بررسی تاثیر برخی از هیدروکلوئیدها بر پایداری و خواص رئولوژیکی و حسی …

 
۱-۲- بیان مسئله
یکی از عمده‌ترین مشکلات در تولید نوشیدنی‌های اسیدی شیر، دوفاز شدن آن‌ها در طی تولید و نگهداری است که این مساله ناشی از گرانروی پائین، pH پائین و تاثیر آن‌ها بر ته‌نشین شدن پروتئین‌ها است (کوکسوی و کیلیک، ۲۰۰۴).
اساسا پایداری میسل‌های کازئین در pHطبیعی شیر، به علت قرار گرفتن کاپاکازئین‌ها در سطح میسل‌های کازئین است که با تشکیل لایه‌ای مویی[۴] در سطح آن‌ها و سازوکارهای دافعه‌ی فضایی و الکترواستاتیک، مانع نزدیک شدن میسل‌ها به یکدیگر می‌گردند. در صورتی که به هر دلیلی لایه‌های مویی جدا شوند (شکسته شدن توسط آنزیم‌های دلمه کننده شیر) و یا متلاشی شوند (از دست دادن بار خالص موثر با کاهش pH، افزایش قدرت یونی و کاهش قابلیت انحلال)، ناپایداری در میسل‌های کازئین رخ می‌دهد. زیرا در اثر اسیدی شدن محیط، فسفات کلسیم به تدریج از میسل خارج شده، بار الکتریکی منفی میسل کاهش می‌یابد و میسل کازئین متلاشی می‌شود (لاورنت و بولنگور، ۲۰۰۳). راه حل عملی برای رفع این مشکل، افزودن پایدارکننده‌ها یا صمغ‌ها به نوشیدنی‌های لبنی می‌باشد (تولستراپ و همکاران، ۲۰۰۷). لفظ هیدروکلوئیدها به تمام چند قندی‌هایی که از گیاهان، دانه‌ها و منابع میکروبی بدست می‌آید به کار می‌رود (دیکینسون، ۲۰۰۲).
هیدروکلوئیدها به دو نوع هیدروکلوئیدهای جاذب[۵] و هیدروکلوئیدهای غیرجاذب[۶] تقسیم می‌شوند. هر دو نوع هیدروکلوئیدها می‌توانند سبب ایجاد پایداری در سیستم شوند. هیدروکلوئیدهای جاذب، به پلی‌ساکاریدهای باردار اطلاق می‌شوند که می‌توانند با پروتئین‌ها از طریق نیروهای الکترواستاتیک تعامل برقرار کنند که این تعامل به شدت به pH و قدرت یونی محلول بستگی دارد (سیرب و همکاران، ۱۹۹۸).
در صورت استفاده از هیدروکلوئیدهای جاذب، پایداری سیستم از طریق ممانعت‌ فضایی و دافعه‌ی الکترواستاتیک یا از طریق هر دو امکان‌پذیر است. از سوی دیگر هیدروکلوئیدهای غیرجاذب، با افزایش ویسکوزیته‌ی فاز ‌پیوسته و به‌ تله‌ انداختن‌ آب در شبکه‌ی سه بعدی و بی‌حرکتی ‌ذرات از دوفاز ‌شدن جلوگیری می‌کنند (اوورد و ملئود، ۲۰۰۵). تاثیر مخلوط‌ هیدروکلوئیدها بر ویسکوزیته، با توجه به عملکرد‌ هیدروکلوئیدهای به ‌کار ‌رفته متفاوت می‌باشد که برخی دارای برهمکنش‌‌ قوی با یکدیگر بوده و برخی برهمکنش‌ ضعیف با یکدیگر نشان ‌می‌دهند. تعیین ویسکوزیته‌ی‌ مخلوطی از هیدروکلوئیدها به علت خواص‌ رئولوژیکی پیچیده‌ی آن‌ها مشکل‌ می‌باشد (آذری‌کیا و عباسی، ۲۰۱۰). گزارشات بسیار زیادی در رابطه با پایداری نوشیدنی‌های اسیدی با استفاده از هیدروکلوئید‌های مختلف ارائه شده است.
۱-۳- ضرورت انجام تحقیق
هیدروکلوئیدها، به عنوان مواد قوام‌دهنده (ایجاد ویسکوزیته)، تشکیل ژل و پایدار‌کننده می‌باشند. علاوه بر این خصوصیات، هیدروکلوئیدها به منظور تثبیت امولسیون‌ها و ایجاد ویژگی‌ها‌ی ‌حسی مطلوب در محصولات غذایی به کار می‌روند (دیکینسون، ۲۰۰۲). خصوصیات رئولوژیکی هیدروکلوئیدها به خصوص وقتی که برای بهبود بافت در فرمولاسیون مواد غذایی به کار ‌می‌روند، اهمیت دارند (کایاسیر و دوگان، ۲۰۰۶).
چون همیشه طعم ناخوشایند حاصل از افزودن هیدروکلوئید‌ها یک عامل محدود‌کننده است بنابراین تعیین سطح مناسبی از هیدروکلوئید‌ها از عوامل مهم در تولید فرآورده‌های تخمیری شیر محسوب می‌شود (گالاردو و همکاران، ۲۰۰۷).
پدیده سینرژیستی هیدروکلوئیدها می‌تواند در نتیجه به هم پیوستن مولکول‌های هیدروکلوئیدی مختلف باشد (ویلییام و فیلیپس، ۲۰۰۰). از جمله مثال‌های بسیار معمول ترکیب سینرژیستی هیدروکلوئیدها، می‌توان به افزودن صمغ لوبیای لوکاست به کاپا‌کاراگینان به منظور تولید پل‌ها‌ی نرم‌تر و شفاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر و نیز افزودن صمغ لوبیای لوکاست به زانتان برای تشدید تشکیل پل اشاره نمود. بنابراین با توجه به این‌ که مخلوط هیدروکلوئیدها معمولا به منظور ایجاد خصوصیات رئولوژیکی جدید یا بهبود این خواص در فرآوردها‌ی غذایی به کار رفته و سبب کاهش هزینه‌ها‌ی تولید می‌شوند لذا بررسی مخلوط هیدروکلوئیدها در پایداری دوغ ضرورت پیدا می‌کند.
صمغ زدو (فارسی) در زمره هیدروکلوئیدهای آنیونی قرار دارد. بخش محلول آن جذب سطح کازئین‌ها می‌شود و از طریق ممانعت فضایی و دافعه‌ی الکترواستایک از نزدیک شدن ذرات جلوگیری می‌کند. از طرف دیگر بخش نامحلول، با افزایش ویسکوزیته‌ی فاز پیوسته و ایجاد شبکه سه بعدی باعث پایداری سیستم می‌گردد (محمدی و همکاران، ۱۳۸۹).
صمغ عربی نیز جزو هیدروکلوئیدهای آنیونی می‌باشد. ماده‌ای مترشحه از درخت آکاسیا است و هتروپلی‌ساکاریدی پیچیده است که از ترکیباتی با وزن مولکولی بالا تشکیل شده است (ویلییام و فیلیپس، ۲۰۰۰). صمغ عربی برخلاف پلی‌ساکاریدهای دیگر که در غلظت‌های کم خود باعث افزایش ویسکوزیته می‌شوند، افزایش ویسکوزیته در غلظت‌های پایین صمغ عربی کم است، ولی در غلظت‌های زیاد ویسکوزیته را افزایش می‌دهد و باعث پایداری سیستم‌های کلوئیدی می‌شود.
زانتان جزو هیدروکلوئیدهای غیرجاذب می‌باشد. این پنتاساکارید شامل دو واحد گلوکوز، مانوز و اسید گلوکورونیک است و دارای امتیازات خاصی از جمله حلالیت بالا در آب سرد یا داغ، ویسکوزیته‌‌ی بالا و حلالیت عالی در سیستم‌های اسیدی میباشد (ساهین و ازدمیر، ۲۰۰۴).
در این پژوهش هدف پایدارسازی دوغ با استفاده از ۴ نوع هیدروکلوئید زدو (فارسی)، صمغ عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO با استفاده از روش سطح پاسخ میباشد. همچنین تاثیر این هیدروکلوئیدها بر پایداری، خواص حسی و ویسکوزیته‌ی نمونهها در طول ۵۹ روز نگهداری در دمای یخچال ( ۴ درجه سانتی‌گراد) بررسی می‌گردد.
۱-۴- اهداف تحقیق
اهداف کلی:
تعیین کارائی هیدروکلوئیدهای زدو، عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO در پایدارسازی دوغ
اهداف جزئی:
۱- تعیین و مقایسه‌ی کارائی هیدروکلوئیدهای زدو، عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO در دو فاز ‌شدن دوغ
۲- تعیین و مقایسه‌ی کارائی هیدروکلوئیدهای زدو، عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO در خصوصیات ارگانولپتیکی دوغ
۱-۵- سؤالات تحقیق
۱- مقدار بهینه‌ی هیدروکلوئیدها که مانع از دو فاز شدن دوغ می‌شود چه مقدار است؟
۲- مناسب‌ترین هیدروکلوئید در پایداری دوغ کدام هیدروکلوئید می‌باشد؟
۱-۶- فرضیه‌های تحقیق
۱- هیدروکلوئیدهای زدو (فارسی)، عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO در دو فاز شدن دوغ تاثیر دارند.
۲- هیدروکلوئیدهای زدو (فارسی)، عربی، زانتان و پایدارکننده‌ی تجاریCHO در خصوصیات ارگانولپتیکی دوغ تاثیر دارند.
فصل دوم
سابقه و پیشینه تحقیق
۲-۱- دوغ
دوغ در اکثر نقاط ایران به خصوص نقاط گرمسیری طرفداران زیادی دارد. در زمان‌های قدیم دوغ به صورت دستی تهیه می‌شده است. اما اولین تولید صنعتی دوغ در ایران در سال ۱۳۴۳ در کارخانه‌ی شیر پاستوریزه تهران انجام شد که برای تهیه‌ی آن از ۵۰% آب و ۵۰% ماست استفاده شد ولی استقبال چندانی در بازار نداشت و تقریبا اکثر دوغ‌ها به صورت اول به کارخانه برگردانده شدند. این موضوع مسئولین امر را برآن داشت که اگر به دوغ اسانس مناسب اضافه شود تا حدی مطلوبیت افزایش می‌یابد. به همین دلیل فرمول تولید خود را تغییر دادند و به نسبت ۱ به ۴، ماست به آب و نمک به میزان کافی و مقداری کاکوتی دوغ را عرضه کردند و چون از آن استقبال زیادی به عمل آمد برای تولید دوغ‌های بعدی از این فرمول استفاده کردند (کریم و روحانی، ۱۳۵۹).
در حال حاضر دوغ در اکثر نقاط ایران در کارخانه‌های لبنیاتی و در کارگاه‌های کوچک‌تر تولید می‌شود و یکی از نوشیدنی‌های مردم را تشکیل می‌دهد. امروزه معمولا از فرمول ۶۰% آب و ۴۰% ماست و اسانس‌های مجاز به همراه نمک برای تولید دوغ استفاده می‌شود.
۲-۱-۱- انواع دوغ
۴ نوع دوغ در ایران وجود دارد: دوغ گازدار، دوغ بدون چربی گازدار، دوغ بدون گاز و دوغ بدون چربی بدون گاز (بی‌نام، ۱۳۷۴). طبقه‌بندی دیگری که برای انواع دوغ مطرح می‌شود عبارت است از:
۲-۱-۱-۱- دوغ بلغاری
همان گونه که از نامش پیداست این نوع دوغ فقط در بلغارستان تولید و مصرف می‌شود. مولد اسید در این نوع دوغ فقط باسیلوس بولگاریکوس است. غلظت اسید لاکتیک این فرآورده بالا و حدود ۲ تا ۴ درصد است که این امر موجب داشتن رایحه‌ی تند در این فرآورده می‌شود در ضمن این فرآورده فاقد الکل می‌باشد (کوزیکووسکی، ۱۳۷۴).
۲-۱-۱-۲- دوغ کشت داده شده یا تخمیری
این فرآورده به نام‌های دوغ یا دوغ تجاری نیز مصرف می‌شود و چون مغذی بوده در رفع تشنگی موثر است و در پخت و پز از آن استفاده می‌شود و قیمت آن پایین و مصرف آن بالا است. در آمریکا محبوبیت زیادی دارد. این دوغ از شیر پاستوریزه شده‌ی پس چرخ که بوسیله‌ی کشت لاکتیک و باکتری‌های مولد رایحه تخمیر شده و دلمه‌ی اسیدی حاصله از خصوصیات اصلی آن می‌باشد در ضمن اسیدهای فرار که در نتیجه‌ی تخمیر حاصل شده‌اند به آن رایحه‌ و عطر مطلوبی می‌دهند (کوزیکووسکی، ۱۳۷۴).

منبع فایل کامل این پایان نامه این سایت pipaf.ir است