بهینه سازی تولید دوغ حاوی آنزیم ترانس گلوتامیناز با استفاده از کنسانتره پروتئین شیر

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

مقاله 2، دوره 10، شماره 4 - شماره پیاپی 38، دی 1397، صفحه 13-30   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسنیه امینی¹؛ لیلا روفه گری نژاد^{* 2}

¹دانش آموخته کارشناسی ارشد ،گروه علومو صنایع غذایی ،احد تبریز، دانشگاه آزاداسلامی، تبریز، ایران

²گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

افزودن پروتئین‌های لبنی به دوغ علاوه بر افزایش ارزش تغذیه‌ای و سلامتی بخشی محصول می‌تواند منجر به تولید دوغ پایدار با خواص رئولوژیکی بهتر گردد. این پژوهش با هدف بهبود ویژگی‌های کیفی و پایداری دوغ با استفاده از کنسانتره پروتئینی شیر (در سطوح صفر، 5/0 و 1 درصد) و آنزیم ترانس‌گلوتامیناز میکروبی (در سطوح صفر، 5 و10واحد در گرم پروتئین) انجام شد. برای این منظور آزمون‌های فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی بر روی نمونه‌های دوغ انجام شد. سپس نمونه بهینه با استفاده از روش سطح پاسخ و در قالب طرح مرکب مرکزی انتخاب گردید و آزمون‌های توزیع اندازه ذرات و پتانسیل زتا از آن به عمل آمد. نتایج به‌دست آمده نشان داد استفاده از کنسانتره پروتئین شیر و آنزیم ترانس‌گلوتامیناز باعث افزایش معنی‌داری در محتوای اسیدیته و کاهش pH شد. هر دو متغیر باعث افزایش معنی‌داری در میزان ویسکوزیته و کاهش میزان دوفازه شدن نمونه‌های دوغ گردیدند. بر اساس نتایج بهینه یابی نهایی، بهترین غلظت کنسانتره پروتئینی شیر و آنزیم ترانس‌گلوتامیناز برای تولید دوغ با پایداری بالا و ویژگی‌های حسی مطلوب، به ترتیب 53/0 درصد و 10 واحد در گرم پروتئین به‌دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل‌ها نشان داد که در نمونه بهینه اندازه ذرات کوچک‌تر بوده و به دلیل بالا بودن پتانسیل زتا، امکان کوآگولاسیون پروتئینی کم‌تر می‌باشد. در مجموع نتایج حاصل نشان داد با به‌کارگیری کنسانتره پروتئین شیر و آنزیم ترانس‌گلوتامیناز میکروبی می‌توان دوغ پایدار با ویژگی‌های مطلوب از نظر خواص فیزیکوشیمیایی و ارگانولپتیکی با قابلیت نگهداری طولانی مدت تولید نمود.

کلیدواژه‌ها

آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی؛ خواص رئولوژیکی؛ دوفاز شدن؛ دوغ؛ کنسانتره پروتینی شیر

مراجع

 

1. احتیاطی، الف.، شهیدی، ف.، محبی، م. و یاورمنش، م. 1391. بررسی تاثیر WPC و آغازگرهای تولید کننده EPS بر برخی خصوصیات فیزیکی دوغ. نشریه پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 9، شماره 4،  303-295.
2. بیرقی طوسی، ش.، شاکری، م. و مرتضوی، س. ع. 1385. اثر  مکمل‌های کنسانتره پروتئینی آب پنیر و کازئین هیدرولیز شده روی برخی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و حسی ماست. فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، جلد3، شماره 4، 74-65.
3. جمالی فر، ح.، شاهوردی، ا.، صمدی، ن. و فاضلی، م. 1388.  بقا اشرشیاکلی در دوغ‌های صنعتی، سنتی و دوغ پروبیوتیکی حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس. مجله علمی زیست فناوری میکروبی دانشگاه آزاد اسلامی، شماره دوم، 29-25.
4. حسینی اقدم، س.، دزیانی، م.، عزتی، ر.، اردکانی، ع.، دانشی، م.، لاری پور هرات، ر. و بهادری منفرد، الف. 1391. تاثیر آنزیم  ترانس‌گلوتامیناز میکروبی بر خصوصیات بافتی و حسی پنیر فرا پالایش. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. شماره 5، 487-481.
5. خوش منظر، م.، قنبرزاده، ب.، همیشه­کار، ح.، صوتی خیابانی، م. و رضایی مکرم، ر. 1391. بررسی عوامل موثر بر اندازه ذرات، پتانسیل زتا و ویژگی‌های رئولوژیکی پایا در سامانه کلوئیدی حاوی نانوذرات کاپاکاراگینان-کازئینات سدیم. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی. جلد 1، شماره 4، 272-255.
6. علی­پور، آ.، کوچکی، آ.، کدخدایی، ر. و وریدی، م.، 1394. بررسی اثر مخلوط صمغ قدومه شیرازی- پروتئین آب پنیر تغلیظ شده بر پایداری امولسیون روغن ذرت در آب. فصلنامه علوم و صنایع غذایی، شماره 48، دوره 12، 174-163.
7. غلامحسین‌پور، ع. و مظاهری تهرانی، م. 1390. استفاده از کنسانتره پروتئینی شیر در تولید خامه ی کم چرب و ارزیابی خواص فیزیکوشیمیایی و حسی آن. نشریه پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران. جلد7، شماره2، 178-172.
8. فدایی نوغانی، و.، مفیدی، ا. و زارعی، م. 1393. اثر آنزیم  ترانس‌گلوتامیناز میکروبی به عنوان بخشی از کنسانتره پروتئین شیر بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و حسی ماست اسفناج. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. سال نهم، شماره 3، 100-93.
9. فروغی نیا، س.، عباسی، س. و حمیدی اصفهانی، ز. 1385. تأثیر افزودن تکی و ترکیبی صمغ‌های کتیرا، ثعلب و گوار در پایدارسازی دوغ. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. شماره 2، 25-15.
10. کارآموز، ن.، محمدی ثانی، ع. و رشیدی، ح. 1395. تاثیر افزودن هیدروکلوئیدهای ژلان، کتیرا و پکتین با متوکسیل بالا در پایدارسازی دوغ. فصلنامه علوم و صنایع غذایی. شماره 52، دوره 13، 99-91.
11. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، 1385. شیر و فراورده‌های آن- تعیین اسیدیته و pH . استاندارد ملی ایران، شماره   2852، چاپ اول.
12. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، 1393. تعیین ماده خشک شیر. استاندارد ملی ایران، شماره   637، چاپ اول.
13. مهدیان، الف.، کاراژیان، ر. و صبری، س. 1391. بررسی اثر جایگزینی چربی شیر با اینولین و کنسانتره پروتئینی شیر بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی بستنی کم چرب. مجلّه­ی نوآوری در علوم و فنّاوری غذایی. سال پنجم. شماره 4، 51-43.
14. Amatayakul, T., Sherkat, F. and Shah, N. 2006. Physical characteristics of set yoghurt made with altered casein to whey protein ratios and EPS-producing starter cultures at 9 and 14% total solids. Food Hydrocolloids, 20:314-324.
15. Amice-Quemeneur, N., Haluk, J.P. and  Hardy, J., 1995. Influence of the acidification   process on the colloidalstability of acidic milk drinks prepared from reconstituted nonfat dry milk. Journal of Dairy Science, 78: 2683-2690.
16. Aminigo, E.R., Metzger, L. and Lehtola, P.S., 2009, Biochemical composition and storage stability of a yogurt-like product from African yam bean (Sphenostylis stenocarpa). International Journal of Food Science and Technology, 44:560–566.
17. Ardelean, A.I.,Otto, C., Jarous, D. and Rohm, H. 2012. Transglutaminase treatment to improve physical properties of acid gels from enriched goat milk. Small Ruminant Research, 106: 47– 53.
18. Ayar, A. and Buruchu, H. 2013.  Effect of whey fractions on microbial and physicochemical properties of probıotıc ayran (drinkable yogurt).  International Food Research Journal, 20(3): 1409-1415.
19. Azarikia, F. and Abbasi, S. 2010. On the stabilization mechanism of Doogh (Iranian yoghurt drink) by gum tragacanth. Food Hydrocolloids, 24(4):358-63.
20. Domagala, J., Wszolek, M., Tamime, A.Y. and Kupiece-Teahan, B. 2013. The effect of transglutaminase concentration on the texture, syneresis and microstructure of set-type goat’s milk yoghurt during the storage period of time. Small Ruminan Research, 112: 154-161.
21. Emam Djome, Z., Mousavi, M.E. and  Ghorbani, A.V., 2008, Effect of WPC addition on the physical properties of homogenized sweetened dairy cream. International Journal of Dairy Technology, 67(2):183-191.
22. Erkaya, T,. Bashlar, M., Shengul, M. and Ertugay, M. 2014. Effect of thermosonication on physicochemical, microbiological and sensorial characteristics of ayran during storage. Ultrasonics Sonochemistry, 23:406-412.
23. Gauchi, C., Tomazi,T. and Ogliari, P.G. 2009. Physical properties of yoghurt manufactured with milk whey and transglutaminase. Food Science and Technology, 42:239–243.
24. Gorji, E. G., Mohammadifar, M. A. and Ezzatpanah, H.  2011. Influence of gum tragacanth, Astragalus gossypinus, addition on stability of nonfat Doogh, an Iranian fermented milk drink. International Journal of Dairy Technology,64(2):262-268.
25. Jaros, D., Heidig, C. and Rohm, H. 2007. Enzymatic modification through microbial transglutaminase enhances the viscosity of stirred yogurt.  Journal of texture studies, 38:179-198.
26. Jiang, S.J. and Zhao, X.H. 2011. Transglutaminase-induced crosslinking and glucosamine conjugation of casein and some functional properties of the modified product. International Dairy Journal, 21:198-205.
27. Jooyandeh, H.,  Mortazavi, S.H.,  Farhang, P. and Samavati,V. 2015. Physicochemical Properties of Set-Style Yoghurt as Effect by Microbial Transglutaminase and Milk Solids Contents. Journal of Applied Environmental and Biological Sciences, 4(11): 59-67.
28. Joudaki, H., Mousavi, M., Safari, M., Razavi, S.H. and  Emam-Djomeh, Z.,  Taghi Gharibzahedi, S.M. 2013. A practical optimization on salt/high-methoxyl pectin interaction to design a stable formulation for Doogh. Carbohydrate Polymer, 97:376-383.
29. Jurado E., Bravo V., Camacho F., Vicaria J.M. and Fernandez- Arteaga A., 2007. Estimation of the distribution of droplet size, international area and volume in emulsions. Journal of Colloids and Surfaces, 295: 91-98.
30. Kiani H., Mousavi M.E., Razavi H. and Morris E.R., 2010. Effect of gellan, alone and in combination with high-methoxy pectin, on the structure and stability of Doogh, a yoghurt-based Iranian drink. Food Hydrocolloids, 24: 744-754.
31. Koksoy, A. and Kilic, M. 2003. Effects of water and salt level on rheological properties of ayran, a Turkish yogurt
33. drink. International Dairy Journal,13:835-839.
34. Koksoy, A. and Kilic, M. 2004. Use of hydrocolloids in textural stabilization of a yoghurt drink, ayran.  Food Hydrocolloids,18:593-600.
35. Kuraishi C., Yamazaki K. and Susa Y., 2001. Transglutaminase: its utilization in the food industry. Food Review International,17: 221-246.
36. Lorenzen, P.C., Neve, H., Mautner, A. and  Schlimme, E. 2002. Effect of enzymatic cross-linking of milk protein on functional properties of set style yoghurt. Intenational Jurnal of Dairy Technology,55. 152-157.
37. Miwa N., Ykoyama K., Wakabashi H. and Nio N., 2010. Effect of deamidation by protein-glutaminase on physicochemical and functional properties of skim milk. International Dairy Journal, 20(6): 393-399.
38. Motoki, M. and Seguro, K. 1998. Transglutaminase and its use for food processing.Trends in Food Science and Technology, 9(5):204-210.
39. Nilsson L., Lyck  S. and Tamime  A.Y., 2006. Production of drinking products, in fermented milks. Blackwell Publishing, Oxford. Chapter 5.
40. Novak, A. 1992. Milk protein concentrate. In New applications of membrane processes. Brussels, Belgium: International Dairy Federation, 51-56.
41. Ozen, A.E. and Kilic, M. 2009. Improvement of physical properties of nonfat fermented milk drink by using whey protein concentrate. Journal of texture studies, 40:288-299.
42. Ozera, B. , Kirmacia, H.A., Oztekin, S.,  Hayaloglu, A. and Atamer, M. 2006. Incorporation of microbial transglutaminase into non-fat yogurt production. International Dairy Journal, 17:199–207.
43. Priscilla N.R., Burin V.M. and Bordignon-Luiz M. 2012. Effect of microbial transglutaminase on functional and rheological properties of ice cream with different fat contents. Food Science and Technologhy, 48: 224-230.
44. Sanli, T., Sezgin, E., Deveci, O. and Shenel, E. 2011. Effect of using transglutaminase on physical, chemical and sensory properties of set-type yoghurt. Food Hydrocolloids, 25: 1477-1481.
45. Shirkhani, M. and Khosrowshahi, asl, A. 2011. Influence of enzymatic treatment on stabilization of traditional Iranian yoghurt drink, Doogh. Iranian Research Organization for Science & Technology.Availableat: onfnews.um.ac.ir/images/41/conferences/iecfp2013/196_2.pdf(accessed: April 2017)
46. Sindayikengera, S. and Xia, W.S. 2006. Nutritional evaluation of caseins and whey proteins and their hydrolysates from Protamex. Journal of Zhejiang University Science,7(2):90-98.
47. Smithers, G.W. 2008. Whey and whey proteins--From 'gutter-to-gold'. International dairy journal,18(7):695-704.
48. Tholstrup, S., Salomonsen, T., Ipsen, R., Clark, R. and  Rolin, C. 2007. Zeta potential of pectin-stabilised casein aggregates in acidified milk drinks. International Dairy Journal,17: 302–307.
49. Torre, L., Tamime, A. Y. and Muir, D.D.2003. Rheology and sensory profiling of set-type fermented milks made with different commercial probiotic and yoghurt starter cultures. International journal of  Dairy technology, 56(3): 163-170.
50. Tsevdou M, Eleftheriou E and Taoukis P, 2013. Ttransglutaminase treatment of thermally and high pressure processed milk; Effects on the properties and storage stability of set yoghurt, innovative. Food Science and Emerging Technologies 17: 144-152.
51. Walstra, P. Colloidal interactions. 2003. In: Walstra P editor. Physical Chemistry of Foods. New York:Marcel Dekker Inc; 2003. p 437–476.
52. Wroblewska, B., Ko1akowski, P., Pawlikowska, K., Troszynska, A. and
54.  Kaliszewska, A. 2009. Influence of the addition of transglutaminase on the immunoreactivity of milk proteins and sensory quality of kefir. Food Hydrocolloids, 23:2434-2445.
55. Ye, A. 2010. Functional properties of milk protein concentrates: Emulsifying properties, adsorption and stability of emulsions. International Dairy Journal, 21:14-20.52. Yüksel, Z. and  Erdem, Y.K. 2010. The influence of transglutaminase treatment on functional properties of set yoghurt. International jouranal of Dairy Technology, 63.86-97.
56.  
57.