با وجود بازار بالقوه عظيم براي محصولات كم چرب، توليد و عرضه پنيرهاي كم چرب در چند دهه گذشته كمتر از حد انتظار بوده است كه احتمالا دليل اين عدم پذيرش، بافت و ويژگي هاي ارگانولپتيكي نامطلوب پنيرهاي كم چرب مي باشد. بيشتر پنيرهاي كم چرب به عنوان فرآورده ي خشك، بيش از حد سفت، لاستيكي و با عطر و طعم ضعيف تلقي مي شوند. حذف چربي از ماتريس كازئيني پنير، منجر به شكل گيري يك شبكه پارا كازئيني مستحكم و به دنبال آن، سفت شدن بافت پنير ميگردد. در این مقاله به بررسی تأثير تيمار آنزيمي ترانس گلوتاميناز و ايزوله پروتئين آب پنير بر ويژگي هاي پنير سفيد آب نمكي كم چرب می‌پردازیم.
آنچه در این مطلب می‌خوانید:
افزايش نسبت رطوبت به پروتئين در پنير
افزايش نسبت رطوبت به پروتئين در پنير، يكي از راهبردهاي كاربردي براي بهبود خواص كيفي و ارگانولپتيكي پنيرهاي كم چرب مي باشد. پروتئين هاي آب پنير دناتوره شده به واسطه توانايي بالاي جذب آب، از پتانسيل بالايي جهت استفاده در فرمولاسيون پنيرهاي كم چرب و به دنبال آن، بهبود ويژگي هاي نامطلوب اين محصولات برخوردار مي باشند.
پروتئين آب پنير
پروتئين هاي آب پنير چيزي حدود ۲۰ درصد از كل پروتئين هاي طبيعي شير را به خود اختصاص مي دهند؛ با اين حال، بخش عمده اي از آنها طي مرحله برش زدن در پروسه توليد پنير، از ماتريس پروتئيني پنير خارج شده و به آب پنير راه مي يابند. بر اين اساس، پژوهش گران بسياري تلاش نموده اند با تا تلفيق پروتئين هاي دناتوره شده آب پنير به ماتريس پروتئيني پنيرهاي كم چرب و به دنبال آن، با كاهش ميزان خروج رطوبت طي فرآيند برش زني، علاوه بر بهبود بازده پنيرسازي، از نقش آب در شبيه سازي ويژگي هاي چربي بهره جسته و بدين ترتيب، بافت و ويژگي هاي ارگانولپتيك ناخوشايند پنيرهاي كم چرب را بهبود دهند. لوسي و گوري (۱۹۹۴) سانتورو و فاسيا( ۱۹۹۶) و زون و هولس (۱۹۹۴) از جمله پژوهش گراني هستند كه به نتايج اميدواركننده اي در اين زمينه، به ترتيب در ارتباط با پنير چدار، نوعي پنير نيمه سخت و پنير گودا دست يافته اند.
از سوي ديگر طي سال هاي اخير برنامه هاي كاربردي جديدي نظير اصلاح آنزيمي پنير به منظور افزايش عملكرد و بافت پنير كم چرب مطرح شده است. پژوهش هاي انجام شده در اين زمينه نشان مي دهند كه تيمار آنزيمي شير پنيرسازي با ترانس گلوتاميناز ميكروبي ( TG ترانسفراز ) EC 2.3.2.13 منجر به حفظ درصد بيشتري از پروتئين هاي آب پنير در لخته پنير و به دنبال آن ارتقاي ارزش تغذيه اي پنير، افزايش رطوبت و نرمتر شدن بافت و بهبود بازده پنيرسازي مي شود.
آنزيم ترانس گلوتاميناز ميكروبي با كاتاليز انتقال آسيل بين گروه هاي Yكربوكسي آميد اسيدآمينه گلوتامين (دهنده آسيل) و آمين هاي نوع اول (پذيرنده آسيل) اسيدآمينه ليزين، شرايط تشكيل پيوند عرضي گلوتامين ليزين و ايجاد شبكه بين پروتئين هاي حاوي اين اسيدآمينه ها را فراهم مي كند كه پروتئين هاي شير (كازئين ها و پروتئين هاي آب پنير نیز از آن جمله مي باشند.
بر اين اساس، اينگونه مي توان تصور كرد كه تلفيق پروتئين هاي دناتوره شده آب پنير كه گروه هاي واكنش دهنده آنها در سطح قرار دارند. شير به همراه با تيمار آنزيمي آن با ترانسگ لوتاميناز، شكل گيري شبكه هاي پروتئيني بين كازئين و پروتئين هاي آب پنير را تسهيل و تقويت كرده و به دنبال آن، احتمالاً آب بيشتري در ماتريس پنير به دام افتاده و بهبود ويژگي هاي ناخوشايند پنيرهاي كم چرب چشمگيرتر خواهد شد.
البته بيم آن نيز مي رود كه شبكه پروتئيني تشكيل شده به قدري مستحكم شود كه حتي منجر به سفتتر شدن بافت پنير شود. در تنها پژوهشي كه تاكنون در اين زمينه در مورد پنير سفيد آب نمكي كم چرب انجام شده است، صيادي و همكاران (۲۰۱۳) عنوان داشتند كه اگرچه رطوبت و بازده نمونه پنير تلفيق شده با پروتئين آب پنير و تيمار شده با ترانس گلوتام از ني نسبت به نمونه اي كه تنها با ترانس گلوتاميناز تيمار شده بود بيشتر بود ولي در عين حال، نسبت رطوبت به پروتئين آن پايين تر و در پي آن، شاخص هاي سفتي آن بالاتر بود البته سفتي آن، به گونه معني داري كمتر از نمونه شاهد كم چرب بود .لازم به ذكر است كه يافته هاي اين پژوهشگران تنها بر اساس بررسي يك غلظت از آنزيم ترانس گلوتاميناز و پروتئين هاي آب پنير ارائه شده بود ازاين رو، پژوهش پيش رو بر آن است تا با استفاده از روش بهينه سازي سطح پاسخ (RSM) تاثير غلظت هاي مختلف ترانس گلوتاميناز و پروتئين هاي آب پنير بر پنير آب نمكي حاوي درصدهاي گوناگون چربي را مورد بررسي قرار داده و غلظت بهينه متغيرهاي ياد شده در جهت دست يابي به محصولي كم چرب با حداكثر بازده توليد و در عين حال با ويژگي هاي بافتي و ارگانولپتيكي مشابه با نمونه پرچرب را ارائه نمايد.
روش تحقیق
براي تهيه نمونه هاي پنير، از شير با كيفيت بالا ( % ۳/۳پروتئين)،( % ۴/۰چربي و خامه % ۳۰چربي) ،( % ۳۵ماده خشك) موجود در كارخانه پگاه خوزستان استفاده گرديد.
ايزوله پروتئين هاي آب پنير
% WPI پروتئين، % ۳/۱لاكتوز، % ۵/۴خاكستر، % ۲/۰ چربي ( از شركت Arla Food Ingredientدانمارك) و آنزیم ترانس گلوتاميناز ميكروبي EC ( از شركت BDF Natural Ingredientsاسپانيا) خريداري شد . رنت استاندارد Chy-Maxشركت لبني هانسن دانمارك و آغازگر مزوفيل ( CHOOZIT 230) محتوي سويه هاي لاكتوكوكوسلاكتيس زيرگونه كرموريس و لاكتيس( و ترموفيل YO-MIX 532) محتوي سويه هاي استرپتوكوكوسترموفيلوس و لاكتوباسيلوس دلبروكي زيرگونه بولگاركوس( شركت لبني دانيسكوي آلمان) استفاده شد. كلريد كلسيم از شركت كميرا سوئد تهيه شد.
روش ها
توليد پنير
پس از تعيين ميزان چربي خامه، شير پس چرخ خام با مقادير مناسبي از خامه مخلوط شد به گونه اي كه پس از افزودن محلول ايزوله پروتئين هاي آب پنير به ،آن درصدهاي مورد نظر چربي )۴/۰ ،۶۵/۰ ،۹/۰ ،۱۵/۱ ،۴/۱) به دست آيد. يك محلول % ۲۰ (وزني- وزني) پروتئين هاي آب پنير، با حل كردن پودر WPIدر آب مقطر و همزدن با يك همزن مغناطيسي با سرعت ۵۰۰دور در دقيقه تهيه شد و به منظور هيدراته شدن، در دماي °Cبه ۴ مدت يك شب نگهداري شد. طبق فرمولاسيون هر نمونه، مقدار مشخـصي از محلول ايزوله پروتئين هاي آب پنير ۰ ،۵/۱، ۳ ،۵/۴ ،۶گرم پروتئين (به ازاي هر ليتر شير) به شير پنيرسازي اضافه شد. شير استاندارد شده، به شيوه غير مداوم در دماي ۶۴°C به مدت ۳۰دقيقه در داخل وتي از جنس فولاد زنگ نزن كه درون حمام آبي قرار گرفته بود پاستوريزه گرديد.
در اين مرحله، كلريد كلسيم به ميزان ۱/۰گرم به ازاي هر كيلوگرم شير به آن افزوده و سپس پودر مايه كشت آغازگر به غلظت ۰۴/۰ گرم به ازاي هر كيلوگرم شير تلقيح شد و به مدت ۵۵ دقيقه در اين دما ۳۵˚Cنگهداري شد تا آغازگرها فرصت كافي براي فعاليت و كاهش pHقبل از افزودن رنت را داشته باشند.
بعد از گذشت اين مدت زمان، رنت به ميزان ۲۵/۰گرم به ازاي هر كيلوگرم شير به وت افزوده و ۵۰دقیقه براي تشكيل لخته به آن فرصت داده شد. همزمان با رنت، آنزيم ترانس گلوتاميناز در مقادير (۰ ،۵/۰ ۱ ،۵/۱ ،۲ واحد به ازاي گرم پروتئين) تعيين شده در طرح آزمايش به شير اضافه شد.
لخته ايجاد شده به مكعب هاي ۱ cm3 بريده شد و به مدت ۱۰دقيقه به حال خود رها شد و سپس با آهنگي افزايشي، مكعب ها به مدت ۱۰دقيقه هم زده شدند تا خروج آب پنير از آنها تسريع شود. از تخليه آب پنير، لخته در قالب های مخصوص پرس به مدت ۵/۲ساعت قرار داده شد.
فشار به صورت تدريجي از ۳/۰كيلوپاسكال تا تقريبا ۹/۲ كيلوپاسكال در يك ساعت اول افزايش يافت و تا پايان فرآيند پرس كردن، تحت همين فشار باقي ماند. بعد از فرايند پرس كردن، لخته ها به ابعادي به اندازه ۴×۴×۸سانتيمتر بريده شد ند.
سپس لخته ها در ظروف پلاستيكي غيرقابل نفوذ به هوا قرار داده شده و سطح آنها با آب نمك %۱۳پوشانده شد لازم به ذكر است
كه پيشتر آب نمك مصرفي در دماي ۸۰˚C به مدت زمان ۱۰ دقیقه پاستوريزه و خنك شده بود. بعـد از عمل ،درب بندی ظروف در دماي ۲۵-۲۳درجه سانتي گراد به مدت ۱۹ساعت گرم گخانه گذاري شدند. سپس تمام نمونه هاي پنير توليد شده تا زمان انجام آزمون هاي شيميايي، بافتي و ارزيابي حسي در دماي در ۶-۵جه سانت يگراد نگهداري شدند. شايان ذكر است كه جهت تعيين حدود مطلوب پاسخ هاي مورد بررسي در بهينه سازي فرمولاسيون پنير سفيد آب نمكي، نمونه شاهد پرچرب با ميزان %۳چربي شير در شرايط يكسان همانند ساير تيمارها توليد و ويژگي هاي آن مورد بررسي قرار گرفت. تمامي آزمون ها در پايان يك دوره رسيدن ۶۰روزه انجام شدند.
آزمون هاي فيزيكوشيميايي
ويژگي هاي شيميايي با استفاده از دستورالعمل هاي AOAC (2000) اندازه گيري شدند. اندازه گيري pHبا استفاده از دستگاه pHمتر ديجيتال ( مدل ،۸۲۷متراهم ساخت سوئيس) انجام گرفت. درصد ماده جامد كل توسط خـشك كردن به روش آون تحت خلاء و تا رسيدن به وزن ثابت اندازه گيري شد. چربي به روش ژربر و پروتئين توسط روش كلدال (حاصل ضرب مقدار نيتروژن اندازه گيري شده در فاكتور ۳۸/۶) تعيين شد. بازده پنيرسازي از تقسيم كردن وزن پنير پيش از آب نمك گذاري به وزن شير مصرف شده محاسبه گرديد.
آزمون بافت
آزمون پروفيل بافت TPAغالب ترين آزمون تقليدي مورد استفاده براي بررسي بافت مواد غذايي و به ويژه پنير مي باشد كه نمونه به تقليد از اقدامات انسان در طي عمل جويدن دو بار فشرده مي شود. آزمون بافت توسط دستگاه سنجش بافت، ساختTA.XT.PLUS ، مدل Stable Micro System)انگلستان) و با استفاده از پروپ شماره ، P/5S مطابق روش (۲۰۰۹) Jooyandeh انجام گرفت. سرعت پروب ۱ميليمتر بر ثانيه تنظيم شد و پروب %۵۰تا ارتفاع اوليه نمونه هاي پنير (عمق ۱۰ميلي متر ) به داخل نمونه نفوذ كرد. در اين آزمون ويژگي هايي همانند سختي ،۴چسبندگي ،پيوستگي و ارتجاع پذيري بررسي شد.
نمونه هاي پنير قبل از آزمايش از يخچـال خارج و پس از برش به ابعاد ۵×۵×۵/۳ سانتي ، متر بـه مدت نيم ساعت در دماي محيط براي رسيدن به دمايي ثابت نگهداري شدند. آزمون بافت در سه تكرار انجام پذيرفت و ميانگين نتايج گزارش شد.
ارزيابي حسي
ارزيابي حسي مهمترين خصوصيات حسي نمونه هاي پنير سفيد ايراني شامل رنگ و ظاهر، طعم و رايحه، و بافت و قوام توسط توسط ۱۰نفر از دانشجويان صنايع غذايي دانشگاه رامين خوزستان ارزيابي گرديد. نمونه ها از طريق يك آزمون ترجيحي ده نقطه اي با يكديگر مقايسه . ندشد بر اساس اهميت هر يك از صفات كيفي مورد نظر، براي هر يك از صفات بنا بر پيشنهاد (۱۹۸۷) IDF ضريبي در نظر گرفته شد، بدين گونه كه نتايج مربوط به طعم و رايحه كه بيشترين اهميت را دارد در ضريب ،۵بافت در ضريب و ۴ ظاهر و رنگ در ضريب ۱ضرب شدند كه در مجموع هر تيمار حداكثر ۱۰۰امتياز به عنوان پذيرش كلي مي توانست به دست آورد.
تجزيه و تحليل آماري
بهينه سازي فرمولاسيون پنير سفيد آبنمكي، بـا اسـتفاده از روش سـطح پاسـخ و در قالـب يـك طـرح مركـب مركـزي صـورت پذيرفت. طرح مورد نظر با استفاده از سـه فـاكتور و هـر فـاكتور داراي پنج سطح راه اندازي . شد فاكتورهـا شـامل غلظـت چربـي، آنزيم ترانس گلوتاميناز و ايزوله پروتئين هاي آب پنيـر بودنـد.
طرح مختلط مركزي با استفاده از ۳فاكتور ۵ طرحه ،۲۰سطح تيمار پنير كم چرب با فرمول بندي هاي مختلـف ارائـه كرد كه شـامل سـه گـروه مجـزا مـي باشـند. گـروه تيمارهاي مركزي شامل ۶نمونه بوده كه همگي متغيرها در سطح صفر تعريف شده اند گروه تيمارهاي هاي محوري شامل ۶نمونه بوده كه هر كدام از آنها شامل دو سطح صفر و يك سطح -۵/۰ یا + ۵/۰می باشند و گروه تيمارهاي مكعبي شامل ۸نمونه است كه تركيبي از سطوح + ۱و – ۱مي باشند. نمونههـاي مركـزي امكـان بررسي خمش در پاسخ، نمونه هاي محوري امكان برآورد جملات درجه دوم و نقاط مكعبي امكان بررسي برهمكنش هـا و تـاثيرات خطي را فراهم مي كنند. نمونه هاي پنير كم چرب بـر اسـاس فرمولاسيون هاي مشخص شده در طرح آزمـون توليـد شـدند و از نقطه نظر ويژگي هاي فيزيكوشيميايي و رئولوژيكي مورد ارزيـابي قرار گرفتند.
تحليل سطح پاسخ و ترسيم نمودارها با استفاده از نرم افزار Desigen ، ايالات متحدهDesigen Expert نسخهExpert آمريكا انجام شد. همچنين در مرحله بعد براي مقايسه نتايج پيشبيني با نتايج آزمايشي و تأييد آماري مدل هاي رگرسيوني، از طـرح املاك تصـادفي استفاده شد. نتايج با استفاده از برنامه GLMنرم افزار( (SAS Version مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. از آزمون دانكن بـراي مقايسه ميانگين هاي ويژگي هاي مختلف استفاده شد و مقـادير در سطح معني داري p< 05/0مـورد ارزیابی قرار گرفت.
نتايج و بحث
خصوصيات فيزيكوشيميايي
نتايج تحليل آماري اثر سه متغير چربي، مقادير آنزيم ترانسگلوتاميناز و ايزوله پروتئين آب هاي پنير بر محتواي رطوبت نمونه هاي پنير سفيد آب نمكي در پايان يك دوره رسيدن ۶۰روزه مورد بررسی قرار گرفت. بررسي نتايج نشان مي دهد كه كاهش چربي منجر بـه كاهش مقدار رطوبت در مواد غيرچرب و به عبارت ديگر، كاهش نسبت رطوبت به پروتئين شده است.
در ماتريس كازئيني بافت پنير، چربي و رطوبت بعنوان پركننده عمل ميكنند و هنگامي كه ميزان چربي كاهش پيدا ميكند، رطوبت در همان مقداري كه چربي كاهش پيدا كرده، جايگزين آن نمي و بن شود ابراين حجم كلي پركننده كم گرديده، باعث كاهش مقدار رطوبت در مواد غيرچرب و يا همان نسبت رطوبت به پروتئين مي شود.
نتايج بدست آمده، منطبق با نتايج رحيمي و همكاران ۲۰۰۷و مددلو همكاران ( ۲۰۰۵) مي باشد. ۱۵ ،۱۶اما در ارتباط با آنزيم ترانس گلوتاميناز، يك اثر دوگانه در ارتباط با نسبت رطوبت به پروتئين نمونه هاي پنير مشاهده شد؛ بدين گونه كه با افزايش آنزيم تا غلظت هاي مياني، نسبت رطوبت به پروتئين پنير افزايش يافت اما در مقادير بالاتر آنزيم، نسبت رطوبت به پروتئين نمونه ها كاهش پيدا كرد.
شكل در تطابق با بخشي از نتايج بدست آمده، صيادي و همكاران (۲۰۱۳) عنوان داشتند كه با افزودن ۱۵واحد آنزيم به ازاي هر ليتر شير (تقريبا معادل ۵/۰واحد آنزيم به ازاي گرم پروتئين شير) محتواي رطوبت افزايش مي يابد. لازم به ذكر است در پژوهش پيشرو، مقادير آنزيم از ۲ ۰تا واحد به ازاي گرم پروتئين شير متغير بود. اين يافته ها نشان ميدهد استفاده از مقادير بالاتر آنزيم، نه تنها باعث افزايش نسبت رطوبت به پروتئين پنير نمي شوند بلكه كاهش آن را سبب مي شود.
توضيح اثر دوگانه آنزيم مي توان اينگونه اظهار داشت كه شبكه تشكيل شده به وسيله غلظت هاي پايين آنزيم TGدر محيط رقيق پروتئيني شير، از سينرزيس لخته پنير طي مرحله برشزني و دوره رسيدن جلوگيري ميكند، اين در حاليست كه در غلظت هاي بالاي آنزيم ترانس گلوتاميناز، گستره تشكيل پيوندهاي ايزوپپتيدي بين پروتئين هاي شير به قدري وسيع ميشود كه منجر به تشكيل يك شبكه ژل با اندازه ذرات و خلل و فرج كوچكتر و در نهايت انقباض بيشتر لخته پنير و سينرزيس بالاتر آن مي شود.
افزايش غلظت WPIمورد استفاده، همانگونه كه انتظار مي رفت، با حفظ رطوبت بيشتر در پنير و افزايش نسبت رطوبت به پروتئين همراه بود.
كه با نتايج زالازار ۱و همكاران ) ۲۰۰۲) و ساهان ۲و همكاران (۲۰۰۸) همخواني دارد برهم كنش پروتئين هاي آب پينر با آنزيم ترانس گلوتاميناز نيز از اثر معني داري بر ميزان رطوبت به پروتئين برخوردار بود.
همانطور كه در نمودار رويه سه يعدي اثر متقابل اين دو متغير قابل مشاهده است. افزايش آنزيم در غلظت هاي بالاي WPIموجب كاهش بيشتري در نسبت رطوبت به پروتئين نمونه هاي پنير شد. با آناليز نتايج ارزيابي pHنمونه هاي پنير مدل معني داري به دست نيامد كه نشان دهنده اثر غيرمعني دار متغييرهاي مستقل بر pHنمونه هاي پنير بود. با توجه به آناليز داده ها، مدل رياضي رابطه بين نسبت رطوبت به پروتئين و اجزاي فرمولاسيون در پنير كم چرب به صورت زير تعيين شد.
در واقع پارامترهاي مؤثر در مدل به دست آمده با توجه به آناليز واريانس انجام شده، انتخاب و در مدل نهايي قرار داده شدند.
بازده پنيرسازي
نتايج حاصل از آناليز آماري نشان داد كه كاهش چربي به صورت معنيداري بازده پنيرسازي را كاهش مي دهد.
يكي از معايب توليد پنير كمچرب، كاهش قابل توجه بازده پنيرسازي مي باشد؛ اگرچه رطوبت جايگزين چربي موجود در پنير مي شود، اما كاهش كلي بازده (كيلوگرم پنير به ازاي كيلوگرم شير) در توليد پنير از شير كمچرب ناگزير است، زيرا مقدار رطوبت اضافه شده برابر با مقدار چربي كم شده نبوده، اين از رو مجموع مقدار كازئين و چربي شير كه تركيب هاي اساسي تعيين كننده ي بازده هستند كاهش مي یابند. تيمار با آنزيم ترانس گلوتاميناز تا غلظت هاي مياني آن، راندمان پنيرسازي را به احتمال زياد از راه افزايش نگهداري آب پنير در دلمه افزايش داد.
به طور مشابهي پيرو و همكاران (۲۰۱۰) نيز گزارش كردند كه تيمار با ترانسگلوتاميناز چه همراه با رنت و چه پس از بريدن دلمه موجب افزايش رطوبت و راندمان پنيرسازي شد. نتايج حاصل نشان داد كه افزودن پروتئين هاي آب پنير منجر به افزايش بازده مي شود شكل . بهبود بازده به دليل حفظ سرم بيشتر در ماتريس پنير در نتيجه تلفيق پروتئينهاي آب پنير دناتوره به ماتريس پنير مي باشد پروتئين هاي آبپنير دناتوره به واسطه توانايي بالاي جذب آب، مانع سينرزيس در پنير شده و بنابراين مقدار آب كمتري در طي پروسه توليد پنير خارج مي شود.
در نهايت عبارات غير معني از مدل حذف شدند و رابطه زير براي تعيين بازده پنيرسازي بر اساس اجزاي فرمولاسيون به دست آمد.
آزمون بافت
سفتي
يافته هاي تجزيه واريانس حاكي از اثر معني دار هر سه متغير بر ميزان سفتي بود. كاهش چربي باعث افزايش بسيار معني دار سفتي شد. چربي و رطوبت نقش پر كننده در ماتريس پنير دارند و به پنير بافتي نرم مي دهند در حالي كه ماتريس كازئيني خصوصيات الاستيك به بافت پنير مي دهد.
در پنيركم چرب، كاهش چربي به مقدار مساوي به وسيله رطوبت جايگزين نمي شود و در نتيجه، ميزان فاز پركننده در شبكه كاهش مي يابد و باعث متراكم تر شدن ش مي بكه .شود چروكيدگي شبكه به معناي نزديكي بيشتر پروتئين هاي ماتريس پنير و به دنبال آن، افزايش پيوندهاي بين پروتئيني و در نهايت افزايش سفتي بافت پنير كم چرب مي باشد . در تطابق با اين نتايج، صيادي و همكاران ، (۲۰۱۳) رحيمي و همكاران (۲۰۰۷) و مددلو همكاران (۲۰۰۵) مشاهده كردند كه پنير كم چرب داراي سفتي بيشتري نسبت به نمونه پرچرب مي باشد، كه دليل آن را به نقش روان كنندگي چربي در پنير و ساختار فشرده كازئيني در اثر كاهش چربي نسبت دادند افزودن WPI با افزايش نسبت رطوبت به پروتئين موجب كاهش سفتي پنير شد. منطبق با نتايج پژوهش جاري، روميه و همكاران (۲۰۰۲) گزارش كردند كه جايگزين هاي چربي بر پايه ي پروتئين آب پنير، با افزايش ميزان رطوبت در ماتريس پنير ميزان سفتي را در پنير كم چرب كاهش مي دهند . استفاده از آنزيم ترانس گلوتاميناز تا غلظت هاي مياني آن، باعث كاهش سفتي شد.
سفتي بيشتر پنير در مقادير بالاتر از غلظت مياني آنزيم ،TGبايد عنوان داشت كه افزايش مقدار آنزيم موجب شكل گيري پيوندهاي بيشتري بين ميسلهاي پروتئيني شده و در نتيجه مقدار مقاومت به تغيير شكل لخته پنير افزايش يافته است. ملكو و همكاران (۲۰۰۴) در نتايجي مشابه عنوان داشتند كه آنزيم ترانس گلوتاميناز خصوصيات مكانيكي پنير دانبو را تغيير ميدهد و با افزايش غلظت آنزيم ترانس گلوتاميناز، زمان و ميزان انرژي لازم براي فرورفتگي پنير افزايش مي يابد.
توجه به آناليز واريانس، مدل نهايي توضيحدهنده تغييرات سفتي پنير بر اساس اجزاي فرمولاسيون تعيين شد.
چسبندگي
يافته هاي بررسي آماري اثر مقادير مختلف چربي، آنزيم ترانس گلوتاميناز و WPIبر چسبندگي نمونه هاي پنير در نشان داده شده است. نتايج نشان دهنده اثر معنيدار متغيرهاي مستقل بر چسبندگي نمونه هاي پنير بود .
با كاهش چربي، چسبندگي نمونه هاي پنير كاهش پيدا كرد. كاهش چربي منجر به متراكم شدن ماتريس پروتئيني مي شود كه در نتيجه آن چسبندگي كاهش مي يابد. نتايج حاصل منطبق با نتايج سالواتوره ۳و همكاران (۲۰۱۴) بود افزودن ايزوله پروتئين هاي آب پنير ميزان چسبندگي نمونهه اي پنير را افزايش داد.
ايزوله پروتئين هاي آب پنير با جذب آب در شبكه پنير، بافت پنير را به سمت نرم و ضعيف شدن ميبرد كه در نتيجه آن چسبندگي افزايش مييابد. آنزيم ترانس گلوتاميناز در مقادير پايين پروتئين تاثير قابل توجهي بر چسبندگي نمونه هاي پنير نداشت در حالي كه در غلظت هاي بالاي ايزوله پروتئينهاي آب پنير، افزايش آنزيم كاهش چسبندگي نمونه هاي پنير را در پي داشت. با افزايش مقدار آنزيم و پروتئين هاي آب پنير پيوندهاي ايزوپپتيدي افزايش يافته و شبكه پنير مستحكم مي شود كه در نتيجه آن، نيروي لازم براي غلبه بر چسبندگي بين پنير و پروپ بافت سنج كاهش پيدا مي كند .
پيوستگي
نتايج حاصل از آناليز آماري نشان داد كه چربي، ايزوله پروتئين هاي آبپنير و آنزيم ترانسگلوتاميناز از اثر خطي معني داري بر پيوستگي نمونه هاي پنير برخوردار مي باشند. با كاهش چربي، ميزان انسجام يا پيوستگي نمونه هاي پنير افزايش پيدا كرد. كاهش چربي موجب ايجاد پيوندهاي پيشتري بين پروتئين هاي ماتريس پنير ميشود و قدرت پيوندهاي داخلي پنير افزايش پيدا ميكند كه در نتيجه آن پروپ دستگاه سنجش بافت براي غلبه بر نيروهاي درون مولكولي پنير به نيروي بيشتري نياز خواهد داشت.
افزودن ايزوله پروتئينهاي آب پنير پيوستگي نمونه هاي پنير را كاهش داد. با افزايش ايزوله پروتئين هاي آب پنير محتواي رطوبت افزايش پيدا ميكند و بافت نرمتر با پيوندهاي داخلي ضعيفتر حاصل مي شود و پنير حاصله به آساني توسط دستگاه بافت سنج تغيير شكل مي دهد. تيمار آنزيمي شير پنيرسازي تا غلظت هاي مياني با حفظ آب در شبكه پنير پيوستگيرا كاهش داد اما در مقادير بالاي آنزيم، احتمالا به دليل ايجاد پيوندهاي عرضي بيشتر و تشكيل شبكه پروتئيني با خلل و فرج كمتر، پيوستگي افزايش پيدا كرد .
پروتئين هاي آب پنير مي باشندارتجاع پذيري
يافتهه اي تجزيه واريانس اثر مقادير مختلف چربي، آنزيم ترانس گلوتاميناز و WPIبر ميزان ارتجاعپذيري تيمارهاي پنير توليدي به شيوه سنتي در پايان يك دوره رسيدن ۶۰روزه در نشان داده شده است.
اثر هر سه متغير بر ميزان ارتجاع پذيري پنير معني دار بود ارتجاعپذيري نمونههاي پنير با كاهش چربي افزايش يافت دليل آن را مي توان به افزايش تشكيل پيوندهاي الاستيك بين پروتئيني در حضور كمرنگ چربي نسبت داد.
پيامد اين رخداد، در تغيير شكل قابل برگشت نمونه پنير در برابر پروپ بافت سنج به خوبي قابل مشاهده بود. نتايج حاصل منطبق با نتايج كوكا و متين (۲۰۰۴) بود . با افزودن ايزوله پروتئين هاي آبپنير ميزان ارتجاع پذيري كاهش پيدا كرد.
جايگزين هاي چربي با جذب ، آب استحكام شبكه پنير را كاهش ميدهند و در نتيجه آن در برابر فشار وارده تغييرات بيشتري در بافت پنير حاصل شده و مقدار برگشتن آن به حالت اوليه يا همان ارتجاع پذيري كاهش مي يابد. همانند پارامتر سفتي، آنزيم ترانس گلوتاميناز بر ارتجاع پذيري نمونه هاي پنير نيز تاثيري دوگانه داشت. به گونه اي كه پنير حاصل از شير تيمار شده با مقادير بالاي آنزيم ي بافت، بسيار ارتجاع پذير داشت. مدل نهايي به دست آمده نشان دهنده ارتباط بين ارتجاع پذيري پنير كم چرب و تغييرات اجزاي فرمولاسيون در رابطه ۷نشان داده شده است.
پروتئين هاي آب پنير مي باشند ارزيابي حسي
مقبوليت رنگ وظاهر نتايج حاصل از آناليز آماري نشان داد افزايش چربي و WPI موجب كسب امتياز بيشتر رنگ و ظاهر نمونه هاي پنير در بين پانليست ها شده است. در حالي كه آنزيم ترانسگلوتاميناز اثر معني داري بر رنگ و ظاهر نمونه هاي پنير نداشت. رنگ و ظاهر هر ماده غذايي از طريق بازتاب، جذب يا عبور نور تحت تاثير قرار مي گيرد كه كه نوبه به به خود ساختار فيزيكي و ماهيت شيميايي مواد غذايي مرتبط است.
كدورت و سفيدي پنير جلوهاي از پراكندگي نور است رنگ متمايل به سبز كه يك عيب متداول در پنيرهاي كم چرب است مي تواند با پراكندگي كمتر نور توسط گلبول هاي چربي، در پنير كم چرب مرتبط باشد. افزايش در تعداد مراكز پراكندگي نور در پنير به دليل افزودن WPIبه احتمال زياد منجر به كسب امتياز بيشتر رنگ و ظاهر شده است.
مقبوليت عطر و طعم
يافته هاي بررسي آماري نشان داد كه چربي و WPI از اثر معنيداري بر مقبوليت عطر و طعم نمونه هاي پنير برخوردار مي باشند . با افزايش چربي نمونه هاي پنير، امتياز عطر و طعم محصول به صورت چشمگيري افزايش پيدا كرد كه نشان از اهميت فراوان چربي در عطر و طعم نمونه ها مي باشد. اين نتايج مطابق با نتايج كوكا و متين (۲۰۰۴) و سيپاهي اغلو و همكاران ( ۱۹۹۹) مي باشد. اما با افزايش WPIهمواره امتياز عطر و طعم كاهش پيدا كرد. آنزيم ترانس گلوتاميناز اثر معني داري بر عطر و طعم نمونه هاي پنير نداشت.
مقبوليت بافت و قوام
نتايج حاصل از بررسي آماري اثر مقادير مختلف چربي، آنزيم ترانس گلوتاميناز و WPIبر بافت و قوام نمونه هاي پنير در به دست آمد. افزايش چربي همواره باعث كسب امتياز بيشتر بافتي از ديد ارزياب ها شد .
چربي نقش مهمي در بافت دارد و به عنوان روانساز اصلي عمل مي د كن با افزايش چربي، نقش روان كنندگي آن در ماتريس پنير افزايش پيدا كرده و امتياز بافتي از ديد ارزياب ها بهبود پيدا كرد. نتايج حاصل با نتايج كوكا و متين (۲۰۰۴) مطابقت داشت.
همانگونه كه از نتايج آزمون هاي بافت سنجي قابل پيشبيني بود، آنزيم بر امتياز بافت نمونه هاي پنير اثر دوگانه اي داشت. افزايش مقدار آنزيم تا مقادير مياني امتياز بافت نمونه ها را افزايش داد اما با افزايش بيشتر آن، به دليل لاستيكي شدن بافت پنير، امتياز داده شده از طرف پانليست ها كاهش قابل ملاحظه اي پيدا كرد.
افزايش WPIنيز با نرم كردن بافت نامطلوب پنير كم چرب موجب كسب امتياز بيشتر شد كه البته تاثير آن كمتر از چربي بود.
پذيرش كلي
بررسي نتايج حاصل از پذيرش كلي نمونه هاي پنير نشان داد كه چربي از بيشترين تاثير بر امتياز كلي نمونه هاي پنير برخوردارذمي باشد. به گونه اي كه با افزايش آن، امتياز پذيرش كلي به گونه چشمگيري افزايش يافت. افزودن ايزوله پروتئين هاي آب پنير اثر معني داري بر امتياز كلي نمونه هاي پنير نداشت.با توجه به اثر معني دار و منفي WPIبر مقبوليت عطر و طعم و از سوي ديگر اثر مثبت و معني دار آن بر مقبوليت رنگ و ظاهر و بافت، عدم اثر معني دار پروتئين هاي آب پنير بر امتياز كلي قابل توجيه مي باشد. در اين ميان، آنزيم ترانس گلوتاميناز نيز اثر معني داري بر روي پذيرش كلي نمونه هاي پنير نشان نداد. ۰در نهايت با توجه به آناليز واريانس، مدل رياضي توضيح دهنده ارتباط بين پذيرش كلي پنير كم چرب نزد مصرف كنندگان و تغييرات اجزاي فرمولاسيون تعيين شد.
بهينه سازي و اعتبار سنجي مدل
از تكنيك اپتيمم كردن عددي نرم افزار Design Expertبراي اپتيمم كردن همزمان چندين پاسخ استفاده شد. اهداف و محدوده مورد نظر براي پاسخ ها با توجه به ويژگي هاي نمونه پرچرب انتخاب شد. و بهينه سازي انجام گرفت. نتايج بهينه سازي نشان داد كه مقادير بهينه متغيرهاي مستقل آنزيم ترانس گلوتاميناز، چربي و ايزوله پروتئين هاي آب پنير به ترتيب ۹۱/۰ واحد به ازاي گرم پروتئين شير، % ۹۹/۰ چربي شير ۰۵/۵ و گرم به ازاي هر ليتر شير مي باشد. در نهايت براي مشخص كردن كارايي اين روش، فرمولاسيون پيشنهاد شده توسط مدل، توليد شد و نتايج حاصل از آن با نتايج پيشگويي شده مقايسه گرديد.
عدم اختلاف معني دار در سطح احتمال % ۹۵كارايي مدل ها را به خوبي اثبات مي كند.
نتيجه گيري
نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه كاهش چربي در پنير سفيد ايراني موجب نامطلوب شدن بافت پنير و كاهش شديد مقبوليت آن در بين مصرف كنندگان مي شود. با به بكارگيري روش سطح پاسخ و با استفاده از تلفيق ميزان بهينه پروتئين آب پنير به ماتريس پنير سفيد آب نمكي كم چرب، به همراه تيمار آنزيمي شير پنيرسازي با غلظت بهينه اي از ترانس گلوتاميناز، مي توان محصولي با چربي پايين، ويژگي هاي مطلوب بافتي و خصوصيات تغذيه اي مفيد توليد كرد كه از ويژگي هايي مشابه با پنير پرچرب برخوردار بوده و مورد پسند مصرف كنندگان نيز واقع مي شود.
