تولید پنیر با روغن فندق؟! عجیب اما واقعی!

پنیر یکی از محصولات لبنی پرارزش است کـه مصـرف زیـادي در جهـان و در کشـور مـا دارد. علی رغم ارزش تغذیه اي بالاي پنیر، ولی مصرف محصولات لبنی پرچرب با مشکلات مهـم تغذیـه اي همراه بوده که از مهم ترین آن می توان به دارا بودن کلسترول بالا و چربی اشباع زیاد اشاره کرد. به دلیل گسترش بیماري هاي مـرتبط، از جملـه قلبـی عروقـی و چـاقی، امـروزه تقاضـاي روز افزونـی بـراي فرآورده هاي لبنی با ترکیب چربی اصلاح شده وجود دارد تا ضمن تامین نیازهاي غـذایی از خطـرات ناشی از کلسترول و چربی مصون بمانند. چربی شیر محتوي بیش از  ۷۰ درصد اسیدهاي چرب اشباع می باشد. در این مقاله به بررسی تولید پنیر با جایگزینی چربی شیر با روغن فندق و بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، ویژگی هاي حسی و شاخص پروتئولیز پنیر تولیدی می پردازیم.

دلیل تولید پنیر با جایگزینی چربی شیر

علی رغم تلاش زیاد محققان در کاهش مقدار چربی پنیـر را بـه خـاطر اثـرات منفی چربی اشباع ولی کاهش چربی در محصولات لبنی مثل پنیر به دلیـل نقـش اصـلی ایـن ترکیب در خصوصیات حسی و بافتی می تواند منجر به کاهش مقبولیـت محصـول و ارزش بازاریـابی گردد. لذا جایگزینی چربی شیر با روغن هاي گیاهی می تواند به تعادل نسبت چربی اشباع به غیر اشباع در پنیر کمک کند. ضمن آنکه از دیگر ویژگی هاي مناسب این جایگزین چربی هاي شیر می توان به عدم وجود کلسترول در روغن هاي گیاهی و تغییرات فصلی کمتر در مقایسه با به چربی شیر و به طور معمول قیمت پایین تر آن اشاره کرد.

معایب تولید پنیر با جایگزینی چربی شیر

در مورد پنیرهاي داراي روغن گیاهی گـزارش شـده است که طعم نامطلوب روغنی، بافت نرم و شکننده و از اسیدهاي چرب فرار کمتـري برخـوردار هستند. هرچند که برخی از این مشکلات تا حدي با ایجاد اصلاحاتی برطرف شده اند براي مثال تلفیق اسیدهاي چرب زنجیر کوتاه در روغن آفتابگردان با اسید اولئیک بالا بـراي جبـران کمبـود اسیدهاي چرب فرار در پنیر انجام گرفته است. غنی سازي پنیر چدار کم چرب با اسیدهاي چرب امگا ۳با استفاده از دوکوزا هگزانوئیک اسید و ایکوزا پنتانوئیک اسید بدون تولید طعم نـامطلوب انجـام گرفته است.

کارینا و همکاران ( ۲۰۰۷) براي افزایش اسید لینولئیک کونژوگه در پنیـر گـاومیش روغن آفتابگردان همراه با یک سري از باکتري ها را به عنوان استارتر الحاقی اضافه کردند. میزان روغن آفتابگردان اضافه شده به شیر به گونه اي بود که غلظت نهایی اسید لینولئیک  ۲۰۰ میلی گرم در میلی لیتر در شیر تنظیم گردید. نتایج این محققان نشان داد که لینولئیک مزدوج در پنیر گـاومیش قابـل افـزایش می باشد.

از روغن کانولا و کنسانتره پروتئینی آب پنیر به عنوان جایگزین چربی شیر در تولید پنیر سفید تازه روغن زیتون و کانولا به عنوان جایگزین چربی شیر در تولید پنیر سفید ایرانی فراسودمند استفاده شده است. از دیگر منابع مهم روغن گیاهی می توان به روغن فندق اشاره کرد. روغن فندق حاوي مقدار زیادي اسیدهاي چرب تک غیر اشباعی و چند غیر اشـباعی، ویتـامین  E و اسـترول هـاي گیـاهی (فیتو استرول ها) می باشد که در کاهش مقدار کلسترول لیپو پروتئینی بـا دانسـیته پـایین ،سـرم خـون و بیماري هاي قلبی- عروقی در انسان نقش به سزایی ایفاء می کنند.

هدف از این تحقیق

هدف از این تحقیق جایگزینی چربی شیر (با اسیدهاي چرب اشباع بالا و مقدار کلسترول بالا) بـا روغن هاي گیاهی فندق غنی از اسیدهاي چرب غیر اشباع بود. لـذا در ایـن مطالعـه، روغـن فنـدق بـا استفاده از مخلوطی از چند امولسی فایر مناسب، جایگزین تمام یا بخشی از چربی شیر پنیـر سـازي در تولید پنیر سفید ایرانی شد. تأثیر تیمارهاي به کار رفتـه روي خصوصـیات فیزیک و شـیمیایی، شـاخص پروتئولیز و خصوصیات حسی در مقایسه با نمونه کنترل پنیر در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روش ها

مواد مورد نیاز این پژوهش شیرخام (دامپروري دانشگاه تبریز) امولسی فایرها (تولیدي شرکت مرك آلمان) که شامل پلی اکسیاتیلن سـوربیتان منواسـتئارات (  P) سـوربیتان منواسـتئارات (S) و گلیسـرول منواستئارات  (G) استارتر پنیر  DVS (ساخت کشور هلند) و مایه پنیر ( Mitoساخت ژاپن) بودند.

استخراج روغن:

نمونه هاي روغن از فندق هاي برداشت شده از جنگل هـاي فنـدقلوي اردبیـل مطـابق روش آزادمرد دمیرچی و همکاران  (۲۰۰۶) به شرح زیر استخراج شدند.

به لوله هاي استیلی حاوي  ۱۰ گرم از مغزهاي خـرد شـده فنـدق،  ۳۰میلـی لیتـر محلـول هگـزان/ ایزوپروپانول (۳:۲ حجمی: حجمی) اضافه شد. چهار عدد ساچمه فولادي نیـز بـراي تسـریع عمـل هموژنیزاسیون به داخل هر لوله انداخته شد. لوله هاي استیلی در دماي اتاق بـراي یـک سـاعت تحـت تکان شدید توسط دستگاه تکان دهنده قرار گرفتند. سپس محتوي لوله ها با استفاده از قیـف بـوخنر و کاغذ صافی واتمن شماره  ۴ صاف شدند.

تفاله هاي باقیمانده دو بار، هربار بـا  ۲۰ میلـی لیتـر از همـان محلول شسته شدند، سپس  ۳۵ میلی لیتر محلول سولفات سدیم  ۶/۷ درصد به محلول صاف شده اضافه شد تا آب احتمالی جدا شود. با استفاده از قیف جدا کننده لایه حاوي حلال و روغن جدا شـده و در دستگاه تبخیر در خلاء در  ۴۰درجه سانتیگراد تبخیر شد. روغن هاي استخراج شده بـراي اسـتفاده در مراحل بعدي آنالیز در -۲۰درجه سانتیگراد نگهداري شدند.

مراحل آماده سازي و تولید پنیر با جایگزینی چربی شیر :

براي تولید پنیر ابتدا چربی شـیر بـه وسـیله سـپراتور آزمایشـگاهی  ASYA Zenit , GA حذف شد و بعد از آن مقادیر مختلفی از روغن هاي فندق (در دو سطح ۱۸۰ گرم و  ۳۵۰ گرم روغن در  ۱۰کیلوگرم شیر) به شیر پس چرخ همراه با مخلوطی از امولسی فایرهاي پلی اکسی اتیلن سـوربیتان منواسـتئارات  (P) سـوربیتان منو اسـتئارات (S) و گلیسـرول منواسـتئارات(G) (مقدار  ۲۰گرم امولسی فایر براي جایگزینی  ۵۰درصد روغن و  ۴۰گـرم بـراي جـایگزینی ۱۰۰درصـد روغن) استفاده شد.

در محدوده دمایی  ۴۰ تا   ۴۵ درجه سانتیگـراد بـا اسـتفاده از همگـن سـاز اولتـرا توراکس (مدل  IKAساخت آلمان) با سرعت حـدود   ۲۲۰۰ دور در دقیقـه بـراي مـدت  ۱۰دقیقـه بـا مقداري از شیر خام هم زده شد و سپس به بقیه شیر خام اضافه شد و تحت دماي  ۶۵ درجه سانتیگراد براي مدت  ۳۰ دقیقه پاستوریزه شد و بعد از سرد شدن در دماي  ۳۵ تا  ۳۸درجه سانتیگراد مایه پنیـر در مقدار  ۰/۰۷ گرم در  ۵ کیلوگرم شیر و استارتر در مقدار  ۱درصد وزنی- وزنی بعد از حل کردن در آب مقطر استریل به شیر اضافه شد و به مدت  ۶۰دقیقه در آن دما نگهداري شد تا دلمـه پنیـر تشـکیل گردد. سپس دلمه تشکیل شده در اندازه هاي کوچک بریده شد تا آب پنیر خـارج گـردد. سـپس دلمـه تحت پرس براي خروج آب پنیر قرار گرفت و بعد از آن در اندازههاي مشخصی بریده شـد و در آب نمک  ۲۴ درصد براي یک روز نگهداري شد و سپس به شیشه هاي حاوي آب نمـک  ۸ درصـد منتقـل شد تا مدت  ۸۰ روز براي رسیدن نگهداري گردد و هر   ۲۰روز یک بار براي آزمایشات مربوطه نمونـه برداري شد.

به منظور بررسی اثر افزودن روغن فندق در سطوح مختلف، به عنوان منبع غنی از اسیدهاي چـرب غیر اشباع و ترکیبات آنتی اکسیدانی، به جـاي چربـی شـیر در تهیـه پنیـر سـفید ایرانـی و اثـر آن بـر ویژگی هاي فیزیک و شیمیایی و حسی پنیرهاي تولید شده و مقایسه آن با نمونه پنیر تهیـه شـده از شـیر کامل (نمونه کنترل) و همچنین پیدا کردن راهکاري مناسب جهت اصلاح و جایگزینی پروفیـل اسـید چرب طبیعی پنیر با روغن فندق و کاهش مقادیر کلسترول و اسیدهاي چرب اشباع در پنیر تولید شده و نیز امکان تولید محصول لبنی فرا سودمند جدید، جهت معرفی به صنایع غذایی کشور و بازار مصرف به روش مرسوم فوق الذکر به شرح ذیل انجام گرفت:

جایگزینی روغن فندق در دو سطح (۵۰و یا  ۱۰۰درصد چربی شیر)  انجام گرفت، به طـوري کـه این مقادیر روغن فندق براي تولید پنیر فرآسودمند ( ۱۸۰گرم و  ۳۵۰گرم روغن در  ۱۰کیلوگرم شیر) به شیر پس چرخ همراه با مخلوطی از امولسی فایرهاي  S ،Pو  G (به ترتیب به نسـبت  ۰/۲ ،۰/۵و ۰/۳ ) اضافه شد.

اندازه گیري ویژگی هاي فیزیک و شیمیایی نمونه هاي پنیر:

در طی مدت رسیدن پنیـر ( ۸۰روز)، هـر ۲۰ روز یکبار میزان چربی، رطوبت، نمک، ماده جامد و   pH نمونه هاي پنیر مطابق روش مارشال (۲۰۰۵) اندازه گیري شدند.

ارزیابی پروتئولیز:

ازت کل و ازت محلول در  pH=4/6 و ازت محلول در اسید تري کلـرو اسـتیک ۱۲ درصد یا همان ازت غیـر پروتئینـی (  (NPN) بـه عنـوان شـاخص هـاي پروتئـولیز بـا اسـتفاده از روش میکروکلدال اندازه گیري شد. براي اندازه گیري ازت محلول، نمونـه هـاي   ۳۰گرمـی در آب مقطـر همگن شد و  pH نمونه ها با استفاده از محلول اسیدکلریدریک (مـرك، آلمـان) و هیدروکسـید سـدیم (مرك، آلمان) ۲ نرمال، در  pH=4/6 تنظیم شد. پس از تنظیم مجدد  ،pH نمونه ها در گرمخانه  ۴۰درجه سانتی گراد به مدت  ۳۰دقیقه قرار داده شدند و سپس سانتریفوژ  ( 3500g) گردیدند. نمونه ها با استفاده از کاغذ صافی واتمن  ۴۲ صاف شدند و ازت محلـول بـه روش کجلـدال انـدازه گیـري شـد. بـه ۲۰ میلی لیتر از محلول صاف شده،  ۵ میلی لیتر محلول تريکلرواستیک اسید  ۶۰درصد اضافه شده و پس از  ۱۰دقیقه سانتریفوژ  (5000g) محلول رویی صاف و مقدار ازت غیر پروتئینی به روش کجلـدال انـدازه گیري شد. براي اندازه گیري ازت کل نیز از روش کجلدال استفاده شد.

ارزیابی ویژگی هاي حسی پنیرهاي تولید شده با جایگزینی چربی شیر

آزمون حسی پنیر بعد از  ۶۰ و  ۸۰ روز سـپري شـدن از زمان رسیدن پنیرهاي آماده شده، بوسیله  ۱۲نفر ارزیاب حسی انتخاب شده از بین دانشـجویان ارشـد گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه تبریز و به روش آزمایش هـدونیک پـنج نقطـه اي انجـام گرفـت.

نمونه هاي پنیر براي ارزیاب هاي حسی به صورت تصادفی انتخاب شدند تا براي شـاخص هـاي طعـم روغن، طعم رنسید، مزه تلخ، شوري و مقبولیـت کلـی از نظـر طعـم، مـزه و بافـت، از نمـره  ۱بـراي نمونه هاي خیلی بد و نمره   ۵براي نمونه هاي خیلی خوب، امتیاز داده شود.

تجزیه و تحلیل آماري

تمامی آزمایش ها و اندازه گیري ها در سه تکرار انجام گرفت و با استفاده از نرم افزار  ،SAS میانگین داده ها و خطاي آزمایش محاسبه شد. آنالیز واریانس با استفاده از روش   GLM انجام گرفـت و اثـرات تیمارها و تکرارها تخمین زده شد و سطح معنیداري، در سطح احتمال کمتر از  ۵درصد تعیین شد

نتایج و بحث

خصوصیات فیزیک و شیمیایی:

نتایج نشان داد که کـاهش مقـدار چربـی شـیر، مقـدار رطوبـت پنیـر را افزایش داد. سایر محققان نیز گزارش کرده اند که مقدار رطوبت پنیر با مقدار چربی شـیر مورد استفاده براي تولید پنیر رابطه معکوس دارد. نتایج نشان داد که کاهش مقـدار چربـی شیر میزان رطوبت پنیر را افزایش می دهد. اختلاف در مقدار رطوبت نمونـه هـاي پنیـر کـم چرب و پر چرب ممکن است به مقدار پروتئین آنها مربوط باشد؛ یعنی مقدار پروتئین بالاي پنیرهاي کم چرب ممکن است باعث افزایش ظرفیت اتصال آب به ماتریکس پنیر گردد.

مقدار نمک پنیر نیز در طول رسیدن به مقدار کمی افزایش یافته بود اما این افزایش در سطح احتمال  ۵درصد معنـیدار نبود. کمترین و بیشترین مقدار چربی در نمونه هاي پنیر به ترتیـب  ۱۵و  ۱۸درصـد بودنـد.

بیشترین مقدار نمک و چربی در طول دوره رسیدن پنیر، به ترتیب به نمونه هاي پنیر تلفیـق شده با روغن فندق (با  ۵۰درصد جایگزینی) و نمونه کنترل مربوط می شد. علت پایین بودن چربی در نمونه هاي پنیر تولید شده با جایگزینی روغن هـاي گیـاهی، بـه احتمـال زیـاد ناشـی از اتـلاف و افـت روغن هاي گیاهی تلفیق شده با مخلوطی از امولسی فایرها در این نمونه هاي پنیر می باشد. همچنین مقدار چربی نمونه هاي پنیر تیمار شده در طول دوره رسیدن پنیر به خاطر افزایش مقـدار رطوبـت و لیپـولیز چربی کاهش یافت.

اختلاف در مقدار رطوبت نمونه هاي پنیر کم چرب و پرچرب ممکن است به مقدار پروتئین آنها مربوط باشد؛ یعنی مقدار پروتئین بیشتر پنیرهاي کم چرب ممکـن اسـت باعـث افـزایش ظرفیت مقدار اتصال آب پنیر شود. نمک در کنتـرل رشـد و فعالیـت میکروبـی، کنتـرل فعالیـت آنزیم هاي مختلف، کاهش مقدار رطوبت و تغییرات فیزیکی در پروتئین هاي پنیر شرکت می کند.

اسیدیته قابل تیتر از روز اول تا روز  ۴۰ رسیدن پنیر کاهش یافت ولی بعد از آن تا روز   ۸۰افزایش پیدا کرد. طبق تحقیقات گینه و فاکس  (۱۹۹۳) کاهش در اسیدیته ممکن است به عنوان نتیجه رشد کپک و تشکیل ترکیبات قلیایی ازت دار باشد. زمان رسیدن پنیر و مقدار چربی به طور معنیداري مرتبط با  pHمی باشد. افزایش  pH در طول رسیدن پنیر به دلیل کاهش چربی ممکن است به کاهش مقدار رطوبت در مواد جامد بدون چربی و نسبت لاکتات به پروتئین منجر شود.

شاخص پروتئولیز پنیر (فاکتور رسیدن پنیر):

مطابق نتایج وافوپولو و همکـاران (۱۹۸۹) محصـولات حاصل و از لیپولیز و پروتئولیز در طعم مشخص پنیر فتا دخالت دارند.نتایج ارزیـابی شـاخص پروتئولیز پنیرهاي محتوي روغن هاي فندق و نمونه پنیر شاهد به طور معنیداري طی  ۸۰ روز رسیدن در تمام تیمارهاي پنیر آزمایشی افزایش یافت.

فراکسـیون هـاي ازت، پارامترهـاي خیلی مهمی براي تعیین میزان پروتئولیز هستند. به ویـژه، فراکسـیون   pH4.6-SN شـامل مولکـول هـاي کوچک پروتئینی غیر کازئینی، پپتیدها و اسیدهاي آمینه آزاد می باشد که عموما به عنوان شاخص رسیدن پنیر استفاده می شود. و فراکسیون   NPN شاخص اصلی مقادیر اسیدهاي آمینـه آزاد کـه پـیش سـاز ترکیبات طعم دار هستند، می باشد.

نمونـه هـاي پنیـر محتوي روغن فندق (جایگزین شده با ۱۰۰درصد روغن) داراي بیشترین میزان  pH4.6-SN/TN در آخر دوره رسیدن پنیر بود. مقادیر    NPN/TN در بین نمونه هاي پنیر، اختلاف معنی داري فقـط در روز آخر رسیدن پنیر (روز ۸۰) داشت به طوري که از نظر ایـن شـاخص پروتئـولیز در بقیـه روزهاي رسیدن پنیر تفاوت معنیداري در بین نمونه هاي پنیر نبود. مقـادیر NPN در طول دوره رسیدن تیمارهاي مختلف پنیر افزایش پیدا کردند ولی این افزایش در سـطح احتمـال ۵ درصد معنیدار نبود. چندین محقق گزارش داده اند که پیشرفت زمان رسیدن پنیر منجر بـه افـزایش در تجزیه پروتئین در پنیر می گردد. در کل شـاخص هـاي  pH4.6-SN/TNو  NPN/T پنیرهاي محتوي روغن فندق و نمونه پنیر شاهد، در طول رسیدن پنیر در زمان هـاي مختلـف، تفاوت معنیداری داشتند.

تفـاوت ویژگی هاي حسی:

نتایج مربوط به خصوصیات حسی مربوط به نمونههاي پنیر در زمـان هـاي رسـیدن  ۶۰و ۸۰روز، در جدول  ۳آورده شده است. مقبولیت کلی، ظاهر و رنگ پنیرها در طول آزمون حسی، خوب ارزیابی شدند. بین تیمارهاي متفاوت، اختلافات معنیداري ) (P<0/05وجود داشـت. همچنـین نمرات ارزیابی مقبولیت کلی نشان داد که پنیرهاي محتوي روغن هاي فندق (با  ۱۰۰درصد جـایگزینی روغن) بیشترین نمرات را نسبت به پنیرهاي دیگر براي مقبولیت کلی دریافت کردند. با این وجود، همه نمونه هاي پنیر توسط ارزیاب ها، قابل قبول ارزیابی شدند. هـمچنـین بـا توجـه بـه نتـایج ارزیابی حسی می توان بیان نمود که هیچ طعم نامطلوب یا تلخی براي کـل نمونـه هـاي پنیـر در طـول نگهداري و رسیدن پنیر گزارش نشد. در کل پانلیست ها نمونه هاي پنیر محتوي روغن فندق را به خاطر طعم و ظاهر بهتر ترجیح دادند.

نتیجه گیري

در این مطالعه، چربی پنیر سفید ایرانی، به منظور تولید پنیر فرآسودمند، با روغن فندق به نسبت هـاي  ۵۰و  ۱۰۰درصد جایگزین شد و یک نمونه کنترل نیز براي مقایسه پنیرهاي جایگزین شده با این روغن ها تولید شد. پنیرهاي تلفیق شده با روغن فندق، رطوبت و مقادیر  pH بیشتري نسبت به پنیر کنتـرل در روز آخـر رسیدن پنیر داشتند. نمونه هاي پنیر محتوي روغن فندق (جایگزین شده با ۱۰۰درصـد روغـن) داراي بیشـترین میزان  pH4.6 -SN/TN در آخر دوره رسیدن پنیر بود. براي مقادیر  NPN/TN بین نمونه هاي پنیر اختلاف معنی دار فقط در روز آخر رسیدن پنیر(روز  ۸۰) وجود داشت .همچنین نتایج ارزیابی ویژگی هاي حسی نشان دادند که پنیرهاي تولید شده با روغن فندق، با ۱۰۰درصد جایگزینی، نمره مقبولیت کلـی بیشـتري نسبت به دیگر نمونه ها در روز آخر رسیدن پنیر داشتند.

مطالب مرتبط: