کنجاك و زانتان و بهینه سازي فرمولاسیون تولید پنیر پروسس

۱۳ بهمن, ۱۴۰۰

کنجاك و زانتان و بهینه سازي فرمولاسیون تولید پنیر پروسس

در این مقاله به بهینه سازي فرمولاسیون تولید پنیر پروسس پخش پذیر با استفاده از هیدروکلوئیدهاي کنجاك و زانتان می پردازیم.

در این تحقیق اثر مقادیر مختلف کره پاستوریزه ( ۳تا  ۹درصد) و هیدروکلوئیدهاي کنجاك (۰تا  ۰/۴درصد) و زانتان ( ۰تا  ۰/۴درصد) بر ویژگی هاي سفتی، طعم، پخش پذیري، رنگ، پذیرش کلی و  pH پنیر پروسس پخش پذیر بررسی شد.

چکیده ی مقاله:

نتایج در قالب طرح مرکب مرکزي  (CCD)  بررسی و به روش سطح پاسخ  ( RSM)  مدل سازي و تجزیه وتحلیل شد. ضریب تبیین براي مدل هاي رگرسیون بر ازش شده سفتی، طعم، پخش پذیري، رنگ، پذیرش کلی و  pH به ترتیب ،۰/۸۸۶ ،۰/۹۵۹ ،۰/۸۵۲ ،۰/۸۳۴  ۰/۸۱۳ و  ۰/۸۷۱ بود، ضمن اینکه فاکتور عدم برازش براي مدل تمامی صفات معنی دار نبود . بنابراین صحت مدل براي برازش اطلاعات تأیید گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، اثر افزودن هیدروکلوئیدهاي یاد شده و مقادیر مختلف کره بر ویژگی هاي حسی و شیمیایی پنیر پروسس پخش پذیر در سطوح مختلف معنی دار بود. نقطۀ بهینۀ متغیرهاي تولید براي دست یافتن به پنیري که حتی الامکان کمترین امتیاز سفتی و بیشترین مجموع امتیاز طعم، پخش پذیري، رنگ و پذیرش کلی و نیز  pH مناسب را داشته باشد،  ۰/۰۶۶ درصد کنجاك،  ۰/۰۲۴ درصد زانتان و  ۸/۵۳ درصد می باشد. چنین محصولی داراي امتیاز سفتی  ،۲/۸۸ امتیاز طعم  ،۳/۹۹امتیاز رنگ  ،۴/۱۱ امتیاز پخش پذیري  ،۴/۸۸امتیاز پذیرش کلی  ۴/۰۳ و درنهایت  pH: 5/51 و عدد مطلوبیت  ۹۳/۰۶ درصد بود.

مقدمه

پنیر چیست؟

پنیر نوعی شیر تغلیظ شده است که عمده مواد جامد آن را پروتئین (به خصوص کازئین) و چربی تشکیل می دهد. به دلیل تنوع زیاد این محصول، نمی توان تعریف دقیق و فراگیري براي آن بیان نمود.

تعریف پنیر پروسس:

پنیر پروسس که با پنیر طبیعی متفاوت بوده محصولی است لبنی که در حقیقت به طور مستقیم از شیر ساخته نمی شود. بااین وجود، جزء اصلی پنیرپروسس، پنیر طبیعی می باشد. این نوع پنیر در اثر مخلوط کردن پنیرهاي طبیعی با درجه هاي رسیدگی و سنین مختلف به دست می آید. این امر با استفاده از نمک هاي امولسیون کننده و ترکیبات غیر لبنی دیگر، همراه با حرارت دهی و هم زدن مداوم ( تا رسیدن به ساختاري یکنواخت) صورت میگیرد.

در تولید پنیر پروسس، شماري از تغییرات فیزیکوشیمیایی سبب تبدیل شبکۀ پنیر طبیعی به محصولی با ویژگی هاي بافتی متفاوت میشوند. برحسب نوع پنیر پروسس،  ۵۱ تا بیش از  ۸۰ درصد از آن را پنیر معمولی تشکیل میدهد.  پنیرهاي پروسس براساس حداقل چربی، حداکثر رطوبت و حداقل  pH مورد نیاز و نیز براساس مقدار و تعداد اجزاي اختیاري که استفاده از آنها در آن گروه از پنیر پروسس مجاز شمرده شده است، از هم متمایز میشوند.

سه گروه مهم پنیر پروسس

به این ترتیب سه گروه مهم پنیر پروسس که توسط قوانین فدرال توصیف شده اند، عبارتند از:

  1. پنیر پروسس پاستوریزه
  2. پنیر پروسس غذایی پاستوریزه
  3. پنیر پروسس پاستوریزة پخش پذیر

 

سایر عوامل و اجزا در تهیه پنیر پروسس

تولیدکنندگان پنیر پروسس مجاز به استفاده از منابع پروتئینی و چربی غیرلبنی هستند که می توانند به نسبت معینی جایگزین گردند.

عوامل اصلی و اختیاري دیگري که در تهیۀ پنیر پروسس برحسب نوع آن مورد استفاده قرار می گیرد، عبارت از:

  1. اجزاي لبنی
  2. نمک هاي امولسیون کننده
  3. پایدارکننده ها
  4. طعم دهنده ها
  5. عوامل اسیدي کننده
  6. شیرین کننده
  7. رنگ
  8. نگهدارنده
  9. سبزي
  10. میوه
  11. گوشت
  12. آجیل
  13. آب

پنیر پروسس پخش پذیر

در میان انواع مختلف پنیر پروسس، پنیر پروسس پخش پذیر، پنیر پروسسی است که داراي مواد افزودنی از قبیل هیدروکلوئیدهاي نوع غذایی مانند صمغ گوار، صمغ زانتان، کربوکسی متیل سلولز، کاراگینان و قندهاي طبیعی و عوامل شیرین کنندة مجاز می باشد، به نحوي که قابلیت مالیدن یا پهن شدن بر نان را دارد (استاندارد ملی ایران،  ۱۳۹۱).

نمک هاي امولسیون کننده فسفاته

در تولید پنیر پروسس، نمک هاي امولسیون کننده فسفاته نقش مهمی در تولید محصولی یکنواخت با ویژگی هاي فیزیکی و حسی مناسب ایفا می کنند. با این وجود استفاده بیش از حد از این نمک ها ممکن است منجر به بروز بسیاري از بیماريها در انسان گردد. از این رو با در نظر گرفتن کیفیت محصول و صرفه جویی در هزینه میتوان از انواع هیدروکلوئیدهاي مناسب استفاده کرد.

استفاده از صمغ ها و هیدروکلوئیدها

برطبق قوانین فدرال ایالات متحده، استفاده از صمغ ها و هیدروکلوئیدها در سطوح کمتر از  ۰/۸ درصد در پنیر پروسس پخش پذیر مجاز شمرده می شود. ازآنجا که پنیر پروسس پخش پذیر محتواي رطوبت بالایی دارد (تا حدود  ۶۰درصد)، مهمترین عملکرد صمغ در این نوع پنیر برقراري اتصال با آب و ایجاد غلظت یا ویسکوزیتۀ مناسب در محصول و نیز بهتر کردن احساس دهانی است.

افزودن هیدروکلوئیدها سبب افزایش استحکام و کاهش ذوب پذیري شده و اثرات متفاوتی در قابلیت پخش پذیري دارد. انتخاب صمغ ها بستگی به قابلیت پراکندگی، حلالیت، رفتار هیدراتاسیون، قابلیت نگهداري آب، ویسکوزیتۀ پخت و سازگاري با پروتئین هاي شیر و دیگر ترکیبات موجود در پنیر پروسس دارد.

تأثیر افزودن کاپا- و یوتا-کاراگینان را بر خصوصیات ویسکوالاستیک پنیر پروسس بررسی کرده و نشان دادند، افزایش غلظت هر دو هیدروکلوئید نامبرده سبب افزایش سفتی پنیر حاصله شده و دراین میان یوتا-کاراگینان در مقایسه با کاپا-کاراگینان مؤثرتر بوده است. بررسی هاي صورت گرفته درخصوص تأثیر نشاسته هاي مختلف بر خصوصیات رئولوژیکی و ریز ساختاري پنیر پروسس نیز نشان دادند، جایگزینی بخشی از پروتئین پنیر با نشاستۀ سیب زمینی، بیشترین اثر را در خصوصیات بافتی پنیر پروسس به ویژه قوام آن دارا بوده است.

به علاوه، علیرغم اثر نشاسته در بهبود ویژگی هاي حسی و طعم نمونه هاي پنیر با پروتئین کم، غلظت هاي بالاي نشاسته سبب بروز بافت خمیري نمونه ها و چسبندگی آنها به در دیگ میشود.تأثیر افزودن پکتین را بر خصوصیات ویسکوالاستیک پنیرهاي پروسس با  ۴۰ و  ۵۰درصد ماده خشک پس از  ۴۲ روز نگهداري در دماي ۶±۲ درجۀ سانتیگراد بررسی کردند. نتایج نشان داد که نمونه هاي حاوي پکتین، بیشترین میزان سفتی و کمترین مالش پذیري را در مقایسه با نمونه هاي پنیر پروسس فاقد پکتین داشتند. همبستگی استحکام پنیر پروسس با غلظت پکتین به صورت خطی بود. ظاهر و طعم پنیرهاي پروسس حاوي پکتین نیز مطلوب بود.

امکان استفاده از هیدروکلوئیدها را به عنوان جایگزین نمک هاي امولسیفایر، سیترات و فسفات در تولید پنیر پروسس مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه تأثیر صمغ لوبیاي اقاقیا  (LBG) کاراگینان، پکتین با درجۀ متوکسیل پایین و نشاستۀ اصلاح شده بررسی شد.

نتایج حاصله حاکی ازآن بود که  ، LBG پکتین با درجۀ متوکسیل پایین و نشاستۀ اصلاح شده را نمی توان به عنوان جایگزین نمک هاي امولسیفایر معرفی کرد؛ ازطرفی، کاپا- و یوتا-کاراگینان جایگزین هاي مناسبی براي نمک هاي امولسیون کننده هستند و موجب افزایش قوام و بهبود بافت پنیر حاصله میشوند.

تحقیقات گیوه چی:

بررسی انجام شده توسط گیوه چی و همکاران نشان داد درصورت افزودن مقادیر مختلف صمغ گوار و کاراگینان و استفاده از کنسانتره پروتئینی آب پنیر در فرمولاسیون پنیر پروسس کم چرب، صمغ گوار به میزان  ۰/۲ درصد به همراه  ۱درصد پروتئین تغلیظ شده آب پنیر، بالاترین امتیاز طعم را خواهد داشت.

افزایش میزان صمغ دانۀ ریحان:

در تحقیقی دیگر توسط ( Hosseini  -Parvar و همکاران ۲۰۱۵)، درخصوص ویژگی هاي ریزساختار، رئولوژي و بافتی پنیر پروسس حاصل از کازئین انعقادي و صمغ دانۀ ریحان ( LBG ) مشخص شد، افزایش میزان صمغ دانۀ ریحان، باعث افزایش رفتار الاستیک در ساختمان پنیر پروسس شده و سفتی بیشتري در محصول ایجاد میکند ولی خصوصیات ذوب پنیر را کمی کاهش میدهد.

کنجاك گلوکومانان (KGM)

از دیگر صمغ هاي قابل استفاده در فراورده هاي غذایی، کنجاك گلوکومانان (KGM) می باشد. این صمغ از غده هاي ( از خانواده Amorphophallus Konjac) گیاه  Araceae استحصال می گردد. این پلی ساکارید خنثی به خاطر توانایی جذب آب بالا، به عنوان تشکیل دهنده ژل و عامل سفت کننده در غذاهاي سنتی آسیایی استفاده می شود.  به علاوه، از آن به عنوان یکی از ویسکوزترین فیبرهاي رژیمی یاد میکنند. استفاده آن در کشورهاي غربی به عنوان یک جز در غذاهاي فراسودمند روبه گسترش است.

محصولات کنجاك توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) در لیست  ۱۰غذاي سالم برتر قرارگرفته اند. همچنین استفاده از آن به عنوان یک افزودنی غذایی در اروپا مجاز شناخته شده است و به عنوان توسط سازمان غذا و دارو (FDA) طبقه بندي میگردد.

استفاده از کنجاك به خاطر نقش مهم آن در کنترل وزن، اصلاح متابولیسم میکروبی روده، خارج ساختن رادیکال هاي آزاد، ممانعت از رشد تومورهاي نهفته و پیشرفتۀ نادر، بسیار مورد توجه است . صمغ کنجاك در ترکیب با سایر صمغ ها ازجمله زانتان، ژل هاي بسیار الاستیک و برگشت پذیر در حضور حرارت، به وجود می آورد ترکیب این دو صمغ، در گوشت و ماهی هاي فراوري شده استفاده شده و الاستیسیتۀ حاصل از این دو هیدروکلوئید به همراه نشاسته، براي پنیرهاي عمل آوري شده بسیار مناسب می باشد.

ویژگی هاي هم افزایی کنجاك در ترکیب با سلولز میکرو کریستاله و زانتان احساس دهانی خام هاي و قوي در محصولاتی که چربی آنها کاهش یافته و یا درمحصولات با چربی بدلی ایجاد میکند .

علیرغم پتانسیل بالاي صمغ کنجاك براي استفاده در فراورده هاي لبنی، متأسفانه تاکنون درخصوص استفاده از آن در تولید پنیر پروسس و به ویژه تولید پنیر پروسس پخش پذیر، تحقیقی صورت نگرفته است و عملاً هیچ گونه سابقۀ قبلی براي اجراي این طرح در داخل و خارج کشور وجود ندارد، لذا این طرح با هدف استفاده از پنیرهاي تولید شده در ایران در فرمولاسیون پنیر پروسس پخش پذیر، به مرحلۀ اجرا درآمد. همچنین به دلیل اثرات هما فزایی هیدروکلوئیدهاي کنجاك و زانتان در تشکیل ژل هاي قوي و احتمال اثر مثبت این هم افزایی بر ویژگی هاي پنیر پروسس پخش پذیر، استفاده همزمان این دو هیدروکلوئید، در این تحقیق مورد بررسی قرارگرفت.

مواد و روشها

پنیر سفید فراپالایش ( ۴-۷روز پس از تولید)،  پنیرخامه اي ( ۴-۷روز پس از تولید)، (کره پاستوریزة شیرین بدون نمک از شرکت فرآورده هاي لبنی پالود پارسیان نیشابور )، شیر خشک بدون چربی ساخت شرکت فونترا نیوزیلند و پودر پروتئین تغلیظ شده شیر ساخت شرکت   Emmi فرانسه تهیه گردید. ترکیبات فسفاته و سیتراته ( S9 ) از شرکت جوها ( ,JOHA  آلمان) ، همچنین (Benckiser-Knapsack, Ladenburg) هیدروکلوئیدهاي زانتان و کنجاك به شکل تجاري از شرکت فودکم ساخت چین و پودر لاکتوز و نمک طعام از شرکت سیگما آلدریچ تهیه شدند.

تولید پنیر پروسس پخش پذیر تیمارهاي مختلف محصول در این تحقیق، توسط دستگاه ترمو میکسر (مدل  Mycook 1.8 به ظرفیت حداکثر  ۲ لیتر ساخت کشور اسپانیا ) تهیه شدند.

ابتدا پنیر سفید فراپالایش به صورت مکعب هاي تقریباً ۵×۵×۵ سانتی متري بریده شده و در داخل حمام آبگرم  ۴۵ تا  ۵۰درجۀ سانتیگراد جهت ایجاد بافتی یکنواخت همگن شد. سپس به داخل کاسۀ دستگاه پخت ریخته شده و در دماي  ۴۵ تا  ۵۰درجۀ سانتیگراد به مدت  ۱دقیقه با سرعت مرحلۀ سه دستگاه (حدوداً  ۲۱۶۰دور در دقیقه) تا رسیدن به بافتی خمیري شکل، به طور مداوم حرارت دهی و همزده شد، سپس زمان دستگاه روي عدد  ۱۵دقیقه تنظیم شده و درحین فراوري و افزایش دما به صورت تدریجی، ابتدا کره و پنیر خامه اي و سپس ترکیبات پودري شامل هیدروکلوئیدهاي کنجاك، زانتان، سیترات سدیم، نمک فسفاته، شیرخشک بدون چربی، پودر پروتئین تغلیظ شده شیر، نمک طعام و درصورت لزوم پودر لاکتوز، در مقادیر توزین شده جهت تیمارهاي مختلف، ازطریق درپوش بالایی وارد کاسۀ اصلی دستگاه پخت شد و دماي دستگاه روي ۸۰ درجۀ سانتیگراد و سرعت دستگاه روي مرحلۀ ۷ (حدود  ۶۰۹۰دور در دقیقه) تنظیم گردید.

 

ادامۀ فراوري تا دقیقه  ،۱۵در دماي  ۸۰درجۀ سانتیگراد و سرعت  ۶۰۹۰ دور در دقیقه صورت پذیرفت. در پایان زمان فراوري، دستگاه به صورت اتوماتیک خاموش شده و محصول به داخل ظروف  ۳۰۰ گرمی مستطیل شکل مخصوص پنیر که از جنس پلی پروپیلن بوده انتقال یافته و به صورت غیرقابل نفوذ دربندي شده و به یخچال با دماي  ۶±۲ درجۀ سانت یگراد جهت انجام آزمون هاي مورد نظر انتقال یافت. شایان ذکر است که مقدار تولید پنیر پروسس پخش پذیر در هربخش، تقریباً  ۱۲۰۰ گرم بود.

روش هاي انجام آزمایش ها

ویژگی هاي حسی شامل:

سفتی، طعم، رنگ،  پخش پذیري و پذیرش کلی با استفاده از آزمون چشایی به روش هدونیک  ۵نقطه اي ( از خیلی بد  ۱تا خیلی خوب  ۵) مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون توسط  ۶ نفر داور آموزش دیده از بین متخصصان شاغل در کارخانه بهین آزما شیراز انجام گرفت .

اندازه گیري  pH نیز براساس استاندارد ملی ایران به شماره  ،(۱۳۸۵) ۲۸۵۲ انجام شد. شایان ذکر است با توجه به اهمیت تأثیر میزان ماده خشک کل و میزان پروتئین بر ویژگی هاي محصول، مقدار این دو فاکتور در بین همۀ تیمارها، ثابت درنظر گرفته شد، به گونه اي که میزان پروتئین براي کل تیمارها از  ۱۲/۱۰تا  ۱۲/۴۷درصد و براي ماده خشک کل از ۳۹/۱۵ تا  ۴۱/۷۷ درصد متغیر بود. همچنین ازآنجا که مقادیر چربی در بین تیمارها مختلف بوده است و این امر در میزان ماده خشک کل محصول تأثیر می گذارد؛ ازاین رو در تیمارهایی که با کمبود ماده خشک مواجه بودند از پودر لاکتوز براي جبران مادة خشک استفاده شد.

طرح آزمایش و آنالیز آماري

تیمارهاي تولید در قالب طرح مرکب مرکزي (۱CCD) با  ۶تکرار در نقطۀ مرکزي براي  ۳ متغیر و در سه سطح انجام شدند به صورتی که تعداد کل تیمارها ۲۰تیمار شد.

نتایج با استفاده از نرم افزار به روشDesign–Expert (version 9.0.6) آماري سطح پاسخ  (۲R.S.M) آنالیز شد و هریک از متغیرهاي پاسخ ( سفتی، طعم، رنگ، پخش پذیري، پذیرش کلی و pH ) در قالب مدل رگرسیون چند جمله اي زیر به صورت تابعی از متغیرهاي مستقل ارائه شدند:

Y=K+AX1+ BX2+ CX3+ A2X12+ B2X22+ C2X32+ABX1X2+ACX1X3+BCX2X3+A2BX12X2+ A2CX12X3+AB2X1X22+ ABCX1X2X3

که در آن  Yعبارت است از متغیر تابع یا پاسخ،  X2 ,X1و  X 3 سطوح کد بندي شده متغیرهاي مستقل،  kمقدار ثابت (مقدار پاسخ درحالتی که متغیرهاي مستقل در نقطۀ مرکزي یعنی صفر قرار دارند)،  B ،Aو  Cاثرات خطی،  B2 ،A2و  C2 اثرات درجۀ دوم و سایر ضرایب اثرات متقابل می باشند. با استفاده از جدول آنالیز واریانس ۳ معنی دار بودن اثرات خطی، درجۀ دوم و متقابل ضرایب مدل رگرسیون براي هر پاسخ در سطوح  ۰/۰۱ ،۰/۰۵و  ۰/۰۰۱درصد بررسی گردید.

نتایح و بحث

 مدل سازي

براي اثر متغیرهاي مستقل روي صفات مورد آزمایش بررسی صحت مدل از ضریب تبیین (R2) و تست عدم برازش استفاده گردید. ضریب تبیین عبارت است از نسبت مجموع مربعات تشریح شده به مجموع مربعات کل و مقدار عددي آن بین صفر و  ۱تغییر میکند. R2 مساوي  ،۱یعنی مدل همۀ داده هاي آزمایشی را برآورد میکند و  R2 مساوي صفر یعنی این که برآورد مدل کاملاً اشتباه است.

براي آنکه یک مدل توانایی خوبی براي برازش اطلاعات داشته باشد لازم است که  R 2 بالاي  ۰/۸ باشد. در این تحقیق مقادیر ضریب تبیین براي سفتی، طعم، پخش پذیري، رنگ، پذیرش کلی و ،۰/۸۸۶ ،۰/۹۵۹ ،۰/۸۵۲ ،۰/۸۳۴  به ترتیبpH   ۰/۸۷۱ ،۰/۸۱۳بود. ازطرفی معنی دار بودن عدم برازش براي یک مدل بیانگر این است که نقاط به خوبی اطراف مدل قرار نگرفته و درنتیجه نمی توان از مدل براي پیشگویی مقادیر متغیرهاي تابع استفاده نمود.

عدم برازش براي کلیۀ صفات اندازه گیري شده در سطح اطمینان  ۹۵ درصد معنی دار نمی باشد. بنابراین بالا بودن ضریب تبیین و معنی دار نبودن عدم برازش براي تمامی پاسخ ها صحت مدل را براي برازش اطلاعات تأیید میکند. براي مشاهده بهتر نمودارهاي سطح پاسخ ۱براي هر صفت رسم گردید. در هر نمودار اثر  ۲متغیر درحالتی که متغیر سوم در نقطۀ مرکزي (Xi=0) قرار دارد بررسی شده است.

اثر متغیرها بر امتیاز حسی سفتی

اثر افزودن صمغ زانتان در سطح  ۰/۰۰۱ درصد و اثر افزودن صمغ کنجاك در سطح  ۰/۰۱ درصد و اثر افزودن کره در سطح  ۰/۰۵ درصد بر سفتی پنیر پروسس پخش پذیر معنی دار بوده است. همچنین نتایج نشان دادند که اثر متقابل افزودن صمغ کنجاك و کره و نیز اثر افزودن صمغ کنجاك و صمغ زانتان بر سفتی پنیر پروسس معنی دار می باشد و این امر درحالی است که اثر متقابل افزودن صمغ زانتان و کره معنی دار نبود.

تأثیر افزودن صمغ کنجاك و صمغ زانتان را بر نمره سفتی پنیر پروسس پخش پذیر در شرایطی که میزان کره در فرمولاسیون در نقطۀ مرکزي ( ۶درصد) ثابت نگه داشته شده نشان میدهد.

با افزایش همزمان میزان هر  ۲ نوع صمغ کنجاك و زانتان، سفتی پنیر نیز به صورت خطی افزایش می یابد و بالعکس در مقادیر حداقل (صفر درصد) از هر دو صمغ نام برده، امتیاز سفتی پنیر نیز به حداقل خود رسیده است. این پدیده را میتوان اینطور توجیه کرد که تبدیل زانتان از ساختار نامنظم رشته اي به ساختار هلیکس باعث به هم پیوستن زانتان و کنجاك میشود.

تأثیر افزودن صمغ زانتان و کره بر نمرة سفتی پنیر پروسس پخش پذیر در شرایطی که میزان صمغ کنجاك در فرمولاسیون در نقطۀ مرکزي  (۰/۲درصد) ثابت نگهداشته شده است بیانگر این است که با افزایش مقدار کره از  ۳به  ۹درصد و نیز با افزایش مقدار صمغ زانتان از صفر تا میزان حداکثر آن ( ۰/۴درصد)، امتیاز سفتی محصول افزایش می یابد. علت این امر را میتوان به اثر متقابل افزودن صمغ زانتان و کره در محتواي رطوبت پنیر نسبت داد.

اثر نرم کنندگی چربی روي بافت پنیر

به طورکلی، اثر نرم کنندگی چربی روي بافت پنیر پروسس توسط محققین زیادي مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده با نتایج تحقیق هاي پیشین، که افزودن  ۱درصد ژلاتین منجر به افزایش معنی دار سفتی خامه شد، مطابقت داشت (فرحناکی و همکاران). همچنین در ارزیابی حسی پنیر سفید کم چرب، تیمار حاوي ۰/۰۷ درصد کنجاك بالاترین امتیاز بافت را به نسبت تیمارهایی با  ۰/۵و  ۰/۰۲درصد از این صمغ داشت.

 اثر متغیرها بر امتیاز حسی طعم

اثر افزودن صمغ زانتان بر طعم پنیر پروسس در سطح  ۰/۰۱معنی دار بود، درحالیکه افزودن صمغ کنجاك بر طعم این نوع پنیر اثر معنی داري نداشت. افزایش مقدار چربی نیز اثر معنی داري بر طعم پنیر پروسس پخش پذیر در سطح  ۰/۰۱نشان داد. به علاوه، اثر متقابل صمغ هاي کنجاك و زانتان در سطح  ۰/۰۱نیز معنی دار بود.

تأثیر خطی افزودن صمغ هاي کنجاك و زانتان بر طعم پنیر پروسس، در شرایط مقدار ثابت کره در نقطۀ مرکزي (۶درصد)،  نشان داد، که افزایش مقدار صمغ کنجاك از صفر درصد به مقدار حداکثر آن (۰/۴ درصد) منجر به افزایش امتیاز طعم پنیر پروسس شد.

با افزایش مقدار کره، امتیاز طعم به صورت خطی افزایش یافته است و این امر درحالی است که  با افزایش مقدار صمغ زانتان، نمره طعم کاهش می یابد و این نتایج در شرایطی است که میزان صمغ کنجاك در نقطۀ مرکزي ( ۰/۲درصد) ثابت نگه داشته شده است. بدیهی است چربی شیر تأثیر عمده اي بر طعم پنیر دارد  و پنیرهاي با چربی کمتر داراي طعم ضعیف تري هستند که عمدتاً به دلیل رطوبت بیشتر این پنیرها و کمتر شدن سهم چربی در طعم کلی پنیر است. پژوهش  kocaو  (۲۰۰۴) Metin نیز دلالت بر کسب امتیاز طعم بیشتر توسط نمونۀ پرچرب دارد.

اثر متغیرها بر امتیاز حسی پخش پذیري

تأثیر افزودن هریک از صمغ هاي کنجاك و زانتان بر امتیاز پخش پذیري پنیر در سطح  ۰/۰۰۱ معنی دار بود. ازطرفی افزودن کره نیز بر خاصیت پخش پذیري این نوع پنیر در سطح  ۰/۰۵ تأثیري معنی دار داشت. اثرات متقابل افزودن صمغ هاي کنجاك و زانتان (در سطح ۰/۰۰۱) و همچنین صمغ کنجاك و کره (در سطح ۰/۰۵) بر خاصیت گسترش پذیري پنیر نیز معنی دار بود. به علاوه، اثر درجۀ دوم افزودن هر  ۲ صمغ نیز در سطح  ۰/۰۱ معنی دار بود. افزایش مقدار هریک از  صمغ هاي کنجاك و زانتان، در شرایط مقدار ثابت کره در نقطـۀ مرکـزي ( ۶درصـد) ، اثـري منفـی بـر گسترش پذیري پنیر پروسس نشان داد.

نتایج مشابه توسط ( Macků و همکاران  ۲۰۰۸) نشان داد که نمونه هاي حاوي پکتین بیشترین میزان سفتی و کمترین مالش پذیري را در مقایسه با نمونه هاي پنیر پروسس فاقد پکتین داشتند. در مقادیر ثابت صمغ زانتان در نقطۀ مرکزي ( ۰/۲درصد)، افزودن صمغ کنجاك برخلاف کره، منجر به کاهش خاصیت گسترش پذیري پنیر شد.

اثر متغیرها بر امتیاز حسی رنگ

نتایج نشان داد، برخلاف اثر معنی دار افزودن صمغ کنجاك و کره بر امتیاز رنگ پنیر پروسس پخش پذیر در سطح  ،۰/۰۰۱ افزودن صمغ زانتان به پنیر اثر معنی داري نداشت. همچنین اثرات متقابل و درجۀ دوم هریک از متغیرهاي مورد بررسی بر امتیاز رنگ پنیر معنی دار نبود. تأثیر خطی افزایش مقدار کره و صمغ زانتان بر امتیاز رنگ پنیر پروسس پخش پذیر، در شرایط مقادیر ثابت صمغ کنجاك در نقطۀ مرکزي  ۰/۲درصد نشان داده شده است.

به علاوه، اثر معکوس افزایش صمغ کنجاك بر امتیاز رنگ پنیر و نیز تأثیر خطی افزایش مقدار کره بر روند عمومی افزایش امتیاز رنگ  نمایان است.

اثر متغیرها بر امتیاز حسی پذیرش کلی

افزودن صمغ کنجاك (در سطح  ۰/۰۵) و نیز افزودن صمغ زانتان و کره ( در سطح  ۰/۰۱) در پذیرش کلی پنیر پروسس پخش پذیر تأثیر معنی داري داشتند. به علاوه، اثر متقابل متغیرها بر امتیاز پذیرش کلی این محصول ازنظر ارزیابان حسی معنی دار نبود.  در مقادیر ثابتی از صمغ کنجاك در نقطۀ مرکزي ( ۰/۲درصد) ، امتیاز پذیرش کلی محصول با افزایش مقدار کره به طور خطی افزایش یافت، درحالی که این امتیاز درصورت افزودن صمغ زانتان، روندي کاهشی از خود نشان داد. ازطرفی در مقادیر ثابتی از صمغ زانتان در نقطۀ مرکزي (۰/۲ درصد)، افزایش مقدار کره برخلاف صمغ کنجاك منجر به افزایش امتیاز پذیرش کلی محصول شد.

در بررسـی صورت گرفتـه توسـط  Ghanbari و همکاران (۲۰۱۱) نیز نمونه هاي پنیر با چربی بالاتر داراي امتیاز پذیرش کلی بیشتري بودند.

 اثر متغیرها بر pH

pHنهایی پنیر پروسس نقش بسیار مهمی در ساختار نهایی و خصوصیات عملکردي این محصول ایفا میکند.

افزودن صمغ زانتان (در سطح  ،۰/۰۰۱) صمغ کنجاك (در سطح  ۰/۰۱) و کره ( در سطح  ۰/۰۵) در تغییر  pH پنیر پروسس پخش پذیر اثرات معنی داري داشتند. به علاوه، اثر متقابل مقدار کره و زانتان در تغییرات  pH این نوع پنیر در سطح  ۰/۰۵معنی دار بود. ازطرفی افزایش مقادیر صمغ هاي کنجاك و زانتان در مقادیر ثابت کره در نقطۀ مرکزي ( ۶درصد) ، منجر به کاهش pH محصول شد  به علاوه، در مقادیر ثابتی از صمغ کنجاك در نقطۀ مرکزي ( ۰/۲درصد)، افزایش غلظت صمغ زانتان برخلاف کره نیز منجر به روند نسبتاً نزولی در تغییرات  pHشد.. قنبري شندي و همکاران  (۱۳۹۰) نیز تأثیر کاهش مقدار چربی را در کاهش  pH و افزایش اسیدیتۀ ۲ نمونه پنیر سفید پرچرب و پنیر سفید با چربی کاهشی افته تأیید کردند. ضمن اینکه آنها دریافتند که در نمونه هاي با چربی کاهش یافته افزایش غلظت صمغ زانتان منجر به افزایش اسیدیته و کاهش pH گردید.

تعیین نقاط بهینۀ فرایند تولید

یکی از کاربردهاي اصلی روش سطح پاسخ، بهینه سازي متغیرهاي فرایند تولید می باشد. بهینه سازي متغیرها به گونه اي صورت میگیرد که مجموع پاسخ ها بیشترین امتیاز ممکن را دریافت نمایند. دراین تحقیق یافتن مقادیري از کنجاك (در دامنۀ  ۰تا ۰/۴درصد)، زانتان (در دامنۀ  ۰تا  ۰/۴درصد) و کره (در دامنۀ  ۳تا  ۹درصد) به گونه اي که پنیر حاصل حتی الامکان کمترین امتیاز سفتی و بیشترین امتیاز طعم، رنگ، پخش پذیري و پذیرش کلی و نیز pH مناسب را داشته باشد، مدنظر بوده است. البته با توجه به تفاوت اهمیت صفات مذکور، به ترتیب فاکتور ( به۱۰۰ ً )مجموعا۱۵  و۲۰ ،۲۰ ،۱۵ ،۱۵ ،۱۵ وزنی هرکدام داده شد. نقاط بهینه براي فرایند تولید پنیر پروسس پخش پذیر، کنجاك  ۰/۰۶۶درصد، زانتان ۰/۰۲۴درصد و کره پاستوریزه حیوانی  ۸/۵۳درصد به دست آمد.

لازم به ذکر است براي هرکدام از متغیرهاي تولید، دامنۀ بهینه را نیز میتوان به دست آورد که با روي هم قراردادن نمودارهاي سطح پاسخ براي کلیۀ پاسخ ها در محدوده مورد نظر و رسم نمودار کانتور ۲ب ه دست می آید. دامنۀ بهینۀ فرایند تولید را براي  ۲متغیر درصد کنجاك و درصد زانتان در شرایطی که مقدار کره مصرفی در نقطۀ بهینه  ۸/۵۳درصد ثابت نگه داشته شده است. تاکنون هیچ گونه تحقیق جامعی درخصوص افزودن هیدروکلوئیدهاي کنجاك و زانتان در فرمول پنیر پروسس پخش پذیر انجام نگرفته است، ضمن اینکه باوجود تحقیق هاي صورت گرفته روي انواعی از پنیر پروسس، این محصول در ایران تولید چندانی ندارد.

خوشبختانه دراین طرح با کنترل و بهینه سازي ترکیبـات مورد استفـاده، امکان استفـاده از ۲ هیدروکلوئید یاد شده در فرایند تولید پنیر پروسس پخش پذیر با فرمولاسیون مناسب فراهم گردید.

شایان ذکر است این طرح در  ۲ بخش مجزا انجام پذیرفته شد که بخش اول بررسی اثر متغیرها روي ویژگی هاي حسی و شیمیایی به صورت مقالۀ حاضر و نیز ویژگی هاي فیزیکی محصول (در طرحی مجزا) ، ارائه شد و در بخش دوم اثر دوره نگهداري روي ویژگی هاي بافتی و حسی و شیمیایی محصول مورد ارزیابی قرار گرفت (محروقی وهمکاران،۱۳۹۵و ۱۳۹۶).

نتیجه گیري

نتایج تحقیق حاضر نشان داد با کنترل شرایط تولید و فرمولاسیون پنیر پروسس پخش پذیر و نیز تشخیص نقاط بهینۀ تولید میتوان به محصولی دست یافت که از ویژگی هاي حسی و شیمیایی مطلوبی برخوردار بوده و مطابق استاندارد پنیر پروسس پخش پذیر باشد.

مقادیر  ۰/۰۶۶درصد از کنجاك،  ۰/۰۲۴درصد از زانتان و  ۸/ ۵۳درصد از کرة پاستوریزه حیوانی به عنوان نقاط بهینۀ متغیرها در فرایند تولید پنیر پروسس پخش پذیر شناخته شدند. به طوري که محصول نهایی داراي امتیاز سفتی  ،۲/۸۸ امتیاز طعم  ،۳/۹۹ امتیاز رنگ  ،۴/۱۱ امتیاز پخش پذیري  ،۴/۸۸ امتیاز پذیرش کلی  ۴/۰۳و  pH برابر  ۵/۵۱ و عدد مطلوبیت ۹۳/۰۶ درصد بود.

این تحقیق توسط   مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزي و منابع طبیعی خراسان رضوي، مشهد انجام شده است. با تشکر از زحمات ایشان.

اشتراک در تلگرام
, , , , , ,
Cresta Help Chat
Send via WhatsApp