طرح آزمایش

پنیرهای تولیدی در آزمایشگاه گروه صنایع غذایی مطابق با طرح Mixture- Amount برای دو فاکتور فرآوری و دو فاکتور فرمولاسیون مورد مطالعه قرار گرفتند. فاکتورهای مورد مطالعه عبارت بودند از: 1- میزان اسانس افزوده شده در سه سطح در جریان تولید پنیر، شامل: 200، 600 و 1000 ppm به ازای یک لیتر شیر2-زمان رسانیدن: 1و 4 و 7 هفته پس از تولید3- ترکیب اسانس4- نوع اسانس شامل آویشن و نعنا

نتایج

آزمایش میکروبی توتال کانت: در غلظت های اولیه اسانس یعنی ppm200، بار میکروبی در کوتاه ترین مدت زمان نگهداری از 962/6 به 212/5 در طولانی ترین مدت زمان نگهداری کاهش یافت، همچنین در بالاترین غلظت اسانس یعنی ppm1000 میزان بار میکروبی از 525/6 در هفته اول نگهداری به 775/4 در هفته هفتم نگهداری کاهش یافته است.

آزمایش اندازه‌گیری میزان جذب نمک (آزمایش ولهارد): بکارگیری درصد بیشتری ازاسانس نعنا نسبت به اسانس آویشن در نمونه های پنیر، میزان جذب نمک کاهش یافته است ولی بطور کلی در تمامی نمونه ها با گذشت زمان از هفته اول به هفته هفتم افزایش جذب نمک را با سرعت ثابتی داریم.

ارزیابی حسی: بکارگیری درصد بیشتری از اسانس نعناع نسبت به اسانس آویشن در مقادیر بالاتر از ppm400 منجر به بهبود کیفیت حسی پنیر سفید شده است. در واقع اسانس نعناع در مقادیر بالا هم اثر منفی بر کیفیت حسی و مقبولیت عمومی ندارد ولی این امر برای اسانس آویشن صادق نمی باشد.

1-مقدمه

پنیر فراورده‌ای است متشکل از چربی و پروتئین شیر،‌ به همراه کلسیم و فسفری که به صورت مختلف با پروتئین شیر ترکیب شده‌اند. مخلوط فوق به روش های مختلفی از شیر استخراج می‌گردد، که برخی از این روشها جدید و برخی دیگر قرنها پیش ابداع شده‌اند. پنیر حاوی آب کمتری در مقایسه با شیر است، بنابراین می‌توان گفت: پنیر شیری است که تا حدی آبگیری شده باشد.

میزان آبگیری بر حسب نوع پنیر متفاوت است و مقدار آب باقی مانده در پنیر، اثر زیادی بر قابلیت نگهداری و کم و بیش غیرمستقیم، بر خصوصیات ارگانولپتیکی محصول می‌گذارد. پنیر به دلیل ارزش غذایی بالا و امروزه بیشتر به علت خواص ارگانولپتیکی ، مورد مصرف گسترده‌ای در سراسر جهان دارد.

با توجه به اینکه شیر مایع مغذی و مستعدی جهت رشد و نمو انواع میکروارگانیسم‌ها می‌باشد از طرفی در جریان ساخت پنیر به روش سنتی در مقایسه با روش های مدرن امروزی اصول بهداشتی شاید کمتر مراعات گردد و کنترل آلودگی نیز دشوارتر از روش های مدرن ساخت پنیر بصورت صنعتی می‌باشد، لذا در این تحقیق سعی شده اثرات ضد میکروبی اسانسها در این نوع پنیر بررسی گردد.

در بعضی موارد حتی پس از پاستوریزاسیون شیر وجود آلودگی در پنیر گزارش شده است که علل مختلفی داشته است.

بعنوان مثال باکتریهای گروه Eschercia و Aerobacter و باکتریهای بی‌هوازی و تشکیل دهنده هاگ از طریق تولید گاز هیدروژن باعث تورم پنیر پس از قالب‌گیری شده و چشمکهای نامنظم ایجاد می‌نمایند.

همچنین باکتریهای وحشی گرما دوست مانند Micrococci باعث طعم نامطبوع در پنیر می‌گردد. (در نتیجه تجزیه چربی‌ها و پروتئین‌ها) وجود انواع تغییرات نامطلوب در پنیر سفید با منشاء میکروبی و کپکی و نیز از طرفی خاصیت ضد میکروبی و ضد کپکی برخی از اسانسهای گیاهی سبب شده تا افراد مختلفی بر روی اثر بازدارندگی اسانسهای گیاهی بر روی انواع مواد غذایی مختلف تحقیق کنند.

بعنوان مثال، در سال 2005 بهبود ماندگاری و افزایش ایمنی در غذاهای فاسد شدنی با بهره گرفتن از ترکیبات آنتی میکروبی موجود در اسانسهای روغنی توسط Richard A. Holley و DHaval patel بررسی شد (56).

در سال 2008 اثر ضد میکروبی آویشن و پونه کوهی بر روی غذاها توسط J. Gutierrez بررسی شد و معلوم شد که اثر ضد میکروبی این اسانس در غلظتهای بالای پروتئین و pH حد وسط افزایش پیدا می‌کند. در این تحقیق معلوم شد که اضافه کردن 5 درصد نشاسته و یا روغن آفتاب گردان به محیط، اثر این دو اسانس را بر روی Bacillus Cereus و Bacillus Aerojenes کاهش می‌دهد (37).

در سال 2001 اثر قوی میخک بر روی کاهش جمعیت L.monocytogenes توسط K.Vrinda ارزیابی شده است (41).

و نیز بکارگیری اسانسهای گیاهی بعنوان یک محافظت کننده غذایی در پنیرهای نرم در سال 2001 توسط A.smith ,th-palmer و همکاران مورد بررسی قرار گرفت و این تحقیق نشان داد اسانسهای میخک، دارچین و آویشن به میزان 1/0و 5/0 و 1 درصد در پنیرهای کم چرب اثر بیشتری نسبت به پنیرهای پرچرب بر روی L.monocytogenes و salmonella Enteritidis داشته است (16).

با توجه به تأثیر سوء نگهدارندهای شیمیایی مورد استفاده در محصولات غذایی بر سلامت انسان ضروری است از نگهدارنده‌های با منشاء گیاهی استفاده کرد که هم هزینه کمتری در بر داشته باشد و هم برای سلامتی انسان مضر نباشد.

در این تحقیق تأثیر چهار فاکتور نوع اسانس، مقدار اسانس، ترکیب اسانس و مدت زمان نگهداری بر شاخص‌های شیمیایی میکروبی و حسی پنیر سفید سنتی به طور همزمان مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا بتوان به سوالات زیر پاسخ داد:‌

1-مقدار مطلوب اسانس در این فرایند جهت مقبولیت از نظر طعم و مزه چقدر می باشد؟ و از کدام نوع؟

2-میزان جذب نمک در حضور اسانس در طول زمان به چه میزان خواهد بود؟

3-آیا می‌توان از اسانسهای طبیعی با منشاء گیاهی بعنوان جایگزینی برای نگهدارنده‌های شیمیایی استفاده کرد؟

 2-1 – شیر

شیری که برای تهیه پنیر بکار می‌رود باید از نظر بهداشتی دارای شرایط خیلی بهتری نسبت به شیری که برای سایر فراورده‌های لبنیاتی مثلاً کره بکار می‌رود باشد. زیرا در پنیرسازی انتخاب درجه حرارتهای بالا برای پاستوریزاسیون امکان پذیر نیست (بعلت دناتوره شدن پروتئین‌های شیر).

تشکیل شیر در حبابهای غده‌ای PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) گاو صورت می‌گیرد، جایی که مواد موجود در خون به ترکیبات شیری طی یک عمل بیوشیمیایی بسیار پیچیده‌ای تبدیل می گردد.

2-1-1- ترکیبات شیر

ترکیبات شیر به شرح زیر از خون گرفته و ساخته می‌شوند:

1-کازئین: از مواد سفیده‌ای خون یعنی آمینواسیدها و گلوبولین خون ساخته می‌شود.

2-چربی شیر، ظاهراً از فسفاتیدهای خون ساخته می‌شود که دارای اسیدهای چرب اشباع نشده زیادی است.

3-قند شیر: از گلوکز خون و تبدیل گلوبولین به وجود می‌آید.

4-آلبومین: از گلوبولین ساخته می‌شود.

5-گلوبولین امکان دارد همان طوری که در خون وجود دارد در شیر وارد شود.

6-نمکهای شیر: معمولا همراه کازئین و مشابه مواد معدنی خون است

7-سرم: یا آب شیر، از سرم خون و لنف گرفته می‌شود.

8-آنزیم‌ها و ویتامین‌ها: از خون و لنف گرفته شده‌اند.

9-باکتریسیدها و گلبول‌های سفید مستقیماً از خون وارد شیر می‌شوند.

که در شیر تازه دوشیده شده و در مواقع اختلال ترشحی PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است) به طور زیاد در شیر دیده می‌شوند (4).

– ویژگیهای شیر

1-ویسکوزیته                   

2-قدرت اسیدی شیر

1-ویسکوزیته: ویسکوزیته شیر ثابت نیست و به مقدار چربی، مواد سفیده‌ای، دمای مرحله شیردهی و نوع و دمایی که به آن داده شده بستگی دارد. ویسکوزیته شیر با پایین آمدن دما بیشتر می‌شود (4).

2-قدرت اسیدی شیر: pH شیر گاو بطور طبیعی بین 7/6 – 5/6 قرار دارد و عموماً 6/6 بیان می‌گردد. این مقدار در حرارت 25 درجه سانتی‌گراد محاسبه شده است (8).

شیر عادی گاو سالم از مواد زیر تشکیل شده است که مقدار آنها بطور متوسط از این قرار است.

آب بمیزان 6/87 درصد، چربی 4/3 درصد، کازئین 3 درصد، آلبومین 5/0 درصد، گلوبولین 0035/0 درصد، قند شیر 7/4 درصد، نمکهای شیر 8/0 درصد که قسمت عمده نمکهای شیر عبارت از کلرید، فسفات کربنات و سیترات و بالاخره ویتامین‌های موجود در شیر.

از مواد رنگی قابل حل در چربی و لیپیدها که در شیر موجود است کاروتن و از مواد رنگی قابل حل در آب موجود در شیر لاکتوفلاوین را می‌توان نام برد (4).

مواد متفرقه موجود در شیر عبارتند از: لیپوئیدها، کلسترین، لسیتین کفالین، گویچه‌های سفید و قرمز و باکتریها (4).

3-1-2- لیپیدهای شیر

تمام چربی‌ها به گروهی از مواد شیمیایی بنام استرها تعلق دارند. استرها ترکیباتی از اسید الکل می‌باشند (8).

در واقع چربی‌ شیر استری است که از ترکیب اسید چرب و گلیسرین با از دست دادن آب به وجود می‌آید.

1- ملکول گلیسرول + 3 ملکول اسید چرب تری گلیسرید +‌ آب

از لحاظ شیمیایی ترکیبات چربی شیر با ترکیبات سایر چربی‌های حیوانی که اغلب از گلیسرین و اسیدهای چرب پالمتیک، استئاریک و اولئین تشکیل شده‌اند متفاوت است.

در چربی شیر علاوه بر اسیدهای چرب فوق اسیدهای چرب کوتاه زنجیر نیز وجود دارد (4).

حداقل 60 اسید چرب در شیر گاو و با کاربرد گازکروماتو گرافی به همراه تقطیر جزء به جزء متیل استرها شناسایی شده است (7).

فهرست زیر شامل مهمترین اسیدهای چرب موجود در چربی تری گلیسرید شیر می‌باشد.

اسیدهای چرب اشباع شامل:

1-اسید بوتیریک              

2-اسید کاپروئیک

3-اسید کاپریلیک            

4-اسید کاپریک

5-اسید لوریک                

6-اسید میریستیک

7-اسید پالمتیک              

8-اسید استئاریک

اسیدهای چرب غیر اشباع:‌

1-اسید اولئیک                

2-اسید لینولئیک

3-اسید لینولینک              

4-اسید آراشیدونیک (8).

مشخصه مهم چربی شیر در روش های آزمایشگاهی وجود مقادیر نسبتاً زیاد اسید بوتیریک و اسید کاپروئیک می‌باشد (8).

در واقع اسیدهای چرب کوتاه زنجیر، اسید بوتریک، کاپروئیک، کاپریلیک و کاپریک شاخص چربی شیر می‌باشند (7).

در مجموعه لیپیدهای شیر علاوه بر تری گلیسیریدها، فسفولیپیدها، کلسترول و سایر مواد غیر صابونی نیز وجود دارند (7).

شکل 1- چربی شیر، ترکیب مختلفی از اسیدچرب با گلیسرول است.

2-1-4- پروتئین‌های شیر

پروتئین‌ها قسمت مهمی از رژیم غذایی انسان را تشکیل می‌دهند. ساختمان پروتئین‌ها از 20 نوع اسیدآمینه تشکیل شده است که 18 نوع آن در پروتئین های شیر یافت می‌شود. همچنین تمامی 8 نوع اسید آمینه ضروری که بدن قادر به ساخت آنها نمی‌باشد (در نوزادان 9 نوع اسیدآمینه)، در شیر موجود می‌باشد (8).

شیر حاوی صدها نوع پروتئین می‌باشد که مقدار اغلب آنها در شیر بسیار کم است، پروتئین‌ها را می‌توان بر اساس خصوصیت‌های فیزیکوشیمیایی و یا رفتار بیولوژیکی تقسیم بندی نمود. فهرست مختصر پروتئین بر اساس دسته‌بندی جدید به شرح ذیل می‌باشد.