صنایع غذایی مهندسی کشاورزی - دامپروری

پایان نامه ارشد: بررسی تاثیر برخی از هیدروکلوئیدها بر پایداری و خواص رئولوژیکی و حسی دوغ با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

پایان نامه رشته: علوم و صنایع غذایی

گرایش: مهندسی صنایع غذایی

عنوان : بررسی­ تاثیر برخی از هیدروکلوئیدها بر پایداری و خواص رئولوژیکی و حسی دوغ با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد مراغه

دانشکده کشاورزی

پایان‌نامه كارشناسی‌ارشد رشته علوم و صنایع غذایی

گرایش: مهندسی صنایع غذایی

عنوان:

بررسی­ تاثیر برخی از هیدروکلوئیدها بر پایداری و خواص رئولوژیکی و حسی دوغ با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

استاد راهنما:

دکتر شهین زمردی

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

فهرست مطالب:

چکیده فارسی.1
فصل اول: کلیات.2
1-1- مقدمه3
1-2- بیان مساله.4
1-3- ضرورت انجام تحقیق.5
1-4- اهداف تحقیق.6
1-5- سوالات تحقیق.7
1-6- فرضیه‌های تحقیق.7
فصل دوم: سابقه و پیشینه تحقیق8
2-1- دوغ.9
2-1-1- انواع دوغ9
2-1-1-1- دوغ بلغاری9
2-1-1-2- دوغ کشت داده شده یا تخمیری10
2-1-1-3- دوغ کره.10
2-1-1-4- دوغ ایرانی.10
2-1-2- مواد اولیه دوغ11
2-1-2-1- ماست11
2-1-2-2- آب آشامیدنی یا آب معدنی.11
2-1-2-3- نمک خوراکی11
2-1-2-4- مواد اختیاری مجاز برای دوغ12
2-1-3- ویژگی‌های کلی دوغ12
2-1-4- مروری بر تولید دوغ13
2-1-5- فواید مصرف دوغ15
2-1-6- میکروارگانیسم‌های موثر دوغ.17
2-1-7- مشکلات عمده فیزیکی، حسی و میکروبی دوغ17
2-1-7-1- هوا در دوغ (دوغ کف‌دار).17
2-1-7-2- زیادی رایحه اسیدی18
2-1-7-3- رایحه فلزی18
2-1-7-4- دوغ با کیفیت یکنواخت19
2-1-7-5- رایحه نامطلوب19
2-1-7-6- کمبود رایحه خوب19
2-1-8- دوفاز شدن یا جدا شدن آب دوغ.20
2-1-9- گرانروی بالا.21
2-1-10- گرانروی پایین21
2-2- هیدروکلوئیدها21
2-2-1- صمغ زانتان22
2-2-2- صمغ عربی.24
2-2-3- صمغ زدو25
2-2-4- پایدارکننده تجاری CHO.27
2-2-4-1- صمغ کارآگینان27
2-2-4-2- صمغ گوار.268
2-3- واکنش پروتئین‌ها و چندقندی‌ها.28
2-3-1- قابلیت امتزاج یا آمیزش29
2-3-2- ناسازگاری دینامیکی.30
2-3-3 – تجمع یا توده‌ای شدن ترکیبی یا ایجاد کمپلکس.30
2-4- مروری بر پژوهش‌‌های انجام شده32
فصل سوم: مواد و روش‌ها37
3-1- مواد و تجهیزات38
3-2- روش‌ها.39
3-2-1- طرح آزمایشی و تیمار آماری.39
3-2-2- روش تهیه صمغ‌ها‌.41
3-2-3- تهیه محلول صمغ‌ها.41
3-2-4- روش تهیه دوغ.42
3-2-5- روش‌های آزمایش42
3-2-5-1- کپک و مخمر.42
3-2-5-2- اندازه‌گیری رطوبت42
3-2-5-3- تعیین pH.43
3-2-5-4-  تعیین اسیدیته.43
3-2-5-5- اندازه‌گیری میزان سینرزیس.43
3-2-6- شاخص‌های رنگ.43
3-2-7- خواص رئولوژیکی.44
3-2-8.- ارزیابی حسی44
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و نتایج حاصل از تحقیق.45
4-1- تغییرات ویسکوزیته46
4-2- تغییرات رطوبت.47
4-3- تغییرات سینرزیس49
4-4- تغییرات pH و اسیدیته.51
4-5- کپک و مخمر54
4-6- شاخص‌های رنگ.57
4-7 – خواص رئولوژیکی60
4-7-1- رئولوژی پایا.60
4-7-2- رئولوژی ناپایا.61
4-8- ارزیابی حسی.63
4-8-1- ارزیابی حسی طعم.63
4-8-2- ارزیابی حسی بافت64
4-8-3- ارزیابی حسی رنگ66
فصل پنجم: بحث و تفسیر68
5-1- تغییرات ویسکوزیته69
5-2- تغییرات رطوبت.70
5-3- تغییرات سینرزیس71
5-4- تغییرات pH و اسیدیته72
5-5- کپک و مخمر74
5-6- شاخص‌های رنگ.75
5-7 – خواص رئولوژیکی77
5-8- ارزیابی حسی79
5-8-1- ارزیابی حسی طعم.79
5-8-2- ارزیابی حسی بافت80
5-8-3- ارزیابی حسی رنگ81
5-9- بهینه سازی.81
5-10- نتیجه گیری کلی.82
5-11- پیشنهادات83
منابع و ماخذ.84
پیوست94
پیوست 1- فرم ارزیابی تست پانل95
چکیده انگلیسی.96

فهرست جداول

جدول 2-1- ویژگی‌های میکروبی دوغ.13
جدول 2-2- تقسیم‌بندی هیدروکلوئیدها براساس منشا.22
جدول 3-1- ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی شیرخام مصرفی.38
جدول 3-2- نمایش متغییرهای مستقل فرآیند و مقادیر آن‌ها39
جدول 3-3- نمایش طراحی آزمون‌ها براساس طرح مرکب مرکزی چرخش‌پذیر (CCRD) با 5 متغییر (صمغ زدو، زانتان، عربی، پایدارکننده CHO و زمان نگهداری).40
جدول 4-1- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات ویسکوزیته در دوغ46
جدول 4-2- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات رطوبت در دوغ.48
جدول 4-3- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات سینرزیس در دوغ50
جدول 4-4- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات pH در دوغ52
جدول 4-5- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات اسیدیته در دوغ.53
جدول 4-6- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر رشد کپک در دوغ.55
جدول 4-7- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر رشد مخمر در دوغ.56
جدول 4-8- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر شاخص L* در دوغ57
جدول 4-9- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر شاخص a* در دوغ.58
جدول 4-10- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر شاخص b* در دوغ59
جدول 4-11- پارامترهای محاسبه شده مربوط به مدل هرشل بالکی برای نمونه‌های دوغ حاوی هیدروکلوئیدهای مختلف61
جدول 4-12- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر ارزیابی حسی طعم در دوغ.63
جدول 4-13- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر ارزیابی حسی بافت در دوغ65
جدول 4-14- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر ارزیابی حسی رنگ در دوغ67
جدول 5-1- شرایط بهینه برای تولید دوغ.82
جدول 5-2- تولید دوغ مطابق شرایط بهینه در آزمایشگاه.82

فهرست شکل‌ها

شکل 2-1- مراحل تولید دوغ از ماست.15
شکل 2-2- ساختار مولکولی صمغ زانتان.24
شکل 2-3- ساختار مولکولی صمغ عربی25
شکل 2-4- شکل صمغ زدو26
شکل 2-5- نحوه آرایش ساختار مارپیچ کارآگینان در شیر و تشکیل شبکه ژلی27
شکل 4-1- تاثیر متقابل الف) صمغ زدو و صمغ عربی ب) زانتان و پایدارکننده CHO بر تغییرات ویسکوزیته در دوغ.47
شکل 4-2- تاثیر متقابل الف) صمغ عربی و صمغ زدو ب) زانتان و پایدارکننده CHO بر تغییرات رطوبت در دوغ.47
شکل 4-3- تاثیر متقابل زانتان و صمغ عربی بر تغییرات سینرزیس در دوغ49
شکل 4-4- تاثیر صمغ زدو و پایدارکننده CHO بر تغییرات سینرزیس در دوغ49
شکل 4-5- تاثیر زمان نگهداری بر تغییرات pH در دوغ.51
شکل 4-6- تاثیر زمان نگهداری بر تغییرات اسیدیته در دوغ.51
شکل 4-7- تاثیر زانتان و پایدارکننده CHO بر رشد کپک در دوغ54
شکل 4-8- تاثیر زمان نگهداری بر رشد مخمر در دوغ.54
شکل 4-9- تاثیر متقابل الف) صمغ عربی و زانتان بر شاخص  a* ب) صمغ زدو و عربی بر شاخص b* ج) زمان نگهداری و پایدارکننده CHO بر شاخص L* د) زانتان و پایدارکننده CHO بر شاخص L*.60
شکل 4-10- اثر ترکیب‌های هیدروکلوئیدی بر نمودار گرانروی.62
شکل 4-11- تاثیر مدول ذخیره و مدول افت در فرکانس‌های مختلف62
شکل 4-12- تاثیر زانتان و پایدارکننده CHO بر ارزیابی حسی طعم در دوغ64
شکل 4-13- تاثیر صمغ عربی و صمغ زدو بر ارزیابی حسی بافت در دوغ64
شکل 4-14- تاثیر زانتان و پایدارکننده CHO بر ارزیابی حسی بافت در دوغ.66
شکل 4-15- تاثیر زانتان و پایدارکننده CHO بر ارزیابی حسی رنگ در دوغ.66

فهرست علائم و اختصارات

Locust been Gum (LBG)صمغ لوبیای لوکاست
Response surface Method (RSM)روش سطح پاسخ
Central composite Rotatable Design (CCRD)طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر
Commerical Gum (CHO 400)صمغ تجاری CHO
Soild non fat (SNF)ماده خشک بدون چربی
Sum Squares (SS)میانگین مربعات
Degrees of Freedom (DF)درجه آزادی
Mean Squares (MS)مجموع مربعات
Water activity (aw)فعالیت آبی
R-Square (R2)ضریب تبیین
Adjusted R-Square (R Adj)ضریب تبیین اصلاح شده
Zedo (Z)صمغ زدو
Xhantan (X)زانتان
CHO (C)صمغ تجاری CHO
Arabic (A)صمغ عربی

چکیده

در این پژوهش، تاثیر صمغ‌های‌ زدو و  CHOدر 5 سطح 0، 1/0، 2/0، 28/0 و 4/0 درصد و صمغ‌های عربی و زانتان به ترتیب در سطوح 0، 5/0، 9/0، 4/1، 8/1 و 0، 08/0، 1/0، 15/0 و 2/0 درصد بر پایداری، خواص رئولوژیکی و حسی دوغ در طول 59 روز نگهداری با استفاده از طرح مرکب مرکزی چرخش‌پذیر (CCRD) و روش سطح پاسخ (RSM) بررسی گردید. نتایج حاصل نشان داد با افزایش غلظت‌های صمغ‌های زدو، زانتان، عربی و CHO ویسکوزیته دوغ افزایش و درصد رطوبت و سینرزیس کاهش یافت (p<0.05). با گذشت زمان نگهداری نیز اسیدیته و اندیس L* افزایش و pH کاهش یافت (p<0.05). غلظت‌های پایین صمغ‌های زدو و زانتان، منجر به کاهش اندیس a* و غلظت‌های بالا منجر به افزایش اندیس a* گردید. اما صمغ‌های زدو و عربی هر دو منجر به افزایش اندیس b* شدند. مطابق نتایج آزمون‌های رئولوژی نوسانی، رفتار سودوپلاستیک و رقیق شونده با برش در نمونه‌های حاوی صمغ مشاهده شد و با افزایش غلظت‌های هر 4 نوع صمغ، مدول‌های گرانروکشسانی (G’ و G”) افزایش یافت. مدول ذخیره (G’) نیز بزرگتر از مدول افت (G”) بود. با توجه به نتایج ارزیابی حسی، با افزایش غلظت‌های صمغ‌های زانتان و CHO  امتیاز طعم، رنگ و با افزایش صمغ‌های زدو، زانتان، عربی و CHO امتیاز بافت کاهش یافت. با توجه به مدل تجربی بدست آمده توسط روش سطح پاسخ ارتباط بین متغیرهای مورد مطالعه مناسب تشخیص داده شد. غلظت‌های 2/0، 2/0، 1 و 4/0 درصد به ترتیب برای صمغ‌های زانتان، زدو، عربی و CHO و 56 روز نگهداری به عنوان شرایط بهینه تعیین شد. در شرایط بهینه، ویسکوزیته، رطوبت و سینرزیس به ترتیب 2/13 پاسکال بر ثانیه، 6/86 درصد و 1/15درصد شاخص L*،a*  و b* به ترتیب 8/61، 7/10و 4/7 و امتیازات رنگ، طعم و قوام به ترتیب 2/3 ، 5/4 و 5/4 از 5 بود.

1-1- مقدمه

امروزه مصرف فرآورده‌های تخمیری شیر و نوشیدنی‌های لاکتیکی، مثل دوغ رواج زیادی یافته است. نوشیدنی‌های لاکتیک[1] فرآورده‌هایی هستند که روند تولید آن‌ها شامل تخمیر شیر به وسیله باکتری‌های اسید لاکتیک و سپس رقیق‌سازی لخته حاصل با آب، آب پنیر و یا تراویده[2] است که با توجه به تقاضای بازار، با استفاده از افزودنی‌هایی مثل شکر، پالپ یا آب میوه به فرمولاسیون مطلوب می‌رسند (لاورنت و بولنگور، 2003). نوشیدنی‌های آب پنیر، ماست نوشیدنی[3]، آیران و دوغ نمونه‌هایی از این محصولات هستند. طبق استاندارد ملی ایران، دوغ ساده، نوشیدنی حاصل از تخمیر شیر است که ماده خشک آن از راه رقیق کردن ماست دوغ‌سازی (پس از تخمیر) یا شیر دوغ‌سازی (پیش از تخمیر) استاندارد شده باشد (کدکس، 2009).

دوغ یکی از نوشیدنی ‌لبنی، تخمیری، اسیدی و از محصولات بومی ایران است که توسط رقیق کردن ماست با آب و نمک یا از طریق تخمیر مستقیم شیر تولید شده و در بین نوشیدنی‌های موجود در بازار از نظر ویژگی‌های سلامت بخشی، جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است (کیانی و همکاران، 2008). دوغ از لحاظ ارزش غذایی، مفید بودن از لحاظ مصرف کننده، کمک به هضم غذا و نظایر آن از ارزش بالایی برخوردار است ولی در این فرآورده به دلیل وجود ترکیباتی نظیر پروتئین‌ها، بعد از تولید و در حین نگه‌داری به صورت دوفازی درآمده (حدود 55-50 درصد جداسازی فازی طی یک ماه) و از لحاظ ظاهری و دیداری شکلی نامطلوب و غیریکنواخت به خود می‌گیرد (آذری‌کیا و عباسی، 2009). در نتیجه مصرف کنندگان به رغم مزیت‌های بالقوه آن، تمایل چندانی به خرید و مصرف آن نشان نمی‌دهند. بنابراین، تولیدکنندگان با مشکل فروش و عدم تمایل در بازار مواجه هستند. طبق آمار وزارت جهاد کشاورزی میزان تولید دوغ در کشور در سال‌های 1381، 1382 و 1385 به ترتیب 12، 48 و 120 هزار تن بوده است (آمارنامه‌ی کشاورزی، 1382).

1-2- بیان مسئله

یکی از عمده‌ترین مشکلات در تولید نوشیدنی‌های اسیدی شیر، دوفاز شدن آن‌ها در طی تولید و نگهداری است که این مساله ناشی از گرانروی پائین، pH پائین و تاثیر آن‌ها بر ته‌نشین شدن پروتئین‌ها است (کوکسوی و کیلیک، 2004).

اساسا پایداری میسل‌های کازئین در  pHطبیعی شیر، به علت قرار گرفتن کاپاکازئین‌ها در سطح میسل‌های کازئین است که با تشکیل لایه‌ای مویی[4] در سطح آن‌ها و سازوکارهای دافعه‌ی فضایی و الکترواستاتیک، مانع نزدیک شدن میسل‌ها به یکدیگر می‌گردند. در صورتی که به هر دلیلی لایه‌های مویی جدا شوند (شکسته شدن توسط آنزیم‌های دلمه کننده شیر) و یا متلاشی شوند (از دست دادن بار خالص موثر با کاهش pH، افزایش قدرت یونی و کاهش قابلیت انحلال)، ناپایداری در میسل‌های کازئین رخ می‌دهد. زیرا در اثر اسیدی شدن محیط، فسفات کلسیم به تدریج از میسل خارج شده، بار الکتریکی منفی میسل کاهش می‌یابد و میسل کازئین متلاشی می‌شود (لاورنت و بولنگور، 2003). راه حل عملی برای رفع این مشکل، افزودن پایدارکننده‌ها یا صمغ‌ها به نوشیدنی‌های لبنی می‌باشد (تولستراپ و همکاران، 2007). لفظ هیدروکلوئیدها به تمام چند قندی‌هایی که از گیاهان، دانه‌ها و منابع میکروبی بدست می‌آید به کار می‌رود (دیکینسون، 2002).

هیدروکلوئیدها به دو نوع هیدروکلوئیدهای جاذب[5] و هیدروکلوئیدهای غیرجاذب[6] تقسیم می‌شوند. هر دو نوع هیدروکلوئیدها می‌توانند سبب ایجاد پایداری در سیستم شوند. هیدروکلوئیدهای جاذب، به پلی‌ساکاریدهای باردار اطلاق می‌شوند که می‌توانند با پروتئین‌ها از طریق نیروهای الکترواستاتیک تعامل برقرار کنند که این تعامل به شدت به pH و قدرت یونی محلول بستگی دارد (سیرب و همکاران، 1998).

در صورت استفاده از هیدروکلوئیدهای جاذب، پایداری سیستم از طریق ممانعت‌ فضایی و دافعه‌ی الکترواستاتیک یا از طریق هر دو امکان‌پذیر است. از سوی دیگر هیدروکلوئیدهای غیرجاذب، با افزایش ویسکوزیته‌ی فاز ‌پیوسته و به‌ تله‌ انداختن‌ آب در شبکه‌ی سه بعدی و بی‌حرکتی ‌ذرات از دوفاز ‌شدن جلوگیری می‌کنند (اوورد و ملئود، 2005). تاثیر مخلوط‌ هیدروکلوئیدها بر ویسکوزیته، با توجه به عملکرد‌ هیدروکلوئیدهای به ‌کار ‌رفته متفاوت می‌باشد که برخی دارای برهمکنش‌‌ قوی با یکدیگر بوده و برخی برهمکنش‌ ضعیف با یکدیگر نشان ‌می‌دهند. تعیین ویسکوزیته‌ی‌ مخلوطی از هیدروکلوئیدها به علت خواص‌ رئولوژیکی پیچیده‌ی آن‌ها مشکل‌ می‌باشد (آذری‌کیا و عباسی، 2010). گزارشات بسیار زیادی در رابطه با پایداری نوشیدنی‌های اسیدی با استفاده از هیدروکلوئید‌های مختلف ارائه شده است.

 

تعداد صفحه : 112

قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***