فصل دوم

2-1- مصرف ماست در ایران و جهان…………………………………………………………………. 10

2-2- منشاء ماست……………………………………………………………………………………….. 10

2-3- ارزش تغذیهای ماست……………………………………………………………………………… 11

2-4- انواع مختلف ماست………………………………………………………………………………… 15

2-5- روش تهیه ماس……………………………………………………………………………………. 16

2-6- پروتئینهای شیر و مکانیسم تولید ماست…………………………………………………………… 18

2-7- باکتریهای اسید لاکتیکی و نقش آنها در تولید ماست و آروما……………………………………… 23

2-8- آب پنیر…………………………………………………………………………………………….. 25

2-8-1- تركیبات بیولوژیكی آب پنیر…………………………………………………………………….. 25

2-8-1- خواص آب پنیر در صنایع غذایی……………………………………………………………….. 29

2-8-2- كاربردهای غذایی كنسانتره های پروتئینی آب پنیر(wpc)……………………………………… 31

2-9- کربوکسی متیل سلولز……………………………………………………………………………… 32

2-10- ی بر مطالعه های پیشین…………………………………………………………………… 36

فصل سوم

3-1- مواد………………………………………………………………………………………………… 54

3-2- تجهیزات…………………………………………………………………………………………… 54

3-3- روش تهیه CMC-WPC………………………………………………………………………… 54

3-4- روش تهیه ماست غنی شده………………………………………………………………………… 56

3-5- آزمون های شیمیایی……………………………………………………………………………….. 57

3-6- آزمون های فیزیکی……………………………………………………………………………….. 58

3-7- ارزیابی حسی………………………………………………………………………………………. 59

3-8- تجزیه و تحلیل آماری……………………………………………………………………………… 59

فصل چهارم

4-1- ویژگی های شیمیایی………………………………………………………………………………. 63

4-1-1-اثر سطوح مختلف پایدارکننده روی خصوصیات کیفی ماست های غنی شده…………………… 64

4-2- ویژگی های ارگانولپتیکی ماست های غنی شده…………………………………………………… 77

4-1-1-اثر درصدهای مختلف پایدارکننده روی خصوصیات ارگانولپتیکی…………………………….. 79

4-1-1-اثر ماه های مختلف پایدارکننده روی خصوصیات ارگانولپتیکی………………………………… 81

4-1-1-اثر روزهای مختلف انبارداری روی خصوصیات ارگانولپتیکی……………………………….. 81

فصل پنجم

5-1- بحث……………………………………………………………………………………………….. 83

5-1-2- خصوصیات ارگانولپتیکی ماست های غنی شده……………………………………………….. 87

5-2- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………… 91

5-3- پیشنهادات………………………………………………………………………………………….. 92

منابع……………………………………………………………………………………………………… 93

چکیده

ماست از پرمصرف­ترین فرآورده ­های تخمیری شیر است که به دلیل ارزش تغذیه­ای بالا و دارا بودن ترکیبات غذایی-دارویی تاثیر بسیار خوبی روی سلامتی انسان دارد. اما مشکلاتی در مورد سینرژیس، قوام و غیره در ماست هنگام تولید و نگهداری بوجود می آید که روی مشتری پسندی و در نهایت بازده اقتصادی این فرآورده مهم خواهد گذاشت. از طرف دیگر آب پنیر محصول جانبی کارخانه های پنیر می باشد که دارای پروتئین ها با ارزش زیستی بالا و کیفیت عالی هستند که اکثرا دور ریخته می شود که دارای اثرات مخرب زیستی زیادی نیز می باشد. بنابراین، هدف تحقیق حاضر بررسی و ارزیابی افزودن کمپلکس کنسانتره پروتئین آب پنیر-کربوکسی متیل سلولز به ماست و بررسی اثر این غنی سازی روی آب اندازی، قوام، ویسکوزیته و سایر خواص فیزیکو شیمایی و همچنین تاثیر آن روی خواص ارگانولپتیکی محصول غنی شده می باشد. به همین منظور پایدار کننده در 3 سطح صفر، 1 و 2% به ماست در ماه های مختلف فروردین، اردیبهشت و خرداد افزوده گردید و خواص حسی و فیزیکوشیمیایی در روزهای 1، 7، 14 و 21 مورد ارزیابی قرار گرفتند. اثر پایدارکننده روی آب اندازی، قوام و ویسکوزیته کاملا معنی دار بود و با افزایش غلظت پایدار کننده این خواص بهبود نشان دادند. با توجه به یافته­ های این بررسی می­توان گفت که افزودن پایدارکننده به ماست به طور کلی روی خواص فیزیکوشیمیایی اثرات مطوبی داشت در حالیکه روی خواص حسی اثرات منفی نشان نداد. همچنین نمونه حاوی 1% پایدارکننده از لحاظ بافت دهانی بالاترین نمونه ارزیابی گردید. نمونه های ماه فروردین نیز از لحاظ ویسکوزیته، قوام و آب اندازی نسبت به ماه های دیگر دارای مطلوبیت بهتری بودند و همچنین از لحاظ احساس دهانی، غیر دهانی و ظاهر به عنوان بهترین نمونه انتخاب گردیدند. علاوه بر این با گذشت زمان میزان ماده جامد، اسیدیته، ویسکوزیته، آب اندازی و شاخص قوام نمونه ها افزایش و pH کاهش نشان داد و زمان نگهداری روی همه خواص حسی ماست ها تاثیر معنی داری داشت و با افزایش زمان نگهداری کیفیت نمونه ها افت پیدا نمود.

واژگان کلیدی: ماست؛ کمپلکس کنسانتره پروتئین آب پنیر-کربوکسی متیل سلولز؛ خصوصیات فیزیکوشیمایی؛ خصوصیات حسی.

 1-1- مقدمه

مطابق سند اجماع دانش غذاهای عملگر در اروپا[1] (FUFOSE) غذایی به عنوان عملگر می ­تواند مطرح شود که به طور رضایت­بخشی اثرات مفید آن روی یک یا چند هدف در بدن جدا از اثرات تغذیه­ای آن به اثبات رسیده باشد. هم­چنین، به طریقی مناسب موجب بهبود وضعیت سلامتی، رفاه و کاهش خطرات بیماری شود. غذاهای عملگر باید به صورت غذا باقی بمانند و اثرات مفید خود را در مقادیری که به طور معمول در غذا وجود دارند نشان دهند. آنها قرص یا کپسول نیستند بلکه قسمتی از یک غذای معمول هستند. تاکنون محصولات شیری پیشرو در توسعه غذاهای عملگر بوده ­اند. محصولات شیری تخمیر شده از قدیم الایام به عنوان غذاهایی که سلامتی بخش هستند مطرح بوده ­اند. محصولا شیری پروبیوتیک نظیر ماست که حاوی باکتری های سلامتی بخش اسید لاکتیک هستند یکی از نمونه­های موفق غذاهای عملگر می­باشند (Saarela, 2007).توان

     ماست معروف­ترین فرآورده­ تخمیری شیر است که از تخمیر اسید لاکتیکی شیر توسط باکتری­ های آغازگر ماست (استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس) تولید می­ شود Hayaloglu et al., 2007)). درگذشته ماندگاری بالاتر آن به عنوان یک فراورده تخمیری درمقایسه با شیر بسیار مورد توجه بوده است، اما امروزه این فراورده به لحاظ خواص حسی ویژه مصرف می شود. گاهی مصرف ماست نسبت به شیر بیشتر توصیه می شود، زیرا سیستم گوارشی بعضی افراد نسبت به قند لاكتوز موجود در شیر حساسیت دارد و دچار اختلالات گوارشی می شوند که در آن فرد به دلیل فقدان آنزیم لاکتاز قادر به تجزیه و هضم قند لاکتوز موجود در شیر در قسمت روده نمی باشد که در نهایت منجر به اسهال می گردد (Bender and Bender, 1999 ). هچنین ماست به دلیل كاهش میزان لاكتوز و غلظت بالای کلسیم ارزش غذایی بالایی دارد (Tamime and Robinson, 2007).

برای تولید ماست باید از شیر با كیفیت بالا که تازه بوده و از دام سالم دوشیده شده باشد استفاده شود. تولید مدرن ماست یک فرایند كنترل شده است که اجزای آن شامل شیر، شیر خشك، شكر، میوه، طعم دهنده ها، رنگ ها، امولسیون و پایدار كننده ها بوده و كشت های خالص باكتریهای اسید لاكتیک در آن مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه از هر نوع شیری برای تهیه ماست می توان استفاده نمود اما ماست های امروزی اغلب از شیر گاو تهیه می شوند.

     ماست قالبی که بعضی اوقات شامل تکه های میوه در کف ظرف می باشد در ظروف کوچکی تولید
می شوند که تبدیل لاکتوز موجود به اسید لاکتیک توسط باکتری های لاکتیکی در ظرف در بسته باعث ایجاد ساختار ژل یکنواختی در ماست تولیدی می گردد و بعد از این ماست برخلاف ماست همزده که عملیات همزدن روی آن انجام می گیرد بدون انجام فرایند اضافی روانه بازار مصرف می شود (Lee and Lucey, 2001). در تشکیل ماست قالبی و در ابتدای ژله شدن، كازئین به واسطه کاهش pH در نتیجه رشد باكتریهای اسید لاكتیک به نقطه پائین تر از نقطه ایزوالكتریك، رسوب می كند. ماست تولیدی ممکن است دارای دو عیب اولیه تغییر در ویسکوزیته و آب اندازی (سینرزیس) باشد که فرآوری، گرمخانه گذاری و شرایط نگهداری ممکن است روی این سری تغییرات اثر داشته باشند. افزودنی های لبنی و هیدروکلوئیدها بعضی اوقات جهت رفع این نواقص به ماست افزوده می شوند (Tamime and Deeth, 1980).

   پایدارکننده یک افزودنی غذایی می باشد که در فرمولاسیون مواد غذایی جهت جلوگیری از فرایند جداسازی اجزاء، بهبود ظاهر و افزایش ماندگاری مواد غذایی استفاده می شود. پایدارکننده در ماست می تواند ویسکوزیته را افزایش دهد و روی بافت و همچنین حساس دهانی و جلوگیری از جداشدن آب پنیر از ماست (آب اندازی) به دلیل برهمکنش با شبکه کازئینی تاثیر بگذارد (Alakali et al., 2008). در قلمرو دانش توسعه صنعت غذا، از ترکیب چندین نوع هیدروکلوئید جهت بهبود ویژگی های رئولوژیکی و رضایت بخشی نیازهای محصول ترکیب استفاده می شود (Norziah et al., 2006). ویسکوزیته ماست تحت تاثیر هموژنیزه کردن، pH، پارامترهای فرایند (ماست همزده یا قالبی) و فرایند حرارتی قرار می گیرد. پایدارکننده های طبیعی نظیر کربوکسی متیل سلولز، آلژینات، گوار و غیره در ترکیب با پایدارکننده های ثانویه نظیر کاراگینان جهت کاهش آب اندازی مایت استفاده می شود (Hansen, 1993). افزایش در محتوی مواد جامد ماست که منجر به کاهش آب اندازی می شود را می توان با بهره گرفتن از فرایند تبخیر یا الترافیلتراسیون و یا افزودن پروتئین شیر پس چرخ بدست آورد. اخیرا کنسانتره پروتئین آب پنیر به دلیل در دسترس بودن و قیمت پائینش بسیار مورد توجه و استفاده قرار گرفته است (Sodini et al. 2006).

     آب پنیر محصول جانبی اصلی صنعت پنیر سازی می باشد که جهت کاهش میزان آب، لاکتوز، چربی و مواد معدنی تحت فرآوری های جداسازی و تفکیک قرار می گیرد. پروتئین آب پنیر به دلیل قابلیت هضم عالی و خواص عمل کنندگی مطلوب نظیر ویسکوزیته، قابلیت زدن و کف کنندگی، امولسیفایری، جذب آب و تشکیل ژل، با ارزش ترین جزء آب پنیر را تشکیل می دهند. همچنین این پروتئین حاوی تمامی اسید آمینه های اساسی می باشد که برای سنتز پروتئین های ماهیچه لازم می باشد. اجزاء تشكیل دهنده آب پنیر شامل آلبومین سرم گاوی، لاكتوپراكسیداز، لاكتوفرین، بتا-لاكتوگلوبولین، آلفا- لاكتالبومین، گلیكوماكروپپتید، لاكتوز، ایمونوگلوبولین و مواد معدنی می باشد. معمولا این محصول خشک می شود تا به عنوان یک جز افزودنی نظیر پودر آب پنیر، کنسانتره پروتئین آب پنیر[2] (محتوای پروتئینی 30%-90%) و ایزوله پروتئین آب پنیر[3] (محتوی پروتئینی بالای 90%) در مواد غذایی استفاده شود (Marshall , 2004).

   به دنبال افزایش ظرفیت تولید پنیر کشور، تولید آب پنیر نیز روند افزایشی را طی می کند. همواره در صورت عدم تصفیه یا تبدیل، مشکلات زیست محیطی زیادی به وجود می آید. از آنجایی که هزینه طراحی و اجرای یک سیستم تصفیه آب پنیر صرفۀ اقتصادی ندارد و از طرفی آب پنیر با دارا بودن ترکیبات با ارزشی نظیر پروتئین، لاکتوز، مواد معدنی و ویتامین ها حاوی حدود 50 درصد کل مواد مغذی موجود در شیر بوده دارای ارزش تغذیه ای بالا می باشد. لذا پیدا کردن راه حل های مناسب جهت استفاده از این ماده مغذی نه تنها مانع آلودگی زیست محیطی می گردد بلکه از به هدر رفتن این ماده مغذی ارزشمند نیز جلوگیری میگردد. از میان روش های مختلف آب پنیر در کشور ما تنها تولید پودر آب پنیر متداول می باشد.

كنسانتره پروتئین آب پنیر ( WPC) یكی از محصولات حاصل از آب پنیر است كه به دلیل دارا بودن خصوصیاتی مانند قابلیت هضم، حلالیت بالا، ایجاد ویسكوزیته، قابلیت تشكیل ژل، امولسیون كنندگی، قابلیت زدن و تشكیل كف از ارزش بالایی برخوردار می باشد و كاربردهای فراوانی در صنایع مختلف غذایی نظیر صنایع نانوایی، محصولات قنادی، نوشیدنی ها، غذاهای رژیمی، صنایع لبنی، فرآورده های گوشتی و غیره دارد. كنسانتره پروتئین آب پنیر محصولی به رنگ سفید تا كرم روشن و طعم ملایم است كه از حذف مواد معدنی و لاكتوز از آب پنیر به دست می آید. این محصول حاوی حداقل 25 درصد پروتئین بوده و به صورت محلول یا پودر WPC خشك در دسترس می باشد (Morr et al.,1973).

مطالعات زیادی روی استفاده از پروتئین آب پنیر در تهیه ماست متمرکز شده است. هدف از افزودن پروتئین به ماست افزایش ماده خشک جهت قوام بهتر، بافت و حالت خامه ای شدن محصول می باشد. افزودن پودر آب پنیر باعث افزایش ویسکوزیته و همچنین کاهش آب اندازی ماست خواهد شد (Tamime and Robinson, 2007).

كربوكسی متیل سلولز (CMC) یک هیدروکلوئید معمولی می باشد که تاثیر مستقیمی روی مزه و طعم مواد غذایی ندارد اما اثر مهمی روی تشکیل ژل، نگهداری آب، فعالیت امولسیونی و نگهداری آروما دارد. در صنعت غذا کربوکسی متیل سلولز به عنوان پایدار کننده، اتصال دهنده، افزاینده ویسکوزیته، عامل معلق کننده و نگهدارنده آب و به عنوان یک ترکیب رژیمی به دلیل عدم هضم در روده استفاده می گردد.

بنابراین، در این پژوهش هدف این است که با کمپلکس کردن دو ترکیب آب پنیر و کربوکسی متیل سلولز با ویژگی های خاص و منحصر به فرد آن، به عنوان ترکیبی ارزان از نظر اقتصادی در مقایسه با دیگر ترکیبات مؤثر، اثرات همزمان آن ها را بر ویژگی های حسی و فیزیکوشیمیایی به خصوص قوام و آب اندازی مورد بررسی قرار دهد. نظر به اینکه اثرات همزمان این ترکیبات در ماست تولیدی از شیر کامل گاوی به صورت ست یا قالبی تا کنون مورد بررسی قرار نگرفته است. امید آنکه دستیابی به اثرات مطلوب ترکیب مذکور بتواند راه کاری در جهت رفع مشکل آب انداختی ماست های ست گاوی باشد و از طرفی با حداقل هزینه بتواند کیفیت این محصول را افزایش داده آن را مشتری پسند تر کند.

   فرضیه های این تحقیق عبارتند از:

• کمپلکس کنسانترۀ آب پنیر- کربوکسی متیل سلولز (CMC-WPC) بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی ماست قالبی تولیدشده از شیر کامل گاو تأثیرگذار است؛
• کمپلکس کنسانترۀ آب پنیر- کربوکسی متیل سلولز (CMC-WPC) باعث قوام و طعم بهتر ماست قالبی می شود و از آب اندازی آن می کاهد.

بدینسان اهداف مشخص این تحقیق عبارت خواهند بود از :

• اثر غنی سازی شیر گاو با CMC-WPC بر خصوصیات فیزیکو شیمیایی و حسی ماست قالبی با توجه به ارزش تغذیه ای بالای پروتئین های آب پنیر و آثار مثبت آن ه