بخشی از مقاله
چکیده:
در فرایند تولید اسنکهای غنی شده با پودر شر خشک و حجیم شده در سرخ کن نتایج نشان داد که در اسنکهای کنترل با افزایش رطوبت از 5تا-%10 و افزایش دما تا 195℃ حجم افزایش مییابد درحالیکه در اسنکهای غنیشده بیشترین حجم در رطوبت%7و دمای 185 ℃دیدهشد که مشابه با نتایج تعیین نسبت انبساط حجمی است . نتایج ارزیابی بافت نشان داد که بیشینه نیرو در اسنک های کنترل با افزایش رطوبت از 5 تا%10 افزایش و با افزایش دما کاهش مییابد.
در حالیکه در اسنکهای غنی شده با افزایش دما از 165 تا 195℃ و نیز با کاهش رطوبت از 12تا %7سفتی بافت کاهش مییابد. نتایج آزمون رنگسنجی نشانداد که با افزایش حجم نمونهها روشنایی بافت افزایش مییابد. تصاویر SEM مشخص نمود که در اسنکهای غنیشده حبابهای هوا بزرگت و نازکتر میباشد. بیشترین پذیرش کلی در اسنکهای کنترل و غنیشده بهترتیب در رطوبتهای10و %5-7 و در دمای 185 ℃مشاهدهگردید.
مقدمه
اسنکها محدوده وسیعی از محصولات غذایی را شامل می شوند، محدوده کلی اسنک ها محصولاتی از قبیل آجیل، بیسکویت ها و شیرینی جات تا محصولات گوشتی را در بر می گیرد. اسنکهای اصلی شامل پاپ کورن، چیپس سیب زمینی و کریسپ ها یا اسنک های پخته شده در فر یا سرخ شده و اسنک های بر پایه نشاسته است - مجذوبی و فرحناکی، . - 1389 اسنکها بخش مهمی از رژیم غذایی افراد، به خصوص کودکان را تشکیل میدهند که گاهی نسبت به غذا های معمولی دوام و کاربرد بیشتری دارند و کمتر فاسد می شوند . - Mazumder et al., 2007 - اسنکها به شیوه های متفاوتی از جمله اکسترود کردن تولید میشوند.
تکنولوژی اکستروژن مواد غذایی، فرایندی است که طی آن اجزاء فرمولاسیون یک ماده غذایی تحت فشار قرار گرفته و به صورت یک سیال تحت اعمال نیرو و عملیاتی نظیر مخلوط کردن، حرارت دادن و اعمال نیروی برشی به جریان در آمده و با عبور از یک قالب به صورت یک توده شکل داده شده یا حجیم شده در می آیند. چهار نوع مهم اکسترودر در فرایند پخت با اکستروژن م ورد استفاده قرار می گیرند که نوع اکسترودر مورد استفاده در انجام این تحقیق از نوع اکسترودر تک مارپیچی خشک با فاصله گام ها و قطر پوسته ثابت، می باشد.
اکستروژن خشک به معنی عدم استفاده از بخار آب و حرارت از طریق پوسته دو جداره اکسترودر در جهت گرم کردن مواد داخل اکسترودر می باشد و تنها منبع گرم نمودن مواد داخل اکسترودر انرژی مکانیکی است که برای حرکت مارپیچ صرف شده و به صورت اصطکاک به گرما تبدیل می شود.
تکنولوژی پخت با اکستروژن طی دو دهه اخیر با استقبال گسترده ایی رو به رو شده است که دلایل آن عبارتند از : تنوع محصولات تولیدی، هزینه پایین، میزان تولید بالا، کیفیت بالای محصول و مخاطره پایین زیست محیطی می باشد - مجذوبی و فرحناکی، . - 1389 ویژگی های کیفی و حسی مهم اسنک ها که بر مشتری پسندی تأثیر دارند شامل بافت، مزه، رنگ و طعم می باشد
عوامل اصلی که بر پف کردن اثر دارند عبارتند از : دما، زمان فرایند، مقدار رطوبت اولیه محصول و مقدار نشاسته ماده خام. پف کردن محصول درپی تبخیر ناگهانی آب و پخت آن روی می دهد و یک بافت متخلخل و خشک تولید می شود
علاوه بر این، مواد تشکیل دهنده مانند شکر، نمک، پروتئین و فیبر می توانند بر متغیر های سیستم اکستروژن و همچنین ویژگی های محصول نهایی از جمله بافت،ساختار، میزان انبساط و خصوصیات حسی تأثیر گذار باشد . - Jin et al., 1994 - انواع سنتی اسنک های مرسوم از زمان های گذشته عبارتند از : دانه های پفکرده، کراکر میگو، کرپوک مربوط به آسیای دور و اسنک های تورتیلا مربوط به آمریکای جنوبی
انواع اصلی اسنک ها عبارتند از: اسنکهای خام برش خورده ، محصولات خمیری شکل گرفته از مشتقات ذرت ، پاپ کورن و گندم پف کرده ، محصولات نیمه آماده یا اسنک های پلت و ... .
آماده سازی پلت ها برای تولید اسنک های انبساط یافته برای انجام این پژوهش در دسته محصولات نیمه آماده یا اسنک های پلت می باشد. مهمترین تفاوتی که محصول نیمهآماده را از یک خمیر ساده شکل گرفته مجزا می سازد وجود یک مرحله خشک کردن اضافی در تولید این محصولات است که خمیرها به آرامی خشک میشوند تا در رطوبت %10-12 به حالت شیشه ای برسند.
محصولات نیمه آماده دارای ساختاری با دانسیته بالا و شیشه ای هستند که شامل مقدار کمی آب است. در غنی سازی اسنک ها مواد اولیه دارای خواص کاربردی همانند سویا و سایر منابع گیاهی معمولاً به تنهایی از ویژگی های ارگانولپتیکی مناسبی برای مصرف برخوردار نیستند، حال آن که با استفاده از اکسترودر ها میتوان به غذاهای جدید با خصوصیات کیفی مناسب برای مصرف کننده دست یافت .
به عنوان مثال می توان کیفیت تغذیه ایی نان ترد را با افزودن فیبر تغذیه ایی در یک اکسترودر بهبود داد . ترکیبات ضد تغذیه ایی را می توان تحت شرایط اکستروژن کاهش داد و مواد غذایی با خواص تغذیه ایی بهتری را تولید کرد - مجذوبی و فرحناکی، . - 1389 همچنین استفاده از شیر خشک در تولید محصولات حجیم شده ارزش تغذیهایی این محصولات را بهبود بخشد . به طور کلی اسنک ها محتوی مقدار زیادی نشاسته می باشند که از منابع مختلفی از جمله گندم، برنج و سیب زمینی به دست میآید، ارزش تغذیهایی این محصولات را میتوان با به کار بستن منابع مختلف پروتئینی بالا برد
مواد و روشها
آماده سازی پلتهای اولیه
در این تحقیق با استفاده از اکسترودر مخصوص تولید اسنک نیمه آماده موجود در کارخانه دادلی واقع در شهرستان مرودشت استان فارس دو تیمار مختلف از اسنکهای گندمی تولید شد که عبارتند از : - 1 نمونه کنترل حاوی 90 درصد آرد گندم و 10 درصد نشاسته گندم و - 2 نمونه حاوی 75 درصد آرد گندم، 10 درصد نشاسته گندم و 15 درصد پودر شیر خشک . در آزمایشگاه پس از تعیین رطوبت اولیه پلت ها، با قرار دادن وزن مشخصی از آن ها در جعبههای رطوبتی حاوی آب مقطر، در انکوباتور به سطوح رطوبتی مورد نظر رسانده شد که در نمونه کنترل دامنه رطوبتی 5، 7، 10، 12، 14 و %16 و در مورد نمونههای حاوی شیر خشک 2، 5، 7، 10 و %12 در نظر گرفته شد. پس از بسته بندی نمونه ها در کیسههای پلی اتیلنی به منظور انتشار یکنواخت رطوبت در سرتاسر پلت، به مدت 24 ساعت در سردخانه 5 درجه سانتیگراد نگهداری شد و سپس مرحله حجیم سازی از طریق سرخ کردن در روغن خوراکی در دماهای 165، 175، 185 و 195 درجه سانتیگراد انجام گرفت.
تعیین ترکیبات شیمیایی مواد اولیه به کار رفته در تولید پلت نیمه آماده
اندازهگیری رطوبت طبق روش استاندارد AACC به شماره 44 -15A، اندازهگیری خاکستر طبق روش استاندارد AACC به شماره 08 -01، اندازه گیری میزان چربی طبق روش استاندارد AACC به شماره 30 - 25 و اندازه گیری مقدار پروتئین طبق روش استاندارد AACC به شماره 46 - 10 انجام گرفت. برای اندازه گیری مقدار کربوهیدرات کل پس از بدست آمدن مقادیر رطوبت، چربی، پروتئین و خاکستر با کم کردن مجموع آن ها از عدد 100 مقدار کربوهیدرات کل محاسبه گردید . ترکیبات شیمیایی پلت های نیمه آماده - پروتئین، چربی، خاکستر و کربوهیدرات - بر اساس وزن خشک آن ها، از محاسبه مجموع حاصل ضرب ترکیبات شیمیایی مواد اولیه در درصد به کارگیری این مواد در فرمولاسیون به دست آمد . میزان رطوبت نیز با استفاده از روش استاندارد AACC 44-15 محاسبه گردید.
اندازهگیری Bulk density - طبق روش استاندارد AACC به شماره - 05-10
برای انداز هگیری دانسیته از روش جا بجایی با دانه های ارزن استفاده گردید که پس از محاسبه وزن و دانسیته ارزن، حجم و دانسیته اسنکها محاسبه شد.
محاسبه نسبت انبساط - ER -
نسبت انبساط هر نمونه از تقسیم حجم بعد از فرایند بر حجم قبل از فرایند حجیم سازی محاسبه گردید
ارزیابی بافت اسنکهای انبساط یافته
بافت اسنکها با استفاده از دستگاه Texture Analyzer تحت آزمون نفوذ ارزیابی شد. سرعت حرکت پروب قبل از نفوذ و در حین نفوذ 1 mm/sو بعد از انجام آزمون 10 mm/s و همچنین میزان نفوذ%70 ارتفاع اولیه بود. پس از انجام آزمون، فاکتور بیشینه نیرو - نیوتن - محاسبه گردید
ارزیابی رنگ اسنکهای حجیم شده
به منظور ارزیابی رنگ نمونه ها از روش عکس برداری دیجیتالی استفاده شد .. تصاویر به دست آمده به نرم افزار فتوشاپ CS5 منتقل و مؤلفه L که میزان روشنایی را نشان میدهد که مقدار آن از 0-100 متغیر است، محاسبه گردید
میکروسکوپ الکترونی نگاره جهت بررسی ساختار میکروسکوپی اسنک
در این آزمون نمونه هایی از هر فرمولاسیون که بهترین بافت و بیشترین میزان انبساط را داشتند توسط دستگاه لایه نشان طلا و با عبور جریان گاز آرگون، با لایه طلا پوشانیده شد و توسط میکروسکوپ الکترونی با پتانسیل 20کیلو وات مورد مطالعه قرار گرفت
ارزیابی حسی اسنکهای تولید شده در شرایط مختلف
پس از تهیه نمونه های این نمونه ها به 12 نفر از پانلیست های - گروه ارزیاب چشایی - زن و مرد نیمه آموزش دیده بخش علوم و صنایع غذایی دانشگاه شیراز ارائه گردید و پارامترهای کیفی آن از جمله رنگ، بافت، طعم و پذیرش کلی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. آزمون در اتاقک مخصوص ارزیابی حسی انجام شد.. آزمون به صورت آزمون مطلوبیت سنجی پنج نقطه ای - عالی، بسیار خوب، خوب، متوسط و بد - تعریف شد
تجزیه و تحلیل آماری
کلیه آزمایشات انجام شده در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر همزمان سطح رطوبت پلت نیمه آماده و دمای فرایند در سه تکرار انجام شد و داده های حاصل با استفاده از نرم افزار SAS 9.1.3 و آزمون دانکن در سطح p 0/05 مورد آنالیز آماری قرار گرفت . لازم به ذکر است که جهت بررسی خصوصیات بافتی اسنکها و تهیه نمودارهای سه بعدی از نرم افزارDesign Expert 6 به روش سطح پاسخ - مدل - D- Optimal استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج آزمایشات شیمیایی مواد اولیه و پلتهای نیمه آماده در جدول 1 آورده شده است
جدول-1 ترکیبات شیمیایی آردگندم، نشاسته و پودر شیر خشک - بر اساس وزن خشک - *
* اعداد میانگین سه تکرار و به صورت میانگین انحراف معیار گزارش شده است . حروف کوچک متفاوت، نشان دهنده اختلاف معنی دار در هر ستون میباشد.
