فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
چکيده 1
1-1- مقدمه 3
فصل دوم
2-1- مصرف ماست در ايران و جهان 10
2-2- منشاء ماست 10
2-3- ارزش تغذيهاي ماست 11
2-4- انواع مختلف ماست 15
2-5- روش تهيه ماس 16
2-6- پروتئينهاي شير و مکانيسم توليد ماست 18
2-7- باکتريهاي اسيد لاکتيکي و نقش آنها در توليد ماست و آروما 23
2-8- آب پنير 25
2-8-1- تركيبات بيولوژيكي آب پنير 25
2-8-1- خواص آب پنير در صنايع غذايي 29
2-8-2- كاربردهاي غذايي كنسانتره هاي پروتئيني آب پنير(wpc) 31
2-9- کربوکسي متيل سلولز 32
2-10- مروري بر مطالعه هاي پيشين 36
فصل سوم
3-1- مواد 54
3-2- تجهيزات 54
3-3- روش تهيه CMC-WPC 54
3-4- روش تهيه ماست غني شده 56
3-5- آزمون هاي شيميايي 57
3-6- آزمون هاي فيزيکي 58
3-7- ارزيابي حسي 59
3-8- تجزيه و تحليل آماري 59
فصل چهارم
4-1- ويژگي هاي شيميايي 63
4-1-1-اثر سطوح مختلف پايدارکننده روي خصوصيات کيفي ماست هاي غني شده 64
4-2- ويژگي هاي ارگانولپتيکي ماست هاي غني شده 77
4-1-1-اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي خصوصيات ارگانولپتيکي 79
4-1-1-اثر ماههاي مختلف پايدارکننده روي خصوصيات ارگانولپتيکي 81
4-1-1-اثر روزهاي مختلف انبارداري روي خصوصيات ارگانولپتيکي 81
فصل پنجم
5-1- بحث 83
5-1-2- خصوصيات ارگانولپتيکي ماست هاي غني شده 87
5-2- نتيجه گيري 91
5-3- پيشنهادات 92
منابع 93
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1مقايسه ترکيبات اصلي شير وماست (timime and rabinson,2007) 14
جدول 2-2طبقه بندي انواع مختلف ماست (timime,2006) 16
جدول 3-2 فرم ارزيابي حسي ماست توليد شده درغلضت هاي مختلف صمغ ها 61
جدول 4-1:‌تجزيه واريانس خصوصيات شيميايي و فيزيکي 63
جدول 4-2:‌تجزيه واريانس خصوصيات حسي ماست هاي غني شده 78
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1: شماي کلي فرايند توليد ماست قالبي و همزده (walstra etal ,2006) 18
شکل 2-2:‌ميسل کازئين و طرز قرارگيري اجزاء مختلف آن (فاطمي ، 1383) 20
شکل 3-1:‌دستگاه قوام سنج جهت اندازه گيري قوام ماست 59
شکل 4-1:‌اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي اسيديته ماست هاي غني شده 64
شکل 4-2:‌اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي PH و اسيديته ماست هاي غني شده 65
شکل 4-3: اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي قوام ماست هاي غني شده 66
اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي آب اندازي ماست هاي غني شده 66
شکل 4-5: اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي TS (%)، پروتئين (%) و چربي (%) ماست هاي غني شده 67
شکل 4-6: اثر درصدهاي مختلف پايدارکننده روي ويسکوزيته ماست هاي غني شده 68
4-7: نمونه ماست غني شده با 2% پايدارکننده در فصل فروردين 69
شکل 4-8: اثر ماههاي مختلف روي TS (%)، پروتئين (%) و چربي (%) ماست هاي غني شده 69
4-9: اثر ماههاي مختلف روي ويسکوزيته ماست هاي غني شده 70
شکل 4-10: اثر ماههاي مختلف روي pH ماست هاي غني شده 71
شکل 4-11: اثر ماههاي مختلف روي اسيديته ماست هاي غني شده 71
شکل 4-12: اثر ماههاي مختلف روي آب اندازيماست هاي غني شده 72
شکل 4-13: اثر ماههاي مختلف روي قوام ماست هاي غني شده 72
شکل 4-14: اثر روزهاي مختلف روي pH ماست هاي غني شده 74
شکل 4-15: اثر روزهاي مختلف روي اسيديتهماست هاي غني شده 75
شکل 4-16: اثر روزهاي مختلف روي TS (%)، پروتئين (%) و چربي (%) ماست هاي غني شده 75
شکل 4-17: اثر روزهاي مختلف روي آب اندازي ماست هاي غني شده 76
شکل 4-18: اثر روزهاي مختلف روي قوام ماست هاي غني شده 77
شکل 4-19: اثر روزهاي مختلف روي ويسکوزيتهماست هاي غني شده 77
شکل 4-20: اثر درصدهاي مختلف روي خواص حسي ماست هاي غني شده 79
شکل 4-21: اثر ماههاي مختلف روي خواص حسي ماست هاي غني شده 80
شکل 4-22: اثر روزهاي مختلف روي خواص حسي ماست هاي غني شده 81
چکيده
ماست از پرمصرفترين فرآوردههاي تخميري شير است که به دليل ارزش تغذيهاي بالا و دارا بودن ترکيبات غذايي-دارويي تاثير بسيار خوبي روي سلامتي انسان دارد. اما مشکلاتي در مورد سينرژيس، قوام و غيره در ماست هنگام توليد و نگهداري بوجود مي آيد که روي مشتري پسندي و در نهايت بازده اقتصادي اين فرآورده مهم خواهد گذاشت. از طرف ديگر آب پنير محصول جانبي کارخانه هاي پنير مي باشد که داراي پروتئين ها با ارزش زيستي بالا و کيفيت عالي هستند که اکثرا دور ريخته مي شود که داراي اثرات مخرب زيستي زيادي نيز مي باشد. بنابراين، هدف تحقيق حاضر بررسي و ارزيابي افزودن کمپلکس کنسانتره پروتئين آب پنير-کربوکسي متيل سلولز به ماست و بررسي اثر اين غني سازي روي آب اندازي، قوام، ويسکوزيته و ساير خواص فيزيکو شيمايي و همچنين تاثير آن روي خواص ارگانولپتيکي محصول غني شده مي باشد. به همين منظور پايدار کننده در 3 سطح صفر، 1 و 2% به ماست در ماههاي مختلف فروردين، ارديبهشت و خرداد افزوده گرديد و خواص حسي و فيزيکوشيميايي در روزهاي 1، 7، 14 و 21 مورد ارزيابي قرار گرفتند. اثر پايدارکننده روي آب اندازي، قوام و ويسکوزيته کاملا معني دار بود و با افزايش غلظت پايدار کننده اين خواص بهبود نشان دادند. با توجه به يافتههاي اين بررسي ميتوان گفت که افزودن پايدارکننده به ماست به طور کلي روي خواص فيزيکوشيميايي اثرات مطوبي داشت در حاليکه روي خواص حسي اثرات منفي نشان نداد. همچنين نمونه حاوي 1% پايدارکننده از لحاظ بافت دهاني بالاترين نمونه ارزيابي گرديد. نمونه هاي ماه فروردين نيز از لحاظ ويسکوزيته، قوام و آب اندازي نسبت به ماههاي ديگر داراي مطلوبيت بهتري بودند و همچنين از لحاظ احساس دهاني، غير دهاني و ظاهر به عنوان بهترين نمونه انتخاب گرديدند. علاوه بر اين با گذشت زمان ميزان ماده جامد، اسيديته، ويسکوزيته، آب اندازي و شاخص قوام نمونه ها افزايش و pH کاهش نشان داد و زمان نگهداري روي همه خواص حسي ماست ها تاثير معني داري داشت و با افزايش زمان نگهداري کيفيت نمونه ها افت پيدا نمود.
واژگان کليدي: ماست؛ کمپلکس کنسانتره پروتئين آب پنير-کربوکسي متيل سلولز؛ خصوصيات فيزيکوشيمايي؛ خصوصيات حسي.
فصل اول
کليات تحقيق
1-1- مقدمه
مطابق سند اجماع دانش غذاهاي عملگر در اروپا1 (FUFOSE) غذايي به عنوان عملگر ميتواند مطرح شود که به طور رضايتبخشي اثرات مفيد آن روي يک يا چند هدف در بدن جدا از اثرات تغذيهاي آن به اثبات رسيده باشد. همچنين، به طريقي مناسب موجب بهبود وضعيت سلامتي، رفاه و کاهش خطرات بيماري شود. غذاهاي عملگر بايد به صورت غذا باقي بمانند و اثرات مفيد خود را در مقاديري که به طور معمول در غذا وجود دارند نشان دهند. آنها قرص يا کپسول نيستند بلکه قسمتي از يک غذاي معمول هستند. تاکنون محصولات شيري پيشرو در توسعه غذاهاي عملگر بودهاند. محصولات شيري تخمير شده از قديم الايام به عنوان غذاهايي که سلامتي بخش هستند مطرح بودهاند. محصولا شيري پروبيوتيک نظير ماست که حاوي باکتري هاي سلامتي بخش اسيد لاکتيک هستند يکي از نمونههاي موفق غذاهاي عملگر ميباشند (Saarela, 2007).توان
ماست معروفترين فرآورده تخميري شير است که از تخمير اسيد لاکتيکي شير توسط باکتريهاي آغازگر ماست (استرپتوکوکوس ترموفيلوس و لاکتوباسيلوس بولگاريکوس) توليد ميشود Hayaloglu et al., 2007)). درگذشته ماندگاري بالاتر آن به عنوان يک فراورده تخميري درمقايسه با شير بسيار مورد توجه بوده است، اما امروزه اين فراورده به لحاظ خواص حسي ويژه مصرف مي شود. گاهي مصرف ماست نسبت به شير بيشتر توصيه مي شود، زيرا سيستم گوارشي بعضي افراد نسبت به قند لاكتوز موجود در شير حساسيت دارد و دچار اختلالات گوارشي مي شوند که در آن فرد به دليل فقدان آنزيم لاکتاز قادر به تجزيه و هضم قند لاکتوز موجود در شير در قسمت روده نمي باشد که در نهايت منجر به اسهال مي گردد (Bender and Bender, 1999 ). هچنين ماست به دليل كاهش ميزان لاكتوز و غلظت بالاي کلسيم ارزش غذايي بالايي دارد (Tamime and Robinson, 2007).
براي توليد ماست بايد از شير با كيفيت بالا که تازه بوده و از دام سالم دوشيده شده باشد استفاده شود. توليد مدرن ماست يك فرايند كنترل شده است که اجزاي آن شامل شير، شير خشك، شكر، ميوه، طعم دهنده ها، رنگ ها، امولسيون و پايدار كننده ها بوده و كشت هاي خالص باكتريهاي اسيد لاكتيك در آن مورد استفاده قرار مي گيرد. امروزه از هر نوع شيري براي تهيه ماست مي توان استفاده نمود اما ماست هاي امروزي اغلب از شير گاو تهيه مي شوند.
ماست قالبي که بعضي اوقات شامل تکه هاي ميوه در کف ظرف مي باشد در ظروف کوچکي توليد
مي شوند که تبديل لاکتوز موجود به اسيد لاکتيک توسط باکتري هاي لاکتيکي در ظرف در بسته باعث ايجاد ساختار ژل يکنواختي در ماست توليدي مي گردد و بعد از اين ماست برخلاف ماست همزده که عمليات همزدن روي آن انجام مي گيرد بدون انجام فرآيند اضافي روانه بازار مصرف مي شود (Lee and Lucey, 2001). در تشکيل ماست قالبي و در ابتداي ژله شدن، كازئين به واسطه کاهش pH در نتيجه رشد باكتريهاي اسيد لاكتيك به نقطه پائين تر از نقطه ايزوالكتريك، رسوب مي كند. ماست توليدي ممکن است داراي دو عيب اوليه تغيير در ويسکوزيته و آب اندازي (سينرزيس) باشد که فرآوري، گرمخانه گذاري و شرايط نگهداري ممکن است روي اين سري تغييرات اثر داشته باشند. افزودني هاي لبني و هيدروکلوئيدها بعضي اوقات جهت رفع اين نواقص به ماست افزوده مي شوند (Tamime and Deeth, 1980).
پايدارکننده يک افزودني غذايي مي باشد که در فرمولاسيون مواد غذايي جهت جلوگيري از فرآيند جداسازي اجزاء، بهبود ظاهر و افزايش ماندگاري مواد غذايي استفاده مي شود. پايدارکننده در ماست مي تواند ويسکوزيته را افزايش دهد و روي بافت و همچنين حساس دهاني و جلوگيري از جداشدن آب پنير از ماست (آب اندازي) به دليل برهمکنش با شبکه کازئيني تاثير بگذارد (Alakali et al., 2008). در قلمرو دانش توسعه صنعت غذا، از ترکيب چندين نوع هيدروکلوئيد جهت بهبود ويژگي هاي رئولوژيکي و رضايت بخشي نيازهاي محصول ترکيب استفاده مي شود (Norziah et al., 2006). ويسکوزيته ماست تحت تاثير هموژنيزه کردن، pH، پارامترهاي فرآيند (ماست همزده يا قالبي) و فرآيند حرارتي قرار مي گيرد. پايدارکننده هاي طبيعي نظير کربوکسي متيل سلولز، آلژينات، گوار و غيره در ترکيب با پايدارکننده هاي ثانويه نظير کاراگينان جهت کاهش آب اندازي مايت استفاده مي شود (Hansen, 1993). افزايش در محتوي مواد جامد ماست که منجر به کاهش آب اندازي مي شود را مي توان با استفاده از فرآيند تبخير يا الترافيلتراسيون و يا افزودن پروتئين شير پس چرخ بدست آورد. اخيرا کنسانتره پروتئين آب پنير به دليل در دسترس بودن و قيمت پائينش بسيار مورد توجه و استفاده قرار گرفته است (Sodini et al. 2006).
آب پنير محصول جانبي اصلي صنعت پنير سازي مي باشد که جهت کاهش ميزان آب، لاکتوز، چربي و مواد معدني تحت فرآوري هاي جداسازي و تفکيک قرار مي گيرد. پروتئين آب پنير به دليل قابليت هضم عالي و خواص عمل کنندگي مطلوب نظير ويسکوزيته، قابليت زدن و کف کنندگي، امولسيفايري، جذب آب و تشکيل ژل، با ارزش ترين جزء آب پنير را تشکيل مي دهند. همچنين اين پروتئين حاوي تمامي اسيد آمينه هاي اساسي مي باشد که براي سنتز پروتئين هاي ماهيچه لازم مي باشد. اجزاء تشكيل دهنده آب پنير شامل آلبومين سرم گاوي، لاكتوپراكسيداز، لاكتوفرين، بتا-لاكتوگلوبولين، آلفا- لاكتالبومين، گليكوماكروپپتيد، لاكتوز، ايمونوگلوبولين و مواد معدني مي باشد. معمولا اين محصول خشک مي شود تا به عنوان يک جز افزودني نظير پودر آب پنير، کنسانتره پروتئين آب پنير2 (محتواي پروتئيني 30%-90%) و ايزوله پروتئين آب پنير3 (محتوي پروتئيني بالاي 90%) در مواد غذايي استفاده شود (Marshall , 2004).
به دنبال افزايش ظرفيت توليد پنير کشور، توليد آب پنير نيز روند افزايشي را طي مي کند. همواره در صورت عدم تصفيه يا تبديل، مشکلات زيست محيطي زيادي به وجود مي آيد. از آنجايي که هزينه طراحي و اجراي يک سيستم تصفيه آب پنير صرف? اقتصادي ندارد و از طرفي آب پنير با دارا بودن ترکيبات با ارزشي نظير پروتئين، لاکتوز، مواد معدني و ويتامين ها حاوي حدود 50 درصد کل مواد مغذي موجود در شير بوده داراي ارزش تغذيه اي بالا مي باشد. لذا پيدا کردن راه حل هاي مناسب جهت استفاده از اين ماده مغذي نه تنها مانع آلودگي زيست محيطي مي گردد بلکه از به هدر رفتن اين ماده مغذي ارزشمند نيز جلوگيري ميگردد. از ميان روش هاي مختلف آب پنير در کشور ما تنها توليد پودر آب پنير متداول مي باشد.
كنسانتره پروتئين آب پنير ( WPC) يكي از محصولات حاصل از آب پنير است كه به دليل دارا بودن خصوصياتي مانند قابليت هضم، حلاليت بالا، ايجاد ويسكوزيته، قابليت تشكيل ژل، امولسيون كنندگي، قابليت زدن و تشكيل كف از ارزش بالايي برخوردار مي باشد و كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف غذايي نظير صنايع نانوايي، محصولات قنادي، نوشيدني ها، غذاهاي رژيمي، صنايع لبني، فرآورده هاي گوشتي و غيره دارد. كنسانتره پروتئين آب پنير محصولي به رنگ سفيد تا كرم روشن و طعم ملايم است كه از حذف مواد معدني و لاكتوز از آب پنير به دست مي آيد. اين محصول حاوي حداقل 25 درصد پروتئين بوده و به صورت محلول يا پودر WPC خشك در دسترس مي باشد (Morr et al.,1973).
مطالعات زيادي روي استفاده از پروتئين آب پنير در تهيه ماست متمرکز شده است. هدف از افزودن پروتئين به ماست افزايش ماده خشک جهت قوام بهتر، بافت و حالت خامه اي شدن محصول مي باشد. افزودن پودر آب پنير باعث افزايش ويسکوزيته و همچنين کاهش آب اندازي ماست خواهد شد (Tamime and Robinson, 2007).
كربوكسي متيل سلولز (CMC) يک هيدروکلوئيد معمولي مي باشد که تاثير مستقيمي روي مزه و طعم مواد غذايي ندارد اما اثر مهمي روي تشکيل ژل، نگهداري آب، فعاليت امولسيوني و نگهداري آروما دارد. در صنعت غذا کربوکسي متيل سلولز به عنوان پايدار کننده، اتصال دهنده، افزاينده ويسکوزيته، عامل معلق کننده و نگهدارنده آب و به عنوان يک ترکيب رژيمي به دليل عدم هضم در روده استفاده مي گردد.
بنابراين، در اين پژوهش هدف اين است که با کمپلکس کردن دو ترکيب آب پنير و کربوکسي متيل سلولز با ويژگي هاي خاص و منحصر به فرد آن، به عنوان ترکيبي ارزان از نظر اقتصادي در مقايسه با ديگر ترکيبات مؤثر، اثرات همزمان آن ها را بر ويژگي هاي حسي و فيزيکوشيميايي به خصوص قوام و آب اندازي مورد بررسي قرار دهد. نظر به اينکه اثرات همزمان اين ترکيبات در ماست توليدي از شير کامل گاوي به صورت ست يا قالبي تا کنون مورد بررسي قرار نگرفته است. اميد آنکه دستيابي به اثرات مطلوب ترکيب مذکور بتواند راه کاري در جهت رفع مشکل آب انداختي ماست هاي ست گاوي باشد و از طرفي با حداقل هزينه بتواند کيفيت اين محصول را افزايش داده آن را مشتري پسند تر کند.
فرضيه هاي اين تحقيق عبارتند از:
* کمپلکس کنسانتر? آب پنير- کربوکسي متيل سلولز (CMC-WPC) بر خصوصيات فيزيکوشيميايي و حسي ماست قالبي توليدشده از شير کامل گاو تأثيرگذار است؛
* کمپلکس کنسانتر? آب پنير- کربوکسي متيل سلولز (CMC-WPC) باعث قوام و طعم بهتر ماست قالبي مي شود و از آب اندازي آن مي کاهد.
بدينسان اهداف مشخص اين تحقيق عبارت خواهند بود از :
* اثر غني سازي شير گاو با CMC-WPC بر خصوصيات فيزيکو شيميايي و حسي ماست قالبي با توجه به ارزش تغذيه اي بالاي پروتئين هاي آب پنير و آثار مثبت آن ها بر ويژگي هاي ماست؛
* توليد ماست سنتي قالبي با قوام بهتر، آب اندازي کمتر، طعم و مز? بهتر و مشتري پسندتر با بهره گيري از تأثير مکمل هاي پروتئين ارزان و در دسترس.
فصل دوم
پيشينه تحقيق
2-1- مصرف ماست در ايران و جهان
در چند دهه گذشته مصرف محصولات تخمير شده شيري به ويژه ماست به طور چشمگيري افزايش پيدا کرده است. بيشترين افزايش در طي دهه 1980 تا 1990 روي داد که مطمئناً دليل آن افزايش آگاهي مردم در ارتباط با منافع سلامتيبخش محصولات تخمير شده شيري بود (Farnworth, 2008). بالاترين ميزان توليد و مصرف ماست مربوط به کشورهاي حـــوزه مديترانه، کشورهاي آسيايي و اروپاي مرکزي است (Hayaloglu et al., 2007).
در ايران نيز در سالهاي اخير مقدار توليد ماست بستهبندي در حدود 5/2 برابر افزايش يافته است به طوريکه در سال 1376 توليد ماست در کشور حدود 26 هزار تن بوده و در سال 1383اين رقم به ميزان تقريبا 2ميليون افزايش يافته است (مظاهري تهراني و همکاران، 1385). عليرغم افزايش توليد ماست در ايران، آمار‌ها حاكي از آن است كه سرانه مصرف فرآوردههاي شيري در ايران حدود نصف ميزان استاندارد جهاني و يك چهارم ميزان مصرف در كشورهاي پيشرفته است بهطوري که زيان‌هاي اقتصادي بعضي از بيماري‌ها، نظير پوكي استخوان كه در نتيجه پايين بودن مصرف شير و فرآورده‌هاي شيري ايجاد مي‌شوند، چندين برابر يارانه شير است، براي مثال، ميزان مصرف سرانه ماست در ايران حدود 5/24 کيلوگرم و در هلند حدود 45 کيلوگرم ميباشد (بي نام، 1388).
2-2- منشاء ماست
در خصوص منشأ ماست تاکنون گزارشي مستند در دست نيست، اما اعتقاد به اثرات مفيد اين فرآورده در سلامتي انسان از زمانهاي گذشته در برخي جوامع متمدن وجود داشته است. بر اساس اعتقادات ايرانيان، طولانيتر بودن عمر حضرت ابراهيم (ع) نيز به مصرف ماست نسبت داده ميشود (Tamime and Robinson, 2007). به احتمال زياد، منشأ توليد ماست خاورميانه بوده و تحول در اين محصول تخميري طي قرنها را ميتوان به مردم و عشاير ساکن در اين منقطه نسبت داد. توليد شير در خاورميانه همواره فصلي و محدود به چند ماه در سال بوده است. دليل عمده اين کار اين است که در جوامع اوليه کشاورزي و دامداري بوسيل? عشاير کوچ نشين صورت ميگرفت و چون عشاير مجبور بودند که چندين ماه از سال را در بيابان و به دور از شهرها و روستاها بگذرانند لذا نميتوانستند که محصولات خود را بفروشند. از ديگر عوامل محدود کننده گرمسير بودن منطقه خاورميانه بود که باعث ترش شدن فوري شير و انعقاد آن در مدت زمان کمي پس از دوشيدن ميگرديد. علاوه بر اين، با استفاده از دوشيدن دستي و نبود سردکننده خطر آلودگي شير بوسيله ميکروبهاي موجود در هوا، دام، علوفه و دستهاي شيردوش فوقالعاده زياد بود. در چنين شرايطي امکان حمل و نقل و يا حتي نگهداري شير براي مدت زمان کوتاهي وجود نداشت که اين عوامل باعث ميشدند اغلب مردم به ندرت شير مصرف کنند و يا شير را فقط به صورت تازه مصرف کنند.
از همان زمان مشخص بود که عوامل زيادي در ترش شدن شير دخالت دارند. تخمير ناشي از باکتريهاي غيرلاکتيکي محصولي بيمزه و نامطلوب ايجاد ميکند که داراي دلمه غيريکنواخت با حبابهاي گاز و آب اندازي زياد است در حاليکه باکتريهاي لاکتيکي موجب توليد محصولي مطلوب ميشوند که به آن شير ترش4 گفته ميشد. هرچند پي بردن به فرآيند تخمير کاملاً اتفاقي بوده است ولي توليد شير ترش به زودي به عنوان گامي اساسي در جهت نگهداري شير درآمد. به تدريج جوامع ديگر هم اين روش ساده نگهداري شير را ياد گرفتند و ماست به عنوان يکي از اين محصولات شناخته شد (Tamime and Robinson, 2007).
2-3- ارزش تغذيهاي ماست
شهرت و مصرف بالاي ماست به دليل ارزش تغذيهاي آن و اثرات سودمند باکتريهاي آغازگر ميباشد (Hamann and Marth, 1984). در ضمن، اين فرآورده به دليل غلظت بالاتر، قابليت هضم و جذب بهتر چربي، لاکتوز، پروتئين و مواد معدني مغذيتر از شير (Sarkar and Misra, 2002) جزء منابع غني از كلسيم، فسفر، ريبوفلاون، ويتامين B12، اسيد نيکوتينک، ويتامين B5، روي و منيزيم ميباشد (Tamime and Robinson, 2007). همچنين، ماست يک فرآورده سهلالهضمتر از شير ميباشد زيرا ماست قادر است تا فلور ميکروبي دستگاه گوارش را حفظ نمايد و همچنين داراي حالت ضد تومور و ضد کلسترول ميباشد (حسن نژاد و همکاران، 1385).
به دليل ترکيب شيميايي ماست (کربوهيدراتها، پروتئينها، ليپيدها، ويتامينها) ميتوان آن را به عنوان يک ماد? مهم در رژيم غذايي در نظر گرفت. همچنين، در مورد پروتئينهاي ماست بايد متذکر شد که با توجه به اين که باکتريهاي مايه ماست تا حدي پروتئوليز اوليه را انجام ميدهند در نتيجه قابليت هضم پروتئينها در اين فرآورده افزايش مييابد. علاوه بر اين، پروتئينهاي ماست به دليل منعقد شدن، راحتتر تحت تاثير آنزيمهاي پروتئوليتيک دستگاه گوارش قرار ميگيرند و بهتر هضم ميشوند (Tamime and Robinson, 2007). گذشته از فوايد ذکر شده، ماست در درمان بيماريهاي گوارشي و عفونتهاي رودهاي ميتواند موثر واقع شود. همچنين، اثر ضد سرطاني آن توسط بسياري از محققين روي مدلهاي حيواني بررسي و ثابت شده است (Marth and Steel, 2001).
اصطلاح کربوهيدراتهاي قابل دسترس به همه ترکيبات کربني اطلاق ميشود که بوسيله بدن انسان مورد استفاده قرار ميگيرند و به عنوان منبع انرژي عمل ميکنند. در ماست معمولي، برخي منو و دي ساکاريدها به مقدار ناچيز وجود دارند اما لاکتوز حتي پس از تخمير نيز قند عمده را تشکيل ميدهد. معمولاً ميزان لاکتوز ماست حدود 4 تا 5% است زيرا اکثراً براي تهي? ماست مواد جامد شير را به 14 تا 16% ميرسانند. لذا ميزان لاکتوز ماست از شير طبيعي بيشتر ميشود. اين اختلاف در مقدار لاکتوز روي سلامتي افراد مبتلا به لاکتوزومي تأثير ميگذارد. فقدان مادرزادي آنزيم لاکتاز در بين اروپائيان که مدام شير و فرآوردههاي لبني مصرف ميکنند به ندرت ديده مي شود و برعکس اين پديده در جوامعي که شير مصرف نميکنند بسيار رايج است. به همين دليل در اين جوامع شير را بيشتر به شکلهاي ديگر نظير ماست مصرف ميکنند. البته لازم به ذکر است که وجود لاکتوز در ماست نيز تا حدي سبب ايجاد عدمتحمل لاکتوز ميگردد که بايد مورد توجه قرار گيرد (Tamime and Robinson, 2007).
معمولاً ريزسازوارههاي ماست حتي پس از هضم نيز متابوليسم لاکتوز را ادامه ميدهند. به طوري که مقدار لاکتوزي که به روده کوچک ميرسد براي ايجاد اثرات منفي بسيار ناچيز است. يقيناً برخي ريزسازوارههاي لاکتيکي مانند لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس اسيديته معده را تحمل ميکنند، به همين دليل چنين باکتريهايي در کشتهاي آغازگر وجود دارند. همچنين، بعضي از نژادهاي لاکتوباسيلوس بولگاريکوس pH پايين را تحمل مينمايند بنابراين، منطقي به نظر ميرسد که تجزيه لاکتوز در معده و حتي در روده ادامه داشته باشد (Tamime and Robinson, 2007).
پروتئينهاي شير به لحاظ بيولوژيکي کيفيت عالي دارند. هر دو نوع پروتئين محلول و غيرمحلول در شير (کازئين و لاکتوآلبومينها و لاکتوگلوبولينها) حاوي اسيدهاي آمينه ضروري براي بدن هستند. مقدار پروتئين ماست به خاطر تغليظ يا افزودن مواد جامد بيشتر از شير است (جدول 2-1).
جدول 2-1: مقايسه ترکيبات اصلي شير و ماست (Tamime and Robinson, 2007)
نوع فرآورده
ترکيب سازنده شير ماست کامل پس چرخ پرچرب کم چرب ميوهاي کم چرب ماست يوناني آب (g) 8/87 1/91 9/81 9/84 77 77 انرژي (kcal) 66 33 79 56 90 115 پروتئين (g) 2/3 3/3 7/5 1/5 1/4 4/6 چربي (g) 9/3 1/0 3 8/0 7/0 1/9 کربوهيدرات (g) 8/4 5 8/7 5/7 9/17 گزارش نشده کلسيم (mg) 115 120 200 190 150 150 فسفر (mg) 92 95 170 160 120 130 سديم (mg) 55 55 80 83 64 گزارش نشده پتاسيم (mg) 140 150 280 250 210 گزارش نشده روي (mg) 4/0 4/0 7/0 6/0 5/0 5/0
امروزه در کشورهاي صنعتي با توليد ماستهاي غني شده با پروتئين و مصرف روزانه حدود 200-250
ميليليتر از اين نوع ماستها به راحتي حداقل نياز به پروتئين حيواني (15 گرم) تأمين ميشود. دو نکته در مورد پروتئينهاي ماست وجود دارد:
> قابليت هضم پروتئينهاي ماست به خاطر پروتئوليز اوليه بوسيله کشتهاي آغازگر ماست افزايش مييابد.
> پروتئينهاي ماست قبل از خوردن منعقد شدهاند و علاوه بر تأثيري که در بالا ذکر شد لخته نرم تشکيل شده در معده داراي مزاياي ديگري نيز هست. بنابراين، اختلاف بين شير و ماست در هنگام مصرف تا حدي مشابه رفتار شير گرم و سرد در معده است زيرا کازئينهاي شير سرد در حضور اسيد معده لخته سفتي تشکيل ميدهند در حاليکه کازئينهاي اصلاح شده در شير داغ ملايمتر منعقد ميشوند. مزاياي اين انعقاد عبارتند از اينکه ساختمان نرمتر پروتئين هيچ گونه احساس ناراحتي در انسان ايجاد نميکند و هم اينکه تغيير ماهيت ساختمان کازئين به گونهاي است که آنزيم پروتئوليتيک راحتتر روي آن اثر ميگذارد.
افزايش مقدار مواد جامد غير چرب5 (SNF) ماست در مقايسه با شير سبب ميشود که ميزان يونهاي معدني در واحد وزن بيشتر شود که دادههاي جدول 2-1 نيز گوياي اين واقعيت است. کلسيم ماست از اهميت ويژهاي برخوردار است به اين خاطر که ماست نه تنها براي کساني که داراي عدم تحمل لاکتوز هستند تنها منبع تامين لاکتوز به حساب ميآيد بلکه از طرف ديگر بدن انسان کلسيم ماست را نسبت به ساير شکلهاي کلسيم بهتر جذب ميکند. نتيجه بحث نهايي پيرامون تأثير سلامت ماست بر سلامتي انسان هرچه باشد، در اين موضوع که ماست ارزش تغذيهاي بالايي دارد شکي نيست و اين امر سبب شده که ماست در زمر? مطلوبترين مواد غذايي در هر رژيمي باشد و همين واقعيت به تنهايي براي توجيه مصرف آن در رژيم غذايي کافي است (Tamime and Robinson, 2007).
2-4- انواع مختلف ماست
بر اساس معيارهاي مختلف، ماست به شکلهاي مختلفي طبقهبندي ميشود. براي مثال تميمه و دث انواع ماست را در چهار گروه بر مبناي مشخصات فيزيکي آنها طبقه بندي کردند که در جدول 2-2 آورده شده است (,Tamime 2006).
جدول 2-2: طبقه بندي انواع مختلف ماست (Tamime, 2006)
گروه حالت فيزيکي محصولات ماست 1 مايع/ويسکوز ماست (قالبي، همزده و نوشيدني) 2 نيمه جامد چکيده/ غليظ شده 3 جامد منجمد 4 پودر خشکشده
2-5- روش تهيه ماست
در فرآيند توليد ماست به منظور تهي? يک ماست با کيفيت بالا، طعم ، قوام، بافت، ظاهر مناسب، عدم آب اندازي و زمان ماندگاري بالا عوامل زيادي بايد به دقت کنترل شوند. از جمله اين عوامل ميتوان به انتخاب شير مناسب، استاندارد کردن شير، هواگيري، همگن کردن، انتخاب کشت آغازگر مناسب، نحوه طراحي کارخانه و غيره اشاره نمود. در ضمن پيش تيمارهاي اعمال شده نيز روي محصول نهايي بسيار اثرگذار هستند.
مرحله اول در توليد ماست انتخاب شير ميباشد که بايد از کيفيت بهداشتي بالايي برخوردار بوده و عاري از هرگونه آنتي بيوتيک، باکتريوفاژ و محلولهاي سترون کننده (مورد استفاده در CIP) باشد. در مرحل? بعد چربي شير استاندارد ميشود که بسته به نوع محصول بين 0 تا 10 درصد تنظيم ميشود. در مرحل? بعد اگر لازم باشد افزودني نظير شيرينکننده يا پايدارکننده استفاده ميشود. سپس فرآورده همگن ميشود که براي اين منظور از فشار 20-25 مگا پاسکال و دماي 65 تا 70 درجه سلسيوس استفاده ميشود. بعد از اين مرحله تيمار حرارتي اعمال ميشود که اهداف زير را دنبال ميکند:
* بهبود خصوصيات شير به عنوان سوبستراي کشت آغازگر؛
* اطمينان از اينکه لخت? نهايي سفت باشد؛
* کاهش آب اندازي يا سينرزيس.
نتيجه مطلوب با تيمار حرارتي 90 تا 95 درجه سانتيگراد به مدت 5 دقيقه بدست ميآيد که بوسيله آن 70-80% پروتئينهاي آب پنير دناتوره ميشوند. پس از سرد شدن حدود 5/2 درصد کشت آغازگر که به نسبت 1:1 از دوباکتري لاکتوباسيلوس بولگاريکوس و استرپتوکوکوس ترموفيلوس تشکيل شده است به شير تلقيح ميکنند. اگر ميزان و مقدار مايه، زمان و درجه حرارت تحت کنترل باشند تعادل اين دو باکتري در مايه حفظ خواهد شد. بعد از 3 الي 4 ساعت فرآيند تخمير با سرد کردن متوقف ميشود و ماست در دماي 6 درج? سلسيوس نگهداري ميشود. شماي کلي فرآيند توليد ماست قالبي و همزده در شکل 2-1 نشان داده شده است (Walstra et al., 2006).
در بعضي موارد ماست قالبي و همزده حرارت داده ميشوند که هدف کاهش فعاليت باکتريهاي آغازگر و افزايش زمان نگهداري ماست ميباشد. اما در بعضي کشورها به فرآوردهاي ماست اطلاق ميشود که فلور ميکروبي آن زنده باشد پس نميتوان از حرارت براي افزايش عمر نگهداري ماست استفاده کرد (کريم، 1386).

شکل 2-1: شماي کلي فريند توليد ماست قالبي و همزده (Walstra et al., 2006).
2-6- پروتئينهاي شير و مکانيسم توليد ماست
سه نوع از ذرات کلوئيدي در شير وجود دارند که عبارتند از : گويچههاي چربي، ميسلهاي کازئين و
پروتئينهاي آب پنير که اندازهي هر يک به ترتيب 1، 1/0 و 01/0 ميکرومتر و جزء حجمي6 آنها در شير به ترتيب 4، 10 و 1% ميباشند ( Dekruif and Tuinier, 2001).
پروتئينهاي شير شامل کازئينها و پروتئينهاي سرمي ميباشند، کازئينها حدود 86-76 درصد پروتئينهاي شير را تشکيل داده است و شامل 1s? – 2s? – ? ، ? و ? کازئين و پروتئين سرمي که شامل ?- لاکتوگلوبولين، ?-لاکتالبومين، سرم آلبومين و ايمنوگلوبولين، پروتئوزپيتون ميباشد. کازئين داراي باندهاي استري فسفات، مقادير بالاي پرولين، سيستئين پايين يا فاقد آن و حلاليت کم در5-4=pH ميباشد. ميزان بالاي پرولين مانع از تغيير شکل پروتئين ميشود به همين جهت کازئين معمولاً به سادگي در برابر حرارت دناتوره نميشود. قطبيت مولکولهاي کازئين در برخي نقاط به واسطه در اختيار داشتن گروههاي يونيزه، بسيار بالاست. از طرفي در نقاط ديگري از مولکول، به شدت آبگريز هستند ( مرتضوي، 1371).
? – کازئين در قسمت انتهاي N (از آمينواسيد 1تا43) آب دوست و در سمت انتهاي C (از aa 136 تا 209) آب گريز است. ?- کازئين ويژگي فعاليت سطحي يا امولسيون کنندگي خوب و بيشتر از 1s? دارا مي باشد. 1s? که گروه فسفات در اين جزء به کلسيم متصل است و در نتيجه آمادگي راسب شدن توسط Ca را دارد. ?-کازئين: از منومرهايي تشکيل شده که اين منومرها با پيوند دي سولفيدي به هم متصلند و پليمرهايي به وجود ميآورند. اين جزء کازئين بخاطر ساختمان خود کمترين حساسيت را به کلسيم دارد و در واقع نقش حفاظتي از ساير فراکسيونهاي کازئين را دارد. طرز قرارگيري اين فراکسيونها در کنار هم بدين صورت است که قسمت هاي آب گريز در مرکز هستند قسمتهاي آب دوست در سمت خارجي قرار دارند، شکل 2-2 نمايي از ميسل کازئين را نشان ميدهد (فاطمي، 1383).

شکل 2-2 : ميسل کازئين و طرز قرار گيري اجزاء مختلف آن (فاطمي، 1383).

گروههاي فسفات موجود در سطح ميسلها که به 1s? ، 2s? و ? کازئين متصل است با کلسيم وارد واکنش ميشوند و از اين طريق پلهاي فسفات کلسيم به وجود ميآيد که نقش مهمي در پيوستگي اين مسيلها بههم دارند. تجمع ميسلهاي فرعي با توجه به ويژگيهاي آب دوستي و آب گريزي در سيستم ميسلي بهگونهاي است که ميسل بزرگ داراي سطحي بسيار آب دوست و سرشار از کاپا- کازئين باشد (فاطمي، 1383).
پروتئينهاي سرمي در مقايسه با کازئينها به حرارت حساس بوده و حرارت سبب تغيير ماهيت و تودهاي شدن آنها ميشود. ثابت شده است که پروتئينهاي سرمي طي حرارت دادن با يکديگر و با کاپا-کازئينهاي موجود در سطح ميسلهاي کازئين واکنش داده و کمپلکسهايي تشکيل ميدهند که با پيوندهاي هيدروفوبيک و ديسولفيدي بين مولکولي در اين روند بسيار موثرند ( Walstra et al., 2006).
همچنين، در ساختار ميسلها يک ترکيب معدني به نام فسفات کلسيم وجود دارد که همانند سيمان براي اتصال ذرات ميسلي عمل ميکند. عمدتاً 95 درصد از کازئينهاي شير به صورت ذرات کلوئيدي تحت عنوان ميسلها متشکل از Submicelles بوده و pH ايزوالکتريک آنها 6/4 است. اين ميسلها حدود 180 نانومتر قطر دارند. عوامل موثر در تشکيل اين ميسلها پلهاي هيدروژني، واکنشهاي هيدروفوبيک و فسفاتهاي کلسيم هستند ( Dekruif & Holt, 2003).
کازئينهاي و فسفات کلسيم کلوئيدي در داخل ميسل، در حاليکه ?-کازئينها در سطح ميسل به صورت غيريکنواخت قرار دارند. در pH طبيعي شير (7/6)، پايانهي کربني (C-terminal) آبدوست ?- کازئينها در سطح ميسل لايهاي با ضخامت حدود 7 نانومتر ايجاد ميکند. بهعلاوه، ?- کازئينها به دليل ايجاد بار منفي در سطح ميسلها به واسطهي لايهاي که اطراف ميسلها ايجاد کردهاند، از نزديک شدن ذرات کلوئيدي به يکديگر جلوگيري مينمايند. بنابراين، در pH طبيعي شير دافع? الکترواستاتيک و دافع? فضائي موجب پايداري سامانه ميگردند ( Walstra et al., 2006). بهعلاوه، بايد اشاره کرد که کازئينهاي شير بهخاطر داشتن ماهيت پروتئيني و خاصيت آمفيفيليک، داراي ويژگيهاي امولسيونکنندگي و پايدار کنندگي خوبي هستند. از اينرو، تمايل زيادي دارند تا در سطح مشترک فازهاي آب و روغن جذب شوند، که نمون? بارز آن در فرايند همگنسازي مشاهده ميشود. اين پروتئينها سطح ذرات چربي را کاملاً پوشش داده و از نزديک شدن ذرات و خامهاي شدن و ايجاد ناپايداري در سامانه جلوگيري ميکنند ( Walstra et al., 2006 ; Dickinson, 1999). البته ثابت شده است که با کاهش pH امولسيون پايدار شده با سديم کازئينات (تا رسيدن به نقطهي ايزوالکتريک پروتئينهاي شير)، لايهي داراي بار منفي که اطراف ذرات تشکيل شده بود خنثي ميگردد. در واقع زماني که بار سطحي منفي توسط H+يا Ca+2 خنثي شود و يا اينکه تحت قدرت يوني بالايي قرار گيرد متلاشي شدن اين لاي? تشکيل شده و به دنبال آن ناپايداري در سامانه پديدار ميگردد ( Dickinson, 2003). با توجه به اطلاعات موجود بسياري از ويژگيهاي فيزيکوشيميايي ميسلهاي کازئين طي اسيدي کردن شير حرارت داده نشده تغييرات قابل توجهي مييابند که از آن جمله ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
* فسفات کلسيم کلوئيدي(CCP) تا رسيدن به pH زير 9/4 به صورت تصاعدي حل ميشود.
* با کاهش pH بار منفي ?- کازئين موجود در سطح ميسلها کاهش مييابد. بنابراين، توانايي ?-کازئينها در ايجاد ممانعت فضايي نيز تقليل مييابد.
* حلاليت -کازئين افزايش يافته و از اينرو ساختار ميسلها از هم ميپاشد.
* در pH پايينتر از 5، کاهش پايداري فضايي به علت از هم پاشيدن ?- کازئينها و همچنين، کاهش بار منفي خالص منجر به تودهاي شدن برگشت ناپذير ميسلهاي کازئين گشته و اين کازئينها موجب تشکيل يک شبکهي سه بعدي در سامانه ميگردند.
ولي چنانچه قبل از اسيدي کردن، شير تحت تيمار حرارتي در دماي بالاتر از 80 درجهي سلسيوس قرار گيرد، پروتئينهاي سرمي منقلب شده و از طريق برهم کنشهاي آبگريز و پيوندهاي ديسولفيدي بين مولکولي با ?- کازئينهاي موجود در سطح ميسلها، کمپلکسهايي تشکيل ميدهند. لازم به ذکر است که حرارتدهي اعمال شده قبل از فرايند ماستسازي شديدتر از حرارتي است که براي پاستوريزاسيون نياز است. بنابراين، همانگونه که بيان شد اين حرارت منجر به منقلب



قیمت: تومان


پاسخ دهید