کلیات……………………………………………………………………. 1

1-1- مقدمه……………………………………………………………. 2

1-2- طرح موضوع………………………………………………………. 2

1-3- بیان مسئله………………………………………………………. 3

الف- عوامل موثر بر عطر و طعم پنیر…………………………………..4

1- گلیکولیز……………………………………………………………… 4

2- لیپولیز……………………………………………………………….. 4

3- پروتئولیز……………………………………………………………… 5

4- دما…………………………………………………………………… 5

1-3-1- تعریف پنیر……………………………………………………… 7

1-3-2- منشاء تاریخی پنیر……………………………………………. 7

1-3-3- طبقه بندی واریته‌های پنیر…………………………………… 9

1-3-3-1- پنیر اولترافیلتراسیون (UF)……………………………….. 11

1-3-4- ارزش تغذیه ‏ای پنیر………………………………………….. 12

1-3-5- مواد تشکیل دهنده پنیر………………………………………. 15

1-3-6- سرانه مصرف پنیر………………………………………………..16

1-4- فرایند تولید پنیر…………………………………………………… 19

1-4-1- آماده سازی شیر………………………………………………..19

1-4-2- آنزیم رنین و انعقاد شیر………………………………………. 19

1-4-3- سینرسیس……………………………………………………. 20

1-4-4- رسیدن پنیر……………………………………………………. 20

1-4-4-1- پروتئولیز……………………………………………………… 23

1-4-4-2- لیپولیز……………………………………………………….. 26

1-4-4-3-گلیکولیز……………………………………………………… 28

1-5- تغییر در عطر و طعم پنیر……………………………………….. 30

1-6- تغییر در بافت پنیر………………………………………………. 30

1-7- تسریع رسیدن پنیر……………………………………………. 32

1-7-1- افزایش دمای رسیدن………………………………………. 33

1-7-2- آنزیم‏های خارجی……………………………………………. 34

1-7-3- اصلاح سلول‌های باکتریایی از طریق فیزیکی یا شیمیایی….35

1-7-4- اصلاح ژنتیکی باکتری‌های آغازگر…………………………. 35

1-7-5- کشت‌های کمکی……………………………………………36

1-7-6- محلول‌های آبکی پنیر………………………………………. 36

1-8- دورنمای تسریع رسیدن پنیر…………………………………. 36

1-9- اهداف تحقیق…………………………………………………. 37

1-10- پرسش اصلی تحقیق………………………………………. 37

1-11- فرضیه‏ های تحقیق…………………………………………. 38

فصل دوم…………………………………………………………….. 39

سوابق و پیشینه تحقیق………………………………………….. 39

فصل سوم…………………………………………………………… 45

مواد و روش‏ها………………………………………………………… 45

3-1- محل انجام پروژه ………………………………………………46

3-2- مواد……………………………………………………………. 46

3-2-1-مواد اولیه پنیر………………………………………………. 46

3-2-1-1- شیر……………………………………………………… 46

3-2-1-2- استارتر………………………………………………….. 46

3-2-1-3- نمک……………………………………………………… 47

3-3- فرایند تولید پنیر به روشUF………………………………….

دریافت……………………………………………………………….. 47

پاستوریزاسیون……………………………………………………… 47

تغلیظ شیر…………………………………………………………… 47

 

 

پركردن و بسته بندی………………………………………………..47

نگه‌داری در اتاق تخمیر……………………………………………. 48

3-4- مواد مورد نیاز جهت انجام آزمایش………………………… 48

3-5- دستگاه‌ها ی مورد نیاز………………………………………. 48

3-5-1- میلکواسکن……………………………………………….. 48

3-5-2- دستگاه SPME……………………………………………..

3-5-3- کروماتوگرافی گاز / طیف سنجی جرمی  (GC/MS)…..49

3-5-3-1- اندازه گیری آروما با بهره گرفتن از روش کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی….51

٣-6- ارزیابی حسی……………………………………………… 52

3-7- روش‏های تجزیه وتحلیل آماری…………………………….. 53

فصل چهارم………………………………………………………… 54

نتیجه‌گیری و بحث………………………………………………… 54

4- نتایج و ارزیابی آزمون‏های پنیر………………………………… 55

4-1- تاثیر دما و زمان نگهداری بر میزان استالدئید……………. 57

4-2- تاثیر دما و زمان نگهداری بر مقدار اتانول………………… 60

4-3- تاثیر دما و زمان نگهداری بر مقدار دی استیل…………… 62

4-4- تاثیر دما و زمان نگهداری بر میزان استوئین…………….. 64

4-5 ارزیابی حسی……………………………………………… 67

4-6- نتیجه‌گیری كلی……………………………………………. 69

پیشنهادات………………………………………………………..70

منابع………………………………………………………………. 71

ضمیمه……………………………………………………………. 76

Abstract…………………………………………………………..

چکیده:

این مطالعه به منظور تعیین تركیبات آرومای پنیرهای UF ایرانی كه در دماهای متفاوت نگهداری شده بودند انجام شد. تركیبات آرومایی كه اندازه‌گیری شده بودند عبارت بودند از استالدئید، اتانول، دی استیل، و استوئین، این تركیبات در طی روزهای 5، 23 و 30 ام از دوره‌ی رسیدن پنیر UF ایرانی بر اساس روش SPME-Mass Spectrophotometery اندازه‌گیری شدند. ارزیابی حسی همه تیمارها نیز بر اساس روش مقیاس رتبه‌ای انجام شد، مقدار تركیبات آروما بر اساس میلی گرم به ازای كیلوگرم پنیر گزارش شد. تأثیر مقدار استالدئید همه تیمارها معنی‌دار (05/0P<) و مقدار استالدئید تمام تیمارها در طی دوره رسیدن 30 روز، كاهش یافت. در ابتدای دوره رسیدن مقدار استالدئید پنیر نرسیده بیشتر از پنیر رسیده بود و نمونه‌هایی كه در دمای °c20 نگهداری شده بودند مقدار استالدئید بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشتند اما مقدار استالدئید نمونه‌هایی كه در دمای °c20 نگهداری شده بودند در طی دوره رسیدن كاهش یافت. مقدار اتانول همه تیمارها در طی دوره رسیدن افزایش یافت و با توجه به مقدار اتانول تأثیر هم تیمار و هم زمان معنی‌دار (05/0P<) گزارش شد. هر چقدر زمان و دمای نگهداری افزایش یافت، غلظت اتانول هر نمونه نیز افزایش می‌یافت.

به موازات اتانول دی استیل نیز در طی دوره رسیدن افزایش یافت و تأثیر تیمار و زمان با توجه به مقدار دی استیل معنی‌دار (05/0P<) بود. مقدار استوئین همه تیمارها نیز در طی دوره رسیدن افزایش یافت و نمونه‌هایی كه در دمای °c20 نگهداری شده بودند مقدار استوئین بیشتری در مقایسه با سایر تیمارها داشتند. تأثیر تیمار و زمان با توجه به مقدار استوئین همه نمونه‌ها معنی‌دار (05/0P<) گزارش شد. ارزیابی حسی نمونه‌ها نشان داد كه تیمارهایی كه در دمای °c10 نگهداری شده بودند در مقایسه با سایر تیمارها دارای ویژگی‌های كیفی بهتری بودند بنابر دلایل ذكر شده فوق نتیجه‌گیری شد كه تیمار نگهداری شده در دمای °c10 بهترین می‌باشد.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

ساخت پنیر از 8000 سال پیش آغازگردیده و امروزه بیش از 1000 نوع پنیر در سراسر جهان وجود دارد. دلیل اصلی تولید پنیر در روزگاران قدیم، دستیابی به محصولی با قابلیت نگهداری بهتر نسبت به شیر بوده است. در آن زمان ایجاد خصوصیات ارگانولپتیک جدید، در درجه دوم اهمیت قرار داشته است، گرچه طعم، آروما و بافت به عنوان مثال در قرن چهارم یا در دوران رومی به اندازه كافی شناخته شده بود (مرتضوی، 1381).

اهمیت قابلیت نگهداری طولانی پنیرها با ایجاد صنعت پیشرفته شیر كاهش یافت، زیرا فرایندهایی چون خشك و استریل نمودن شیر در مقایسه با تولید پنیر از نظر افزایش زمان ماندگاری بسیار موثرترند؛ اما در كنار آن، خصوصیات ارگانولپتیک اهمیت بیشتری یافته و در حقیقت ، این ویژگیهاست كه سبب افزایش تقاضای مصرف كنندگان امروزی است.

درك حسی یک فرایند پیچیده است كه به وسیله فاكتورهای زیادی مثل تركیبات طعمی، بافت و ظاهر تحت تاثیر واقع  می شود. خواص ارگانولپتیكی ویژه‌ای از نظر بافت و آروما در پنیر در دوره رسیدگی به وجود می آیند كه با خواص ذاتی شیر كاملاً متفاوت است. در این دوره كه شاید هفته‌ها، ماه ها، یا حتی سالها به طول می انجامد میكروارگانیسم‌ها نقش مهمی را در ایجاد و گسترش خصوصیات مذكور ایفا می كنند.

توسعه طعم در محصولات تخمیری لبنی به ویژه پنیرها، از یكسری فرایندهای بیوشیمیایی نتیجه می‏شود. در مورد رسیدن پنیر، تشكیل طعم فرایند نسبتاً آرامی است كه شامل تبدیلات فیزیكی و شیمیایی تركیبات پنیر است كه كشتهای استارتری آنزیمهای لازم برای این تبدیلات را تامین می كنند. 3 راه اصلی كه می تواند توضیح داده شود: تبدیلات لاكتوز، چربی و كازئین‌ها است. كشتهای استارتری كه در این تخمیرها استفاده می شوند، منبع عمده آنزیمهایی هستند كه این راه‌ها را ایجاد می‏كنند.

صنایع جدید پنیر سازی به دنبال تولید پنیرهایی با قابلیت ماندگاری بالا نیست، بلكه خواهان محصولی است كه ضمن دارا بودن خواص ارگانولپتیكی مطلوب، در سریعترین زمان ممكن به فروش برسد. در نتیجه بررسی هرچه بیشتر منابع ایجاد كننده خواص ارگانولپتیكی و مسیرهای تولید بافت و طعم مطلوب و نامطلوب جهت ایجاد محصول مناسب الزامی است (Attaie et Al., 2005).

2-1- طرح موضوع

همانطور که می‏دانیم ساده ترین و موثرترین روش جهت تسریع رسیدن پنیر افزایش دمای نگهداری می‏باشد که می‏تواند با توجه به اثرات مهم آن بر پروتئولیز، لیپولیز و گلیکولیز پنیر، بر ویژگی‏های بافتی و حسی پنیر نیز تاثیر شگرفی بگذارد. لذا بر این باوریم که با امکان سنجی تولید پنیر UF در دماهای مختلف نگهداری، دمای بهینه را انتخاب نموده تا ضمن بهره برداری از ویژگی‌های مطلوب فراورده نهایی مصرف پنیرهای UF را به عنوان یک فراورده مطلوب و محبوب در کشور افزایش دهیم. لذا در این مطالعه اثر دمای نگهداری بر روی ترکیبات موثر در آرومای پنیر UF  ایرانی را بررسی می‏نماییم.

3-1- بیان مسئله

شیر و فرآورده‏های آن از منابع غنی تأمین پروتئین، کالری، املاح و بعضی از ویتامین‏های مورد نیاز بدن می‏باشند. پنیر یکی از فرآورده‌های شیر و با ارزش ترین منابع غذایی حاوی مقادیر قابل توجهی پروتئین و کلسیم بوده و دارای کلیه اسیدهای آمینه ضروری است (مرتضوی، 1381).

اهمیت قابلیت نگهداری طولانی پنیرها با ایجاد صنعت پیشرفته شیر كاهش یافت، زیرا فرایندهایی چون خشك و استریل نمودن شیر در مقایسه با تولید پنیر از نظر افزایش زمان ماندگاری بسیار موثرترند، اما در كنار آن، خصوصیات ارگانولپتیک اهمیت بیشتری یافته و در حقیقت، این ویژگیهاست كه سبب افزایش تقاضای مصرف كنندگان امروزی است (کریمی، 1374؛ مرتضوی، 1381). این ویژگی‏ها به گونه‏ای بوده است که کاهش خصوصیات ارگانولپتیکی سبب کاهش روند میزان مصرف پنیر در طی سال‏های اخیر شده است.

پنیر یکی از مهمترین فرآورده‏های شیر است که تمام مواد غذایی موجود در شیر را داراست به جزء لاکتوز، مقداری مواد معدنی و آب که در حین تولید دلمه از آب پنیر دفع می‏شود. چربی و پروتئین شیر از طریق تعدادی از باکتری‏های مفید به صورت ساده تر و قابل هضم تر در می‏آید و اصولا به عنوان ماده غذایی نیم هضم تلقی می‏شود. از این رو دستگاه گوارش انسان به خوبی می‏تواند آن را هضم نماید. اهمیت دیگر تغذیه‌ای پنیر در عدم وجود لاکتوز است. لاکتوز موجود در شیر وقتی که در دستگاه گوارش انسان وارد می‏شود باید توسط آنزیم لاکتاز که توسط سلول‏های روده ترشح می‏شود تجزیه شود. لاکتوز یک دی ساکارید است که از گلوکز و گالاکتوز تشکیل یافته که توسط آنزیم لاکتاز به این دو قند تجزیه می‏شود و گالاکتوز هم طی مراحلی تبدیل به گلوکز شده و سلول‏ها از گلوکز برای مصارف مختلف استفاده می‏کنند. در تعدادی از افراد آنزیم لاکتاز یا مطلقا از روده ترشح نمی‏شود و یا مقدار ترشح آن بسیار کم است، در نتیجه نمی‏توانند از لاکتوز شیر استفاده نمایند و این قند در روده باقی می‏ماند و تخمیر می‏شود و تولید گاز و نفخ شکم می‏کند و در نتیجه موجب اسهال می‏شود. پنیر از لحاظ اینکه مقدار لاکتوزش خیلی کم است، این چنین افراد بدون مواجهه با هر مشکلی می‏توانند به سادگی از آن استفاده نمایند. نکته مهم دیگر، پنیر منبع خوب کلسیم است و مصرف 100 گرم پنیر، 40-30 درصد از نیاز روزانه کلسیم و 30-12 درصد از نیاز روزانه فسفر را تامین می‏کند. تولید و میزان کلسیم پنیر به نحوه تهیه آن بستگی زیادی دارد. پنیرهای تهیه شده توسط مایه پنیر دارای مقدار بیشتری کلسیم در مقایسه با پنیر تهیه شده از روش‌های اسیدی یا انعقاد لاکتیکی شیر می‏باشند (احسانی، 1368 ؛ کریمی، 1374).

درك حسی یک فرایند پیچیده است كه به وسیله فاكتورهای زیادی مثل تركیبات طعمی، بافت و ظاهر تحت تأثیر واقع  می شود. خواص ارگانولپتیكی ویژه‌ای از نظر بافت و آروما در پنیر در دوره رسیدگی به وجود می‏آیند كه با خواص ذاتی شیر كاملاً متفاوت است. در این دوره كه شاید هفته‌ها، ماه ها، یا حتی سالها به طول انجامد دماها نقش مهمی را در ایجاد و گسترش خصوصیات مذكور ایفا می‏كنند (مرتضوی، 1381).

الف- عوامل موثر بر عطر و طعم پنیر:

توسعه طعم در محصولات تخمیری لبنی به ویژه پنیرها، از یكسری فرایندهای بیوشیمیایی نتیجه می‏شود. در مورد رسیدن پنیر، تشكیل طعم فرایند نسبتاً آرامی است كه شامل تبدیل‏های فیزیكی و شیمیایی تركیبات پنیر است كه كشتهای استارتری آنزیم‏های لازم برای این تبدیل‏های را تأمین می‏كنند. 3 راه اصلی كه می‏تواند توضیح داده شود: تبدیل‏های لاكتوز، چربی و كازئین‏ها است. كشت‏های استارتری كه در این تخمیرها استفاده می‏شوند، منبع عمده آنزیم‏هایی هستند كه این راه‏ها را ایجاد می كنند(Jose Delgad et al ., 2011).

1- گلیکولیز

با وجود این که در حدود 98درصد لاکتوز از طریق آب پنیر خارج می‏شود، متابولیسم لاکتوز در لخته پنیر برای تولید محصولی با کیفیت خوب ضروری می‏باشد. تبدیل لاکتوز به اسید لاکتیک عمدتاً به واسطه فعالیت باکتری‏های لاکتیکی انجام می‏پذیرد. این عمل از شروع پنیر سازی آغاز شده و تا تخمیر کامل لاکتوز امتداد می‏یابد. کاهش pH لخته عمدتاً به علت انجام این واکنش می‏باشد، این امر باعث جلوگیری از فعالیت  میکروب‏های نامطلوب عامل گندیدن پنیر می‏شود. گلیکولیز در تولید عطر در پنیر دارای نقش مهمی است زیرا اسید لاکتیک تنها محصول تخمیر لاکتوز نبوده و همراه با آن محصولات فرعی دیگری مانند اسید استیک، استوئین و دی استیل نیز تولید می‏شود. این ترکیبات مهم ترین مسئولان رایحه پنیر و بعضی محصولات شیری دیگر می‏باشند(Sousa et al ., 2001).

2- لیپولیز

مهم‏ترین عامل ایجاد آروما در پنیر را عمل لیپولیز می‏دانند. به دلیل این که آنزیم لیپاز طبیعی موجود در شیر در فرایند پاستوریزاسیون غیرفعال می‏شود. بنابراین، عامل اصلی لیپولیز در شیر آنزیم‏های میکروبی هستند و دما نقش مهمی در فعایت آنها ایفا می‏کند. لیپولیز باعث افزایش اسید چرب آزاد می‏گردد. در اثر تجزیه چربی در پنیر، هیدرولیز روی می‏دهد که نتیجه آن تولید گلیسرول و اسید چرب آزاد خواهد بود. بیشتر اسیدهای چرب آزاد (مخصوصاً اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه ) دارای مزه و بوی نسبتاً قوی می‏باشند. بنابراین حتی مقدار کمی از این اسیدها نیز تأثیر زیادی برروی مزه خواهند داشت. برخی از این اسیدها آمادگی تجزیه شدن بیشتری دارند، حاصل این تجزیه ترکیباتی مانند: متیل کتون‏ها، لاکتون‏ها و آلدئیدهاست. اغلب این ترکیبات دارای مزه و بوی ویژه و متفاوت هستند(Sousa et al ., 2001).

3- پروتئولیز

پروتئولیز از طریق تولید پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد و ترکیبات معطر در ایجاد طعم شرکت می‏کنند. پپتیدهای بلند زنجیر نمی‏توانند به طور مستقیم در ایجاد طعم شرکت کنند اما در ایجاد بافت پنیر موثر هستند. اگرچه پپتید‏های بلند زنجیر می‏توانند توسط پروتئیناز هیدرولیز شوند و به پپتیدهای کوتاه تر که در ایجاد طعم خوب موثرند تبدیل شوند فرآورده‏های حاصل از پروتئولیز عبارتند از : پروتئوزها، پپتونها، پلی پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد(Sousa et al., 2001).

4- دما

با بالا رفتن دما تاثیر آن بر ویژگی‌های حسی پنیر حاصله محسوس‏تر می‏گردد زیرا دما به طور غیر مستقیم فعالیت آنزیم‏ها و میکروارگانیسم‏ها را تحت تاثیر قرار داده و بر شدت فعالیت آنها می‏افزاید. مرحله رسانیدن طولانی و نسبتا کند می‏باشد و از نظر صرف زمان، فرایند پر هزینه‏ای به شمار می‏آید و منجر به گرانی پنیر تولیدی می‏شود.

افزایش دمای نگهداری ساده‏ترین و موثرترین روش برای سرعت بخشیدن به دوره رسیدن پنیر می‏باشد، و محصولات پروتئولیز، گلیکولیز و لیپولیز زودتر به سطح مورد نظر می‏رسند و بافت و طعم پنیر زودتر مشخص می‏گردد. این روش به وسیله ایجاد شرایط بهینه برای فعالیت آنزیم‏ها، رسیدن پنیر را شدت می‏بخشد(Jose Delgado et al., 2011).

بطور کلی رسانیدن پنیر به معنی ایجاد تغییرات فیزیكی، شیمیایی، بیوشیمیایی و میكروبیولوژیكی در دلمه می‏باشد كه باعث بهبود طعم و بافت آن می‏گردد. از لحاظ علمی پنیرهای رسیده فراورده‏هایی هستند كه بر حسب مورد در دماهای بالا یا در دمای پایین در مدتی طولانی قرار داده شوند تا باكتری‌ها و آنزیم‌ها بتوانند دلمة تازه را به پنیری كه رایحه‏ای مخصوص و ظاهری مشخص دارد، تبدیل كنند. دورة رسیدن از صفر برای پنیر تازه تا 2 سال برای پنیرهای رسیدة سخت متغیر است. تغییرات بیوشیمیایی پنیر در طول رسیدن به2 گروه رسانیدن اولیه (لیپولیز، پروتئولیز ، متابولیسم لاكتوز باقیمانده و لاكتات و سیترات) و رسانیدن ثانویه (متابولیسم اسیدهای چرب آزاد و اسیدهای آمینه آزاد) تقسیم می‏شود. اسیدهای چرب آزاد و اسیدهای آمینه آزاد تركیباتی بسیار مهم برای طعم پنیر هستند. غلظت این تركیبات دائماً در طی دوره رسانیدن پنیر افزایش می‏یابد (Mc Sweeny et al., 2004).

هرچند رایحه و بوی ویژه پنیر بطور مستقیم به حضور اسیدهای آمینه آزاد بستگی ندارد اما گفته می‏شود، این تركیبات احتمالاً در برگیرنده موادی هستند كه به آنها پیش ساز رایحه گفته می شود و آنها نیز به دما و زمان مناسب برای ایجاد این پیش سازها نیازمند می‏باشند(Kapasimalis et al., 1981).  از طرفی شناخت جامع از پروفایل‏های دمای نگهداری، در داخل پنیر دارای اهمیت فراوانی است، زیرا دما در داخل پنیر بر بسیاری از خصوصیات و ویژگی‏های کیفی آن از جمله