نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

3 استادیار، گروه کروماتوگرافی، پژوهشکده جهاد کشاورزی ارومیه، ارومیه، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22101/jrifst.2020.212043.1133

چکیده

پودر کاکائو و شکلات یکی از محبوب‌ترین ترکیبات مورداستفاده در محصولات غذایی می‌باشند. عطروطعم این محصولات در محبوبیت و مقبولیت مصرف‌کننده نقش مهمی دارد. پیرازین‌ها جزء ترکیبات اصلی گروه هتروسیکلیک، مواد فرار و اجزای کلیدی بو در عطر کاکائو می‌باشند. جهت ارزیابی اثر مراحل فرایند تولید پودر کاکائو در ایجاد ترکیبات با رایحة مطلوب، از تمام مراحل خط تولید پودر کاکائوی حاصل از دانة کامرون، نمونه‌برداری شد و نمونه‌ها با روش کروماتوگرافی گازی طیف‌سنجی جرمی مورد تحلیل و آنالیز قرار گرفتند. نتایج نشان دادند مرحلۀ آلکالیزاسیون جزء مراحل مهم و تأثیرگذار روی عطروطعم پودر کاکائو می‌باشد؛ لذا در ادامه، اثر سه نوع قلیا (سود، کربنات پتاسیم و بی‌کربنات آمونیوم) در غلظت‌های مختلف موردبررسی قرار گرفتند. داده‌ها بیان کردند که میزان مقادیر پلی‌فنول‌کل و آلکیل‌پیرازین‌های موردمطالعه، به‌طور معنی‌داری تغییر یافته است. پودر قلیایی‌نشده، مقادیر پلی‌فنول و نسبت تترامتیل‌پیرازین به تری‌متیل‌پیرازین (TrMP/TMP) بیشتری نسبت به پودر کاکائوی قلیایی‌شده، داشت. علاوه‌بر این، در نمونه‌های کاکائوی قلیایی، مقادیر پلی‌فنول و آلکیل‌پیرازین با افزایش غلظت قلیا کاهش یافتند. در غلظت یکسان، قلیاییت با محلول سود پلی‌فنول و نسبت TrMP/TMP بالاتر، اما آلکیل‌پیرازین پایین‌تری در مقایسه با قلیاییت با محلول کربنات پتاسیم تولید کرد. پودر کاکائو با قلیاییت سبک به‌وسیلة محلول کربنات پتاسیم با pH معادل 6/89، بالاترین مقدار آلکیل‌پیرازین را تولید کرد.

کلیدواژه‌ها

سازمان‌ ملی ‌استاندارد ایران [ISIRI]. (1393). پودر کاکائو-ویژگی‌ها و روش‌های آزمون. (استاندارد ملی ایران، شمارۀ 383، تجدیدنظر چهارم)، برگفته از http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=41133

Afoakwa, E. O., Paterson, A., Fowler, M., & Ryan, A. (2008). Flavor formation and character in cocoa and chocolate: a critical review. Critical reviews in food science and nutrition, 48(9), 840-857. doi:https://doi.org/10.1080/10408390701719272

Aprotosoaie, A. C., Luca, S. V., & Miron, A. (2016). Flavor chemistry of cocoa and cocoa products—an overview. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 15(1), 73-91. doi:https://doi.org/10.1111/1541-4337.12180

Bonvehí, J. S., & Coll, F. V. (2000). Evaluation of purine alkaloids and diketopiperazines contents in processed cocoa powder. European Food Research and Technology, 210(3), 189-195. doi:https://doi.org/10.1007/PL00005510

Crafack, M., Keul, H., Eskildsen, C. E., Petersen, M. A., Saerens, S., Blennow, A., . . . Heimdal, H. (2014). Impact of starter cultures and fermentation techniques on the volatile aroma and sensory profile of chocolate. Food Research International, 63, 306-316.doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.04.032

Davies, C. G. A., & Labuza, T. P. (1997). The Maillard reaction: application to confectionery products. Confectionery science, 33, 35-66.

Farah, D. M. H., & Zaibunnisa, A. H. (2012). Optimization of cocoa beans roasting process using response surface methodology based on concentration of pyrazine and acrylamide.

Giacometti, J., Jolić, S. M., & Josić, D. (2015). Cocoa processing and impact on composition. In Processing and impact on active components in food (pp. 605-612): Elsevier.

Gültekin-Özgüven, M., Berktaş, I., & Özçelik, B. (2016). Change in stability of procyanidins, antioxidant capacity and in-vitro bioaccessibility during processing of cocoa powder from cocoa beans. LWT-Food Science and Technology, 72, 559-565. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.065

Hashim, L., & Chaveron, H. (1994). Extraction and determination of methylpyrazines in cocoa beans using coupled steam distillation-microdistillator. Food Research International, 27(6), 537-544. doi:https://doi.org/10.1016/0963-9969(94)90139-2

Huang, Y., & Barringer, S. A. (2010). Alkylpyrazines and other volatiles in cocoa liquors at pH 5 to 8, by selected ion flow tube‐mass spectrometry (SIFT‐MS). Journal of food science, 75(1), C121-C127. doi:https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2009.01455.x

Iranian National Standardization Organization. (2014). Cocoa powder - Specifications and test methods. (ISIRI Standard No. 383, 4th. Revision). Retrieved from http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=41133 (in Persian)

Jinap, S., Jamilah, B., & Nazamid, S. (2004a). Effect of polyphenol concentration on pyrazine formation during cocoa liquor roasting. Food chemistry, 85(1), 73-80. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.06.005

Jinap, S., Jamilah, B., & Nazamid, S. (2004b). Sensory properties of cocoa liquor as affected by polyphenol concentration and duration of roasting. Food Quality and Preference, 15(5), 403-409. doi:https://doi.org/10.1016/S0950-3293(03)00097-1

Jinap, S., Rosli, W. W., Russly, A., & Nordin, L. (1998). Effect of roasting time and temperature on volatile component profiles during nib roasting of cocoa beans (Theobroma cacao). Journal of the Science of Food and Agriculture, 77(4), 441-448. doi:https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(199808)77:43.0.CO;2-%23

Kim, H., & Keeney, P. G. (1984). (‐)‐Epicatechin content in fermented and unfermented cocoa beans. Journal of food science, 49(4), 1090-1092. doi:https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1984.tb10400.x

Koehler, P. E., & Odell, G. V. (1970). Factors affecting the formation of pyrazine compounds in sugar-amine reactions. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 18(5), 895-898. doi:https://doi.org/10.1021/jf60171a041

Kongor, J. E., Hinneh, M., Van de Walle, D., Afoakwa, E. O., Boeckx, P., & Dewettinck, K. (2016). Factors influencing quality variation in cocoa (Theobroma cacao) bean flavour profile—A review. Food Research International, 82, 44-52. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.01.012

Kothe, L., Zimmermann, B. F., & Galensa, R. (2013). Temperature influences epimerization and composition of flavanol monomers, dimers and trimers during cocoa bean roasting. Food chemistry, 141(4), 3656-3663.  doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.06.049

Li, Y., Zhu, S., Feng, Y., Xu, F., Ma, J., & Zhong, F. (2014). Influence of alkalization treatment on the color quality and the total phenolic and anthocyanin contents in cocoa powder. Food Science and Biotechnology, 23(1), 59-63. doi:https://doi.org/10.1007/s10068-014-0008-5

Liu, L., Cao, J., Huang, J., Cai, Y., & Yao, J. (2010). Extraction of pectins with different degrees of esterification from mulberry branch bark. Bioresource technology, 101(9), 3268-3273. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.12.062

Mazor Jolić, S., Radojčić Redovniković, I., Marković, K., Ivanec Šipušić, Đ., & Delonga, K. (2011). Changes of phenolic compounds and antioxidant capacity in cocoa beans processing. International journal of food science & technology, 46(9), 1793-1800. doi:https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2011.02670.x

Miller, K. B., Hurst, W. J., Payne, M. J., Stuart, D. A., Apgar, J., Sweigart, D. S., & Ou, B. (2008). Impact of alkalization on the antioxidant and flavanol content of commercial cocoa powders. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(18), 8527-8533. doi:https://doi.org/10.1021/jf801670p

Nair, K. P. (2010). The agronomy and economy of important tree crops of the developing world: Elsevier.

Niemenak, N., Rohsius, C., Elwers, S., Ndoumou, D. O., & Lieberei, R. (2006). Comparative study of different cocoa (Theobroma cacao L.) clones in terms of their phenolics and anthocyanins contents. Journal of Food Composition and Analysis, 19(6-7), 612-619. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfca.2005.02.006

Rodriguez-Campos, J., Escalona-Buendía, H. B., Orozco-Avila, I., Lugo-Cervantes, E., & Jaramillo-Flores, M. E. (2011). Dynamics of volatile and non-volatile compounds in cocoa (Theobroma cacao L.) during fermentation and drying processes using principal components analysis. Food Research International, 44(1), 250-258. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.10.028

Rodríguez, P., Pérez, E., & Guzmán, R. (2009). Effect of the types and concentrations of alkali on the color of cocoa liquor. Journal of the Science of Food and Agriculture, 89(7), 1186-1194. doi:https://doi.org/10.1002/jsfa.3573

Schultz, T. H., Flath, R. A., Mon, T. R., Eggling, S. B., & Teranishi, R. (1977). Isolation of volatile components from a model system. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 25(3), 446-449. doi:https://doi.org/10.1021/jf60211a038

Serra Bonvehí, J., & Ventura Coll, F. (2002). Factors affecting the formation of alkylpyrazines during roasting treatment in natural and alkalinized cocoa powder. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(13), 3743-3750. doi:https://doi.org/10.1021/jf011597k

Van Boekel, M. (2006). Formation of flavour compounds in the Maillard reaction. Biotechnology advances, 24(2), 230-233. doi:https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2005.11.004

Yaylayan, V. A., Ismail, A. A., & Mandeville, S. (1993). Quantitative determination of the effect of pH and temperature on the keto form of D-fructose by FT IR spectroscopy. Carbohydrate research, 248, 355-360. doi:https://doi.org/10.1016/0008-6215(93)84141-R

Ziegleder, G. (2009). Flavour development in cocoa and chocolate. Industrial chocolate manufacture and use, 4, 169-191. doi:https://doi.org/10.1002/9781444301588.ch8

Zyzelewicz, D., Budryn, G., Oracz, J., Antolak, H., Kregiel, D., & Kaczmarska, M. (2018). The effect on bioactive components and characteristics of chocolate by functionalization with raw cocoa beans. Food Res Int, 113, 234-244. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.07.017