نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

4 استادیار، گروه فرآوری مواد غذایی، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران

چکیده

در این پژوهش بهینه‌یابی فرمولاسیون دونات فاقد گلوتن و تأثیر افزودن صمغ‌های زانتان، گوار و آنزیم ترانس‌گلوتامیناز و اثرات متقابل آنها بررسی شد. ترکیبات متغیر هرکدام با مقدار صفر تا 2 درصد وزنی آرد به فرمول دونات فاقد گلوتن اضافه شدند. با استفاده از طرح آماری مخلوط، نقطۀ بهینۀ فرمول براساس ویژگی‌های میزان جذب روغن، تخلخل، حجم مخصوص، رنگ پوسته و سفتی بافت بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین جذب روغن در بالاترین سطح آنزیم و در غیاب صمغ‌ها رخ داد، در کمینه مقادیر صمغ گوار و آنزیم و بیشینه مقدار صمغ زانتان کمترین جذب روغن اتفاق افتاد. ترانس‌گلوتامیناز با ایجاد اتصالات عرضی بین پروتئین‌های آرد برنج، آرد سیب‌زمینی و کنسانترۀ پروتئینی سویا و تشکیل شبکۀ پروتئینی، زانتان با ایجاد حالت ویسکوالاستیک و گوار با اعمال ویژگی‌های بین سطحی به‌ترتیب باعث افزایش تخلخل و حجم مخصوص دونات‌ها شدند. در برهم‌کنش بین ترکیبات، افزایش مقادیر صمغ گوار منجر‌به روشن‌ترشدن رنگ دونات‌ها شد. بررسی آزمون سفتی بافت نشان داد نمونۀ بدون آنزیم حاوی هر دو صمغ دارای بیشترین سفتی است. این امر به افزایش ویسکوزیته توسط اثرات هم‌افزایی این دو صمغ برمی‌گردد. با افزودن آنزیم و ایجاد شبکۀ پروتئینی نرمی بافت بیشتر شد. نتایج این پژوهش نشان داد که فرمول حاوی هر سه ترکیب به‌خوبی می‌تواند شبکۀ پروتئینی را در دونات فاقد گلوتن شبیه‌سازی کند. طبق آنالیز آماری و بهینه‌یابی انجام‌شده، نمونۀ حاوی 0/98 درصد صمغ زانتان، 0/44 درصد صمغ گوار و 58/0 درصد آنزیم ترانس‌گلوتامیناز بهترین فرمول شناخته شد.

کلیدواژه‌ها

AACC. (2000). Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists (10th ed.): American Association of Cereal Chemists.

Aguilar, N., Albanell, E., Miñarro, B., & Capellas, M. (2015). Chickpea and tiger nut flours as alternatives to emulsifier and shortening in gluten-free bread. LWT - Food Science and Technology, 62(1Part 1), 225-232. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.12.045

Alipore, M., Kashani Nezhad, M., Maghsudlo, Y., & Jafari, M. (2009). Effect of carrageenan, oil temperature and frying time on oil absorption in fried potato products. Iranian Food Science And Technology Research Journal, 5(1), 21-27, (in Persian).

Arozarena, I., Bertholo, H., Empis, J., Bunger, A., & Sousa, I. (2001). Study of the total replacement of egg by white lupine protein, emulsifiers and xanthan gum in yellow cakes. European Food Research and Technology, 213(4-5), 312-316. doi: https://doi.org/10.1007/s002170100391

Arunepanlop, B., Morr, C., Karleskind, D., & Laye, I. (1996). Partial replacement of egg white proteins with whey proteins in angel food cakes. Journal of Food Science, 61(5), 1085-1093. doi:https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1996.tb10937.x

Bárcenas, M. a. E., Benedito, C., & Rosell, C. M. (2004). Use of hydrocolloids as bread improvers in interrupted baking process with frozen storage. Food Hydrocolloids, 18(5), 769-774. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2003.12.003

Barcenas, M. E., & Rosell, C. M. (2005). Effect of HPMC addition on the microstructure, quality and aging of wheat bread. Food Hydrocolloids, 19(6), 1037-1043. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2005.01.005

Blades, M. (1997). Food allergies and intolerances: an update. Nutrition & Food Science, 97(4), 146-151. doi:https://doi.org/10.1108/00346659710

Dueik, V., Robert, P., & Bouchon, P. (2010). Vacuum frying reduces oil uptake and improves the quality parameters of carrot crisps. Food Chemistry, 119(3), 1143-1149. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.027

Fazeli, A. (2012). Evaluation oil-in-water emulsions properties stabilized by Lepidium sativum seed gum and whey protein concentrate. (Unpublished master's thesis), Quchan Islamic Azad University, (in Persian),

Garmakhany, A. D., Mirzaei, H., Maghsudlo, Y., Kashaninejad, M., & Jafari, S. (2014). Production of low fat french-fries with single and multi-layer hydrocolloid coatings. Journal of Food Science and Technology, 51(7), 1334-1341. doi:https://doi.org/10.1007/s13197-012-0660-9

Gerrard, J., Fayle, S., Wilson, A., Newberry, M., Ross, M., & Kavale, S. (1998). The effect of microbial transglutaminase on dough properties and crumb strength of white pan bread. Journal of Food Science, 63(3), 472-475.

Gray, J., & Bemiller, J. (2003). Bread staling: molecular basis and control. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2(1), 1-21. doi:https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2003.tb00011.x

Guarda, A., Rosell, C., Benedito, C., & Galotto, M. (2004). Different hydrocolloids as bread improvers and antistaling agents. Food Hydrocolloids, 18(2), 241-247. doi:https://doi.org/10.1016/S0268-005X(03)00080-8

Haralick, R. M., & Shanmugam, K. (1973). Textural features for image classification. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics(6), 610-621. doi:http://dx.doi.org/10.1109/TSMC.1973.4309314

Karim, A. A., Norziah, M., & Seow, C. (2000). Methods for the study of starch retrogradation. Food Chemistry, 71(1), 9-36. doi:https://doi.org/10.1016/S0308-8146(00)00130-8

Kaur, M., Sandhu, K. S., Arora, A., & Sharma, A. (2015). Gluten free biscuits prepared from buckwheat flour by incorporation of various gums: Physicochemical and sensory properties. LWT - Food Science and Technology, 62(1, Part 2), 628-632. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.02.039

Kim, J., Choi, I., Shin, W.-K., & Kim, Y. (2015). Effects of HPMC (Hydroxypropyl methylcellulose) on oil uptake and texture of gluten-free soy donut. LWT-Food Science and Technology, 62(1Part2), 620-627. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.03.039

Kokelaar, J. J. (1994). Physics of breadmaking. (Doctoral dissertation), Kokelaar, Agricultural University, Wageningen, The Netherlands. Retrieved from http://edepot.wur.nl/202247

Kuraishi, C., Yamazaki, K., & Susa, Y. (2001). Transglutaminase: its utilization in the food industry. Food Reviews International, 17(2), 221-246. doi:https://doi.org/10.1081/FRI-100001258

Lorenzen, P. C., Neve, H., Mautner, A., & Schlimme, E. (2002). Effect of enzymatic cross‐linking of milk proteins on functional properties of set‐style yoghurt. International Journal of Dairy Technology, 55(3), 152-157. doi:https://doi.org/10.1046/j.1471-0307.2002.00065.x

Mandala, I., Kapetanakou, A., & Kostaropoulos, A. (2008). Physical properties of breads containing hydrocolloids stored at low temperature: II-Effect of freezing. Food Hydrocolloids, 22(8), 1443-1451. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2007.09.003

Marco, C., Pérez, G., Ribotta, P., & Rosell, C. M. (2007). Effect of microbial transglutaminase on the protein fractions of rice, pea and their blends. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87(14), 2576-2582. doi:https://doi.org/10.1002/jsfa.3006

Marcoa, C., & Rosell, C. M. (2008). Effect of different protein isolates and transglutaminase on rice flour properties. Journal of Food Engineering, 84(1), 132-139. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.05.003

Moore, M. M., Heinbockel, M., Dockery, P., Ulmer, H., & Arendt, E. K. (2006). Network formation in gluten‐free bread with application of transglutaminase. Cereal Chemistry, 83(1), 28-36. doi:https://doi.org/10.1094/CC-83-0028

Murray, J. A. (1999). The widening spectrum of celiac disease. The American Journal of Clinical Nutrition, 69(3), 354-365. doi:https://doi.org/10.1093/ajcn/69.3.354

Peshin, A. (2001). Characterization of starch isolated from potato tubers (Solanum tuberosum L.). Journal of Food Science and Technology, 38(5), 447-449.

Purlis, E., & Salvadori, V. O. (2009). Modelling the browning of bread during baking. Food Research International, 42(7), 865-870. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2009.03.007

Rehman, S.-u., Paterson, A., Hussain, S., Murtaza, M. A., & Mehmood, S. (2007). Influence of partial substitution of wheat flour with vetch (Lathyrus sativus L) flour on quality characteristics of doughnuts. LWT-Food Science and Technology, 40(1), 73-82. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.09.015

Rodge, A., Sonkamble, S., Salve, R., & Hashmi, S. (2012). Effect of hydrocolloid (guar gum) incorporation on the quality characteristics of bread. Journal of Food Process Technology, 3(2), 120-133. doi:https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000136

Sakhale, B. K., Badgujar, J. B., Pawar, V. D., & Sananse, S. L. (2011). Effect of hydrocolloids incorporation in casing of samosa on reduction of oil uptake. Journal of Food Science and Technology, 48(6), 769. doi:https://doi.org/10.1007/s13197-011-0333-0

Schuppan, D., Junker, Y., & Barisani, D. (2009). Celiac disease: from pathogenesis to novel therapies. Gastroenterology, 137(6), 1912-1933. doi:https://doi.org/10.1053/j.gastro.2009.09.008

Shin, M., Gang, D.-O., & Song, J.-Y. (2010). Effects of protein and transglutaminase on the preparation of gluten-free rice bread. Food Science and Biotechnology, 19(4), 951-956. doi:https://doi.org/10.1007/s10068-010-0133-8

SirichoNworraNit, S., Intasen, P., & AngNawut, C. (2016). Quality of Donut Supplemented with Hom Nin Rice Flour. World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering, 10(7), 443-446. doi:https://doi.org/10.5281/zenodo.1125777

Sumnu, G., Koksel, F., Sahin, S., Basman, A., & Meda, V. (2010). The effects of xanthan and guar gums on staling of gluten‐free rice cakes baked in different ovens. Internationa Journal of Food Science & Technology, 45(1), 87-93. doi:https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2009.02107.x

Sun, D.-W. (2011). Computer vision technology for food quality evaluation: Academic Press.

Tan, K., & Mittal, G. (2006). Physicochemical properties changes of donuts during vacuum frying. International Journal of Food Properties, 9(1), 85-98. doi:https://doi.org/10.1080/10942910500473947

Ziobro, R., Korus, J., Witczak, M., & Juszczak, L. (2012). Influence of modified starches on properties of gluten-free dough and bread. Part II: Quality and staling of gluten-free bread. Food Hydrocolloids, 29(1), 68-74. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.02.009

Zolfaghari, Z. S. (2010). Effect of Formulation, Perfrying Treatment on Physicochemical Properties of Donut and Application of Fuzzy Regression on Sensory Evaluation of Product. (Unpublished master's thesis), Faulty of Agriculture, Ferdowsi University of Mahhad, (in Persian),