فهرست مطالب:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده فارسی…………………………………………………………………………………………………………………	1
فصل اول: کلیات……………………………………………………………………………………………………………..	2
1-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………	3
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 تحقیق……………………………………………………………………………………….	8
2-1- دوغ………………………………………………………………………………………………………………………	9
2-1-1- انواع دوغ…………………………………………………………………………………………………………..	9
2-1-1-1- دوغ بلغاری……………………………………………………………………………………………………	9
2-1-1-2- دوغ کشت داده شده یا تخمیری……………………………………………………………………….	10
2-1-1-3- دوغ کره………………………………………………………………………………………………………..	10
2-1-1-4- دوغ ایرانی…………………………………………………………………………………………………….	10
2-1-2- مواد اولیه دوغ……………………………………………………………………………………………………	11
2-1-2-1- ماست…………………………………………………………………………………………………………..	11
2-1-2-2- آب آشامیدنی یا آب معدنی……………………………………………………………………………..	11
2-1-2-3- نمک خوراکی………………………………………………………………………………………………..	11
2-1-2-4- مواد اختیاری مجاز برای دوغ…………………………………………………………………………..	12
2-1-3- ویژگی‌های کلی دوغ…………………………………………………………………………………………..	12
2-1-4- مروری بر تولید دوغ…………………………………………………………………………………………..	13
2-1-5- فواید مصرف دوغ………………………………………………………………………………………………	15
2-1-6- میکروارگانیسم‌های موثر دوغ……………………………………………………………………………….	17
2-1-7- مشکلات عمده فیزیکی، حسی و میکروبی دوغ……………………………………………………..	17
2-1-7-1- هوا در دوغ (دوغ کف‌دار)……………………………………………………………………………….	17
2-1-7-2- زیادی رایحه اسیدی……………………………………………………………………………………….	18
2-1-7-3- رایحه فلزی……………………………………………………………………………………………………	18
2-1-7-4- دوغ با کیفیت یکنواخت………………………………………………………………………………….	19
2-1-7-5- رایحه نامطلوب………………………………………………………………………………………………	19
2-1-7-6- کمبود رایحه خوب…………………………………………………………………………………………	19
2-1-8- دوفاز شدن یا جدا شدن آب دوغ………………………………………………………………………….	20
2-1-9- گرانروی بالا………………………………………………………………………………………………………	21
2-1-10- گرانروی پایین………………………………………………………………………………………………….	21
2-2- هیدروکلوئیدها……………………………………………………………………………………………………….	21
2-2-1- صمغ زانتان……………………………………………………………………………………………………….	22
2-2-2- صمغ عربی………………………………………………………………………………………………………..	24
2-2-3- صمغ زدو …………………………………………………………………………………………………………	25
2-2-4- پایدارکننده تجاری CHO…………………………………………………………………………………….	27
2-2-4-1- صمغ کارآگینان………………………………………………………………………………………………	27
2-2-4-2- صمغ گوار…………………………………………………………………………………………………….	268
2-3- واکنش پروتئین‌ها و چندقندی‌ها……………………………………………………………………………….	28
2-3-1- قابلیت امتزاج یا آمیزش……………………………………………………………………………………….	29
2-3-2- ناسازگاری دینامیکی……………………………………………………………………………………………	30
2-3-3 – تجمع یا توده‌ای شدن ترکیبی یا ایجاد کمپلکس…………………………………………………….	30
2-4- مروری بر پژوهش‌‌های انجام شده…………………………………………………………………………….	32
فصل سوم: مواد و روش‌ها………………………………………………………………………………………………..	37
3-1- مواد و تجهیزات……………………………………………………………………………………………………..	38
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 آزمایش………………………………………………………………………………………………	42
3-2-5-1- کپک و مخمر…………………………………………………………………………………………………	42
3-2-5-2- اندازه‌گیری رطوبت…………………………………………………………………………………………	42
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 حسی……………………………………………………………………………………………………	44
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و نتایج حاصل از تحقیق………………………………………………………….	45
4-1- تغییرات ویسکوزیته………………………………………………………………………………………………..	46
4-2- تغییرات رطوبت…………………………………………………………………………………………………….	47
4-3- تغییرات سینرزیس………………………………………………………………………………………………….	49
4-4- تغییرات pH و اسیدیته……………………………………………………………………………………………	51
4-5- کپک و مخمر…………………………………………………………………………………………………………	54
4-6- شاخص‌های رنگ…………………………………………………………………………………………………..	57
4-7 – خواص رئولوژیکی………………………………………………………………………………………………..	60
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 بافت…………………………………………………………………………………………….	64
4-8-3- ارزیابی حسی رنگ…………………………………………………………………………………………….	66
فصل پنجم: بحث و تفسیر………………………………………………………………………………………………..	68
5-1- تغییرات ویسکوزیته………………………………………………………………………………………………..	69
5-2- تغییرات رطوبت…………………………………………………………………………………………………….	70
5-3- تغییرات سینرزیس………………………………………………………………………………………………….	71
5-4- تغییرات pH و اسیدیته…………………………………………………………………………………………….	72
5-5- کپک و مخمر…………………………………………………………………………………………………………	74
5-6- شاخص‌های رنگ…………………………………………………………………………………………………..	75
5-7 – خواص رئولوژیکی………………………………………………………………………………………………..	77
5-8- ارزیابی حسی…………………………………………………………………………………………………………	79
5-8-1- ارزیابی حسی طعم……………………………………………………………………………………………..	79
5-8-2- ارزیابی حسی بافت…………………………………………………………………………………………….	80
5-8-3- ارزیابی حسی رنگ…………………………………………………………………………………………….	81
5-9- بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………………	81
5-10- نتیجه گیری کلی…………………………………………………………………………………………………..	82
5-11- پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………..	83
منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………..	84
پیوست…………………………………………………………………………………………………………………………..	94
پیوست 1- فرم ارزیابی تست پانل……………………………………………………………………………………..	95
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 فرایند و مقادیر آن‌ ها………………………………………………	39
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 دوغ………………………………..	46
جدول 4-2- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات رطوبت در دوغ…………………………………….	48
جدول 4-3- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات سینرزیس در دوغ………………………………….	50
جدول 4-4- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر تغییرات pH در دوغ…………………………………………..	52
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 دوغ…………………………………………..	57
جدول 4-9- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر شاخص a* در دوغ……………………………………………	58
جدول 4-10- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر شاخص b* در دوغ…………………………………………	59
جدول 4-11- پارامترهای محاسبه شده مربوط به مدل هرشل بالکی برای نمونه‌های دوغ حاوی هیدروکلوئیدهای مختلف……………………………………………………………………………………..	61
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 دوغ………………………………	65
جدول 4-14- نتایج تجزیه آماری داده‌ها بر ارزیابی حسی رنگ در دوغ………………………………	67
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 عربی…………………………………………………………………………	25
شکل 2-4- شکل صمغ زدو…………………………………………………………………………………………..	26
شکل 2-5- نحوه آرایش ساختار مارپیچ کارآگینان در شیر و تشکیل شبکه ژلی ……………………	27
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 دوغ…………………………..	49
شکل 4-4- تاثیر صمغ زدو و پایدارکننده CHO بر تغییرات سینرزیس در دوغ……………………..	49
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 دوغ……………………………………….	54
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 مختلف………………………………….	62
شکل 4-12- تاثیر زانتان و پایدارکننده CHO بر ارزیابی حسی طعم در دوغ…………………………	64
شکل 4-13- تاثیر صمغ عربی و صمغ زدو بر ارزیابی حسی بافت در دوغ…………………………..	64
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 ©	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 بهره گرفتن 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 آن‌ ها 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 بهره گرفتن 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 آن‌ ها در طی تولید و نگهداری است که این مساله ناشی از گرانروی پائین، pH پائین و تاثیر آن‌ ها 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 آن‌ ها و سازوکارهای دافعه‌ی فضایی و الکترواستاتیک، مانع نزدیک شدن