پودر پروتئين شير در توليد پنير لاكتيكي كم چرب

  1. خانه
  2. /
  3. مقالات
  4. /
  5. پودر پروتئين شير در توليد پنير لاكتيكي كم چرب

كاربرد پودر پروتئين شير و لاكتوباسيلوس پاراكازئي در توليد پنير لاكتيكي كم چرب و تعيين ويژگي هاي شيميايي، حسي و فيزيكي آن

پنير لاكتيكي

پنير لاكتيكي به روش انعقاد اسيدي گرمايي توليد مي شود. در اين روش براي افزايش اسيديته شير (تا رسيدن به pHحدود ۴/۶) و انعقاد پروتئين هاي آن، مخلوط ماست و سركه به شير داغ افزوده مي گردد. پنير لاكتيكي از دسته پنيرهاي تازه يا نرسيده و داراي بافت نيمه سخت مي باشد.

ويژگي هاي شاخص پنير لاكتيكي

ويژگي هاي شاخص اين پنير ۶۵ درصد رطوبت، ۴۰ درصد چربي،  ۱۲درصد پروتئين،۴  درصد نمک ، pH  بين  ۵/۲تا  ۶و اسيديته  ۰/۱۵تا ۱ درصد اسيد لاكتيک مي باشد (استاندارد شماره ۱۳۸۶۳ )۱۳۹۰.

بررسي مشخصات ياد شده نشان مي دهد كه اين نوع پنير داراي چربي بالايي است و همچنين روش توليد به گونه اي است كه استارترهاي لاكتيكي و فرايند رسانيدن پنير نقشي در طعم آن ندارد.

چرا توليد پنير لاكتيكي كم چرب ؟

امروزه بيماري هاي قلب و عروق و چاقي يكي از مهمترين عوامل تهديد كننده سلامت انسان است و مصرف چربي كمتر مورد توصيه متخصصين علم تغذيه و پزشكان مي باشد. در همين راستا توليد محصولات غذايي با چربي كاهش يافته، كم چرب و بدون چربي مورد توجه پژوهشگران و توليد كنندگان قرار گرفته است.

از ديگر سو تقاضا براي محصولات كم چرب در جهان سير صعودي داشته است كه به دليل افزايش آگاهي مصرف كنندگان در خصوص نقش كاهش چربي مصرفي در سلامت ايشان بوده است. محصولات لبني و از جمله انواع پنير هم از اين قافله عقب نمانده است و در سال هاي اخير پژوهش هاي فراواني در خصوص توليد انواع پنير كم چرب و رفع نواقص آنها صورت گرفته است.

پروتئين شير در توليد پنير لاكتيكي كم چرب

پودر پروتئين شير

پودر پروتئين شير، فراورده اي است غني از پروتئين هاي شير كه براي توليد آن، شير پس چرخ ابتدا از غشاي فراپالايش عبور داده مي شود تا لاكتوز و املاح آن جدا گردد و سپس مايع غليظ حاصل، تبخير و خشک مي شود. مقدار پروتئين اين فراورده از  ۴۲ تا  ۸۵ درصد متغير است (استاندارد ۱۳۹۱ – ۱۶۰۳۳).

افزودن پودر پروتئين شير به پنیر لاکتیکی کم چرب

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

پژوهش های انجام شده

افزودن پودر پروتئين شير به پنیر اکساکا

شكيل الرحمن و همكاران (۲۰۰۳) و جوئيني و همكاران  (۲۰۰۶) كارو وهمكاران (۲۰۱۱) اثر كاربرد پودر پروتئين شير بر تركيب، راندمان و عملكرد 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.

افزودن پودر پروتئين شير به پنیر پیتزا

شكيل الرحمن و همكاران (۲۰۰۳) پودر پروتئين شير را در توليد پنير پيتزا بكار 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.

رکورد 1000 نوع پنیر
رکورد استفاده از ۱۰۰۰ نوع پنیر در یک پیتزا

افزودن پودر پروتئين شير به پنیر فتای فراپالایشی

رشيدي و همكاران (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 ممكن است اما كاهش بيشتر چربي همراه با افت فزاينده كيفيت پنير است.

پنیر فتا

معایب حذف چربی پنیر لاکتیکی

كاهش يا حذف چربي پنير منجر به تراكم بيشتر شبكه پروتئيني و در نتيجه سفت تر شدن بافت مي شود. اين تغيير بافت مي تواند نقص محسوب شده و باعث كاهش مطلوبيت و مشتري پسندي پنير شود. رسيدن پنير

رسيدن پنير

منجر به ايجاد تغييرات شيميايي و ساختاري در پنير مي شود كه عمدتا مربوط به تجزيه پروتئين ها مي شود. در نتيجه اين تغييرات، شبكه پروتئيني سست تر شده و در نهايت سفتي بافت كم مي شود. پس رسانيدن در مواردي راهكار مناسبي براي كاهش سفتي پنير كم چرب است.

اثر فرايند رسانيدن توسط تركيبي از چندين گونه استارتر بر بافت پنير چدار كم چرب توسط روجر و همكاران (۲۰۰۹) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد در نتيجه انجام پروتئوليز هنگام دوره رسانيدن سفتي پنير به صورت مداوم در طي زمان كاهش يافت. همچنين رشيدي و همكاران( ۱۳۹۰) اثر افزودن لاكتوباسيلوس پاراكازئي و نگهداري پنير فتا به مدت  ۲ ماه را بر بافت پنير مطالعه نمودند. نتايج نشان داد كه بافت نمونه پس از  ۲ ماه كاملا نرم گرديد.

لاكتوباسيلوس پاراكازئي

لاكتوباسيلوس پاراكازئي داراي آنزيم هاي پروتئوليتيک متنوعي ميباشد كه قادر به تجزيه پروتئين هاي موجود در پنير هستند.

هدف اين پژوهش، استفاده از پودر پروتئين شير در توليد پنير لاكتيكي كم چرب و بررسي تاثير آن بر راندمان، تركيب و ويژگي هاي فيزيكي و حسي آن بوده است. همچنين تعيين اثرات استفاده از استارتر و رسانيدن توسط آن بر ويژگي هاي بافتي پنير مورد انتظار بوده است.

مواد و روش ها

مواد اوليه

شير از دامداري مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي خراسان رضوي، پودر پروتئين شير از شركت پگاه خراسان، نمک طعام از شركت تابان، سركه از شركت تاكسا و ماست از پايلوت شير مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي خراسان رضوي تهيه شد. استارتر لاكتوباسيلوس پاراكازئي از شركت كريستين هانسن دانمارك خريداري شد.

توليد پنير لاکتیکی

در هر نوبت توليد در پايلوت شير مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي خراسان رضوي ،  ۲۰۰ كيلوگرم شير گاو پاستوريزه مورد استفاده قرار گرفت. با افزودن پودر پروتئين شير، مقدار ماده جامد شير خام به مقدار  ۲۵ ت(يمار  T25) يا  ۵۰درصد (تيمار T50) افزايش داده شد و بخشي از شير خام نيز دست نخورده باقي ماند (تيمار  T0).

اختلاط پودر پروتئين با شير خام در دماي  ۴۰ درجه سانتي گراد انجام و سپس توسط پاستوريزاتور صفحه اي با دماي  ۸۵ درجه سانتي گراد به وت استيل پمپ شد.

درون وت مخلوط ماست و سركه به شير داغ در حال همزدن اضافه شد تا زماني كه شير كاملا منعقد گرديد. دلمه حاصل برش، آبگيري و درون قالب هاي پلاستيكي ريخته شد و در طي  ۵ساعت، برگرداندن قالب ها صورت گرفت تا آبگيري كامل شود. قالب هاي پنير حاصل درون آب نمک با غلظت  ۱۶درصد و در سردخانه با دماي  ۵°C قرار داده شد و پس از ۷۲ ساعت، آزمون هاي لازم بر روي آنها صورت گرفت.

بررسي اثر استارتر در مدت زمان رسانيدن پنير لاكتيكي كم چرب

با هدف بررسي اثر استارتر در مدت زمان رسانيدن، روش توليد ياد شده به اين ترتيب اصلاح شد كه دلمه اسيدي حاصل، قبل از قالب گيري و در حالت سرد با محلول استارتر و  ۳درصد نمک طعام كاملا مخلوط و سپس قالب گيري و آبگيري انجام شد. قالب هاي پنير به مدت  ۳۰ روز در دماي  ۵درجه سانتي گراد نگهداري شد و سپس ويژگي هاي بافتي و حسي مورد ارزيابي قرار گرفت.

آزمايش ها

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

نمونه هاي پنير بلافاصله پس از خارج شدن 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 تكرار انجام گرديد.

صفات مورد اندازه گيري

صفات مورد اندازه گيري بر اساس اين آزمون عبارت بودند از سفتي (نيوتن،) پيوستگي (بدون واحد) ، حالت صمغي (نيوتن) ، حالت آدامسي (نيوتن.ميليمتر) و الاستيسيته (ميليمتر).

ارزيابي حسي با آزمون چشايي پنير لاكتيكي كم چرب

ارزيابي حسي با آزمون چشايي و به روش هدونيک پنج نقطه اي توسط  ۳۰ نفر 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 رضايت مندي با امتياز  ۵ مشخص مي گردد. نمونه هاي مكعبي  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 تكرار، توليد و نتايج آزمون ها در همين قالب آماري و توسط نرم افزار  MSTATC نسخه  ۱.۴۲ تجزيه و تحليل گرديد. مقايسه ميانگين داده ها با آزمون چند دامنه اي دانكن و در سطح  ۵درصد انجام شد.

نتايج آزمایش ها

ويژگي هاي شيميايي

با افزودن پودر پروتئين شير، پنير با چربي كمتر توليد گرديده است كه در تيمار  T25و  T50به ترتيب منجر به كاهش حدود  ۲۷ و  ۶۴ درصد مقدار چربي نسبت به نمونه حاصل از شير طبيعي (تيمار T0) شده است. طبق تعريف موسسه ملي استاندارد ايران،  T50در دسته پنيرهاي كم چرب و   T25در 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 آنكه 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 كل

با افزودن پودر پروتئين شير، مواد جامد كل پنير لاكتيكي كم چرب افزايش يافت. با افزودن  ،MPC مقدار پروتئين شير افزايش مي يابد و در نتيجه نسبت بين كازئين و نمک هاي محلول شير تغيير مي كند. اين باعث تجمع سريعتر ميسل هاي پاراكازئين و تشكيل شبكه 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. 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 لاكتيكي كم چرب نداشت .

نمک

نتايج نشان داد كه نمونه هاي پنير لاكتيكي كم چرب داراي پودر پروتئين شير نمک بيشتري را جذب كردند. بيشترين مقدار نمک در نمونه   T50مشاهده شد كه اختلاف معني داري با نمونه   T0 داشت. مقدار بيشتر نمک در اين نمونه ممكن است به دليل كمتر بودن مقدار چربي در آن باشد. با كاهش مقدار چربي در پنير، مقدار و سرعت جذب نمک در پنير افزايش مي يابد. طبق گزارش شكيل الرحمن ( ۲۰۰۳) در مورد پنير پيتزاي كم چرب، نمونه داراي پودر پروتئين شير و چربي كمتر، مقدار نمک 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 روش هاي 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

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 نكرد.

از سوي ديگر نمونه داراي بيشترين مقدار پودر پروتئين شير، كمترين امتياز بافت را كسب نمود. ارزيابان علت اين انتخاب را سفتي بيش از حد 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  T50مشاهده گرديد. نتايج تحقيق شكيل الرحمن و همكاران 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 همكاران و نيز شكيل الرحمن و همكاران 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.

حالت صمغي

حالت صمغي عبارت است از انرژي لازم براي خرد كردن يک ماده غذايي نيمه جامد 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  T50مشاهده گرديد و تفاوت معني داري با نمونه  T0داشت. با افزايش مقدار پروتئين و كاهش مقدار چربي، شبكه پروتئيني تشكيل دهنده دلمه متراكم تر 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 آدامسي

حالت آدامسي عبارت از انرژي لازم براي جويدن يک ماده غذايي جامد 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  T50داراي بيشترين مقدار حالت فنري و صمغي بود كه در نتيجه مقدار حالت آدامسي آن نيز در حداكثر مقدار قرار گرفت.

حالت فنري

الاستيسيته از ديدگاه حسي عبارت است از درجه يا شدتي كه نمونه بعد از فشار جزئي بين زبان و سقف دهان به شكل و اندازه اوليه خود برمي گردد. از ديدگاه مكانيكي مقدار تغيير شكلي است كه يک نمونه تغيير شكل يافته بعد از برداشتن نيرو به حالت اوليه اش برمي گردد. افزودن پودر پروتئين شير باعث افزايش حالت فنري شد اما اين افزايش از لحاظ آماري معني دار نبود. با افزودن پودر پروتئين به شير پنيرسازي مقدار حالت فنري پنير اكساكا افزايش يافت (كارو و همكاران  ۲۰۱۱). 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.

پيوستگي

پيوستگي بيانگر مقدار تغيير شكلي است كه در يک 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  T50مشاهده گرديد كه اختلاف آماري معني داري با تيمار  T0داشت. افزايش مقدار پروتئين و كاهش مقدار چربي منجر به افزايش استحكام پيوندهاي داخلي ذرات دلمه مي شود و نمونه در برابر فشارهاي وارده به آساني تغيير شكل نمي دهد.

كاربرد استارتر و رسانيدن

تفاوت آماري معني داري بين  pH و اسيديته نمونه پنير كم چرب و نمونه پنير كم چرب داراي لاكتوباسيلوس پاراكازئي و رسيده وجود ندارد. افزودن استارتر و رسانيدن بر روي طعم نمونه هم اثر معني داري نداشته است. از سوي ديگر مقدار سفتي، حالت صمغي و حالت آدامسي نمونه كم چرب داراي استارتر و رسيده به طور معني داري كاهش يافت. ارزيابان حسي به نمونه رسيده داراي استارتر نسبت به نمونه كم چرب امتياز بيشتري دادند كه به دليل كاهش سفتي و افزايش قابليت جويده شدن نمونه پنير بود.

نتيجه گيري

استاندارد كردن شير با پودر پروتئين شير منجر به توليد پنير لاكتيكي كم چرب و افزايش قابل توجه بازده توليد پنير لاكتيكي شد. اين در حالي است كه ساير روش هاي توليد پنير لاكتيكي 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 مكانيكي تفاوت هاي معنيداري را شاهد بود. تغييرات بافت منجر به كاهش امتياز بافت داده شده توسط ارزيابي كنندگان گرديد.

همچنين رنگ پنير تا حدودي تحت تاثير رنگ پودر قرار گرفته و باعث كاهش مطلوبيت شد. از سوي ديگر رسانيدن توسط لاكتوباسيلوس پاراكازئي منجر به بهبود ويژگي هاي بافتي پنير كم چرب شد.

به نظر مي رسد كه استاندارد كردن شير با پودر پروتئين شير روش مناسبي براي توليد پنير لاكتيكي كم چرب با ويژگي هاي مطلوب و راندمان بالا است اما لازم است تحقيقات بيشتري در خصوص كاربرد روش هاي ممكن براي بهبود ويژگي هاي پنيرتوليدي و افزايش مشتري پسندي آن صورت گيرد.

كاربرد پودر پروتئين شير در توليد پنير لاكتيكي كم چرب
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