بررسى اثر فشار و مراحل هموژنیزاسیون بر برخى ویژگى هاى فیزیکوشیمیایى ماست کم چرب پروبیوتیک

Transcript

1 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ صفحه ٤٨-٣٩ پاييز ١٣٩٣ بررسى اثر فشار و مراحل هموژنیزاسیون بر برخى ویژگى هاى فیزیکوشیمیایى ماست کم چرب پروبیوتیک 3 رامونا مسعود 1 وجیهه فداي ى نوغانى * 2 کیانوش خسروى دارانى 1. دانش آموخته کارشناسى ارشد گروه علوم و صنایع غذایى دانشکده کشاورزى دانشگاه آزاد اسلامى واحد شهر قدس تهران 2. استادیار گروه علوم و صنایع غذایى دانشکده کشاورزى دانشگاه آزاد اسلامى واحد شهر قدس تهران 3. دانشیار گروه تحقیقات علوم و صنایع غذایى انستیتو تحقیقات تغذیه اى و صنایع غذایى کشور دانشکده علوم تغذیه و صنایع غذایى دانشگاه علوم پزشکى شهید بهشتى تهران (تاریخ دریافت: 92/12/3 تاریخ پذیرش: 93/3/1) چکیده امروزه مصرف فراوردههاى پروبیوتیک به ویژه ماست به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد و سلامتى بخش از محبوبیت زیادى برخورداراست. در این پژوهش اثر فشار و مراحل هموژنیزاسیون بر برخى ویژگىهاى فیزیکوشیمیایى ماست پروبیوتیک مورد بررسى قرار گرفته است. شیر مورد استفاده براى تولید نمونههاى ماست پروبیوتیک در دماى 60 درجه سانتىگراد پیش گرم و در فشارهاى و 200 بار هموژنیزه شد و تحت فرایند حرارتى 85 درجه سانتىگراد به مدت 30 دقیقه قرار گرفت. بعد از خنک شدن شیر تا دماى 42 درجه سانتىگراد کشت آغازگر مخلوط ABY1 تلقیح گردید و گرمخانه گذارى انجام شد. در طى تخمیر ph کاهش یافت تا به 4/5 رسید. بعد از تخمیر نمونههاى ماست تهیه شده در یخچال با دماى (4 درجه سانتىگراد) نگهدارى شدند. برخى ویژگىهاى فیزیکوشیمیایى ph) اسیدیته قابل تیتر آب اندازى پتانسیل اکسیداسیون و احیاء و ویسکوزیته) طى 21 روز نگهدارى در دماى 4 درجه سانتىگراد تعیین گردید. با افزایش فشار و تعداد مراحل هموژنیزاسیون در طول دوره نگهدارى ph پتانسیل اکسیداسیون و احیاء و ویسکوزیته کاهش ( p<0/05 ) ولى آباندازى و اسیدیته افزایش یافت (0/05>p). واژههاى کلیدي: ماست پروبیوتیک فشار هموژنیزاسیون تعداد مراحل هموژنیزاسیون ویژگىهاى فیزیکوشیمیایى. * مسي ول مکاتبات: vn.fadaei@gmail.com

2 40 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ پاييز ١٣٩٣ گلبولهاى چربى به ذرات بسیار ریزى شکسته مىشوند. در نتیجه ویسکوزیته محصول کاهش مىیابد. [5]. مرحله دوم در هموژنیزاسیون دو مرحلهاى افزایش دناتوراسیون پروتي ینهاى آب پنیر را موجب مىشود [6]. براى تولید ماست معمولا شیر رادر فشارMpa هموژنیزه کردهو براى کاهشبار میکروبى در دماى (60-70 درجه سانتىگراد) حرارت مىدهند که باعث افزایش قوام و بهبود بافت ماست مىشود [7 و 8]. در صورتى که هموژن کردن با فرایند حرارتى (90 درجه سانتىگراد به مدت 5 دقیقه) همراه شود اثر مطلوبى در بهبود گرانروى ماست دارد [9]. به طورىکه هموژنکردنچربى شیردر فشار Mpa و سپس اعمال فرایند حرارتى در دماى درجه سانتىگراد قابلیت آب اندازى را تا حدودى کاهش مىدهد که علت آن افزایش شاخص ظرفیت نگهدارى آب در ژل ماست مىباشد [10]. بنابراین مىتوان گفت که فرایند حرارتى پس از هموژن کردن شیر پایه خواص آب دوستى و استحکام ژل ماست را افزایش و آب اندازى را کاهش مىدهد و علت آن را مىتوان به دناتوره شدن پروتي ینهاى محلول و واکنش سطحى آنها با کاپا کازي ین در سطح میسلهاى کازي ین نسبت داد [1]. بسیارى از پژوهشها در ارتباط با اثر فشارهاى بسیار بالا به همراه فرایند حرارتى با دماى بالا بر خواص فیزیکوشیمیایى ماست مىباشند [11 و 12] و یا کاربرد فشار بالا را به عنوان جایگزین فرایند سالمسازى در تولید ماست مورد بررسى قرار دادهاند [ و 16 ] و کمتر به اثر هم زمان فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر کم چرب بر ویژگىهاى ماست پرداخته شده است. لذا در این پژوهش اثر شرایط مختلف هموژنیزاسیون (فشار و تعداد مراحل) شیر بر ویژگىهاى فیزیکوشیمیایى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى مورد توجه قرار گرفته است. 2 -مواد و روش ها 1-2 -مواد اولیه کشت منجمد شده تجارى DVS (شامل باکترىهاى پروبیوتیک LA5 و آغازگر Bb 12 و باکترىهاىماست 1- مقدمه محصولات غذایى پروبیوتیکى که امروزه یکى از مباحث جذاب غذایى تغذیهاى و درمانى را به خود اختصاص دادهاند جزء غذاهاى فراسودمند طبقهبندى مىشوند. تفاوت پروبیوتیکها با سایر ریز زندهها که ممکن است داراى خواص سلامتبخش براى میزبان باشند در این است که اثرات سلامت بخش پروبیوتیکها از طریق فعالیت زیستى آنها در بدن پس از استقرار در بخشهاى مختلف ایجاد مىشود [1]. ماست پروبیوتیک مشابه ماست سنتى است. تنها تفاوت اساسى آنها در وجود ریز زندههاى پروبیوتیک در ماست پروبیوتیک مىباشد. مطابق استاندارد ملى ایران به شماره قابلیت زیستى (شمارش زنده) هر یک از گونههاى پروبیوتیک به کار رفته در ماست پروبیوتیک تا پایان تاریخ انقضاء قابلیت مصرف نباید از 10 6 CFU/g کمتر باشد [2]. چربى شیر تمایل زیادى به جدا شدن از شیر و تشکیل گویچههاى بزرگتر را دارد. گویچههاى طبیعى چربى شیر طى هموژنیزاسیون متلاشى مىشوند سطح چربى افزایش مىیابد و جذب سطحى ماده فعالکننده سطحى (عمدتا میسلهاى کازي ینىو پروتي ینهاى سرمى) اتفاق مىافتد [3]. هموژنیزاسیون یا همگن کردن به منظور انتشار یکنواخت گویچههاى چربى صورت مىگیرد و با افزایش فشار هموژنیزاسیون اندازه ذرات کوچکتر و پراکندگى ذرات بیشتر مىشود [4]. شیر هموژنیزه و فراوردههاى ناشى از آن در مقایسه با شیر معمولى سفیدتر به نظر مىرسند زیرا با کاهش قطر گلبولهاى چربى پراکنش نور افزایش مىیابد [1]. هموژنیزاسیون ممکن است به صورت یکیا دو مرحلهاى باشد. در هموژنیزاسیون یک مرحلهاى تمام فشار بر روى سیستم در یک مرحله عمل مىکند و در هموژنیزاسیون دو مرحلهاى فشار کل بین مرحله اول و مرحله دوم تقسیم مىشود. معمولا روش دو مرحلهاى براى دستیابى به کارایى بهتر هموژن کردن به کار مىرود. بهترین نتیجه وقتى به دست مىآید که در مرحله اول حدود 70 درصد فشار و در مرحله دوم حدود 30 درصد آن اعمال گردد. گلبولهاى چربى در هموژنیزاسیون یک مرحلهاى کوچکتر و متراکم مىشوند و ویسکوزیته محصول نهایى را افزایش مىدهند ولى در هموژنیزاسیون دو مرحلهاى

3 41 رامونا مسعود و همکاران بررسی اثر فشار و مراحل هموژنيزاسيون بر برخی ويژگی های فيزيکوشيميايی ماست... و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و با نام تجارىABY1 از شرکت کریستین هنسن کشور دانمارك و شیر خشک بدون چربى از کارخانه شیر پاستوریزه پگاه تهران تهیه شد. کلیه مواد شیمیایى مورد نیاز جهت انجام آزمونها از شرکت مرك آلمان خریدارى گردید روش تهیه نمونههاى ماست شیر خام (تهیه شده ازشرکت پگاه تهران) پس از استاندارد شدن چربى ( 1/5) و ماده خشک ( 10 ) دردماى 60 درجه سانتىگراد پیش گرم شد و تحت هموژنیزاسیون قرار گرفت.لازم به ذکر است که بر اساس شرایط هموژنیزاسیون 6 تیمار به شرح زیر تعریف شدند: T1: هموژنیزاسیون تحت فشار 100 بار و به صورتیک مرحلهاى T2: هموژنیزاسیون تحت فشار 100 بار و به صورت دو مرحلهاى T3: هموژنیزاسیونتحتفشار 150 بار و به صورت یک مرحلهاى T4: هموژنیزاسیون تحت فشار 150 بار و به صورت دو مرحلهاى T5: هموژنیزاسیونتحتفشار 200 بار و به صورت یک مرحلهاى T6: هموژنیزاسیون تحت فشار 200 بار و به صورت دو مرحلهاى. سپس تیمارها تحت فرایند گرمایى (85 درجه سانتىگراد به مدت 30 دقیقه) قرار گرفتند و پس از سرد شدن نمونهها تا دماى تلقیح (42 درجه سانتىگراد) استارتر مطابق با دستور شرکت سازنده تلقیح شد. در ادامه گرمخانه گذارى در دماى 42 درجه سانتىگراد انجام پذیرفت و نمونهها در ph 4/5±0/02 از گرمخانه خارج و سرد شدند. سپس شاخصهاى فیزیکوشیمیایى در روزهاى و 21 پس ازتولید طى نگهدارى در دماى 4 درجه سانتىگراد اندازه گیرى شد آزمونهاى فیزیکو شیمیایى ph و پتانسیل اکسیداسیون و احیاء: در دماى اتاق با استفاده از ph متر مدل Mettler Toledo مجهز به الکترود MA235 ساخت کشور سوي یس اندازه گیرى شد. سرعت افت ph و افزایش پتانسیل اکسیداسیون و احیاء بر طبق روش مرتضویان و همکاران (2010) اندازهگیرى شد [17]. اسیدیته قابل تیتر: 10 گرم نمونه با 10 میلىلیتر آبمقطر مخلوط و با سود 0/1 نرمال در حضور فنل فتالي ین تیتر گردید [17]. آب اندازى: میزان آب اندازي نمونههاي ماست تولید شده توسط دستگاه سانتریفوژ یخچال دار (مدل Sigma ساخت کشور آلمان) اندازه گیرى شد. مقدار 20 میلى لیتر از نمونههاى همگن شده در لولههاى مدرج مخصوص دستگاه قرار داده شد و نمونهها با سرعت 1220 g به مدت 10 دقیقه و در دماى 4 درجه سانتىگراد سانتریفوژ شدند [12]. ویسکوزیته: ویسکوزیته نمونههاي ماست تولیدي با استفاده از ویسکومتر بروکفیلد RV-DVII) ساخت کشور امریکا) در دماي 5 درجه سانتىگراد و سرعت 70 دور در دقیقه اندازه گیرى و پس از گذشت 15 ثانیه از چرخش اسپیندل شماره 6 قراي ت گردید [18] روش آمارى براى آنالیز دادهها از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفى استفاده شد. آزمایش داراى دو فاکتور فشار (در سه سطح و 200 بار) تعداد مراحل هموژنیزاسیون (در دو سطح یک و دو مرحله) مىباشد. براى هر تیمار 3 تکرار در نظر گرفته شد. در صورت معنىدار شدن تفاوت بین تیمارها جهت مقایسه میانگینهاى اثرات فشارهاى مختلف و مراحل هموژنیزاسیون بر صفات مورد بررسى از آزمون چند دامنهاى دانکن در سطح 0/05 استفاده گردید. تجزیه و تحلیل دادههاى مستخرج از آزمایش با استفاده از نرم افزار SAS انجام پذیرفت. 3- نتایج و بحث تغییرات ph و اسیدیته طى دوره نگهدارى: نمودارهاى 1 و 2 به ترتیب تغییرات ph و اسیدیته در نمونههاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد را نشان مىدهند. به طور کلى در ماست به علت تولید اسید توسط فعالیت باکترىهاى کشت آغازگر اسیدیته افزایش مىیابد که باعث کاهش ph مىشود. بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش ph نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد کاهش و اسیدیته افزایش یافت (0/01>p). بنا بر مطالعات انجام شده توسط مرتضویان و همکاران [2006] Cebeci و

4 42 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ پاييز ١٣٩٣ نمودار (1) تغییرات ph نمونه هاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگه دارى در 4 C نمودار (2) تغییرات اسیدیته نمونه هاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگه دارى در 4 C و Dave (2003) Gurakan و همکاران (1998) Volcova و همکاران (1986) و Tamime و (1999) Robinson نیز ph نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد (یخچال) کاهش و اسیدیته افزایش مىیابد [ و 10] که با نتایج این پژوهش همخوانى دارد. مرتضویان و همکاران (2006) گزارش کردند که فعالیت لاکتوباسیلوس به علت مهیا بودن شرایط زیستى (وجود لاکتوز به میزان زیاد) مىباشد بهطورىکه با تخمیر کربوهیدراتهاى موجود در شیر اسید لاکتیک تولید مىکند و اسید استیک حاصل از فعالیت بیفیدوباکتریوم است لذا با تولید طریق تولید اسید لاکتیک و اسیداستیک باعث افزایش اسیدیته ودرنتیجه کاهش ph درماست پروبیوتیک مىشوند [19]. با افزایش فشار از 100 تا 200 بار (0/05>p) و تعداد مراحل هموژنیزاسیون (0/05<p) ph کاهش مىیابد بیشترین مقدار ph پس از 21 روز نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد مربوط به نمونه T1 بوده که مقدارآن از 4/52 به 4/17 کاهش یافت و کمترین مقدار ph پس از این مدت نگهدارى مربوط به T6 بوده که مقدارش از 4/50 به 4/10 تغییر یافت. افزایش فشار و تعداد مراحل هموژنیزاسیون باعث کاهش ph شده بهطورىکه در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى (T6) قرار گرفت کمترین ph و در

5 43 رامونا مسعود و همکاران بررسی اثر فشار و مراحل هموژنيزاسيون بر برخی ويژگی های فيزيکوشيميايی ماست... نمونهاى که تحت کمترین فشار و هموژنیزاسیون یک مرحلهاى (T1) قرار گرفت بیشترین ph مشاهده شد. با افزایش فشار (از 100 تا 200 بار) و تعداد مراحل هموژنیزاسیون اسیدیته به مقدار کمى افزایش پیدا کرد ( p<0/05 ) بهطورىکه در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى قرار گرفت (T6) بیشترین اسیدیته (افزایش از 82/50 به 115/33 درجه د رنیک) و در نمونهاى که تحت کمترین فشار و هموژنیزاسیون یک مرحلهاى قرار گرفت (T1) کمترین اسیدیته (افزایش از 82/33 به 111/00 درجه د رنیک) مشاهده شد. De Ancos و همکاران (2000) بیان کردند که فشار Mpa در ماست پروبیوتیک به طور مو ثرى از فعالیت اسید سازى باکترىهاى سنتى طى دوره نگهدارى مىکاهد و اسیدیته را در حد مطلوبى نگه مىدارد [15]. بنا بر تحقیقات Serra و همکاران (2009) مقادیر بیشترى اسید لاکتیک در نمونههاى هموژن شده در فشار Mpa 300 نسبت به 200 Mpa مشاهده شد آنها دلیل این امر را افزایش فعالیت لاکتوباسیلوسها طى افزایش فشار بیان کردند [8]. همچنین طبق مطالعه انجام گرفته توسط Tamime و (1999) Robinson سرعت اسید سازى در ماست با افزایش فشار هموژنیزاسیون شدت مىیابد این امر احتمالا به دلیل تغییر در پروتي ینهاى شیر مانند شکست جزي ى میسلهاى کازي ین است [10]. در این پژوهش با افزایش فشار (از 100 به 200 بار) و تعداد مراحل هموژنیزاسیون (از یک به دو مرحله) اسیدیته افزایش یافت. علت این امر افزایش اسیدهاى آلى (استیک و لاکتیک) است که در اثر افزایش فعالیت باکترىهاى پروبیوتیک طى دوره نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد تولید شده اند. قابلیت زنده مانى پروبیوتیک ها با افزایش فشار و تعداد مراحل هموژنیزاسیون افزایش یافت (نتایج منتشر نشده است) بهطورىکه در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى قرار گرفت افزایش در قابلیت زنده مانى هر دو باکترى پروبیوتیک مشاهده شد و در نتیجه ى فعالیت و اسید سازى بیشتر اسیدیته محصول افزایش و ph آن کاهش یافت. تغییرات پتانسیل اکسیداسیون و احیاء طى دوره نگهدارى: نمودار 3 تغییرات پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در نمونههاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد را نشان مىدهد. پتانسیل اکسیداسیون و احیاء محیط فراورده به غلظت اکسیژن محلول بستگى دارد. میزان اکسیژن محلول در فراورده نهایى به مقدار اولیه آن در محیط پایه ورود اکسیژن به محیط طى تولید نوع آغازگرهاى مورد استفاده و نفوذ اکسیژن طى دوره نگهدارى وابسته است. بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد افزایش یافت (0/01>p). بنا بر مطالعات انجام شده توسط مرتضویان و همکاران (2006) و Dave و همکاران (1998) پتانسیل اکسیداسیون و احیاء نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد افزایش مىیابد [19 و 21] که با نتایج این پژوهش همخوانى دارد. بر اساس مطالعه صورت گرفته توسط Dave و همکاران (1998) پتانسیل اکسیداسیون و احیاء طى تخمیر و نگهدارى بیشتر مىشود که این امر ناشى از تولیدات O 2 میکروبى است. بیفیدوباکتریومها طى تخمیر و نگهدارى تولید مىکنند [21]. بر اساس تحقیقات انجام شده توسط مرتضویان و همکاران (2006) پتانسیل اکسیداسیون و احیاء فراورده و غلظت اکسیژن محلول در آن به ویژه رشد و زنده مانى بیفیدوباکتریومها را تحت تا ثیر قرار مىدهد به این دلیل که این باکترىها بى هوازى مطلق هستند [19]. از سوى دیگر نفوذ پذیرى ظروف بسته بندى پلاستیکى نسبت به اکسیژن در قیاس با ظروف شیشهاى بیشتر است لذا باعث افزایش میزان پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در نمونهها طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد مىشود. در این پژوهش با افزایش فشار از 100 به 200 بار (0/05<p) و تعداد مراحل هموژنیزاسیون از یک مرحله به دو مرحله (0/05>p) پتانسیل اکسیداسیون و احیاء کاهش یافت بهطورىکه کمترین افزایش مقدار پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى (T6) قرار گرفته بود (از / به 166 میلى ولت) و بیشترین افزایش در نمونهاى که تحت کمترین فشار و

6 44 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ پاييز ١٣٩٣ هموژنیزاسیون یک مرحلهاى (T1) قرار گرفته بود (از 153 به 173 میلى ولت) مشاهده شد. مطابق با تحقیقات Augustin و همکاران (2012) هموژنیزاسیون تحت خلاء با فشار بالا (>100Mpa) باعث خروج گازهاى محلول از جمله اکسیژن مىشود [22]. بر اساس مطالعات Bharati و (2013) Shinkar به ازاى هر 10 درجه سانتىگراد افزایش دما میزان اکسیژن محلول حدودg/m 32 کاهش مىیابد [23]. در این پژوهش نیز مطابق با تحقیقات فوق با به کارگیرى هم زمان هموژنیزاسیون و فرایند حرارتى اکسیژن محلول در شیر پایه کاهش یافت که این خود عاملى در کاهش پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در ماست نیز مىباشد. با افزایش فشار هموژنیزاسیون فشار وارد بر گلبولهاى چربى و سایر مولکولها در شیر بیشتر و جنبش مولکولى افزایش پیدا مىکند که با فشار آوردن به هواى محبوس بین مولکول ها باعث خروج گازها و اکسیژن مىشود این امر عامل مو ثرى بر کاهش اکسیژن محلول در فراورده و در نتیجه کاهش پتانسیل اکسیداسیون و احیاء است. با افزایش تعداد مراحل هموژنیزاسیون براى انجام هموژنیزاسیون دو مرحلهاى شیر در دو مرحله از هموژنایزر عبور داده شد. در مرحله اول 70 فشار و در مرحله دوم 30 فشار مورد نیاز اعمال گردید. به نظر مىرسد این روش باعث کاهش محتواى اکسیژن در شیر مىشود. با یک مرحله عبور از دستگاه هموژنایزر مقدارى از هواى محلول در شیر کاهش مىیابد و در مرحله دوم هموژنیزاسیون مقدارى از هواى باقیمانده نیز با عبور مجدداز دستگاه خارج مىشودکه اینامربه کاهشبیشتر گازهاى محبوس و اکسیژن مىانجامد [ 5 ] لذا پتانسیل اکسیداسیون و احیاء در این نمونهها کاهش یافت. از سوى دیگر هم کشت کردن به همراه پروبیوتیکها (به باکترى عنوان مصرف کننده مو ثراکسیژن مولکولى) ضمنکاهش اکسیژن محلول در فراورده و در نتیجه کاهش پتانسیل اکسیداسیون و احیاء باعث افزایش زنده مانى بیفیدوباکتریومها مىشود. تغییرات آب اندازى طى دوره نگهدارى: نمودار 4 تغییرات آب اندازى نمونههاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد را نشان مىدهد. به طور کلى سست شدن پیوندهاى هیدروژنى و الکترواستاتیک ژل و افزایش دافعه یونى باعث افزایش آب اندازى مىشود. بالا بودن دماى تلقیح و تکان خوردن محصول طى انتقال به سردخانه نیز احتمال آب اندازى را افزایش مىدهد. بر اساس نتایجبه دست آمده در این پژوهش آب اندازى در نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد افزایش یافت (0/01>p) که مىتوان آن را به افزایش اسیدیته در طى نگهدارى نسبت داد. بنا بر مطالعات انجام شده توسط مرتضویان و همکاران (2006) و (2004) Lucey نیز میزان آب اندازى در نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد افزایش مىیابد [19 و 7] که با نتایج این پژوهش مطابقت دارد. همچنین طبق مطالعه انجام شده توسط مرتضویان و همکاران (2006) و Varnam و (1994) Sutherland آب اندازى ماست طى نگهدارى افزایش مىیابد ولى این افزایش در محصول هموژنیزه شده کمتر است [19 و 9]. در مطالعه صورت گرفته توسط مرتضویان و همکاران (2010) و Tamime و (1999) Robinson هموژن کردن پیش از فرایند حرارتى باعث کاهش قابلیت آب اندازى در ماست مىشود. در اثر هموژن کردن غشاهاى لیپوپروتي ینى گویچههاى چربى از سطح آنها جدا مىشوند و گویچهها به ذرات کوچکتر چربى مىشکنند. سپس سطوح ذرات چربى با میسلهاى کازي ین پوشانده مىشوند. پس از آن در مرحله حرارت دهى پروتي ینهاى محلول شیر دناتوره شده و با کاپا کازي ین در سطح میسلهاى کازي ین واکنش مىدهند. لذا این گویچههاى چربى پوشش یافته با پروتي ین خود مىتوانند مشابه میسلهاى کازي ین در تشکیل ژل شرکت نمایند [17 و 10]. در این پژوهش با افزایش فشار (از 100 به 200 بار) و تعداد مراحل هموژنیزاسیون (از یک مرحله به دو مرحله) میزان آب اندازى افزایش یافت (0/01>p) بهطورىکه بیشترین افزایش آب اندازى (از 24 به 31/70 درصد) در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى (T6) قرار گرفته بود و کمترین افزایش آب اندازى (از 21/67 به 29/33 درصد) در نمونهاى که تحت کمترین فشار و هموژنیزاسیون یک مرحلهاى (T1) قرار گرفته بود مشاهده شد. مطابق با تحقیقات (1992) Prentice β -لاکتوگلوبولینها دردماى بیشتر از 50 درجه سانتىگراد دناتوره مىشوند [ 24 ] و بنا بر مطالعات Lee و [2004] Lucey اعمال فشار بالا (>100Mpa) توأم با حرارت (50-60 درجه سانتىگراد) دناتوراسیون پروتي ینهاى شیر از جمله β -لاکتوگلوبولینها را در پى دارد. در این پژوهش احتمالا با افزایش فشار هموژنیزاسیون

7 45 رامونا مسعود و همکاران بررسی اثر فشار و مراحل هموژنيزاسيون بر برخی ويژگی های فيزيکوشيميايی ماست... همزمانبافرایندحرارتى(دماى 60 درجهسانتى گراد) β -لاکتوگلوبولینهاى دناتوره شدهدرسطح میسلهاى کازي ین قرارمى گیرند درنتیجه ممانعت فضایىدر سطحمیسلها افزایش پیدا مىکندو امکانآب اندازى افزایش مىیابد [ 18 ].باافزایش تعدادمراحل هموژنیزاسیون در هموژنیزاسیوندو مرحلهاى گلبولهاى چربى به ذرات بسیار ریزى شکسته مىشوند. در نتیجه ویسکوزیته کاهش و میزان آب اندازى افزایش مىیابد [5]. به علاوه با افزایش فشار و تعداد مراحل هموژنیزاسیون میزان اسیدیته افزایش یافته که خود دلیل دیگرى بر افزایش آب اندازى طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد است. تغییرات ویسکوزیته طى دوره نگهدارى: نمودار 5 تغییرات نمودار (3) تغییرات آب اندازى نمونه هاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگه دارى در 4 C نمودار (4) تغییرات پتانسیل اکسیداسیون و احیاء نمونه هاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگه دارى در 4 C نمودار (5) تغییرات ویسکوزیته نمونه هاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگه دارى در 4 C

8 46 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ پاييز ١٣٩٣ ویسکوزیته در نمونههاى ماست پروبیوتیک (متا ثر از متفاوت بودن فشار و مراحل هموژنیزاسیون شیر) طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد را نشان مىدهد. به طور کلى پس از تلقیح آغازگرها در شیر براى تولید ماست شبکهاى ژل مانند ایجاد مىشود. این شبکه شامل میکروارگانیسمهاي لاکتیکى پلى ساکاریدها و پروتي ینها مىباشد. ویسکوزیته ماست با استحکام این شبکه ارتباط مستقیمى دارد. مطابق نتایج به دست آمده در این پژوهش ویسکوزیته نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد کاهش یافت (0/01>p). بنا بر مطالعات انجام شده توسط مرتضویان و همکاران (2006) و Lee و (2004) Lucey ویسکوزیته نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگهدارى در 4 درجه سانتىگراد کاهش مىیابد [19 و 18] که با نتایج این پژوهش همخوانى دارد. مطابق با تحقیقات (>100Mpa) اعمال فشار بالا (2004) وLucey Lee توأم با حرارت (60-50 درجه سانتىگراد) بر ویسکوزیته ماست اثر سوء دارد و آن را کم مىکند [18]. با افزایش اسیدیته و به دنبال آن افزایش آب اندازى طى نگهدارى شبکه ژل سست شده و ویسکوزیته کاهش مىیابد. با افزایش فشار و تعداد مراحل هموژنیزاسیون ویسکوزیته کاهش یافت ( p<0/01 ) بهطورىکه کمترین ویسکوزیته از 234/67 به 202/33 سانتى پوآز] در نمونهاى که تحت بیشترین فشار و هموژنیزاسیون دو مرحلهاى قرار گرفته بود (T6) و بیشترین مقدارآن (از 327/33 به 317 سانتى پوآز) در نمونهاى که تحت کمترین فشار و هموژنیزاسیون یک مرحلهاى قرار گرفته بود (T1) مشاهده شد. هموژنیزاسیون از طریق شکستن گلبولهاى چربى در شیر باعث افزایش ویسکوزیته مىشود. هنگامى که شیر به منظور تولید ماست هموژنیزه مىشود استحکام دلمه پس از اسیدى شدن افزایش مىیابد ویسکوزیته فراورده بیشتر و استقامت محصول در برابر آب انداختن نیز بیشتر مىشود [5]. مطابق با نتایج حاضر تحقیقات انجام شده توسط Lee و Lucey ( 2004 )نشان داد که β -لاکتوگلوبولینها در فشارهاى بالا Mpa) ) و دماى بالاتر از 50 درجه سانتىگراد دناتوره مىشوند و با قرار گرفتن در سطح میسلهاى کازي ین آب اندازى را افزایش و ویسکوزیته ماست را کاهش مىدهند [18]. در این پژوهش با افزایش فشار [از 100 به 200 بار] و با بهکارگیرى هم زمان هموژنیزاسیون و فرایند حرارتى [دماى 60 C ] β -لاکتوگلوبولین دناتوره شده در سطح میسلهاى کازي ین قرار مىگیرد. در نتیجه ممانعت فضایى در سطح میسلها افزایش پیدا مىکند به دنبال آن آب اندازى افزایش و ویسکوزیته کاهش مىیابد [24]. از سوى دیگر تحقیقات (2004) Lucey نشان داد که با افزایش فشار (>100Mpa) اسید سازى در ماست افزایش مىیابد. در اثر اسید سازى و اختلاف انبساط و انقباض میان بخشهاى مختلف شبکه و فاز مایع و وارد آمدن فشار به ژل آب اندازى در نمونههاى ماست بیشتر مىشود که خود دلیل دیگرى براى کاهش ویسکوزیته است [7]. 4 -نتیجه گیرى در میان فراوردههاى پروبیوتیک فراوردههاى تخمیرى و به ویژه ماست به دلیل خواص حسى کم نظیر از مقبولیت جهانى برخوردار هستند. بنابراین تولید ماست پروبیوتیک با ویژگىهاى فیزیکوشیمیایى مطلوب بسیار با اهمیت است. به طور کلى بر اساس این پژوهش با افزایش فشار [از 100 به 200 بار] و تعداد مراحل هموژنیزاسیون [از یک به دو مرحله] میزان ph پتانسیل اکسیداسیون و احیاء و ویسکوزیته در نمونههاى ماست پروبیوتیک طى نگه دارى در 4 درجه سانتىگراد کاهش پیدا کرد ( p<0/05 ) و میزان اسیدیته و آب اندازى در آنها افزایش یافت.(p<0/05) 5- سپاسگزارى نگارندگان مقاله مراتب تشکر و سپاس خود را از شرکت شیر پاستوریزه پگاه تهران به جهت در اختیار قرار دادن امکانات لازم براى انجام این پژوهش اعلام مىدارند.

9 47 رامونا مسعود و همکاران بررسی اثر فشار و مراحل هموژنيزاسيون بر برخی ويژگی های فيزيکوشيميايی ماست... Cazzola, F.,1988, Gelation profiles of yoghurt as affected by heat treatment of milk. Journal of Dairy Science,71: [13] Bylund, J.1995.Dairy Processing Handbook,Tetrapak,Sweden.325. [14] Capra, Marı a Luja n, Francesca Patrignani, Andrea del Luja n Quiberoni, Jorge Alberto Reinheimer, Rosalba Lanciotti, Maria Elisabetta Guerzoni Effect of high pressure homogenization on lactic acid bacteria phages and probiotic bacteria phages, International Dairy Journal,19: [15] De Ancos, B., Pilar, M.,Gomes, R.2000.Effect of high pressure treatment on the composition and properties of dairy products. Journal of Food Chemistry, 48: [16] Patrignani, F., Iucci, L., Lanciotti, R., Vallicelli, M.,Maina Mathara, J., Holzapfel, W. H., Guerzoni, M. E Effect of high-pressure homogenization, nonfat milk solids, and Milkfat on the Technological Performance of a Functional Strain for the Production of Pro biotic fermented milk. American Dairy Science Association,14: [17] Mortazavian AM, Khosrokhavar R, Rastgar H Effect of dry matter standardization order on biochemical and microbiological characteristics of Doogh. [Iranian fermented milk drink]. Italy Journal Food Science, 22: [18] Lee, W.J. & Lucey, J.A Rheological properties, whey separation, and microstructure in set-style yogurt. Journal of Texture Studies, 34: [19]Mortazavian,A.M.,Ehrani, M.R.,Mousavi,S. M.,Reinheimer,J.A.,Emamjomeh,Z.,Sohrabvand i, S.,Rezaei,K.2006.Preliminary investigation of the combined effect of heat treatment and incubation temperature on the viability of the probiotic منابع [1] مرتضویان ا.م سهراب وندى س.[ 1385 ] پروبیوتیکها و فراوردههاى غذایى پروبیوتیک.تهران: انتشارات اتا [2] سازمان ملى استاندارد ایران استانداردشماره انتشارات توسعه استانداردوتحقیقات صنعتی ایران. ماست پروبیوتیک ویژگىها و روشهاى آزمون چاپ اول. [3] پوراحمد رو فداي ى و.[ 1388 ]. صنایعلبنى 1.ورامین:انتشارات دانشگاه آزاد اسلامى واحد ورامین-پیشوا [4] فرهنودى ف.[ 1377 ] صنعت شیر جلداول تهران: انتشارات شرکت جهاد تحقیقات و آموزش 374. [5] مرتضوى ع. قدس روحانى م. جوینده ح.[ 1380 ] تکنولوژى شیر و فراوردههاى لبنى.مشهد:انتشارات دانشگاه فردوسى مشهد [6] Volcova,A.,Rodular,R The use of whey in Milk products. International Journal of Dairy Science,48: [7] Lucey, J.A., Cultured dairy products: an overview of their gelation and texture properties. International Journal of Dairy Technology,57: [8] Serra M., Antonio J. Trujillo, Buenventura Guamis, Victoria Ferragut Flavour profiles and survival of starter cultures of yoghurt produced from high-pressure homogenized milk. International Dairy Journal,19: [9] Varnam, A.H.,Sutherland, J.P.1994.Milk and Milk Products.Chapman and Hall, London, pp [10] Tamime, A.Y. and Robinson, R.K.1999.Yoghurt Science and Technology.Woodhead publishing and CRC Press.pp [11] Serra, M.,Trujillo, A.J.,Quevedo, J.M.,Guamis, B., Ferragut,V Acid coagulation properties and suitability for yoghurt production of cows milk treated by high-pressure homogenisation. International Dairy Journal,17: [12] Parnell-Clunies, E., Kakuda, Y., deman, J. M. and

10 48 فصلنامه علوم و فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٥ پاييز ١٣٩٣ microorganisms in freshly made yogurt. International Journal of Dairy Technology,59:8-11. [20] Cebeci, A., Gurakan, C.,2003.Properties of potential probiotic Lactobacillus plantarum strains.food Microbiology, 20: [21] Dave,R.I.,Shah,M.L.,1998. Ingredient Supplementation Effects on Viability of Probiotic Bacteria in Yogurt. Journal of Dairy Science, 81: [22] Augustin, M.A., Puvanenthiran, A., Clarke, P.T.,Sanguansri, P Energy use for alternative fullcream milk powder manufacturing processes. Journal of Food Engineering, 124: [23] Bharati S., Shinkar N.,2013, Dairy Industry Wastewater Sources, Characteristics and its effects on Environment. International Journal of Current Engineering and Technology,3[5]: [24] Prentice, J.H.T Dairy Reology, VCH Publishers, 165.