصرف ترین آبمیوه ها در بسیاری از نقاط دنیاست که دارای مزایای بسیاری است؛ زیرا شامل آنتی اکسیدان های طبیعی مانند اسید آسکوربیک، کاروتنوئید ها، فلاونوئیدها و فنیل پروپانوئیدها می باشد و همچنین دارای پتاسیم و اسید فولیک است3]و.[21 از طرف دیگر کاهش میزان فعالیت های بدنی و افزایش کالری دریافتی حاصل از مواد غذایی منجر به افزایش چاقی شده است به طوری که چاقی به یک بیماری شایع در دنیای کنونی مبدل گشته است.
[7] در دهه های اخیر، بالا رفتن آگاهی مصرف کنندگان از ارتباط میان رژیم غذایی و سلامتی موجب شده که بشر به دنبال مصرف غذاهای کم کالری باشد. یکی از راه های کاهش کالری مواد غذایی، جایگزین کردن ساکارز با شیرین کننده های غیر مغذی است7]و.[16 شیرین کننده های غیر مغذی به دو گروه، شیرین کننده های غیرمغذی سنتزی و شیرین کننده های غیر مغذی با منشا طبیعی - گیاهی - تقسیم می شوند.
شیرین کننده های غیر مغذی وابسته به گروه شیمیایی خاصی نبوده و معمولاً به عنوان شیرین کننده های مصنوعی - سنتزی - شناخته می شوند. فراوان ترین شیرین کننده های مصنوعی ساخارین، سیکلامات، آسپارتام و سوکرالوز می باشند که به دلیل ترس از چاقی، دیابت و فساد دندانی استفاده از آنها رونق گرفت.[6] علاوه براحتمال سرطان زایی برای برخی از این شیرین کننده ها، مصرف این ترکیبات مشکلات دیگری را نیز به همراه دارند برای مثال سیکلامات در بدن به ترکیب سمی سیکلوهگزیل آمین تجزیه شده که در غلظت های بالا موجب بروز مشکلات قلبی می شود.
به خاطر چنین دلایلی امروزه توجه به سمت مصرف شیرین کننده هایی با منشأ گیاهی جلب شده است. با اینکه ترکیبات شیرین زیادی از گیاهان گرفته شده اما تنها تعداد اندکی از آنها تجاری شده اند که از این میان می توان به استویوزید1 اشاره نمود.[12] گیاه استویا - ربادیانا برتونی - 2 در سال 1899 توسط فردی به نام مویسس برتونی شناسایی شد که بومی پاراگوئه بوده و برای قرن ها توسط ساکنین آمریکای جنوبی مورد استفاده قرار می گرفت10]و.[14 این گیاه یک عضو از 150 تا 300 گونه ی استویا و متعلق به خانواده ی آستراسه3 می باشد.
[12] استویا از خویشاوندان گل آفتابگردان، گل همیشه بهار و گل داوودی است و دارای برگ هایی باریک، کشیده، نوک تیز و نیزه ای بوده، که این برگ ها با آرایش متناوب به ساقه چسبیده اند و 3 تا 4 سانتی متر طول دارند.[14] گلیکوزیدهای دی ترپن مسئول شیرینی استویا بوده که از یک بخش قندی و یک بخش غیر قندی به نام استویول4 تشکیل شده اند. تفاوت در ساختار گلیکوزیدهای موجود در برگها به دلیل منو، دی و تری ساکاریدهای استری شده به کربن های 13 و 19 در مولکول استویول است11]و.[13 مهمترین این ترکیبات استویوزید است که حدود 300 برابر ساکارز شیرینی دارد.
استویوزید شامل سه مولکول گلوکز پیرانوز است که دو مولکول از آن به یکدیگر پیوسته و به گروه آگلیکون متصل شده اند و گلوکز سوم با پیوند استری به طرف دیگر آگلیکون اتصال دارد8]و.[12 هدف از این تحقیق تولید شربت پرتقال کم کالری با جایگزینی استویوزید به جای ساکارز و با کمک روش آماری سطح پاسخ - RSM5 - بود. پس از تولید محصولات، خواص فیزیکوشیمیایی آن شامل ویتامین ث، بریکس، ویسکوزیته و کدورت در طی دو ماه انبارداری در دمای یخچال و محیط اندازه گیری شد.
مواد و روش ها
مواد مورد استفاده شامل کنسانتره ی پرتقال - از شرکت شهدآب ارومیه - ، پودر تجاری استویوزید با خلوص 85 تا 95 درصد - از شرکت اصفهان شکلات - و پکتین با درجه متوکسیل بالا - از شرکت مجید - ، تری کلرواستیک اسید، بیکربنات سدیم، ایندوفنول و استاندارد اسید آسکوربیک - از شرکت مرک آلمان - بودند.
بهینه سازی فرمولاسیون محصولات
برای بهینه سازی از روش آماری سطح پاسخ استفاده شد زیرا به کمک این روش می توان تعداد آزمایش های مورد نیاز را کاهش داد که منجر به صرفه جویی در وقت و هزینه می گردد. شربت پرتقال شامل %30 آبمیوه ی طبیعی بوده که از رقیق سازی کنسانتره با آب تا رسیدن به بریکس 13 حاصل گردید. %70 مابقی فرمولاسیون را مخلوط آب و شکر به خود اختصاص داد. این نمونه حاوی 10/5 گرم شکر در 100 میلی لیتر شربت پرتقال بود.
برای تولید محصول کم کالری از سهم شکر نمونه ها کاسته شد و استویوزید به منظور تأمین شیرینی و پکتین برای تأمین ویسکوزیته از دست رفته به نمونه ها اضافه گردید. در روش RSM به منظور بررسی و بهینه سازی فرمولاسیون این محصول سه فاکتور میزان شکر، استویوزید و پکتین در سه سطح مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس آزمایشات اولیه سطوح حداقل و حداکثر برای 3 فاکتور بدست آمد. سطوح مختلف شکر، استویوزید و پکتین در جدول 1 ذکر شده است. با استفاده از طرح دی اپتیمال، 18 تیمار برای محصول پیشنهاد شد. پس از تولید این تیمار ها، محصولات از لحاظ پاسخ های ویسکوزیته و بریکس مورد ارزیابی قرار گرفتند.
پس از انتخاب فرمول های حاوی استویوزید، ارزیابی طعم - آزمون مقایسه با نمونه شاهد - بین تیمارها صورت گرفت که بدین منظور10 نفر از کارکنان و دانشجویان دانشگاه صنعتی اصفهان - مرد و زن - در محدوده ی سنی 18 تا 40 سال به عنوان ارزیاب انتخاب شدند. این آزمون بر اساس امتیازدهی از 1 تا 10 ارزیاب ها به نمونه های دارای کدهای سه رقمی انجام گرفت - هر چه مطلوبیت طعم بیشتر، امتیاز کمتر - .
آزمون های فیزیکوشیمیایی
پس انتخاب فرمول بهینه و تهیه ی آن، نمونه در دمای 80 درجه سانتی گراد به مدت 2 دقیقه پاستوریزه و در ظروف PET بسته بندی و در دماهای یخچال و محیط انبارداری گردید. خواص فیزیکوشیمیایی محصول شامل ویتامین ث، بریکس، ویسکوزیته و کدورت هر 20 روز یکبار به مدت 2 ماه اندازه گیری شد. میزان ویتامین ث موجود در نمونه ها به روش تیتراسیون با محلول ایندوفنول - تا ظهور رنگ صورتی - اندازه گیری شد که برای حفظ این ویتامین در نمونه ها از محلول تری کلرواستیک اسید %5 به عنوان پایدار کننده استفاده گردید.[20] برای اندازه گیری کدورت، 10 سی سی نمونه به مدت 10 دقیقه در1500 rpm سانتریفوژ شد سپس جذب سوپرناتانت در 660 نانومتر خوانده شد.[17]
برای اندازه گیری ویسکوزیته، نمونه ها داخل ویسکومتر Ubbelohde شماره ی 0B ساخت فیشر آمریکا ریخته شد و زمان عبور آن از حدفاصل دو خط ویسکومتر اندازه گیری گردید. ویسکوزیته با استفاده از معادله محاسبه شد که ویسکوزیته بر اساس سانتی پویز، ضریب ثابت ویسکومتر، زمان بر حسب ثانیه و ضریب تصحیح بر اساس زمان بود. در اندازه گیری مواد جامد محلول در آب، از دستگاه رفرکتومتر دیجیتال استفاده شد.[18]
آنالیز آماری نتایج
از نرم افزار آماری دیزاین اکسپرت به منظور تجزیه واریانس، مدل سازی و تعیین شرایط بهینه برای تولید شربت کم کالری استفاده گردید. همچنین تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از آزمون های فیزیکوشیمیایی نمونه ها، در قالب طرح کاملاً تصادفی خرد شده در زمان انجام گرفت. به منظور مقایسه میانگین از آزمون حداقل تفاوت معنی دار در سطح احتمال %1 استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها با کمک نرم افزار SAS و رسم نمودارها با نرم افزار اکسل انجام گرفت.
