نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

3 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

4 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد، تکنولوژی تولید فراورده‌های نوین لبنی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

چکیده

در این تحقیق اجزاء مخلوط ماست تازۀ کم‌چرب حاوی صمغ دانۀ بالنگو مدل‌سازی و بهینه‌یابی شد. برای‌این‌منظور ابتدا متغیرهای مستقل مقادیر صمغ دانۀ بالنگو (0 تا 0/1 درصد) و چربی (0 تا 2 درصد) به روش کاملاً تصادفی در قالب طرح مرکب مرکزی مدل‌سازی شدند و هریک از متغیرهای پاسخ (آب‌اندازی، pH، امتیاز طعم، رنگ، بافت و پذیرش کلی) در قالب مدل رگرسیون چندجمله‌ای به‌صورت تابعی از متغیرهای مستقل ارائه شدند. نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش ‌صمغ دانۀ بالنگو آب‌اندازی و pH نمونه‌ها کاهش و امتیاز طعم و مزه، بافت، رنگ و پذیرش کلی نمونه‌ها افزایش یافت. افزایش چربی نیز فقط منجربه‌کاهش آب‌انداری نمونه‌ها شد. سپس مدل‌های به‌دست‌آمده، توسط الگوریتم ازدحام ذرات چندهدفه و الگوریتم بهینه‌یابی عددی به روش سطح پاسخ، بهینه گردید، به‌طوری‌که آب‌اندازی حداقل و امتیازهای طعم، بافت و پذیرش کلی حداکثر درنظرگرفته شدند. نتایج مقایسۀ میانگین سه‌نقطۀ بهینۀ به‌دست‌آمده از دو الگوریتم نشان داد که به‌طورکلی در بهینه‌یابی اجزاء مخلوط ماست کم‌چرب حاوی صمغ دانۀ بالنگو، الگوریتم ازدحام ذرات چندهدفه از عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم بهینه‌یابی عددی به روش سطح پاسخ برخوردار است. میانگین میزان بهینۀ صمغ دانۀ بالنگو و چربی در روش الگوریتم ازدحام ذرات چندهدفه به‌ترتیب 0/85 و 1 درصد و در روش الگوریتم بهینه‌یابی عددی به روش سطح پاسخ 0/89 و 1/94 درصد به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

امیری‌عقدایی، س.، اعلمی، م.، خمیری, م.، و رضایی، ر. (1389). تاثیر استفاده از موسیلاژ دانه ریحان بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، حسی و رئولوژیکی ماست کم چرب. فرآوری و نگهداری مواد غذایی، 2(4)، 1.
بهرام پرور، م.، حدادخداپرست، م.، و رضوی، س. (1387، مهر). کاربرد ترکیبات هیدروکلوئیدی دانه بالنگو شیرازی، ثعلب پنجه ای و کربوکس یمتیل سلولز به عنوان پایدار کننده در فرمولاسیون بستنی. ارائه‌شده در هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI18-NCFOODI18_178.html
بهنیا، آ.، کاراژیان، ح.، نیازمند، ر.، و نافچی، ع. م. (1393). تأثیر صمغ دانه شاهی بر خواص رئولوژیکی و بافتی ماست کم‌چرب. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 3(3)ف 255-266. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2014.10.23.335
حسینی، و. س.، نجفی‌نجفی، م.، محمدی‌ثانی، ع.، و کوچکی، آ. (1392). بررسی اثر صمغ دانه بالنگو شیرازی و پروتئین آب پنیر بر پایداری امولسیون روغن در آب. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 2(2)، 109-120. doi:https://doi.osg/10.22101/JRIFST.2013.09.16.221
رزمخواه‌شریبانی، س.، رضوی، س. ع.ف بهزادف خ.ف و مظاهری‌تهرانی، م. (1389). بررسی تاثیر استفاده از پکتین, صمغ دانه های مرو و ریحان بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی ماست چکیده بدون چربی. پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران، 6(1)، 33-45. doi:https://doi.org/10.22067/ifstrj.v6i1.4026
ریگی، ص.، شریفی، ا.، ریگی، م.، و اپوز، م. (1392، آبان). بررسی پارامترهای سنتیکی خشک کردن ژل آلوئه ورا با استفاده از پیش تیمارهای اسمزی و مایکروویو. ارائه‌شده در بیست و یکمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI21-NCFOODI21_693.html
سازمان ‌ملی ‌استاندارد ایران [ISIRI]. 1385. شیر و فرآورده‌های آن-تعیین اسیدیته و pH-روش آزمون.  استاندارد ملی ایران، شمارۀ 2852، چاپ اول. برگرفته از  http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=34479
سازمان ‌ملی ‌استاندارد ایران [ISIRI]. 13989. ماست-ویژگی‌ها و روش‌های آزمون.  استاندارد ملی ایران، شمارۀ 695، تجدیدنظر پنجم. برگرفته از  http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=52740
سخاوتی‌زاده، س.، و صادق‌زاده‌فر، ش. (1392). تاثیر صمغ گوار به عنوان جایگزین چربی بر برخی خصوصیات شیمیایی و حسی ماست کم چرب. نوآوری در علوم و فناوری غذایی (علوم و فناوری غذایی5(2 (پیاپی 16))، 29-38.
لطفی‌زاده‌دهکردی، س.، شاکریانف ا.، و محمدی‌نافچی، ع. (1392، آبان). بررسی تأثیر عصاره گیاه شنگ (Salsify Plant) بر میزان ویسکوزیته و ماندگاری ماست. ارائه‌شده در بیست و یکمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI21-NCFOODI21_1599.html
محمودی، م.، رفتنی‌امیری، ز.، و علیمی، م. (1390، آذر). ارزیابی تاثیر مالتودکسترین به عنوان جایگزین چربی بر روی کیفیت ماست کم چرب. ارائه‌شده در بیستمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI20-NCFOODI20_416.html
یدملت، م.، جوینده، ح.، و حجتی، م. (1396). مقایسه برخی خواص فیزیکوشیمیایی و حسی ماست همزده کم‌چرب حاوی صمغ دانه بالنگو شیرازی و صمغ فارسی. علوم و صنایع غذایی ایران، 14(72)، 131-326.
Al-Kadamany, E., Khattar, M., Haddad, T., & Toufeili, I. (2003). Estimation of shelf-life of concentrated yogurt by monitoring selected microbiological and physicochemical changes during storage. LWT - Food Science and Technology, 36(4), 407-414. doi:https://doi.org/10.1016/S0023-6438(03)00018-5
Alghooneh, A., Razavi, S. M. A., & Kasapis, S. (2019). Classification of hydrocolloids based on small amplitude oscillatory shear, large amplitude oscillatory shear, and textural properties. Journal of Texture Studies, 50(6), 520-538. doi:https://doi.org/10.1111/jtxs.12459
Amiri Aghdaei, S., Aalami, M., Khomeiri, M., & Rezaei, R. (2010). Effect of Basil seed mucilage (Ocimum basilicum L.) on the physicochemical and sensory characteristics of low fat yogurt. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 2(4), 1-7.  (in Persian)
Aziznia, S., Khosrowshahi, A., Madadlou, A., & Rahimi, J. (2008). Whey Protein Concentrate and Gum Tragacanth as Fat Replacers in Nonfat Yogurt: Chemical, Physical, and Microstructural Properties. Journal of Dairy Science, 91(7), 2545-2552. doi:https://doi.org/10.3168/jds.2007-0875
Bahram Parvar, M., Haddad Khodaparast, M. H., & Razavi, S. M. A. (2008, October). Application of Hydrochloric Compounds of Balango Shirazi Seed, Talab Panjai and Carboxy Methyl Cellulose as Stabilizers in Ice Cream Formulation. Paper presented at the 18th National Congress of Food Science and Technology. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI18-NCFOODI18_178.html (in Persian)
Baig, M. I., & Prasad, V. (1996). Effect of incorporation of cottage cheese whey solids and Bifidobacterium bifidum in freshly made yogurt. Journal of Dairy Research, 63(3), 467-473. doi:https://doi.org/10.1017/S0022029900031976
Behnia, A., Karazhiyan, H., Niazmand, R., & Mohammadi, N. A. (2014). Effect of Cress seed gum on rheological and textural properties of lowfat yoghurt. Research and Innovation in Food Science and Technology, 3(3), 255-266. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2014.10.23.335 (in Persian)
El-Sayed, E., Abd El-Gawad, I., Murad, H., & Salah, S. (2002). Utilization of laboratory-produced xanthan gum in the manufacture of yogurt and soy yogurt. European Food Research and Technology, 215(4), 298-304. doi:https://doi.org/10.1007/s00217-002-0551-9
Guggisberg, D., Cuthbert-Steven, J., Piccinali, P., Bütikofer, U., & Eberhard, P. (2009). Rheological, microstructural and sensory characterization of low-fat and whole milk set yoghurt as influenced by inulin addition. International Dairy Journal, 19(2), 107-115. doi:https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2008.07.009
Guven, M., Yasar, K., Karaca, O. B., & Hayaloglu, A. A. (2005). The effect of inulin as a fat replacer on the quality of set-type low-fat yogurt manufacture. International Journal of Dairy Technology, 58(3), 180-184. doi:https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2005.00210.x
Hosseini, V. S., Najaf Najafi, M., Mohammadi Sani, A., & Koocheki, A. (2013). Effect of Lallemantia royleana seed gum and whey protein concentrate on stability of oil-in-water emulsion. Research and Innovation in Food Science and Technology, 2(2), 109-120. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2013.09.16.221 (in Persian)
Iranian National Standardization Organization [ISIRI]. (2006). Milk and milk product-Determination of titrable acidity and value pH-Test method. (ISIRI Standard No. 2852, 1st. Edition). Retrieved from http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=34479 (in Persian)
Iranian National Standardization Organization [ISIRI]. (2019). Yoghurt-Specifications and test methods. (ISIRI Standard No.695, 5th Revision). Retrieved from http://standard.isiri.gov.ir/StandardView.aspx?Id=52740 (in Persian)
Jaros, D., & Rohm, H. (2003). The rheology and textural properties of yoghurt. In B. McKenna (Ed.), Texture in food (Vol. 1, Semi-solid Foods): CRC Press, New York, NY.
Liu, J., Guan, X., Zhu, D., & Sun, J. (2008). Optimization of the enzymatic pretreatment in oat bran protein extraction by particle swarm optimization algorithms for response surface modeling. LWT - Food Science and Technology, 41(10), 1913-1918. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2008.02.013
Lotfizadeh Dehkordi, S., Shakrian, A., & Mohammadi Nafchi, A. (2013, October). Investigating the effect of plant extract on viscosity and Salsify Plant. Paper presented at the 21st National Congress of Food Science and Technology. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI21-NCFOODI21_1599.html (in Persian)
Mahmoudi, M. J., Amiri Raftani, Z., & Alimi, M. (2013, November). Evaluation of the effect of maltodextrin as a fat substitute on low-fat yogurt quality. Paper presented at the 20th National Congress of Food Science and Technology. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI20-NCFOODI20_416.html (in Persian)
Mohammad Amini, A. (2007). Extraction optimization of Balangu seed gum and effect of Balangu seed gum on the rheological and sensory properties of Iranian flat bread. (Unpublished mastre's thesis), Ferdowsi University of Mashhad, Iran
Razmkhah Sharbiani, S., Razavi, S. M. A., Behzad, K., & Mazaheri Tehrani, M. (2010). The Effect of Pectin, Sage Seed Gum and Basil Seed Gum on Physicochemical and Sensory Characteristics of Non Fat Concentrated Yoghurt. Iranian Journal of Food Science and Technology Research, 6(1), 27-36. (in Persian)
Rigi, P., Sharifi, A., Rigi, M., & Opus, m. (2013, October). Investigation of the synthetic parameters of drying aloe vera gel using pre-osmotic and microwave pre-treatments. Paper presented at the 21st National Congress of Food Science and Technology. https://www.civilica.com/Paper-NCFOODI21-NCFOODI21_693.html (in Persian)
Rudan, M. A., Barbano, D. M., Guo, M. R., & Kindstedt, P. S. (1998). Effect of the Modification of Fat Particle Size by Homogenization on Composition, Proteolysis, Functionality, and Appearance of Reduced Fat Mozzarella Cheese1. Journal of Dairy Science, 81(8), 2065-2076. doi:https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(98)75781-9
Sahan, N., Yasar, K., & Hayaloglu, A. A. (2008). Physical, chemical and flavour quality of non-fat yogurt as affected by a β-glucan hydrocolloidal composite during storage. Food Hydrocolloids, 22(7), 1291-1297. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2007.06.010
Sakhavatizadeh, S., & Sadeghzadeh Far, S. (2013). The effect of guar gum as a fat substitute on some chemical and sensory properties of low-fat yogurt. Food Science and Technology (Food Science and Technology), 5(2(16)), 29-38. (in Persian)
Sandoval-Castilla, O., Lobato-Calleros, C., Aguirre-Mandujano, E., & Vernon-Carter, E. J. (2004). Microstructure and texture of yogurt as influenced by fat replacers. International Dairy Journal, 14(2), 151-159. doi:https://doi.org/10.1016/S0958-6946(03)00166-3
Tamime, A. Y., Barrantes, E., & Sword, A. M. (1996). The effect of starch based fat substitutes on the microstructure of set-style yogurt made from reconstituted skimmed milk powder. International Journal of Dairy Technology, 49(1), 1-10. doi:https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.1996.tb02612.x
Tamime, A. Y., & Robinson, R. K. (1999). Yoghurt-Science and Technology: John Wiley & Sons, Ltd.
Trachoo, N., & Mistry, V. V. (1998). Application of Ultrafiltered Sweet Buttermilk and Sweet Buttermilk Powder in the Manufacture of Nonfat and Low Fat Yogurts1. Journal of Dairy Science, 81(12), 3163-3171. doi:https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(98)75882-5
Walstra, P., Geurts, T. J., Noomen, A., Jellema, A., & Boekel, M. A. J. S. v. (1999). Dairy Technology : Principles of Milk. Properties and Processes. New York: Marcel Dekker.
Yad Mellat, M., Joyandeh, H., & Hojjati, M. (2017). Comparison of some physiochemical and sensory properties of low-fat stirred yogurt containing Persian and Balangu-Shirazi gums Iranian Food Science and Technology, 14(72), 131-326. (in Persian)
Yang, X. (2010). Particle Swarm Optimization Engineering Optimization (pp. 203-211)