پنیر تقلیدی چیست؟ و چطور تولید می‌شود؟

در سال هاي اخیر با افزایش آگاهی عمومی از خطرات ناشی از کلسترول و مقدار بالاي اسید چرب اشباع در چربی هاي حیوانی، محبوبیت انواع پنیر تقلیدي که در آنها چربی شیر با یک چربی گیاهی جایگزین شده، افزایش پیدا کرده است. چنین محصولاتی در کاهش ابتلا به بیماري هاي قلبی و شریانی مناسب هستند. ما در این مقاله به بررسی پنیر تقلیدي حاوي کنسانتره ي پروتئینی آب پنیر و پنیر اصلاح شده ي آنزیمی لیقوان می‌پردازیم.

پنیر تقلیدی چیست؟

پنیرهاي تقلیدي محصولاتی مشابه پنیر هستند که از اختلاط ترکیبات منفردی مثل چربی، پروتئین، آب و اسیدهاي خوراکی به همراه مخلوطی از نمک هاي امولسیون کننده تهیه میشوند. ترکیبات دیگري نظیر اسیدي کننده ها، نگهدارنده ها، رنگ دهنده ها و طعم دهنده ها نیز ممکن است به فرمولاسیون این محصولات اضافه شوند. منبع پروتئین اصلی در محصولات پنیر تقلیدي بر پایه ي لبنـی و نیمه لبنـی، کازئین رنت یا کازئینات هاي سدیم و کلسیم است. کازئین رنت به دلیل ویژگی هاي عملکردي و طعم مناسـب بـه دیگـر منـابع تـرجیح داده میشود.  اما در این پژوهش به دلیل عرضه بیشتر و قیمت مناسب تر کازئینـات سـدیم در ایـران، از ایـن منبـع پروتئینـی اسـتفاده شـد و از کنسانتره ي پروتئینی آب پنیر(WPC) و پنیر اصلاح شده آنزیمی  (EMC) لیقوان به منظور اصلاح خصوصیات عملکردي و حسی پنیر تقلیدي حاصل استفاده شد.

کاربرد پنیرهاي تقلیدی

کاربرد اصلی این محصولات در غذاهاي آماده و فرموله شده اي است که توسط مؤسسات صنعتی و خدماتی تولید می شوند. به عنوان مثال، این محصولات در تهیه ي روکش پیتزا، به صورت برش هایی نازك در چیزبرگرها، در تهیه ي سالادها، ساندویچ ها و سس هاي پنیر به کار میروند. قابلیت برش پذیري، رنده پذیري و ذوب پذیري از ویژگی هاي عملکردي مهم این محصولات است.

کازئین رنت (کازئین تولید شده به شیوه ي آنزیمی) اصلی ترین و مناسب ترین منبع پروتئینی در این محصولات به شمار می آید. این منبع پروتئینی نسبت بالایی از کلسیم به کازئین دارد ( ۳۶میلی گرم کلسیم در هر گرم کازئین). به همین دلیل با استفاده از مخلوط صحیحی از نمک هاي امولسیون کننده، درجه ي تفکیک کلسیم از کازئین و تجمع پاراکازئین به آسانی قابل کنترل است. به این ترتیب، درجه ي مطلوبی از جریان پذیري و استحکام در هنگام پخت پنیر تقلیدي ایجاد میشود. هیدراته شدن بیش از حد کازئین رنت ( ایجاد مقدار زیادي پاراکازئینات سدیم و حالتی مشابه با استفاده از کازئینات سدیم در فرمولاسیون ) موجب امولسی فیکاسیون بیش از حد چربی میشود. این پدیده، خامه اي شدن (   (creaming) بافت پنیر را به دنبال خواهد داشت.

در واقع به هر دو خاصیت عملکردي مطرح درپنیرهاي تقلیدي یعنی استحکام و ذوب پذیري در اثر حرارت لطمه وارد میشود. بنابراین، چنین محصولی براي استفاده در روکش پیتزا و بسیاري کاربردهاي دیگر مناسب نخواهد بود.

به عبارتی در مقایسه با کازئین رنت، کازئینات سدیم تمایل بیشتري به هیدراته شدن دارد و درجه اي از تجمع کازئین را ایجاد میکند که قابلیت جریان پذیري قابل قبول )و نه مطلوب)  بوده، اما استحکام رضایتبخش نخواهد بود به علاوه، کازئینات سدیم حاوي کلسیم کمی است و به سختی می تواند شبکه ي مستحکمی را تشکیل دهد.

در کشور ما کازئینات سدیم نسبت به کازئین رنت فراوانتر است و قیمت مناسب تري دارد. از این رو، یکی از اهداف این تحقیق بهبود استحکام پنیر تقلیدي بر پایه ي کازئینات سدیم با استفاده از کنسانتره پروتئینی آب پنیر بود.

پروتئین هاي WPC  آب پنیر

پروتئین هاي WPC  آب پنیر توانایی امولسیون کنندگی ضعیف تري نسبت به کازئین و کازئینات ها دارند، ولی به تغییرات   pH حساسیت کمتري نشان میدهند. هنگامی که پروتئین هاي آب پنیر در دمایی بیش از دماي دناتوراسیون حرارت داده می شوند، ساختار بازشده اي از ملکول پروتئین ایجاد میشود. این تغییر آرایش فضایی قسمت هاي هیدروفوبیک را در سطح ملکول قرار میدهد و به فعل و انفعالات سولفیدریل- ديسولفید منجر خواهد شد که در نهایت ایجاد تجمع میکند.

تحقیقات   Solowiej  و همکاران

پروتئین هاي آب پنیر که در دماي بالا حرارت دیده اند، می توانند در دماهاي پایین در حضور نمک هاي کلریدسدیم یا کلرید کلسیم و به ویژه با کاهش    pH ژل محکم تشکیل دهند.   Solowiej  و همکاران در پژوهشی در سال ۲۰۰۷ از ۱درصد  WPC به عنوان جایگزینی براي کازئین اسیدي در تولید پنیر پروسس آنالوگ استفاده کردند. وي دلیل افزایش سختی و کاهش قابلیت ذوب محصول در حضور پروتئین هاي آب پنیر را به تشکیل پیوندهاي دي سولفید میان کاپاکازئین و بتالاکتاگلبولین نسبت داد و بیان کرد که آلفالاکتالبومین نیز می تواند وارد واکنش با کازئین شود. این پژوهشگر اظهار داشت که با جایگزینی  %۱از  WPC با  %۱کازئین اسیدي، میتوان پنیر پروسس آنالوگی با مواد جامد بیشتر تولید کرد.

این موضوع می تواند مقدار کازئین مورد نیاز در ساختار پنیر آنالوگ را کاهش دهد و در نتیجه بهاي تولید محصول کاهش خواهد یافت.  Mleko . و همکاران در سال ۲۰۰۱ پروتئین هاي آب پنیر اتصال عرضی یافته را از طریق حرارت دادن دیسپرسیون هاي پروتئینی آب پنیر براي برقراري اتصالات عرضی دي سولفیدي تولید و به سیستم پنیر پروسس تقلیدي اضافه کردند. با افزایش سطح پروتئین هاي آب پنیر اتصال عرضی یافته، افزایش چشمگیري در سفتی و کاهش قابل ملاحظه اي در قابلیت ذوب پنیر پروسس ایجاد شد. آنها بیان نمودند که جایگزینی  %۴ کازئین رنت با %۲ از پلیمرهاي پروتئینی آب پنیر می تواند شبه پنیر پروسسی با بافت و قابلیت ذوب یکسان تولید کند .

معایب پنیرهاي تقلیدي

فقدان طعم مناسب یکی از معایب پنیرهاي تقلیدي است. براي حل این مشکل، سیستم هاي ارائه دهنده ي طعم جهت کمک به افزایش شباهت پنیرهاي تقلیدي به انواع طبیعی به کار برده می شوند که میتوانند منشأ طبیعی یا مصنوعی داشته باشند. پنیرهاي اصلاح شده ي آنزیمی  EMC به عنوان محصولاتی با طعم چندین برابر پنیر معمولی مطرح هستند که منشأ طبیعی دارند و به روش آنزیمی از پنیرهایی با دوره رسیدن متفاوت حاصل میشوند. تولید EMC شامل افزودن آنزیم یا میکروارگانیسم به پنیر نیمه رسیده یا نارس، گرمخانه گذاري تا رسیدن به طعم مطلوب و ختم عمل با حرارت دهی است که در نهایت شدت طعم پنیر حاصل به بیش از  ۳۰ برابر شدت طعم پنیرهاي طبیعی می رسد.

Noronha و همکاران در سال   ۲۰۰۸ از  EMC چدار با سطوح مختلف لیپولیز براي برطرف کردن عیوب مربوط به طعم پنیر تقلیدي کم چرب و با چربی متوسط استفاده کردند. صرف نظر از ساختار (EMCدرجه ي لیپولیز)، ارزیاب ها همه پنیرهاي تقلیدي با چربی متوسط را مشابه رتبه بندي کردند و پنیرهایی با چربی کم که با  EMC در سطح لیپولیز کم و متوسط طعم داده شده بودند، تحت عنوان ملایم و پنیري توصیف شدند و نسبت به پنیرهاي تقلیدي کم چرب حاوي  EMC با سطح لیپولیز بالا به طور قابل ملاحظه اي ترجیح داده شدند. به طور کلی پنیرهاي طعم یافته با  EMC در سطح لیپولیز بالا ( بدون در نظر گرفتن مقدار چربی نمونه ها) کمترین امتیاز را کسب کردند و داوران طعم این پنیرها را بیش از حد رسیده توصیف کردند. طعم هاي در دسترس از  EMC شامل طعم پنیرهاي چدار، موزارلا، رومانو، پرولون، فتا، پارمیزان، بلو، گودا، سوئیسی، و امنتال می باشد.

از آنجا که تاکنون گزارشی مبنی بر تولید پنیر تقلیدي با در نظر گرفتن ذائقه ي مصـرف کننـدگان ایرانـی در دسـترس نبوده است، تصمیم بر آن شد که از پنیر لیقوان که یک نـوع پنیر سنتی و محبوب ایرانی بـا عطـر و طعـم مطلـوب اسـت، براي تهیه   EMCاستفاده شود. بنابراین، هدف دیگر پـژوهش حاضر، بررسی ویژگی هاي فیزیکی و شیمیایی و حسـی پنیـر تقلیدي بر پایه ي کازئینات سدیم با حضور سطوح متفاوتی از  EMCلیقوان بود.

روش تحقیق

مواد اولیه: کازئینات سدیم ( حاوي  %۸۹/۴پروتئین، %۳/۸ رطویت،  %۱/۱چربی،  %۳/۶خاکستر،  %۱/۲نمک، %۰/۱ لاکتوز و  pH= 6/2) از شرکت کازئینات ایران تهیه شد.

روغن سویاي هیدروژنه ( تولید شرکت روغن نباتی غنچه)  و روغن کانولاي مایع ( شرکت صنایع غذایی عالیا گلستان)  از بازار خریداري شدند. پنیر لیقوان نارس از یک کارگاه لبنی در روستاي لیقوان استان آذربایجان شرقی تهیه شد.

آنزیم هاي L ( Flavourzyme)  و فلیورزایم۰/۸L (Neutrase )  نوتراز  ۵۰۰ اهدایی شرکت   NovoNordisk کشور دانمارك بود.

مواد شیمیایی شامل اسید سیتریک و سوربات پتاسیم از شرکت   Merckآلمان و تري سدیم سیترات از شرکت  چین تهیه شدند.

نمک Dalian Chem Imp. & Exp. Group طعام تصفیه شده از شرکت سپید دانه خریداري شد.

WPC فراپالایش شده ( حاوي  % ۳۶/۲پروتئین،  % ۴/۱رطوبت،  %۲/۱چربی،  % ۵/۶خاکستر،  % ۴۶/۵لاکتوز و  pH= 6/8 ) از طریق نمایندگی شرکت   NZMPنیوزلند در تهران تهیه شد.

تولید پنیر اصلاح شده ي آنزیمی لیقوان

تولید پنیر اصلاح شده ي آنزیمی لیقوان   EMC به روش حبیبی و میري (مکاتبه شخصی) تهیه شد. به این ترتیب که پنیر لیقوان رنده شده ( ۶۰۰گرم)  با   Na2HPo4 %2/5 و ۱۹۵میلیلیتر آب مقطر مخلوط شد. به منظور امولسیون شدن مخلوط و غیر فعال شدن آنزیم ها در دماي  ۹۰°C به مدت  ۳ دقیقه حرارت داده شد. سپس تا دماي  ۵۰°Cخنک شد. آنزیم هاي نوتراز  ۰/۸ Lو فلیورزایم  ۵۰۰Lهر کدام در سطح  %۰/۱ به مخلوط اضافه شدند. سپس مخلوط در ظروف پلاستیکی بسته بندي و در دماي بهینه ي فعالیت آنزیم  (۴۷°C) به مدت  ۷۲ساعت گرمخانه گذاري شد. بعد از طی این مرحله آنزیم ها در دماي  ۹۰ °Cبه مدت  ۳ دقیقه غیرفعال شدند و  EMC حاصل در دماي  -۲۰°C تا یک ساعت قبل از تولید پنیرهاي تقلیدي نگهداري شد. ترکیب شیمیایی  EMC تولید شده به این صورت بود:  %۵۸رطوبت،  %۱۰پروتئین،  %۱۸چربی،  %۷/۸خاکستر،  %۴/۱نمک و ۵/۲ =pH

تولید پنیر تقلیدي

ابتدا آب  (%۵۲ ) و روغن ( %۱۴روغن سویاي هیدوژنه و  %۷روغن کانولاي مایع) در دماي ۵۰°C به مدت  ۲دقیقه هم زده شد. سپس این ترکیبات وارد دیگ پخت پنیر با مشخصات زیر شدند:

ظرفیت:  ،۲ kg

ابعاد: cm  ،۱۰×۲۵×۱۵

قدرت الکتروموتور:  ۱۸۰ولت.

تنظیم دما

توسط سیرکولاتور و سرعت دور تیغه: .۵۰ rpm سدیم کلراید  (%۱/۳)، سوربات پتاسیم  (%۰/۲و تريسدیم سیترات ) (%۰/۵ به مخلوط آب و روغن افزوده شد.

عمل اختلاط در سرعت  ۵۰ rpmهمزن و دماي  ۸۵°Cبه مدت  ۱دقیقه انجام شد ( دماي مخلوط و سرعت همزن تا انتهاي فرایند تولید ثابت باقی ماند) . در ادامه کازئینات سدیم ) %۲۴/۵) به همراه مقادیر مورد نیاز  WPCافزوده شدند.

فرایند تا زمان حصول یک تودهي همگن ادامه یافت (تقریباً  ۱۵دقیقه). سپس اسید سیتریک  (%۰/۵) و سطوح مورد نظراز  EMCدر انتهاي فرایند تولید اضافه شدند. مخلوط کردن نهایی به مدت  ۲دقیقه انجام شد. محصول در ظروف دردار از جنس پلیپروپیلن لفاف گذاري شد و بعد از  ۲۴ساعت سردخانه گذاري در  ۴°Cبه صورت مکعب هاي  ۲۰۰گرمی برش داده شد و در کیسه هاي پلاستیکی  ۵لایه (دو لایه پلی اتیلن، دو لایه پلی آمید و یک لایه چسب)  با ضخامت ۸۰ میکرون قرار داده شد که از شرکت تحول کالاي نوین تهیه شده بود. در نهایت، بسته بندي تحت خلأ به وسیله ي دستگاه بسته بند ( Henkelman مدل  ،۲۰۰A آلمان)  انجام شد.

نمونه ها تا زمان انجام آزمایش ها در دماي  ۴°C نگهداري شدند. لازم به ذکر است که   WPC جایگزین کازئینات سدیم در محصول شد. مقادیر چربی، نمک و رطوبت   EMCاز میزان همین ترکیبات در فرمولاسیون پنیر تقلیدي کسر شدند.

خاکستر و املاح به همراه مقدار پروتئین موجود در EMC جایگزین کازئینات سدیم در ترکیب محصول شدند.

آزمون هاي شیمیایی

چربی به روش ژربر  پروتئین خام به روش میکروکلدال  نمک به روش تیتراسیون پتانسیومتریک ماده خشک به روش خشک کردن در آون خاکستر به روش سوزاندن در کوره الکتریکی ) ۱۵  pH) و با استفاده از  pHمتر دیجیتال مدل  H18314 اندازه گیري شدند. آزمون هاي شیمیایی در سه تکرار براي هر نمونه انجام شدند.

آزمون آنالیز پروفایل بافت

اندازهگیري ویژگی هاي بافتی بر اساس آزمون آنالیز پروفایل بافت انجام گرفت. براي این آزمون از دستگاه سنجش بافت (   QTS, CNS  FARANEL انگلستان) و پروب استوانه اي با قطر ۳۵میلیمتر استفاده شد. نمونه هاي پنیر یک ساعت قبل از آزمایش از یخچال خارج شده، در قطعات ۱۵×۱۵×۱۵ میلیمتري برش داده شدند و در دماي محیط قرار گرفتند.

سرعت نفوذ پروب  ۱۰۰میلیمتر در دقیقه تنظیم شد. نمونه ها تا  %۸۰ارتفاع اولیه فشرده شدند. ویژگی هاي مورد بررسی عبارت بودند از سختی ) ،( hardness چسبندگی  ( و قابلیتcohesiveness)  )  ، پیوستگی adhesiveness ارتجاعی   Springiness آزمون با پنج تکرار براي هر نمونه انجام گرفت.

آزمون ذوب

براي تعیین قابلیت ذوب از روش اصلاح شده آزمون شریبر(  Schreiber test) به کمک فناوري پردازش تصویر استفاده شد ۱۸. در ابتدا ورقه اي از پنیر با ضخامت  ۵ میلیمتر و قطر  ۲۲میلیمتر برش داده شد و در مرکز پلیت شیشه اي قرار گرفت. سپس در آون به مدت ۱۵ دقیقه در  ۹۰°Cحرارت دید. عکس برداري از نمونه ها با کمک سیستم کامپیوتر بینایی و نرم افزار Zoom Browser  EX  ۵.۰قبل و بعد از حرارت دهی در آون انجام شد.

سیستم پردازش تصویر

این سیستم شامل یک اتاقک نورپردازي به رنگ مشکی با ابعاد  ۵۰× ۵۰×۱۰۰سانتیمتر، مجهز به دو عدد لامپ فلورسنت و یک دوربین دیجیتال  بود. دوربین درPowershot EOS 1000D  مدلCanon فاصله  ۲۰سانتیمتري از نمونه ها تنظیم شد. تصاویر گرفته شده جهت آنالیز بعدي به شکل  JPEGذخیره شد. تصویر نمونه ي پنیر از زمینه ي عکس با کمک نرمافزار Adobe  Photoshop CS ME نسخه ي  ۹.۰جدا شد. سپس عملیات آستانه یابی و تعیین مساحت نمونه با استفاده از نرم افزار Clemex نسخه ي  ۴.۰.۰۲۱ انجام شد. آزمون با سه تکرار براي هر نمونه انجام گرفت.

تعیین درجه ي ذوب

ویژگی ذوبی پنیر با درجه ي ذوب تعیین شد. درجه ي ذوب به صورت نسبت سطح قبل و بعد از پخت محاسبه شد.

آزمون سنجش رنگ

ارزیابی رنگ با استفاده از تکنیک پردازش تصویر انجام شد. به این صورت که تصویربرداري از نمونه هاي پنیر تقلیدي با اندازه ي قطعات ۲×۲ سانتیمتر انجام گرفت. شرایط سیستم پردازش تصویر همانند شرایط بیان شده براي آزمون ذوب بود. از نرم افزار  Image J براي پردازش تصاویر پنیر تقلیدي در فضاي رنگی  L*a*b استفاده شد. آزمون با سه تکرار براي هر نمونه انجام گرفت.

آزمون حسی

ارزیابی حسی با استفاده از آزمون چشایی به روش هدونیک  ۵امتیازي ( :۱خیلی بد،  :۵خیلی خوب) انجام شد. نمونه هاي پنیر تقلیدي تولید شده توسط  ۱۲نفر از دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته ي علوم و صنایع غذایی دانشکده ي کشاورزي دانشگاه فردوسی مشهد ارزیابی شد. قبل از ارزیابی توضیحاتی در خصوص نحوه ي ارزیابی و مفهوم ویژگی هاي مورد بررسی داده شد و از ارزیاب ها خواسته شد اگر نظر خاصی در مورد هر کدام از نمونه ها دارند، در برگه ي ارزیابی بنویسند. نمونه هاي پنیر تولیدي به روش تصادفی کدبندي شدند. شرایط سنجش براي داوران حسی کاملاً یکسان بود و براي افزایش دقت، از ارزیاب ها خواسته شد بین هر دو نمونه آب معدنی بنوشند. نمونه هاي مکعبی  ۱۵ گرمی در اختیار ارزیاب ها قرار گرفت و آنها در هر جلسه  ۸ نمونه پنیر تقلیدي را از لحاظ طعم، رنگ، رایحه، استحکام بافت و پذیرش کلی ارزیابی کردند.

تجزیه و تحلیل آماري: در این پژوهش   EMCدر  ۳سـطح (صفر،  ۲/۵و %۵ وزن کل فرمول )  و  WPC در  ۳سطح (صفر،  ۱/۵و %۳ وزن کل فرمول ) در فرمول ها بـه کـار رفتنـد.

هـر نمونه  ۲بار تولید و نتایج بر اساس طرح پایه کاملاً تصـادفی با آرایش فاکتوریل مورد آزمون آمـاري قـرار گرفتنـد. آنـالیز واریانس یکطرفه به کمک نرم افزار  Minitab 16.1انجام شد.

مقایسه ي میانگین ها با آزمون دانکن در سطح اطمینـان %۹۵ و به کمک نرم افزار  MSTAT-C1.42 انجام گرفت. با اسـتفاده از نــرم افــزار  Sigma stat 3.5 و آزمــون اســپیرمن، آنــالیز همبستگی بـین شـاخص هـاي حسـی و دسـتگاهی (رنـگ و استحکام بافت) انجام شد.

اثر متغیرها بر ویژگی هاي شیمیایی

نتایج حاصل از آنالیز واریانس و مقایسه ي میانگین ها براي داده هاي آزمون هاي شیمیایی ارائه شده .طبق این نتایج افزایش میزان   EMC و  WPC سبب کاهش معنی دار مقدار پروتئین پنیر تقلیدي شد. بررسی روند تغییرات  pHنشان می دهد که با افزایش نسبت   EMC در ساختار پنیر تقلیدي از مقدار  pH کاسته شد، اما افزایش سطح ،WPC  pH محصول را افزایش داده است. هر دو فاکتور مورد بررسی سبب افزایش معنی دار میزان خاکستر محصول شدند . به طوري که بیشترین مقدار خاکستر مربوط به نمونه اي بود که هر دو فاکتور را در حداکثر سطوح داشت. مقادیر رطوبت، چربی و نمک محصول تحت تأثیرهیچ کدام از فاکتورها قرار نگرفتند.

اثر متغیرها بر ویژگی هاي پروفایل بافت

بر طبق نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس اثر   EMC و همین طور  WPC بر مقادیر شاخص هاي بافتی محصول معنی دار تشخیص داده شد . همان طور که در ملاحظه میشود   EMC سبب کاهش و  WPC سبب افزایشسختی محصول شدند. اگرچه   EMC مقدار چسبندگی محصول را به طور قابل توجهی افزایش داد، اما مقایسه ي میانگین ها فقط اختلاف میان نمونه هاي حاوي سطوح حداقل و حداکثر این فاکتور را معنی دار اعلام کرد. از نتایج مندرج در جدول مشخص است که   WPC بر مقدار چسبندگی محصول اثر کاهشی داشته است.  EMCکاهشی معنی دار در مقدار پیوستگی محصول ایجاد کرد، در حالی که  WPC به طور معنی داري مقدار پیوستگی را افزایش داد مقدار قابلیت ارتجاعی محصول با جایگزین شدن هر دو فاکتور، روندي رو به کاهش داشت.

اثر متغیرها بر ذوب پذیري

میزان ذوبپذیري نمونه هاي پنیر تقلیدي مورد آزمایش با افزایش سطح   WPCو کاهش سطح   EMCبطور معنی داري کاهش یافت .

اثر متغیرها بر ویژگی هاي حسی

بر طبق نتایج، امتیاز طعم پنیرهاي تقلیدي با حضور  EMCافزایش یافت اگرچه تفاوت معنی داري میان سطوح  ۲/۵و  %۵ این ویژگی گزارش نشد .  WPCبر میزان پذیرش طعم بی تأثیر بود. امتیاز رنگ با افزایش سطح  EMCافزایش و با افزایش سطح   WPCکاهش نشان داد.

مقدار  WPCتأثیر معنی داري بر رایحه ي محصول نداشت، اما  EMCرایحه ي محصول را بهبود داد . به طوري که نمونه هاي حاوي  EMC %2/5بالاترین امتیاز رایحه را کسب کردند. استحکام بافت پنیر تقلیدي با افزایش سطح   EMCکاهش یافت، اما   WPCسبب افزایش سختی

محصول شد. این افزایش در بین سطوح  %۱/ ۵و  %۳و به ویژه در حضور سطوح بالایی از  EMCمعنیدار نبود. پذیرش کلی محصول نیز با حضور  EMC افزایش یافت. اما تحت تأثیر میزان  WPC قرار نگرفت.

اثر متغیرها بر شاخص هاي رنگـی

نتـایج ارائـه شـده نشان میدهد   EMCسبب افـزایش و  WPCسـبب کاهش میزان پـارامتر * Lشـد ) EMC .(p<0/05مقـدار * bرا کــاهش، امــا   WPC میــزان ایــن شاخصــه را افــزایش داد ) EMC .(p<0/05سـبب افـزایش و  WPCباعـث کـاهش *a پنیر تقلیدي حاصل شد .

آزمون همبستگی اسـپیرمن

نتـایج ایـن آزمـون نشـانگر معنی دار بودن همبستگی بین داده هـاي حسـی و دسـتگاهی رنگ و استحکام بافت بود.

 بحث

در رابطه با کاهش مقدار پروتئین محصول با افزایش سطح   EMC و  WPC می توان گفت با توجه به اینکه خاکستر  EMC به همراه مقدار پروتئین موجود در آن جایگزین کازئینات سدیم در ساختار پنیر تقلیدي شده و همین طور مقدار پروتئین کمتر موجود در  (%۳۵) WPC در مقایسه با میزان پروتئین موجود در کازئینات ) ،(%۹۰نتایج کسب شده قابل پیشبینی بود.

در تحقیق   Kaminaredes در سال  ۲۰۰۰ عکس این نتیجه حاصل شد. زیرا در آن تحقیق  WPCبا  %۶۶ پروتئین در ماده خشک، جایگزین صفر تا %۵۰ پنیر کاسار با محتواي پروتئینی کمتر در فرمولاسیون پنیر پروسس شد. با توجه به   pH پایین ( EMCحدود  ۵/۲) کـاملاً طبیعـی است که افزایش سطح این عامل مقدار  pHنهایی محصـول را کاهش دهد.

در تحقیق صبوري  اسـتفاده از EMC امنتال تغییري در میزان   pHپنیر پروسس ایجاد نکرد. دلیـل این موضوع ظرفیت بافري نمک هاي ذوب و میزان کم به کار رفته   EMC در فرمولاسـیون محصـول عنـوان شـد . در مورد  pH ،WPCحـدود  ۶/۸ بـود و سـبب افـزایش کمـی درمقدار  pH محصول شد. با وجـود تفـاوت بـین  pHکازئینـات  (۶/۲و  ،(۶/۸) WPC میزان افزایش  pHدر محصـول نهـایی زیاد نبوده است. دلیـل ایـن نتیجـه را مـی تـوان بـه انجـام واکنش میلارد و این مسئله نسبت داد که حرارت زیاد منجـر به آزاد شدن اسیدهاي آلی از لاکتوز در دماي بـالاي فراینـد شده است. این پدیده در نهایت باعـث کـاهش   pH محصـول شده که تـا حـدودي افـزایش   pH ناشـی از حضـور  WPC را جبران مـیکنـد. بـه طـور مشـابهی، عبدالسـلام و همکـاران( ۱۹۹۶) نیز در پژوهش خود مشاهده کردند که افزودن %۴۰ WPC به فرمولاسیون پنیر پروسس مالش پذیر تنها به میـزان pH ،۰/۳ محصول نهایی را افزایش داد.

در ســاختار  %۵/۶ EMC خاکســتر وجــود داشــت کــه جایگزین کازئینات در فرمولاسـیون محصـول شـد. بنـابراین، دور از انتظار نیست که مقدار خاکستر محصـول بـا حضـور  EMC افـزایش یابـد. حضـور  WPC نیـز بـه دلیـل محتـواي خاکستر بالاتر نسبت بـه کازئینـات  %۷/۸در مقابـل (% ۳/۶ مقـــدار خاکســـتر محصـــول را افـــزایش داد. در پـــژوهش  ۲۰۰۰ Kaminaredes پنیر کاسار خاکستر بیشتري نسـبت بـه   WPCداشـت. در نتیجـه، خاکسـتر محصـول بـه هنگـام جایگزین شدن پنیر کاسار با کنسانتره پروتئینی کاهش یافت با توجه به اینکه مقدار رطوبت، چربی و نمک موجـود در  EMC در نظـر گرفتـه شـد و متناسـب بـا آن از میـزان ایـن ترکیبات در فرمولاسیون محصول کاسته شد. طبیعی به نظـر می رسد که حضور   EMC تأثیري بر مقادیر شاخص هاي ذکـر شده نداشته باشد. در ارتباط با  WPCبـه دلیـل کـه تفـاوت چنـدانی میــان مقـدار رطوبـت، چربــی و نمــک موجــود در کازئینـات بــه عنـوان مــادهي پرکننـده و  WPCب ــه عنــوان جایگزین وجود نداشت، نوسـان چشـمگیري در مقـادیر ایـن شاخص ها مشاهده نشد.

سختی چیست؟

سختی عبارت اسـت از نیـروي لازم بـراي فشـردن یـک نمونه بین دندان هاي آسیاب یا به عبـارت دیگـر نیـروي لازم براي رسیدن به یک تغییر شکل مشـخص در توصـیف کاهش سختی محصول با حضور  EMC دو تفسیر را می توان ذکر کرد. دلیل اول اینکه با حضور  EMC مقـدار  pHکـاهش می یابد و به نقطه ي ایزوالکتریک پروتئین نزدیک مـی شـود و بار خـالص بـه حـداقل مـی رسـد. در نتیجـه، دافعـه ي میـان گلبول هاي چربی که توسط پروتئین ها به حالت امولسیون در آمده بودند، کاهش مـی یابـد و پایـداري امولسـیون تضـعیف می شود . دلیل دوم، کاهش میزان کازئینات بـا افـزایش ســطح   EMC اســت. مطــابق انتظــار  WPC ســبب افــزایش استحکام و سـختی پنیـر تقلیـدي شـد. زیـرا پـروتئین هـاي آب پنیــر درحــرارت  ۶۰-۷۰°Cدنــاتوره مــی شــوند. ایــن دناتوراسیون ناشی از حرارت، گـروه سـولفیدریل آزاد موجـود در ساختار اولیه ي بتالاکتاگلبولین را بی حفاظ مـیکنـد. ایـن ســاختار توانـــایی برقـــراري اتصـــال عرضـــی بـــا دیگـــر بتالاکتاگلبولین ها و نیز ملکول هاي کاپاکـازئین را دارد .

به این ترتیب، چون پروتئین هاي آب پنیر میتوانند در دماي بالا با یکدیگر و بـا کـازئین هـا اتصـال عرضـی برقـرار کننـد، استحکام پنیر تقلیدي افزایش مـی یابـد. امـا در ایـن تحقیـق همان طور که از داده هاي ارائـه شـده مشـخص است، سطح  WPC %3 نسبت به سطح  %۱/۵اثر کمتـري در افزایش سختی بافت محصول نشان داده است.  Deesدر سال  ۲۰۰۲ نتیجه ي مشابهی را گزارش کـرد. ایـن محقـق اظهـار داشت افزایش میزان    WPC از حد  %۲ سبب افزایش چنـدانی در میزان سختی نخواهد شـد. زیـرا در سـطوح بـالاي  WPC میزان لاکتوز محصول افزایش مـی یابـد. ایـن لاکتـوز اضـافی می تواند از ترکیب و تجمع پروتئین ها جلوگیري کنـد کـه در این صورت فراینـد حرارتـی  ۸۰°C اثـري بـر دنـاتوره شـدن پروتئین ها نخواهد گذاشت .

چسبندگی چیست؟

چسبندگی عبارت است از نیروي لازم براي جدا کردن غذا از سقف دهان در حین خوردن و به عبارت دیگر کار لازم براي غلبه بر نیروهاي چسبندگی بین سطح غذا و سطح سایر موادي که غذا با آنها در تماس هستند . از آنجا که طبق نظر  (۲۰۰۱)  Bachman عامل اصلی تأثیرگذار بر میزان چسبندگی و پیوستگی پنیر تقلیدي مقدار و نوع چربی است . شاید بتوان گفت که چربی موجود در EMC که در واقع همان چربی شیر است، عامل اصلی افزایشدهنده ي چسبندگی پنیر تقلیدي بوده است. میري و حبیبی نجفی  (۲۰۱۰) نیز به کاهش چسبندگی پنیر خام هاي در اثر افزودن  EMC اشاره کردند و علت آن را مقدار پروتئین بالاي   EMCدر مقایسه با پنیر خامه اي دانسته اند.

درباره ي نقش   WPC چون این ترکیب موجب متراکم کردن شبکه ي پروتئینی و افزایش سختی پنیر تقلیدي شده است، طبیعی خواهد بود که چسبندگی بافت پنیر تقلیدي را کاهش دهد.

پیوستگی نمایـانگر قـدرت پیونـدهاي داخلـی اسـت کـه پیکرهي محصول را میسازند. به عبارت دیگر، مقـدار نیـروي لازم براي تغییر شـکل نمونـه قبـل از شکسـتن اسـت .

کاهش پیوستگی محصول با افزایش سطح  EMC به تضـعیف پیوندهاي داخلی در اثر کاهش مقدار کازئینـات و هـمچنـین شکست شبکه کازئینی با حضور  EMCدر ساختار شبه پنیـر مربوط میشود. حضور  WPCسبب افزایش میزان پیوسـتگی نمونه هاي مختلف پنیر تقلیدي شـده اسـت. مسـلماً بـه ایـن علت که   WPC از طریق برقـراري اتصـالات دي سـولفیدي بـا کازئین قدرت پیوندهاي داخلی را افزایش میدهد.

قابلیت ارتجاعی چیست؟

میزانی از ارتفـاع اولیـه اسـت کـه مـاده غذایی در طی زمان آن را بازیابی مـیکنـد . پـروتئین و اسیدهاي چرب اشـباع عوامـل اصـلی ارتجـاعی بـودن بافـت هستند. میزان زیاد اسیدهاي چـرب اشـباع، جـذب سـطحی گروه هاي چربی دوست پروتئین ها را در اطراف قطرات چربـی هم جوار افزایش می دهد. در نتیجه، ساختار مشـبکی تشـکیل میشود که قابلیت ارتجاعی به محصول میدهد . بنابراین میتوان گفت جایگزینی کازئینـات بـ ا  EMCو  WPC سـبب کـاهش قابلیـت ارتجـاعی محصـول شـده اسـت. در تحقیـق ۲۰۰۰ Kaminaredes نیز با افزایش سطح   WPC از صفر تا  %۳۹/۲۵ در جایگزینی پنیر کاسار، الاستیسیته کاهش یافـت.

محققان این اثر را به کاهش میـزان کـازئین نسـبت دادنـد و بیان کردند که نقش کازئین در ایجاد الاستیسیته چشمگیرتر از  WPCاست . قابلیت ذوب به توانایی ذرات پنیر در تشکیل توده ي مذاب پیوسته و یکنواخت در اثر حرارت اشاره دارد .

طبق گفته   Cavalier قابلیت ذوب پذیري پنیرهاي تقلیدي وابسته به   pH بالا، بافت نرم، میزان بالاي تفکیک کازئین و میزان کم امولسیون سازي چربی است. با افزایش سطح EMCاز میزان کازئینات در فرمول کاسته شد و امولسیون ضعیفی به وجود آمد که منجر به افزایش ذوب پذیري محصول شد. اما نکته ي منفی این بود که تودهي ذوب شده به ویژه در سطح  ،EMC %5حالت یکنواخت و مطلوبی نداشت و بیشتر به حالت دو فازي درآمده بود که در برخی قسمتها به خوبی ذوب شده، اما در قسمت هاي دیگر فقط توده اي کف مانند به چشم میخورد. درباره ي تأثیر WPC میتوان گفت چون پروتئین هاي آب پنیر از طریق برقراري اتصالات دي سولفیدي با یکدیگر و با کازئین ها و با افزایش برهمکنش هاي پروتئین- پروتئین سختی محصول را افزایش می دهند. منطقی است که قابلیت ذوب را کاهش دهند.

Solowiej در سال  ۲۰۰۷ گزارش کرد اگرچه ذوب پذیري پنیر پروسس آنالوگ بر پایه ي کازئین اسیدي با حضور  WPC کاهش پیدا کرده، اما هنوز هم قابل قبول است . علت قابل قبول اعلام شدن ذوب پذیري در تحقیق مذکور این بود که   WPC فقط به مقدار  %۱کل فرمولاسیون محصول به کار رفته بود.

* Lمعادل روشنایی و شفافیت تصویر است که مقدار آن بین صفر تا  ۱۰۰متغیر است. صفر معادل مشکی و ۱۰۰ نمایانگر انعکاس کامل نور است. با توجه به رنگ ترکیبات مورد بررسی صحت نتایج کسب شده تأیید میشود. (کازئینات سدیم کرم مات تا زرد،  EMC سفید مایل به کرم روشن و  WPCکه تیرهتر از کازئینات است) . کاهش مقدار شاخص * Lدر پنیر تقلیدي حاوي   WPCرا می توان به لاکتوز موجود در  WPC و انجام واکنش میلارد در دماي بالاي فرایند نیز مربوط دانست ( واکنش بین قندهاي احیاکننده مثل لاکتوز و گروه آمینی پروتئین ها که منجر به قهوه اي شدن رنگ محصول می شود) .

مقادیر مثبت * bمعادل رنـگ زرد و مقـادیر منفـی ایـن کمیت معـادل رنـگ آبـی اسـت. شـاخص * bبـراي همـه ي فرمول ها با مقادیر مثبت مشاهده شد که نشانه ي تمایـل بـه ته رنگ زرد در همه ي نمونه هاست. زیرا رنگ زرد، مربوط بـه ماده ي پرکننده ي موجود در محصول یعنی کازئیات می باشد. به همین دلیل نمونه هاي پنیر تقلیدي شاهد و بـدون حضـور عوامل مورد بررسی، رنگـی متمایـل بـه زرد و کـدر دارنـد و برخلاف اغلب پنیرهاي طبیعی سـفید و روشـن نیسـتند. در واقع   EMCبا کـاهش جزئـی تـه رنـگ زرد در محصـول بـه افزایش شباهت پنیر تقلیدي به انـواع طبیعـی کمـک کـرده است. اما   WPCزردي نمونه هـاي شـبه پنیـر را افـزایش داده است.

مقادیر مؤلفه  * aماننـد مقـادیر * bنامحـدود اسـت. ایـن شاخص نشان دهنده ي تغییرات رنگ از قرمز تا سبز است بـه طوري که مقادیر مثبت نمایانگر رنگ قرمـز و مقـادیر منفـی بیانگر رنگ سبز است. بنابراین  EMCسبب افزایش تـهرنـگ سبز در پنیر تقلیدي شـده، امـا بـا افـزایش میـزان  WPC در ساختار پنیر تقلیدي میزان ته رنگ سبز کاهش یافته است.

داوران حسی طعم پنیرهاي تقلیدي حـاوي   EMCرا بـه طـور قابـل ملاحظـه اي تـرجیح دادنـد، امـا تفـاوتی را میـان نمونـه هـاي حـاوي سـطوح  %۲/۵و  %۵ایـن عامـل گـزارش نکردنـد. ایـن نتیجـه در تطـابق بـا یافتـه هـاي   Noronhaو همکـاران  (۲۰۰۸) در اسـتفاده از  EMCچـدار جهـت طعـم دادن به پنیر آنالوگ است. البته در تحقیق مذکور از  EMCبا سطوح مختلف هیدرولیز استفاده شد و محققان بیـان کردنـد اگرچه   EMCتوانسته امتیاز طعم را به طور قابل ملاحظـه اي افزایش دهد، اما ارزیاب ها قادر نبودند میان نمونه هـاي پنیـر حاوي   EMCبا سطوح مختلف هیدرولیز، تمایزي قائل شـوند.   WPC بر میزان پذیرش طعم بی تـأثیر بـود. امـا ارزیـابی طعـم پنیـر پروسـس مـالش پـذیر در مطالعـه عبدالســلام و همکاران (۱۹۹۶) نشـان داد کـه افـزودن   WPCبـه مخلـوط موجب بهبـود طعـم و دیگـر خـواص حسـی محصـول شـده است. این نتیجه ي متناقض می تواند به دلیل تفـاوت در میزان   WPCیا ساختار متفاوت پروتئین هاي آب پنیر به کـار رفته در این دو پژوهش باشد.

نتایج امتیاز رنگ کسب شده در ارزیابی حسی نمونه هـاي حاوي دو متغیر مورد بررسی با نتایج سنجش رنـگ از طریـق پردازش تصویر همخوانی دارد. ضریب همبستگی بـالاي بـین مطلوبیــت رنــگ در ارزیــابی حســی و شــاخص *(۰/۹۶) L تأکیدي بر این موضوع است. همچنین، ضریب همبستگی بالا و معکوسی بین رنگ در ارزیابی حسی و شـاخص *(-۰/۹۰) a و همچنین * (-۰/۸۸) bوجود داشت.

رایحه پنیرهاي حاوي سطوح بالاي  (% ۵)  EMCچنـدان مورد پسند داوران حسی واقـع نشـد و ارزیـاب هـا بـوي ایـن نمونه ها را تحت عنـوان شـدیداً اسـیدي توصـیف کردنـد. در مطالعه ي میري و حبیبی در سال ۲۰۱۰آروماي پنیر خامه اي به طور منفـی تحـت تـأثیر مقـدار  EMCقـرار گرفـت. ایـن محققــان علــت تنــزل آرومــاي محصــول را ســطوح بــالاي اسیدهاي چرب زنجیره کوتاه ناشـی از لیپـولیز بـالاي EMC دانستند. در این تحقیق، ارزیاب ها متوجه تفـاوت قابـل ملاحظه اي در رایحه نمونـه هـاي حـاوي مقـادیر مختلـف  WPC نشدند.

دلیل کاهش استحکام بافت پنیر تقلیدي با افزایش سطح  EMCتضعیف امولسیون در محصول است که قبلاً بحث شد. بنابراین، نتایج کسب شده از آزمون حسـی بـا نتـایج آزمـون بافتی که با دستگاه بافت سنج اندازه گیري شد، مطابقـت دارد.

ضریب همبستگی برآورد شده در ایـن خصـوص  (۰/۸۸هـم نشان دهنده ي شدت وابستگی این دو متغیر است. قبلاً گفتـه شد که افزایش سطح  WPC از  %۱/۵به  %۳ اختلاف چنـدانی در مقدار استحکام بافت ایجاد نکـرد. در توجیـه ایـن مطلـب میتوان گفت اگرچه حضور مقادیر بالاي  WPC باید از طریق برقراري اتصالات دي سولفیدي با کاپاکازئین سختی محصـول را افزایش دهـد، امـا ایـن افـزایش میـزان  WPC بـه مـوازات کـــاهش میـــزان کازئینـــات اســـت کـــه نقـــش اصـــلی امولسیون کنندگی و بافت دهنـدگی را در محصـول بـر عهـده دارد. بنـابراین، در مقـادیر بـالاي  WPCسـختی بـه نسـبت کمتري افزایش یافته است. علاوه بر این قبلاً گفتـه شـد کـه حساسیت پروتئین هاي آب پنیر به دناتوره شـدن حرارتـی در حضور مقادیر بالاي لاکتوز تمایل به کاهش دارد.

پذیرشکلی بیانگر احساس کلی داوران نسبت به نمونه ي مـورد بررسـی اسـت. بـا توجـه بـه جدیـد بـودن محصـول، پذیرشکلی آن در نزد داوران موضوع مهم و در خور تـوجهی است. بررسی نتایج نشان می دهد کـه رونـد تغییـر امتیـازات پذیرشکلی در نمونه هاي حاوي سطوح متفاوت  EMC شـبیه به روند تغییر امتیازات طعم و تا حدودي رنگ نمونه ها اسـت.

به همین دلیل، به نظر میرسد آنچه بیشتر توسط ارزیـاب هـا در اعطاي امتیاز به صفت پذیرشکلی در نظـر گرفتـه شـده، طعم و رنگ محصول بوده است. از آنجا که   WPCامتیاز رنگ و به طور جزئی امتیاز طعـم محصـول را کـاهش داد، انتظـار می رفت پذیرشکلی محصول را نیز کاهش دهد، اما این روند مشاهده نشد. تنها توجیه ممکن، تـأثیر چشـمگیر  WPCبـر استحکام بافت است که مانع تنزل امتیاز پـذیرشکلـی شـده است.

در مجموع، تفـاوت معنـی داري میـان سـطوح  %۲/۵و %۵  EMCدر ارزیابی ویژگیه اي حسی وجود نداشت، امـا سـطح  %۵ آن ســبب افــت اســتحکام بافــت پنیــر تقلیــدي شــد و ذوب پذیري را به شکل غیر یکنواخت و نامطلوبی افزایش داد.

در مورد  WPCنیز تفاوت معنیداري بین سطوح  %۱/۵و %۳ در ارزیابی ویژگی هاي بافتی مشـاهده نشـد. امـا بـا افـزایش سطح آن از  %۱/۵به  %۳ از مطلوبیت رنگ و تا حدودي دیگـر خواص حسی محصول کاسته شد. سختی بافت و ذوب پذیري مناسب این گونـه پنیرهـا بـراي اسـتفاده در غـذاهاي آمـاده همچون پیتزا و چیز برگرها مورد نیـاز اسـت و رنـگ و دیگـر صفات حسی محصول در پذیرش نهایی آن بسیار تـأثیرگـذار اسـت. بنـابراین، پیشـنهاد مـی شـود کـه بـراي اطمینـان از دستیابی به محصولی با ویژگی هاي حسی، بافتی و شـیمیایی مطلوب، بهینه سازي فرمولاسیون پنیر تقلیدي بـا ترکیبـی از عوامل مورد بررسی انجام شود.

این تحقیق دانشکده کشاورزي، دانشگاه فردوسی مشهد  انجام گرفته است. با تشکر از زحمات این عزیزان.

مطالب مرتبط: