شير استاندارد شده با پودر پروتئين شير در تولید پنیر سفید کم چرب

  1. خانه
  2. /
  3. مقالات
  4. /
  5. شير استاندارد شده با پودر پروتئين شير در تولید پنیر سفید کم چرب

ويژگي هاي شيميايي، حسي و فيزيكي پنير سفيد کم چرب، توليد شده از شير استاندارد شده با پودر پروتئين شير

مقدمه

پنير سفيد ايراني پنيري است آب نمکي كه به گونه سنتي و صنعتي در نقاط مختلف ايران توليد مي شود. اين پنير داراي  ۲۵-۲۰درصد چربي، حداقل  ۶درصد پروتئين، حداكثر  ۶۵درصد رطوبت و  ۴درصد نمك است.

اسيديته پنير سفيد ايراني حداقل  ۰/۵ و حداكثر  ۲/ ۵ و  pH آن حداكثر  ۵/۲ است. راندمان توليد اين نوع پنير نسبتا چرب، حدود  ۱۲درصد است و بيشتر شير مصرفي تبديل به آب پنير مي گردد كه به عنوان پساب لبني مستلزم تصفيه يا فراوري مجدد است (استاندارد ملي ايران شماره  ،۱۳۸۹ ۶۶۲۹) با توجه به نقش غيرقابل انکار چربي در چاقي و شيوع بيماري هاي قلبي و عروقي، مصرف فراورده هاي كم چرب توسعه روزافزوني داشته است. پنير به عنوان يکي از محصولاتي كه بخش قابل توجهي از آن را چربي تشکيل مي دهد نيز از اين توسعه بي نصيب نمانده است. البته كاهش چربي پنير باعث بروز نواقصي در ويژگي هاي كيفي آن مي گردد (سفتي بيش از حد، طعم و رنگ نا مطلوب و ويژگي هاي عملکردي ضعيف) كه رفع اين نواقص مورد توجه فراوان بوده است.

توليد پنيرهاي كم چرب با استفاده از شير كم چرب ممکن است اما اين كار باعث كاهش چشمگير بازده توليد مي شود. اين در حالي است كه افزودن كازئين به شکل پودر پروتئين شير روش نويني است كه باعث افزايش راندمان و رقابت پذيري پنير مي شود.

پودر پروتئين شير استاندارد ، ناتراوه اولترافيلتراسيون خشك شده به روش پاششي شير پس چرخ است كه داراي  ۴۰ تا   ۸۵درصد پروتئين مي باشد. نسبت بين پروتئين هاي آب پنيري و كازئين و ويژگي هاي انعقادي در اين محصول، مشابه شير است.

كارو و همکاران (۲۰۱۱) اثر كاربرد پودر پروتئين شير بر تركيب، راندمان و عملکرد پنير كم چرب اكساكا را مورد بررسي قرار دادند. نتايج نشان داد كه مقدار چربي پنير كاهش و راندمان توليد افزايش يافت.

همچنين مشخص گرديد كه سفتي و الاستيسيته پنير كم چرب حاصل بيشتر است. شکيل الرحمن و همکاران (۲۰۰۳) نيز پودر پروتئين شير را در توليد پنير پيتزا بکار بردند. نتايج نشان داد كه استفاده از پودر پروتئين شير راندمان توليد را افزايش داد و بر ويژگي هاي قهوه اي شدن و ذوب شدن موثر بود. رشيدي و همکاران (۱۳۹۱ ،۱۳۹۰) با استفاده از پودر پروتئين شير پنير فتاي فراپالايشي كم چرب را توليد نمودند. نتايج نشان داد كه كاهش چربي تا حد مشخصي بدون افت كيفيت شيميايي، حسي و بافتي ممکن است اما كاهش بيشتر چربي همراه با افت فزاينده كيفيت پنير است.

هدف اين پژوهش، استفاده از پودر پروتئين شير استاندارد در توليد پنير فتاي ايراني كم چرب و بررسي تاثير آن بر راندمان، تركيب و ويژگي هاي فيزيکي و حسي آن بوده است. اين كار نسبت به روش معمول گرفتن چربي شير داراي مزاياي متعددي (از جمله افزايش راندمان و كاهش نواقص محصول كم چرب) است كه توسط شکيل الرحمن و همکاران ( ۲۰۰۳) به طور كامل تشريح شده است.

مواد و روش ها

مواد اوليه

شير از دامداري مركز آموزش جهاد كشاورزي خراسان رضوي، پودر پروتئين شير از شركت پگاه خراسان، نمك طعام از شركت تابان و كلريد كلسيم از شركت كميرا (سوئد) تهيه شد. رنت از شركت رني لسه (دانمارک) و استارتر ( FRC65داراي استرپتوكوكوس ترموفيلوس، لاكتوباسيلوس بولگاريکوس، لاكتوكوكوس لاكتيس زير گونه كرموريس و لاكتيس) از شركت كريستين هانسن دانمارک خريداري شد.

توليد پنير در هر نوبت توليد،  ۲۰۰ كيلوگرم شير خام براي توليد تيمارها در پايلوت شير مركز آموزش جهاد كشاورزي خراسان رضوي مورد استفاده قرار گرفت.

با افزودن پودر پروتئين شير، مقدار ماده جامد شير خام به مقدار  ۲۵(تيمار MPC25) يا ۵۰ درصد (تيمار MPC50) افزايش داده شد و بخشي از شير خام نيز دست نخورده باقي ماند (تيمار C) اختلاط پودر پروتئين با شير خام در دماي  ۴۰ درجه سانتي گراد انجام و سپس توسط پاستوريزاتور صفحه اي در دماي  ۷۲ °C سالم سازي و با دماي  ۴۵درجه سانتي گراد به وت استيل پمپ شد. درون وت ابتدا تلقيح استارتر انجام و پس از  ۰/۲ واحد كاهش  ،pH كلريد كلسيم و رنت زني انجام شد. دلمه حاصل برش، آبگيري و درون قالب هاي پلاستيکي ريخته شد و در طي ۵ ساعت، برگرداندن قالب ها صورت گرفت تا آبگيري كامل شود. قالب هاي پنير حاصل درون آب نمك با غلظت  ۱۶درصد و در سردخانه با دماي  ۵ °C قرار داده شد و پس از  ۷۲ساعت آزمون هاي لازم بر روي آنها صورت گرفت.

آزمايش ها

بازده توليد با توزين و محاسبه پنير حاصل از ۱۰۰ كيلوگرم شير اوليه اندازه گيري شد. مقدار ماده جامد توسط خشك كردن نمونه پنير تا رسيدن به وزن مقدار  pHتوسط   pH متر ديجيتالي(  pH  spear, Oakton, Malaysia) اسیدیته توسط تيتراسيون و بر اساس درصد اسيد لاكتيك (استاندارد ملي شماره  ۱۳۸۹ ۶۶۲۹) مقدار چربي بر اساس روش ژربر (۲۰۰۵ AOAC) مقدار پروتئين به روش كلدال (AOAC 2005) و مقدار نمك به روش ولهارد (استاندارد ملي شماره  ۶۶۲۹) اندازه گيري شد. براي آزمون پروفيل بافت ( TPA) از دستگاه سنجش بافت (QTS25, CNS FARNEL, UK( وپروب استوانهاي با قطر  ۳۶ ميلي متر استفاده شد.

نمونه هاي پنير بلافاصله پس از خارج نمودن از سردخانه و برش در ابعاد  ۲۰×۲۰×۲۰ ميلي متر، تا  ۵۰ درصد ارتفاع اوليه (عمق  ۱۰ميلي متر) توسط دستگاه فشرده شدند. سرعت نفوذ  ۶۰ ميلي متر در دقيقه بود. هر تست حداقل در سه تکرار انجام گرديد. صفات مورد اندازه گيري بر اساس اين آزمون عبارت بودند از سفتي (نيوتن) ، پيوستگي (بدون واحد)، حالت صمغي (نيوتن) ، حالت آدامسي (نيوتن.ميليمتر)، چسبندگي (نيوتن.ثانيه) و الاستيسيته (ميليمتر).

ارزيابي حسي با آزمون چشايي توسط  ۱۰نفر از دانشجويان صنايع غذايي مركز آموزش جهاد كشاورزي خراسان رضوي صورت گرفت. ارزيابان بر اساس دقت و علاقه انتخاب شدند و درباره آزمون امتياز دهي به بافت، مزه و رنگ پنير در قالب مقياس  ۵ نقطه اي (از  ۱تا   ۵) آموزش داده شدند. حداكثر رضايتمندي با امتياز  ۵مشخص مي گردد. نمونه هاي مکعبي  ۲۰ گرمي در اختيار ارزيابان قرار گرفت و از آنان خواسته شد قبل از انجام هر آزمون دهان خود را با آب بشويند.

طرح آزمايش و آناليز آماري

تيمارها بر اساس طرح كاملا تصادفي با سه تکرار، توليد و نتايج آزمون ها در همين قالب آماري و توسط نرم افزار  MSTATCنسخه   ۱.۴۲ تجزيه و تحليل گرديد. مقايسه ميانگين داده ها با آزمون چند دامنه اي دانکن و در سطح  ۵ درصد انجام شد.

نتايج و بحث

ويژگي هاي شيميايي و راندمان توليد اثر افزودن پودر پروتئين شير بر ويژگي هاي شيميايي و راندمان توليد پنير به دست آمد. با افزودن پودر پروتئين شير، پنير با چربي كمتر توليد گرديده است كه در تيمار  MPC25و  MPC50به ترتيب منجر به كاهش حدود  ۳۰و  ۵۰درصد مقدار چربي نسبت به نمونه حاصل از شير طبيعي (تيمار C) شده است.

طبق تعريف موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران، نمونه  ۳ در دسته پنيرهاي كم چرب و نمونه  ۲در دسته انواع با چربي كاهش يافته قرار مي گيرد. اين نتيجه مطابق با يافته هاي پژوهش هاي مشابه انجام شده در مورد ساير انواع پنير بود.

با توجه به آنکه پودر پروتئين شير از شير پس چرخ توليد مي گردد و داراي چربي ناچيزي مي باشد، افزودن آن به شير پنيرسازي به منزله كاهش نسبي سهم چربي در دلمه نهايي مي باشد.

مواد جامد کل

با افزودن پودر پروتئين شير، مواد جامد كل پنير افزايش يافت. اين يافته مطابق با گزارش برومه و همکاران (۱۹۹۸) و جوئيني و همکاران ( ۲۰۰۶) بود. با افزودن  ،MPC مقدار پروتئين شير استاندارد افزايش مي يابد و در نتيجه نسبت بين كازئين و نمك هاي محلول شير تغيير مي كند. اين باعث تجمع سريعتر ميسل هاي پاراكازئين و تشکيل شبکه ژلي با دانه هاي درشت تر مي شود كه در نتيجه داراي خلل و فرج بيشتر است و پس از برش آبگيري و سينرزيس با شدت بيشتر رخ مي دهد.

پروتئين

با افزودن پودر پروتئين شير مقدار پروتئين پنير افزايش يافت. كارو و همکاران (۲۰۱۱) نيز گزارش كرده اند كه افزودن پودر پروتئين شير به شير پنير سازي منجر به افزايش مقدار پروتئين در پنير اكساكا شده است. بيشترين تركيب موجود در پودر پروتئين شير، پروتئين است و افزودن آن به شير باعث افزايش سهم نسبي پروتئين در پنير توليدي مي شود.

اسيديته و pH

افزودن پودر پروتئين شير، اثر معني داري بر مقدار اسيديته و  pH نمونه هاي پنير نداشت. كارو و همکاران (۲۰۱۱) و نيز شکيل الرحمن و همکاران (۲۰۰۳) نتايج مشابهي را گزارش كرده اند.

نمک

نتايج نشان داد كه نمونه هاي پنير داراي پودر پروتئين شير نمك بيشتري را جذب كردند. بيشترين مقدار نمك در نمونه   MPC50 مشاهده شد كه اختلاف معني داري با نمونه  C داشت. مقدار بيشتر نمك در اين نمونه ممکن است به دليل كمتر بودن مقدار چربي در آن باشد. با كاهش مقدار چربي در پنير، مقدار و سرعت جذب نمك در پنير افزايش مي يابد. طبق گزارش شکيل الرحمن ( ۲۰۰۳ ) در مورد پنير پيتزاي كم چرب، نمونه داراي پودر پروتئين شير و چربي كمتر، مقدار نمك بيشتري جذب نموده است.

بازده توليد افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش چشمگير بازده توليد شد. نتايج مشابهي در مطالعات ساير محققين وجود دارد. در واقع افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش كازئين محلول در شير مي شود كه در نتيجه باعث افزايش وزن دلمه حاصل و كاهش نسبي مقدار آب پنير و در نهايت افزايش بازده توليد مي شود.

با توجه به اين كه در روشهاي رايج توليد پنير كم چرب كاهش بازده توليد اجتناب ناپذير است، افزايش بازده توليد در اين روش مزيت بزرگي محسوب مي شود.

ويژگي هاي حسي

ويژگي هاي حسي نمونه هاي پنير در یک جدول آورده شد. بين تيمارهاي مختلف از نظر طعم تفاوت معني داري وجود ندارد. اين به دليل طعم شيري طبيعي پودر پروتئين شير بود كه در محصول نهايي طعم نامعمولي را ايجاد نکرد.

از سوي ديگر نمونه داراي بيشترين مقدار پودر پروتئين شير، بيشترين امتياز بافت را كسب نمود. ارزيابي كنندگان علت اين انتخاب را سفتي مناسب آن اعلام نمودند. همچنين افزودن پودر پروتئين شير باعث كاهش امتياز رنگ پنير شد. با توجه به وجود ته مايه زرد در پودر پروتئين شير، نمونه هاي داراي اين ماده از سفيدي كمتري برخوردار بودند كه باعث كاهش امتياز رنگ آنها شد. كمترين امتياز رنگ در تيمار MPC50 مشاهده گرديد.

نتايج تحقيق شکيل الرحمن و همکاران در مورد پنير چدار كم چرب حاصل از افزودن پودر پروتئين شير حاكي از آن است كه اثر افزودن پودر پروتئين شير بر روي اجزاي طعمي پنير حاصل در بسياري از موارد بي تاثير و حتي در مواردي داراي اثر مثبت بوده است.

ويژگي هاي بافت دستگاهي

سفتي

افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش سفتي پنير گرديد و تفاوت معني داري بين نمونه هاي داراي پودر پروتئين شير يا بدون آن وجود داشت. كارو و همکاران و نيز شکيل الرحمن و همکاران نيز به گونه مشابه گزارش كرده اند كه افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش سفتي پنير شده است. با افزايش مقدار پودر پروتئين شير، مقدار رطوبت و چربي پنير كاهش مي يابد. كاهش چربي و رطوبت به عنوان عوامل موثر در افزايش سفتي بافت اعلام گرديده است.

پيوستگي

پيوستگي بيانگر مقدار تغيير شکلي است كه در يك نمونه هنگام فشرده شدن توسط دندان هاي آسياب، قبل از پارگي روي مي دهد و وابسته به شدت پيوندهاي داخلي سازنده بدنه محصول است. بيشترين مقدار پيوستگي در تيمار MPC50 مشاهده گرديد كه اختلاف آماري معني داري با تيمار C داشت. افزايش مقدار پروتئين و كاهش مقدار چربي منجر به افزايش استحکام پيوندهاي داخلي ذرات دلمه مي شود و نمونه در برابر فشارهاي وارده به آساني تغيير شکل نمي دهد.

حالت صمغي

حالت صمغي عبارت است از انرژي لازم براي خرد كردن يك ماده غذايي نيمه جامد۸ تا هنگامي كه آماده بلع شود. مقدار آن از حاصل ضرب مقادير سفتي در پيوستگي به دست آمده و با واحد گرم و يا نيوتن نشان داده مي شود. بيشترين مقدار حالت صمغي در نمونه  MPC50 مشاهده گرديد و تفاوت معني داري با نمونه   C داشت. با افزايش مقدار پروتئين و كاهش مقدار چربي شبکه پروتئيني تشکيل دهنده دلمه متراكمتر شده و حركت نسبي دو فاز پروتئين و چربي نسبت به همديگر كمتر و سخت تر مي شود. به اين ترتيب نيروي بيشتري براي خرد كردن پنير در دهان لازم است. كوكا و متين مقدار حالت صمغي در نمونه با چربي كمتر را بيشتر گزارش نموده اند.

حالت فنري

الاستيسيته از ديدگاه حسي عبارت است از درجه يا شدتي كه نمونه بعد از فشار جزئي بين زبان و سقف دهان به شکل و اندازة اوليه خود برمي گردد و از ديدگاه مکانيکي مقدار تغيير شکلي است كه يك نمونه تغيير شکل يافته بعد از برداشتن نيرو به حالت اوليه اش برمي گردد. افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش حالت فنري شد. با افزودن پودر پروتئين به شير پنيرسازي مقدار حالت فنري پنير اكساكا افزايش يافت. در نتيجه افزايش مقدار پروتئين شير، ساختار پروتئيني دلمه قوي تر شده و توانايي آن براي برگشت به حالت اوليه پس از برداشتن فشار بيشتر مي شود.

حالت آدامسي

حالت آدامسي عبارت از انرژي لازم براي جويدن يك ماده غذايي جامد ۹ تا هنگامي كه آماده بلع شود و يا تعداد جويدن هاي لازم براي بلعيدن مقدار مشخصي از ماده غذايي است. مقدار عددي آن از حاصل ضرب مقدار حالت فنري در حالت صمغي به دست مي آيد. نمونه   MPC50 داراي بيشترين مقدار حالت فنري و صمغي بود كه در نتيجه مقدار حالت آدامسي آن نيز در حداكثر مقدار قرار گرفت.

چسبندگي

چسبندگي از ديدگاه حسي عبارت از نيروي لازم براي جداكردن غذا از سقف دهان در حين خوردن و از ديدگاه مکانيکي كار لازم براي غلبه بر نيروهاي چسبندگي بين سطح غذا وسطح ساير موادي كه غذا باآن ها در تماس است مي باشد. افزودن پودر پروتئين شير تاثيري بر چسبندگي نمونه هاي پنير نداشت و تيمارهاي مختلف از نظر چسبندگي فاقد اختلاف آماري معني دار بودند. به گونه مشابه كارو و همکاران گزارش نموده اند كه چسبندگي نمونه هاي پنير حاصل از شير استاندارد شده با پروتئين شير و شير بدون افزودن پودر پروتئين شير اختلاف آماري معني داري نداشته اند.

نتيجه گيري کاربرد شير استاندارد و پودر پروتئین شیر در پنیر

شير استاندارد شده با پودر پروتئين شير منجر به توليد پنير كم چرب و افزايش قابل توجه بازده توليد پنير شد. اين در حالي است كه ساير روش هاي توليد پنير كم چرب همراه با كاهش قابل توجه بازده توليد بوده است. نمونه هاي پنير كم چرب توليد شده از نظر طعم كيفيت مشابه با انواع پرچرب داشتند اما پارامترهاي بافت مکانيکي تفاوت هاي معني داري را شاهد بود. تغييرات بافت منجر به افزايش امتياز بافت داده شده توسط ارزيابي كنندگان گرديد. در عين حال رنگ پنير تا حدودي تحت تاثير رنگ پودر قرار گرفته و باعث كاهش مطلوبيت شد. پارامترهاي شيميايي پنيرهاي كم چرب توليدي همگي در دامنه تعريف شده توسط موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران قرار داشت. به نظر مي رسد كه استاندارد كردن شير با پودر پروتئين شير روش مناسبي براي توليد پنير كم چرب سفيد ايراني با ويژگي هاي مطلوب و راندمان بالا است و تحقيقات بيشتر در اين زمينه توصيه مي گردد.

تولید پنیر از شیر استاندارد شده با پودر پروتئین شیر
خمیر پیراشکی فلفلی تکین
خمیر پیراشکی زعفرانی تکین
خمیر پیراشکی ساده تکین
پنیر پیتزا رنده 2 کیلویی (ظرف) تکین
پنیر پیتزا ورقه 400 گرمی تکین
پنیر پیتزا پروسس ورقه ای 180 گرمی تکین
خمیر پیتزا مینی تکین
پنیر پیتزا یک کیلویی سوپر مارکتی رویال
پنیر پیتزا 180 گرمی تکین
پنیر پیتزا دو کیلویی تکین
تاپینگ پیتزا دانمارکی تکین
تاپینگ پیتزا ویژه تکین
تاپینگ پیتزا اسنکی تکین
خمیر پیتزا زعفرانی تکین
خمیر پیتزا ساده تکین
IMG_8230
خمیر پیراشکی فلفلی تکین