سرخ کردن یکی از روش هاي مرسوم تهیه مواد غذایی در منازل، مؤسسات و کارخانجات تولید مواد غذایی است که به دو صورت سطحی و عمقی انجام میشود. یکی از مشهورترین محصولات شیرین حاصل از گندم که از طریق سرخ کردن تهیه می شود پیراشکی است. خوشمزگی و پرانرژي بودن این محصول باعث شده در بین محصولات شیرین حاصل از آرد گندم بسیار مورد توجه باشد. پیراشکی در امریکا بزرگترین محصول صبحانه اي در بین محصولات حاصل از گندم شیرین را به خود اختصاص داده و پس از محصولات سیب زمینی بیشترین مصرف را در بین انواع اسنک دارد. از سوی دیگر میزان روغن در مواد غذایی سرخ شده ممکن است به %۵۰ وزن کل ماده غذایی برسد. در این مقاله به بررسی تأثیر نوع پوشش هیدروکلوئیدی و افزودن آرد سویا بر ویژگی هاي شیمیایی و فیزیکی پیراشکی (و میزان جذب روغن در هنگام سرخ کردن) می‌پردازیم.
آنچه در این مطلب می‌خوانید:
از آنجایی که مصرف زیاد غذاهاي چرب براي سلامت انسان مضر است و می تواند منجر به بیماري هایی مانند افزایش کلسترول خون، افزایش فشار خون و افزایش خطر ابتلا به بیماري هاي قلبی- عروقی، چاقی و بر هم خوردن تعادل وزنی شود. مطالعات زیادي در رمینه کاهش جذب روغن طی فرآیند سرخ کردن انجام شده است.
برخی از روش هاي کاهش جذب روغن شامل:
- تغییر روش هاي سرخ کردن
- اصلاح محیط سرخ کردن
- اصلاح خصوصیات ماده غذایی
- اعمال دما و زمان بهینه سرخ کردن
- استفاده از روش ها خارج کردن روغن پس از سرخ کردن مانند تکاندن وچکانیدن
- استفاده از پیش فرآیندهای سرخ کردن و خمیرها
پوشش دار کردن
همانگونه که بیان شد، پوشش دار کردن یکی از راه هاي کاهش جذب روغن طی فرآیند سرخ کردن می باشد.
پوشش خوراکی چیست؟
پوشش خوراکی یک لایه پلیمري سطحی است که تخلخل سطح را کاهش می دهد و مانعی در مقابل ورود روغن به ماده غذایی ایجاد میکند. پوشش علاوه بر کاهش جذب روغن، خروج رطوبت را هم کاهش می دهد.
مهمترین خصوصیات یک پوشش
مهمترین خصوصیات یک پوشش، قابلیت تشکیل فیلم، پایداري حرارتی، خصوصیات انتقال روغن و رطوبت، کیفیت تغذیه ای و حسی آن است.
رایج ترین و کارامدترین پوشش ها
برخی از رایج ترین و کارامدترین پوشش هاي استفاده شده در فرآیند سرخ کردن مشتقات سلولز مانند هیدروکسی پروپیل سلولز( HPC ) متیل سلولز( MC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز(HPMC) هستند.
پوشش سلولزي قبل از سرخ کردن
مطالعات تجربی نشان داده اند که پوشش سلولزي قبل از سرخ کردن می تواند جذب روغن فرنچ فرایز را تا %۴۰ کاهش دهد.
سالوادور و همکارانش نشان دادند که متیل سلولز به طور مؤثري جذب روغن بسیاري از محصولات داراي پوشش خمیري را کاهش می دهد. آنها خمیر نشاسته پوشش دار و بدون پوشش را از نظر دفع رطوبت و جذب روغن مقایسه کردند، نتایج نشان داد جذب روغن محصول پوشش دار شده با متیل سلولز %۸۰ کاهش یافت ولی تأثیری معنی داري بر میزان رطوبت نهایی نداشت. همچنین پوشش متیل سلولز جذب روغن دیسک خمیر را کاهش داد .
صمغ کتیرا تراوه خشک شده طبیعی حاصل از گونه گیاهی Astragalus gummifer Labillardiere بوده، در فهرست هیدروکلوئیدهاي GRAS قرار دارد در آب سرد محلول بوده، محلولی با ویسکوزیته بسیار بالا تولید میکند که به عنوان پایدار کننده، امولسیون کننده، قوام دهنده، پوشش دهنده، ژل ساز، معلق ساز و جایگزین چربی کاربرد گسترده ای در صنایع غذایی و دارویی دارد.
تغییر خصوصیات ماده غذایی
از دیگر روش هاي کاهش جذب روغن تغییر خصوصیات ماده غذایی است. به دلیل خصوصیات چندگانه و متنوع سویا از مشتقات آن براي کاهش جذب روغن در محصولات سرخ شده استفاده شده است.
راینر و همکاران ایجاد و کاربرد فیلم پروتئین سویا را بر کاهش جذب روغن در غذاهاي سرخ شده در عمق بررسی کردند. نتایج نشان داد که میزان چربی پیراشکی پوشش دار به طور معنی داري کاهش یافت. آنها با جایگزین کردن آرد گندم با ایزوله پروتئین سویا توانستند میزان جذب روغن کلوچه سرخ شده را کاهش دهند. همچنین افزودن آرد سویا به فرمولاسیون خمیر مایع ناگت مرغ، جذب روغن را در طول سرخ کردن کاهش داد.
علاوه بر خصوصیات عملکردي یاد شده، پروتئین هاي موجود در سویا شامل اسیدهاي آمینه ضروري می باشند. همچنین این دانه منبع سرشاري از لیزین است.
به دلیل محدودیت پروتئین گندم از نظر اسیدهاي آمینه ریلین و متیونین، آرد سویا مکمل مناسبی براي آرد گندم به شمار می رود. سویا حاوي مقادیر قابل توجهی از املاح معدنی شامل کلسیم، آهن، سدیم، پتاسیم، روي و فسفر است. همچنین یا زوفلاون ها و فیتواسترول هاي موجود در سویا در پیش گیري از سرطان، پوکی استخوان و جلوگیري از بیماري ها قلبی-عروقی نقش مهمی دارند.
در این تحقیق تأثیر جایگزینی ۵ ،۰و %۱۰ آرد سویا با آرد گندم و استفاده از پوشش صمغ کتیرا و متیل سلولز بر و ویژگی های فیزیکوشیمیایی پیراشکی سرخ شده به روش عمیق بررسی شد. همچنین خصوصیات رئولوژیکی خمیر با استفاده از فارینوگرافی بررسی گردید .
تهیه محلول صمغ
محلول صمغ متیل سلولز (M71-40, Sigma ) با غلظت %۱ w/w مشابه روش سالوادور و همکاران (۲۰۰۸) تهیه شد. پودر متیل سلولز توزین شده، با آب سرد °۱۵مخلوط شده، به مدت ۱ساعت قبل از پوشش دهی به منظور جذب آب در حمام آب ۱۵°C نگهداري شد.
ورقه هاي صمغ کتیرا توسط آسیاب برقی (National K039131) پودر و الک شدند .(۰.۴۲۵ mm) پودر تهیه شده از ورقه های کتیرا با نسبت %۱ w/w به صورت تدریجی به آب ۲۵ °C اضافه شد. بلافاصله بر روی هم زن مغناطیسی قرار گرفت و ۱ساعت در دمای اتاق و دور ۷۰۰ pr m مخلوط شد. سپس به منظور جذب آب، به مدت ۲ ساعت قبل از پوشش دهی در دمای ۳ °Cیخچال قرار گرفت. محلول های صمغ به صورت روزانه تهیه می شدند.
تهیه خمیر
مواد مورد نیاز براي تهیه خمیر پیراشکی شامل، آرد گندم، آرد سویا، شیر خشک، مخمر، بکینگ پودر، شکر، کره، نمک، وانیل، تخم مرغ و آبلیمو از بازار محلی در مشهد خریداری شدند. مخلوط آرد گندم شامل %۲۵ آرد نرم و %۷۵آرد سخت با ،۵ ۰و %۱۰جایگزینی با آرد سویا تهیه شده، به همراه سایر مواد پودری شامل شیر خشک، نمک، وانیل و بکینگ پودر دوبار الک شدند (۰.۴۲۵ mm).
سپس به مدت ۵ دقیقه به همراه کره با مخلوط کن استاندارد الکتریکی (Hȕgel, No HG550TMEM) مخلوط شدند. سایر افزودنی ها اضافه شده، به مدت ۱۰دقیقه مخلوط کردن خمیر ادامه یافت. خمیر آماده شده به مدت ۴۵ دقیقه در دماي ۳۵ °C در دستگاه پروفر یا خودسازران ، ( LGH220) مرحله پروف را طی کرده سپس به صورت دستی با ضخامت ۱سانتیمتر پهن شد. آنگاه توسط قالب پیراشکی با قطر داخلی ۲/۹۵ سانتیمتر و قطر خارجی ۷/۶۰ سانتیمتر قالب زنی شده، قطعات خمیر به مدت ۱۵دقیقه در دمای ۳۵ °Cمرحله دوم پروف را سپري کردند.
سرخ کردن
پوشش دهی قطعات خمیر با محلول صمغ توسط برس قنادي انجام شد و سپس در یک سرخ کن خانگی ( Black 0) در دمای ۱۵۰ °C & و به مدت ۰، ۲، ۴ ،۶ و ۸ دقیقه سرخ شدند. نمونه شاهد بدون پوشش دهی سرخ شد. مخزن سرخ کن با ۱/۵لیتر روغن آفتابگردان (نینا، ایران) پر شده، به منظور تثبیت و پایدار شدن دماي روغن، ۱ساعت قبل از شروع سرخ کردن روشن شد. نمونه سرخ شده از سبد خارج شده، توسط کاغذ جاذب، روغن اضافی موجود روي سطح پیراشکی گرفته شده و به مدت ۳۰ دقیقه در دماي اتاق خنک شد.
تعویض روغن پس از ۴مرحله سرخ کردن انجام گرفت.
اندازه گیري خواص رئولوژیکی خمیر جهت تعیین میزان جذب آب آرد از دستگاه فارینوگراف استفاده شد.
خواص رئولوژیکی خمیر
خواص رئولوژیکی خمیر بخشی از خواص خمیر است که هنگام حرکت یا تغییر حالت از خود نشان می دهد.
فاکتورهاي جذب آب، زمان گسترش خمیر، مقاومت خمیر و زمان تضعیف خمیر مطابق استاندارد شماره ۳۲۴۶-۱ براي خمیر تهیه شده با و %۱۰ ۰ ،۵ جایگزینی آرد سویا اندازه گیری شد.
اندازه گیری رطوبت و چربی نمونه هاي سرخ شده و خنک شده به قطعات کوچکتر (۱۲-16g) بریده شدند و در آون هواي داغ ,(Memmert در۱۵۴ Beschickung- loading, model 100-800) دماي ۱۰۵ °Cبه مدت ۲۴ساعت خشک شده، اختلاف وزن نمونه ها نشان دهنده میزان رطوبت هر نمونه می باشد. نمونه خشک شده توسط آسیاب برقی خرد شده سپس توسط استخراج سوکسله به مدت ۴ ساعت با استفاده از حلال پترولیوم اتر، چربی آن استخراج گردید.
اختلاف وزن نشان دهنده میزان چربی نمونه می باشد. اندازه گیري حجم جهت اندازه گیري حجم از روش حجم سنجی توسط جابجایی دانه هاي ریز استفاده شد.
به این صورت که یک ظرف فلزي با حجم مشخص (Vc) را با ارزن پر کرده، توزین می نماییم (Wm+c) سپس پیراشکی را در ظرف قرار داده و روي آن ارزن ریخته مجدداً توزین می کنیم (Wt) همچنین وزن ظرف خالی و وزن پیراشکی را هم به دست می آوریم. بعد با استفاده از روابط حجم پیراشکی به دست می آید. آنالیز آماري کلیه آزمون ها با سه تکرار انجام گرفت و نتایج با استفاده از آزمون فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی و با استفاده از نرم افزار ( ،Minitab Ver.13) آنالیز شدند.
به منظور تعیین اثر هریک از تیمارها بر ویژگیهاي کی یف از آنالیز واریانس (ANOVA) استفاده گردید و مقایسه میانگین با استفاده از آزمون دانکن انجام گرفت.
آزمون فارینوگراف
جذب آب و سایر پارامترهاي رئولوژیکی مانند زمان ، مقاومت( Dough development time) گسترش خمیر خمیر (Stability) و زمان تضعیف خمیر ( Time to (breakdownتغییر نموده است. همانطور که مشاهده می شود، افزودن %۱۰آرد سویا به طور معنی دار جذب آب خمیر را افزایش داده است افزایش جذب آب باعث افزایش زمان ماندگاري و کاهش نسبی خروج رطوبت حین قرآیند می شود.
آنالیز آماري نتایج نشان داد جایگزینی آرد سویا با آرد گندم بر سایر فاکتورهاي به دست آمده از فارینو گرافی تأثیری معنیدار داشت. با افزایش درصد آرد سویا زمان گسترش خمیر افزایش یافته است که می تواند به دلیل افزایش پروتئین موجود در خمیر باشد، همزمان با افزایش مقاومت خمیر زمان تضعیف نیز افزایش یافته است. در این تحقیق عدد کیفی فارینوگراف مورد بررسی قرار نگرفته است با این وجود مطابق قمري و همکاران (۱۳۸۸) عدد کیفی فارینوگراف (FQN) با زمان تضعیف خمیر همبستگی مثبت و بالایی (۱/۰۰۰) دارد. بدین ترتیب میتوان گفت که با افزایش درصد آرد سویا تا % ، ۱۰جذب آب، زمان گسترش خمیر، مقاومت خمیر، زمان تضعیف خمیر و عدد کیفی فارینوگراف افزایش یافتند.
این تغییرات می تواند ناشی از افزایش درصد پروتئین آرد باشد به طوري که بر هم کنش پروتئین هاي آرد سویا و گلوتن گندم اثر تقویت کنندگی بر خمیر داشته است.
میزان رطوبت
مطابق انتظار، میزان رطوبت پیراشکی با افزایش زمان سرخ کردن به طور معنیداري کاهش یافت. این نتیجه با نتایج گزارش شده توسط بسیاري از محققان مطابقت داشت.
تأثیر افزودن آرد سویا و استفاده از پوشش بر رطوبت پیراشکی معنیدار نبود. دوگان و همکاران (۲۰۰۵) به نتیجه مشابهی دست یافتند که افزودن آرد سویا به خمیر مایع در محتوي رطوبت ناگت مرغ سرخ شده تغییري ایجاد نکرد. در یک تحقیق دیگر یل و همکاران (۱۹۹۷) بیان کردند، افزودن ایزوله پروتئین سویا به کلوچه سرخ شده، باعث افزایش میزان رطوبت می شود.
تفاوت نتایج ممکن است به علت تفاوت ایزوله پروتئین سویا و آرد سویا در قدرت باند کنندگی آب باشد. در بین همه محصولات سویا، ایزوله پروتئین سویا بیشترین ظرفیت جذب آب را دارد. با ، ۲ افزایش درصد آرد سویا رطوبت باقیمانده کمی افزایش یافته است به طوریکه کمترین و بیشترین میزان رطوبت متعلق به نمونه بدون جایگزینی آرد سویا و %۱۰جایگزینی می باشد.
مشابه جایگزینی آرد، استفاده از پوشش هم تأثیر چشمگیري بر میزان رطوبت نداشته و همه نمونه ها روند مشابهی دارند. با این وجود، نمونه شاهد نسبت به نمونه هاي پوشش دار میزان رطوبت کمتري دارد. کواسم و همکاران (۲۰۰۹) نتیجه ی مشابهی براي خمیر نشاسته يا پوشش داده شده با محلول متیل سلولز به دست آوردند.
بی تاثیر بودن صمغ بر میزان رطوبت باقیمانده به نظر میرسد به دلیل ضعیف بودن اثر ممانعت کنندگی پوشش صمغ در مقابل خروج رطوبت باشد. معنیدار بودن اثر متقابل پوشش صمغ و آرد سویا بر میزان رطوبت باقیمانده مشاهده شد که به دلیل اثر سینرژیستی استفاده از پوشش صمغ و جایگزینی آرد سویا می باشد.
میزان روغن
میزان روغن موجود در پیراشکی طی زمان سرخ کردن افزایش یافت. نتیجه مشابه از آزمایش هاي فونامی و همکاران (۱۹۹۹) و تان و میتال (۲۰۰۶) حاصل شد. برخلاف نتیجه ای که یل و برناند (۲۰۰۵) و دوگان و همکاران (۲۰۰۵) به دست آورند، تأثیر جایگزینی آرد گندم با آرد سویا بر میزان جذب روغن معنیدار نبود.
این محققان بیان کردند که آرد سویا با ظرفیت نگهداري آب بالا باعث کنترل خروج رطوبت و در نتیجه جذب روغن می شود و دلیل دیگر بیان شده ویسکوزیته بالاتر ناشی از جایگزینی آرد گندم با آرد سویا بود. با این حال در این بررسی میزان رطوبت خمیر بسیار کمتر از رطوبت خمیر مایع بود به همین دلیل تاثیر آرد سویا بر ویسکوزیته خمیر قابل چشمپوشی است. در فرمولاسیون خمیر مایع نسبت آب به مواد جامد ۵ به ۳ می باشد. با افزایش زمان سرخ کردن محتواي روغن افزایش یافته ولی درصد آرد سویا تغییري در روند و میزان روغن ایجاد نکرده است.
پوشش صمغ به طور معنیداري میزان روغن پیراشکی را کاهش داد. به طوري که پوشش صمغ کتیرا به میزان % ۱۴/۴۲و پوشش متیل سلولز % ۱۳/۶۹جذب روغن را کاهش دادند. تاثیر پوشش را می توان به آبدوست بودن پوشش هاي بر پایه پلی ساکارید و در نتیجه کاهش حلالیت روغن در پوسته پیراشکی و کاهش تخلخل پوسته و در نتیجه کاهش ضریب انتشار روغن در نمونه ها نسبت داد. تأثیر پوشش صمغ تیک و را متیل سلولز از نظر آماري یکسان بود ولی نمونه شاهد بیشترین جذب روغن و نمونه پوشش داده شده با محلول صمغ کتیرا، کمترین میزان روغن را داشت. می توان گفت که این امر می تواند نشان دهنده بالاتر بودن خاصیت پوشش دهندگی محلول صمغ کتیرا باشد. جذب روغن یک پدیده سطحی است. یکنواختی سطح پیراشکی بر جذب روغن تاثیر بسزایی دارد. شکنندگی ساختار پوشش و افزایش حجم پیراشکی در حین سرخ کردن باعث ایجاد ترك در سطح پیراشکی می شود بنابراین استفاده از یک نرم کننده در ساختار پوشش به یکنواختی و افزایش خاصیت ممانعت کنندگی پوشش کمک کرده، جذب روغن و خروج رطوبت را کاهش می دهد.
بر همین اساس برتولینی سوارز و همکاران (۲۰۰۸) با افزودن سوربیتول به محلول صمغ متیل سلولز به خاصیت ممانعت کنندگی بیشتر و جذب روغن کمتري در خمیر سرخ شده دست یافتند. در این مطالعه به هیچ یک از محلول هاي صمغی پلاستیسایزر اضافه نشد. و در این شرایط صمغ کتیرا خاصیت ممانعت کنندگی بهتري نسبت به متیل سلولز نشان داد.
صمغ کتیرا
صمغ کتیرا یک پلیمر کربوهیدراتی محلول در آب و یک امولسیفایر با عملکرد دوگانه است و کشش سطحی موجود بین روغن و آب را کاهش می دهد. از این رو می توان گفت صمغ کتیرا بدون وجود پلاستی سایزر فیلم منعطف تري نسبت به متیل سلولز ایجاد نموده و با ایجاد ترک هاي کمتر در سطح فیلم، جذب روغن را در حین سرخ کردن کاهش داده است. اثر متقابل صمغ و جایگزینی آرد سویا معنیدار نبود. حجم اثر دما و آرد سویا بر حجم معنیدار بوده است.
مشابه نتایج به دست آمده توسط سوسامورالس و همکاران (۲۰۰۳) در ۲دقیقه اول سرخ کردن به دلیل انبساط گازهاي درون شبکه خمیر و گسترش خمیر حجم به سرعت افزایش یافته، سپس تا پایان سرخ کردن با روند پایدار، اندکی کاهش می یابد.
کاهش حجم ممکن است به دلیل تشکیل پوسته و خروج بخار آب و جمع شدگی خفیف محصول ایجاد شده باشد. تغییرات حجم تحت تاثیر درصد جایگزینی آرد و نوع پوشش بررسی شد. جایگزینی آرد سویا با آرد گندم اثر منفی بر حجم دارد. می توان گفت، کاهش حجم به دلیل تاثیر منفی سویا بر افزایش حجم وگسترش شبکه گلوتنی می باشد استفاده از پوشش صمغ تأثیر معنی داري بر حجم پیراشکی نداشته، تغییرات حجم در هر سه نمونه، روند مشابهی داشت.
نتیجه گیري
در این پژوهش تاثیر استفاده از پوشش هیدروکلوئیدی و جایگزینی آرد سویا بر خصوصیات شیمیایی و فیزیکی پیراشکی سرخ شده به روش عمیق بررسی شد. پوشش دار کردن خمیر پیراشکی با محلول صمغ روش مؤثري براي کاهش جذب روغن پیراشکی در حین سرخ کردن بود و در عین حال حجم محصول را تغییر نداد. استفاده از آرد سویا در فرمولاسیون پیراشکی میزان رطوبت و روغن آن را تغییر نداد ولی حجم محصول را کاهش داد. همچنین نتایج فارینوگرافی نشان داد، افزودن %۱۰ آرد سویا جذب آب آرد را به طور معنی دار افزایش داد. این پژوهش توسط محققان گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفته است. با تشکر ویژه از زحمات این عزیزان.
