بدون شک امروزه عمده ترین محصولی که از شیر به دست می آید پنیر است که در بیش از هزار نوع مختلف در دنیا تولید می شود. از بین انواع پنیر، پنیر فتا جایگاه خاصی را در ایران داشته و تولیـد صـنعتی و مداوم آن با استفاده از فرآیند فراپالایش روز به روز در حـال گسـترش می باشد.در این مقاله به بررسی اثر دوره نگهداري بر ویژگی هاي فیزیکی، شیمیایی و حسی پنیر فتاي فراپالایش شده تولیدي از مخلوط شیر گاو و شیر سویا می‌پردازیم.
آنچه در این مطلب می‌خوانید:
فرآیند تولید پنیر فتا
در فرآیند فراپالایش، ابتدا شـیر بـا اسـتفاده از سیسـتم هـاي غشایی تغلیظ شده و سپس شیر غلیظ شده که ناتراوه نامیده می شود، تحت تأثیر آنزیم قرار گرفتـه و منعقـد مـی گـردد. اگرچـه شـیر و فرآورده هاي آن منبع غنـی بـراي تـأمین پـروتئین، کـالري، امـلاح و بعضی از ویتامین هاي مورد نیاز بدن می باشند ولی افزایش روز افـزون تقاضا براي شیر باعث کمبود و افزایش قیمت آن شده اسـت. ایـن درحالی است که مصرف سرانه فرآورده هـاي لبنـی در ایـران بـا مقـدار مطلوب توصیه شده توسط سازمان هاي جهانی فاصـله زیـادي دارد و در صورت افزایش مصرف سرانه، مشکل کمبـود شـیر بیشـتر نمایـان خواهـد شــد.
مکمل سازی برای غلبه بر کمبود شیر
یکــی از راه هــاي غلبــه بــر مشــکل کمبــود شــیر، مکمــل ســازي شــیر و فــرآورده هــاي شــیري مــی باشــد. منظــور از مکمل سازي این است که با جایگزینی بخشی از شیر با فرآورده هـایی مشابه و فرمولاسیون مناسب به محصولی جدید دست یافت که علاوه بر داشتن ویژگی هاي فرآورده هاي شیري، ویژگی هاي مثبـت مکمـل افزوده شده را نیز داشته باشد.
مکمل سـازي در صـورتی کـه بـه طـور مناسب انجام شود نه تنها مشکل کمبود شیر را حل خواهد نمود، بلکه به علت ایجاد تنوع در محصول، باعث افزایش مصرف سرانه فـرآورده هاي لبنی نیز خواهد شد. به علاوه محصـول جدیـد بسـته بـه نـوع و میزان مکمل می تواند داراي ویژگی هـاي تغذیـه اي خاصـی باشـد ، بـه طوري که به عنوان غذاي سلامتی زا یا عملگر قلمداد شود. غذاهاي عملگر، غذاهایی هستند که به دلیل داشتن ترکیبات فعال بیولـوژیکی، علاوه بر تأمین مواد مغذي پایـه، تـأثیرات مثبتـی در سـلامتی دارنـد.
تحقیقات نشان می دهد که تقاضا براي مصـرف ایـن گونـه غـذاها در حال رشد می باشد و بسیاري از مردم مایل هستند که رژیم غذایی خود را به گونه اي تغییر دهند که غذاهاي عملگر بیشتري در آن جاي گیـرد.
شـیر سویا
یکی از فرآورده هایی که به صـورت گسـترده در دنیـا بـه عنـوان مکمل براي تولید فرآورده هاي لبنی مخلوط اسـتفاده مـی شـود، شـیر سویا می باشد. شیر سویا به عنوان یـک نوشـیدنی مغـذي – اقتصـادي توجه خاصی را براي غلبه برمشکل کمبود شیر در کشـورهاي درحـال توسعه به خود اختصاص داده است، به گونه اي که علاوه بـر اسـتفاده مستقل، به عنوان مکمل شیر گاو در تولید فرآورده هاي لبنی نیز از آن استفاده می شود. اما باید توجـه داشـت کـه اسـتفاده از شـیر سـویا در جایگزینی شـیر گاو از نظـر تکنولـوژیکی بـا محـدودیت هـایی مواجـه می باشد.
مشکلات شیر سویا در تولید پنیر فتا
شیر سویا علاوه بر تأثیري کـه بـر خصوصـیات حسـی پنیـر میگذارد، بر فرآیند انعقاد آنزیمی پروتئین هاي شیر نیز اثـر منفـی دارد . بر خلاف شـیرگاو، شـیر سـویا توسـط رنـین منعقـد نمی شود و بهترین ماده منعقد کننده آن نمک هـاي کلسـیم و منیزیـوم هستند. ضمن این که حضور مواد جامد شـیر سـویا مـانع فعالیـت آنزیم رنین نیز می گردد. افزودن شیر سویا انعقاد آنزیمی را بـه تـأخیر می اندازد و سختی دلمه را کـم مـی کنـد .مشـکلات مـذکور باعث شده است که تحقیقات کمـی در خصـوص اسـتفاده از پـروتئین سویا در تولید پنیر صورت گیرد. تحقیقات انجام شده نیز اکثـراً مربـوط به پنیرهاي پروسس و مشابه آن می باشد که از نظر مراحل تولید و بـه ویژه مرحله انعقاد تفاوت اساسی با پنیرهاي متـداول در ایـران دارنـد و با توجه به حساسیت خاص پنیر از نظر تکنولـوژیکی نمـی تـوان نتـایج حاصل از یک پنیر را به پنیـر دیگـر تعمـیم داد. ضـمن ایـن کـه نـوع پروتئین مورد استفاده نیز عموماً به صورت ایزوله و یـا آرد بـوده اسـت که تأثیرات آن بر انعقاد پنیر با تأثیر شیر سویا بر انعقاد کـاملاً متفـاوت می باشد.
راه حل تولید پنیر فتا
با توجه به نکاتی کـه گفتـه شـد و همچنـین نیـاز صنعت، طرح جامعی براي بررسی امکان استفاده از شیر سویا در تولید پنیر فتاي فراپالایش شده که عمده پنیر تولیـدي در ایـران مـی باشـد، صورت گرفت. در مرحله اول طرح، اثر شرایط مختلف فرآیند (درصـد شیر سویا، درصد کلرور کلسیم، دماي انعقاد) بر ویژگی هـاي فیزیکـی، شیمیایی و حسی پنیر فتاي فراپالایش شده تولیدي از مخلوط شیر گاو و شیر سویا بررسی گردیـد در مرحلـه دوم کـه نتـایج آن در ایـن مقاله آمده است اثر دوره نگهداري بر ویژگیهاي فیزیکی، شـیمیایی و حسی محصول دریک دوره دو ماهه مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها
در این تحقیق از مخلوط شیر سویا و شیر گاو براي تولید پنیر فتـاي فراپالایش شده استفاده شـد. بـه عنـوان مـاده منعقد کننـده بـه طـور همزمان از رنت براي انعقاد پروتئین هاي شیر گاو و کلرورکلسـیم بـراي انعقاد پروتئین هاي شیر سویا استفاده شد. فرمول تولید عبـارت بـود از:
شیر سویا ۱۲/۵% (۸۷/۵%نـاتراوه )، کلـرور کلسـیم % ۰/۶۵% و دمـاي انعقاد .۳۵ْ C. لازم به ذکر است که این فرمول در واقع نقطه میـانی در طرح مرکب مرکـزي (CCD) بودکـه در مرحلـه اول طـرح در هفـت تکرار تولید شده بود. نمونـه هـا در زمـان هـا ي ۴۰،۲۰،۳ و ۶۰ روز پس از تولید مورد آزمایشات فیزیکی، شیمیایی و حسی قرار گرفتند.
تهیه مواد اولیه
شیرسویاي پاسـتوریزه از شـرکت صـنایع پروتئینـی تـوس سـویا (مشهد ـ ایران) تهیه گردید. ترکیب شیر سویا به طور متوسـط عبـارت بود از: کل مواد جامد ،%۱۲/۳۲پـروتئین %۵/۳۳ و چربـی .%۳ نـاتراوه پاستوریزه (شیر تغلیظ شـده بـه دسـت آمـده ازروش فـرا پـالایش) از کارخانه فرآورده هاي لبنی پگاه مشهد (مشهدــ ایـران) تهیـه گردیـد.
ترکیب ناتراوه به طور متوسط عبارت بود از:
کل مـواد جامـد ،%۳۴/۷۳پــروتئین %۱۴/۵و چربــی .%۱۵/۹۲ کلرورکلســیم درجــه خــوراکی از شرکت کمیرا سوئد، رنت نـوع Fromase 2200 TL Granulateاز شـرکت دي.اس.ام اسـترالیا، اسـتار ترنـوع Delvo MT54Y DSL ازشرکت دي.اس.ام استرالیا ( حـاوي بـاکتري هـاي اسـترپتوکوکوس ترموفیلــوس و لاکتوکوکــوس لاکتــیس زیرگونــه کرمــوریس ویــا لاکتیس).
تولید پنیر پنیر فتاي فراپالایش شده
پنیر مشابه فرآیند متـداول درکارخانـه فـرآورده هـاي لبنـی پگـاه مشهد در مقیاس آزمایشگاهی تولید گردیـد. بـراي هـر نوبـت تولیـد از چهار کیلوگرم مخلوط ناتراوه و شیر سویا (نیم کیلوگرم شیر سویا و سـه و نیم کیلوگرم ناتراوه) استفاده شد. ابتـدا مقـادیر مـورد نیـاز از نـاتراوه پاستوریزه و شیر سویاي پاسـتوریزه برداشـته شـده و پـس از رسـاندن دماي مخلوط به ، ۳۵ْ Cمقدار ۰/۶۵درصد کلرورکلسیم بـه آن افـزوده شد. سپس استارتر و رنت (۳درصد) به مخلوط اضافه شده و در ظروف صد گرمی پرشده و در انکوباتور در دماي ۳۵ْ C نگهداري شد تـا دلمـه تشکیل گردد.
پس از تکمیل انعقاد، به مقدار ۳گرم به هر ظرف نمک اضافه شده و پس از دربندي، به مدت ۲۴ساعت گرمخانه گذاري (۲۵ تا ۲۷ْ C) و سپس تا دو ماه در سردخانه (۷ْ C) نگهداري گردید. کلیـه آزمایشات فیزیکی، شـیمیایی و حسـی پـس از ۴۰،۲۰،۳و ۶۰روز بـر روي نمونه هاي پنیر انجام شد.
روش هاي انجام آزمایشات
آزمایشات فیزیکی
آزمایشات فیزیکی به صورت آزمون آنالیز پروفیل بافـت ( (TPA و آزمون نفوذ انجام گرفت. براي آزمـون TPAاز دسـتگاه سـنجش بافـت (QTS25, CNS FARNEL, UK) و پـروب اسـتوانه اي بـا قطر ۳۶میلی متر اسـتفاده شـد. نمونـه هـاي پنیـر بلافاصـله قبـل از آزمایش از یخچال خارج شـده و پـ س از بـرش بـه ابعـاد ۲۰×۲۰×۲۰ میلی متر، تا %۵۰ارتفاع اولیه (عمـق ۱۰میلـی متـر) توسـط دسـتگاه فشرده شدند. سرعت نفوذ ۶۰میلی متر در دقیقه بود. هر تست حـداقل در سه تکرار انجام گردید. جهت ممانعت از اصطکاك و چسبیدن پنیـر به دستگاه، سطح پروب و صـفحۀ ثابـت دسـتگاه قبـل از آزمـایش بـا روغن مایع، روغن کاري می گردید. صفات مورد اندازه گیري بر اسـاس این آزمون عبـارت بودنـد از سـختی ،پیوسـتگی ،حالـت ارتجـاعی )کشسانی) ،و کار سختی.
براي آزمون نفوذ نیزاز دستگاه مذکور و پروب استوانه اي بـا قطـر ۳ میلیمتر (میلۀ فلزي) استفاده شد. نمونه هـاي پنیـر داراي ارتفـاع ۲۰ میلیمتر بوده و نیروي لازم براي نفوذ میلۀ فلزي تا عمق ۱۰میلیمتر اندازه گیري گردید. سرعت نفوذ ۳۰ میلی متر در دقیقه بود. هر تست در پنج تکرار انجام گردید. صفات مورد اندازه گیري بر اساس این آزمـون عبارت بودند از سختی و کار سختی.
آزمایشات شیمیایی
کل مواد جامد به روش وزنی (AOAC) ،پـروتئین کـل بـه روش میکروکلـــدال (AOAC ) و چربـــی بـــه روش ژربـــر (AOAC) ،اندازهگیري شد.
آزمایشات حسی
ارزیابی حسی با استفاده از آزمون چشایی به روش هدونیک پنج نقطه اي (ازخیلی بد : ۱، تا خیلی خوب: ۵انجام شـد. داوران ۶نفر بودند که از بین متخصصـان شـاغل در بخـش تولیـد و کنتـرل کیفیت کارخانه فرآورده هاي لبنی پگاه مشهد انتخاب شده بودند و بـه طور کامل با ویژگی هاي پنیر آشنا بودند. نمونه هـا (بسـته هـاي ۱ گرمی) مدتی قبل از سردخانه خارج شده و پـس از رسـیدن بـه دمـاي محیط، در قطعات ۵۰گرمی در اختیار داوران قرار مـی گرفـت. داوران نمونه ها را از نظر طعم و بافت مورد ارزیابی قرار دادند.
نتایج و بحث
صفات فیزیکی
۱- آنالیز پروفیل بافت
سختی
نتایج بیانگر کاهش مقدار سختی در طی مدت نگهداري می باشـد.ایـن تغییـر تـا روز ۴۰چشـمگیر بوده و پس از آن کاهش خاصی ملاحظه نمی گردد.
پیوستگی
نتایج تغییر خاصی را در مقدار پیوستگی در طـول دوره نگهـداري نشان نمی دهد. پیوستگی فقـط بـه مقدار کمی تا روز ۲۰ کاهش یافته و پس از آن ثابت می ماند.
حالت ارتجاعی
حالت ارتجاعی نیز تا حدي تا روز ۴۰کـاهش یافتـه و پـس از آن ثابت می ماند.
کار سختی
روند عمومی تغییرات کـار نیـز بـه صـورت کـاهش در طـی دوره نگهداري میباشد. ایـن کاهش تا روز ۴۰بوده و پس از آن اندکی افزایش دیده میشود. نکتـه قابل توجه شباهت زیادي است که بین نتایج مربوط بـه ایـن صـفت و سختی وجود داشت.
۲- آزمون نفوذ
سختی
نتایج نشان میدهـد کـه رونـد کلـی تغییـر سـختی در طـی دوره نگهداري به صورت کاهش می باشد. این کاهش تا روز ۴۰بوده و پـس از آن تغییـري در مقدار سختی دیده نمی شود. نکته قابل ملاحظه این است که این روند کاملاً با روند تغییر سختی در آزمون TPAمطابقت دارد.
کار سختی
در مورد کار مربوط به منحنی یک نیز تا روز ۴۰کـاهش و پـس از آن اندکی افزایش دیده می شود. نکته قابل ملاحظه این که این روند کاملاً با روند تغییر کار سختی در تست TPAمشابه می باشد .
همان طور که ملاحظـه گردیـد در طـول دوره نگهـداري تمـامی صفات بافتی کاهش می یابند. مطالعات قبلی نشان داده است که علت اصلی این امر هیدرولیز آنزیمی ترکیبات پنیر به ویژه تجزیه پروتئین ها می باشد. پروتئولیز باعث شکسته شـدن پیونـدهاي داخلـی و بینابینی در ماتریکس پروتئین و در نتیجه باز شدن شـبکه پروتئینـی و کاهش حالت کشسانی آن می شود. در نتیجه این امر مقاومت پنیـر در برابر تغییر شکل کاهش می یابـد. هـو رت وگـري (۲۰۰۱) بیـان نمودند عمده ترین تغییري که در طول زمان در اثـر هیـدرولیز شـبکه پروتئینی روي می دهد کاهش سـختی و حالـت ارتجـاعی مـی باشـد.
بر طبق نظر لاورنس و همکاران (۱۹۸۷) تغییرات بافتی پنیر در طول دوره نگهداري داراي دو فاز می باشد. فاز اول شامل یک کاهش سریع است که در اثر تضعیف شدید شبکه کـازئین و هیـدرولیز حـدود %۲۰از آلفا اس یک- کازئین روي می دهدو در فاز دوم یـک کـاهش تدریجی در خصوصیات بافتی مشاهده می شود.
جک و پاترسـون ( (۱۹۹۲نیز کاهش پیوستگی و سختی را در پنیر چـدار در طـی زمـان نشان دادند. حتی در پنیر موزارلا نیز که یک پنیر نارس اسـت در طول زمان نرمی و قابلیت ذوب افزایش و حالت ارتجاعی کاهش مـی یابد. تانیک و همکاران، (۱۹۹۳) ویومت و همکاران (۱۹۹۸) نیز کاهش سختی را در پنیر فتا در اثرگسترش پروتئولیزگزارش نمودند. بایـد توجه داشت که حضور شیر سویا در پنیر احتمالا فعالیت هاي هیـدرولیز آنزیمی را افزایش داده و اثرات مذکور را تشدید می نماید.
لازم به ذکر است شباهت زیادي که بین نتـایج حاصـل از آزمـون آنالیز پروفیل بافت و آزمون نفوذ در خصوص صـفات مشـابه مشـاهده می شود؛ این فرضیه را ایجاد می کند که بتوان در موارد لازم ایـن دو آزمون را جایگزین یکدیگر نمود. این نکته از ایـن لحـاظ اهمیـت دارد که آزمون آنالیز پروفیل بافت یک آزمون دو مرحله اي بـوده و نسـبت به آزمون نفوذ به مقدار نمونه بیشتري نیاز داشته و انجام دادن آن نیـز مشکل تر می باشد.
صفات حسی
طعم
نتایج نشان می دهد که تغییرات طعم در طـی مـدت نگهـداري نـا محسوس می باشد. روند تغییرات امتیاز طعم بیـانگر یـک افزایش تدریجی تا ۲۰ روز و سپس کاهش انـدك تـا ۶۰ روز پـس از تولید می باشد و این تغییرات بـه گونـه اي اسـت کـه امتیـاز طعـم در آخرین روز نگهداري (۳/۰۳) همچنان بالاتر از نمره میانی می باشد.
بافت
تغییرات بافت نیز در طی دوره نگهداري ناچیز می باشد. بررسی ها نشان دهنده یـک کـاهش تـدریجی در امتیـاز بافـت در طـی ۶۰روز می باشد ولی این کاهش به میزان کمی بوده به گونهاي که نمره بافت در آخرین روز (۳/۷۴) بالاتر از حد میانی می باشد.
صفات شیمیایی
کل مواد جامد
نتایج بیانگر تغییرات نامحسوس در میزان کل مواد جامـد پنیـر در طی مدت نگهداري می باشد. درصد کل مواد جامد تا روز ۴۰ تقریباً ثابت بوده و پس از آن تا حـدي افزایش مییابد؛ که علت آن را میتوان آب انـداختن مختصـر در طـی دوره نگهداري دانست. باید توجه داشت که پنیر حاوي شیر سویا کمتر آب از دست می دهد.
بر طبق نظر نویز (۱۹۶۹) پروتئین هاي سویا نسبت به پـروتئین هـاي شیر آب دوست تر بوده و حضور آن ها در پنیر ظرفیت نگهداري آب را افزایش می دهد.
چربی
درصد چربی در طی دوره نگهداري بـه تـدریج افـزایش مـی یابـد که علت آن افزایش کل مواد جامد در اثر آب انداختن پنیر می باشد.
پروتئین
تغییرات پروتئین نیز در طی دوره نگهداري نامحسوس مـی باشـد. بررسی ها بیانگر یک کاهش تدریجی تا روز ۴۰و یک افزایش انـدك پس از آن می باشد. کاهش اولیه احتمالاً به علت تجزیه پـروتئین هـاي پنیر و ورود اندکی از آنها به آب پنیر می باشد.حضور شیر سویا در پنیر فعالیت هاي هیدرولیز آنزیمی را افـزایش می دهد ضمن این که اکثر پروتئین هاي شیر سویا نیز از نوع محلـول در آب می باشند. مقدار نیتروژن محلـول در پنیر حاوي شیر سویا بیشتر از پنیر معمولی است. افزایش بعـدي مقدار پروتئین نیز به علت آب انداختن پنیر و همگام بـا افـزایش کـل مواد جامد می باشد.
نتیجه گیري
همان طور که در مقدمه ذکر گردیـد هـدف از اجـراي ایـن طـرح بررسی امکان استفاده از مخلوط شیر سویا و شـیر گـاو در تولیـد پنیـ ر فراپالایش بود. بنابراین باتوجه به این که تـاریخ انقضـاي پنیـر فتـاي متداول عموما دو ماه می باشد، بدیهی اسـت محصـول جدیـد نیـز در صورتی قابل توصیه به کارخانه ها و عرضـه در بـازار خواهـد بـود کـه حداقل به مدت دو ماه ویژگی هاي خود را حفـظ نمایـد. بـا توجـه بـه نتایج این پژوهش مشخص می شود؛ به طور کلی پنیـري کـه در ایـن تحقیق از مخلوط شیر گاو وشیر سویا تولید گردید، علی رغم تغییـرات طبیعی که به علت واکنش هاي بیو شیمیایی در ویژگی هاي فیزیکـی آن روي می دهد، بدون تغییر خاصی از نظـر ویژگـی هـاي فیزیکـی، حسی و شیمیایی می تواند به مدت دو ماه نگهداري شده و بـه خـوبی پس از این مدت قابل استفاده باشد. البته در ادامـه ایـن پـژوهش مـی توان امکان استفاده از مقادیر بالاتر شیر سویا، امکان تولید محصولی با زمان ماندگاري بیشتر، امکان استفاده از سایر انواع فراورده هاي سـویا نظیر ایزوله پروتئینی، کنسانتره پروتئینـی و… در تولیـد پنیـر مخلـوط، امکان تولید سایر فراورده هاي لبنی مخلوط با فرآورده هاي سـویا و… را جهت نیل به اهداف ذکر شده در مقدمه این مقاله بررسی نمود.
