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 پژوهشی شیمی تجزیه-کروماتوگرافی، جهاد دانشگاهی آذربایجان غربی، ارومیه، ایران

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

چکیده

کاکائو یک محصول مهم در جهان بوده و مادۀ اولیۀ اصلی برای تولید پودر کاکائو و شکلات است. ارزش و کیفیت آن با ترکیبات عطروطعم منحصربه‌فرد و پیچیدۀ آن ارتباط دارد. مهم‌ترین این ترکیبات پیرازین‌ها هستند که به‌عنوان اجزای کلیدی عطروطعم کاکائو شناخته شده‌اند. ازآنجاکه بودادن یکی از مراحل مهم در فرایند تولید پودر کاکائو است، مطالعۀ حاضر جهت بررسی تأثیر دما (در سه سطح 120، 130 و 140 درجۀ سانتی‌گراد) و زمان (در سه سطح 20، 30 و 40 دقیقه) بودادن روی عطروطعم (آلکیل‌ پیرازین‌ها)، رنگ و ویژگی‌های حسی پودر کاکائو انجام شد. ترکیبات آلکیل‌ پیرازین توسط کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی مورد تحلیل و آنالیز قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با تغییر دما و زمان بودادن، شاخص قهوه‌ای‌شدن (OD460/OD525) (P0/05) و میزان آلکیل ‌پیرازین‌ها (0/01P) به‌طور معنی‌داری تغییر یافت. پودر کاکائوی بوداده‌شده در دمای 140 درجۀ سانتی‌گراد و زمان 40 دقیقه، بیشترین مقدار شاخص قهوه‌ای‌شدن، نسبت تترامتیل ‌پیرازین به تری‌متیل ‌پیرازین (TMP/TrMP) و امتیاز ارزیابی حسی را نسبت به سایر نمونه‌ها نشان داد.

کلیدواژه‌ها

  1. محمدى‌الستى، ف.، آصفی، ن.، ملکی، ر.، و سیدلوهریس، س. (1399). بررسی مواد آرومای مطلوب و ترکیبات پلی‌فنولی ‌کل در فرایند تولید پودر کاکائو. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذاییف 9(2)، 161-174. doi:https://doi.org/10.22101/jrifst.2020.212043.1133
  2. Afoakwa, E. O., Budu, A. S., Mensah-Brown, H., Takrama, J., & Ofosu-Ansah, E. (2014). Effect of roasting conditions on the browning index and appearance properties of pulp pre-conditioned and fermented cocoa (Theobroma Cacao) beans. J Nutr Health Food Sci, 2(1), 1-5. doi:http://dx.doi.org/10.15226/jnhfs.2014.00110
  3. 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
  4. Akinoso, R., & Adeyanju, J. A. (2012). Optimization of edible oil extraction from ofada rice Bran using response surface methodology. Food and Bioprocess Technology, 5, 1372-1378. doi:https://doi.org/10.1007/s11947-010-0456-8
  5. 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
  6. Beckett, S. T. (2009). Industrial Chocolate Manufacture and Use (4th Ed.): Blackwell Publishing Ltd.
  7. Bednarski, W. (1986). Principles of food technology. Olszt Ed Art, 175.
  8. Bonvehí, J. S. (2005). Investigation of aromatic compounds in roasted cocoa powder. European Food Research and Technology, 221(1), 19-29. doi:https://doi.org/10.1007/s00217-005-1147-y
  9. Bonvehi, J. S., & Coll, F. V. (1997). Evaluation of bitterness and astringency of polyphenolic compounds in cocoa powder. Food chemistry, 60(3), 365-370. doi:https://doi.org/10.1016/S0308-8146(96)00353-6
  10. 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(Part C), 306-316. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.04.032
  11. Dietrich, P., Stoll, M., Lederer, E., & Winter, M. (1964). Recherches sur aromes. Helvetica Chimica Acta, 47(6), 1581-1590.
  12. Farah, D., & Zaibunnisa, A. (2012). Optimization of cocoa beans roasting process using Response Surface Methodology based on concentration of pyrazine and acrylamide. International Food Research Journal, 19(4), 1355-1359.
  13. Harrington, W. L. (2011). The effects of roasting time and temperature on the antioxidant capacity of cocoa beans from Dominican Republic, Ecuador, Haiti, Indonesia, and Ivory Coast. (Master's thesis), University of Tennessee, Knoxville, Retrieved from https://trace.tennessee.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2045&context=utk_gradthes
  14. 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
  15. Hii, C. L., Menon, A. S., Chiang, C. L., & Sharif, S. (2017). Kinetics of hot air roasting of cocoa nibs and product quality. Journal of Food Process Engineering, 40(3), e12467. doi:https://doi.org/10.1111/jfpe.12467
  16. 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
  17. 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)77:4<441::AID-JSFA46>3.0.CO;2-%23
  18. 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
  19. Krähmer, A., Engel, A., Kadow, D., Ali, N., Umaharan, P., Kroh, L. W., & Schulz, H. (2015). Fast and neat–Determination of biochemical quality parameters in cocoa using near infrared spectroscopy. Food chemistry, 181, 152-159. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.02.084
  20. Krysiak, W. (2006). Influence of roasting conditions on coloration of roasted cocoa beans. Journal of Food Engineering, 77(3), 449-453. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.07.013
  21. Krysiak, W., Adamski, R., & Żyżelewicz, D. (2013). Factors affecting the color of roasted cocoa bean. Journal of Food Quality, 36(1), 21-31. doi:https://doi.org/10.1111/jfq.12009
  22. Krysiak, W., & Motyl-Patelska, L. (2006). Effects of air parameters on changes in temperature inside roasted cocoa beans. Acta Agrophysica, 7(1), 113-127.
  23. Lee, S.-Y., Yoo, S.-S., Lee, M.-J., Kwon, I.-B., & Pyun, Y.-R. (2001). Optimization of nibs roasting in cocoa bean processing with lotte-better taste and color process. Food Science and Biotechnology, 10(3), 286-293.
  24. Magi, E., Bono, L., & Di Carro, M. (2012). Characterization of cocoa liquors by GC–MS and LC–MS/MS: focus on alkylpyrazines and flavanols. Journal of mass spectrometry, 47(9), 1191-1197. doi:https://doi.org/10.1002/jms.3034
  25. Misnawi, J., & Teguh, W. (2010). Cocoa chemistry and technology: Lambert Academic Publishing.
  26. Mohamadi Alasti, F., Asefi, N., Maleki, R., & Seiiedlou Heris, S. S. (2020). The Evaluation of Desirable Aromatic Components and Polyphenolic Compounds in the Process of Cocoa Powder Production. Research and Innovation in Food Science and Technology, 9(2), 161-174. doi:https://doi.org/10.22101/JRIFST.2020.212043.1133 (in Persian)
  27. Nazaruddin, R., Suriah, A. R., Osman, H., Ayub, M. Y., Mamot, S., Lim, L. S., & NG, W. F. (2000). Caffein and theobromine levels in chocolate couverture and coating products. Malaysian journal of nutrition, 6(1), 55-63.
  28. Nebesny, E., & Rutkowski, J. (1998). Effect of roasting and secondary fermentation on cocoa bean enrichment. Polish journal of food and nutrition sciences, 48(3), 437-445.
  29. Oracz, J., & Nebesny, E. (2014). Influence of roasting conditions on the biogenic amine content in cocoa beans of different Theobroma cacao cultivars. Food Research International, 55, 1-10. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.10.032
  30. Özdemir, M., & Devres, O. (2000). Analysis of color development during roasting of hazelnuts using response surface methodology. Journal of Food Engineering, 45(1), 17-24. doi:https://doi.org/10.1016/S0260-8774(00)00036-4
  31. Patras, A., Brunton, N. P., O'Donnell, C., & Tiwari, B. K. (2010). Effect of thermal processing on anthocyanin stability in foods; mechanisms and kinetics of degradation. Trends in Food Science & Technology, 21(1), 3-11. doi:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2009.07.004
  32. Ramli, N., Hassan, O., Said, M., Samsudin, W., & Idris, N. A. (2006). Influence of roasting conditions on volatile flavor of roasted Malaysian cocoa beans. Journal of food processing and preservation, 30(3), 280-298. doi:https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.2006.00065.x
  33. Rodriguez-Campos, J., Escalona-Buendía, H., Contreras-Ramos, S., Orozco-Avila, I., Jaramillo-Flores, E., & Lugo-Cervantes, E. (2012). Effect of fermentation time and drying temperature on volatile compounds in cocoa. Food chemistry, 132(1), 277-288. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.10.078
  34. Sacchetti, G., Ioannone, F., De Gregorio, M., Di Mattia, C., Serafini, M., & Mastrocola, D. (2016). Non enzymatic browning during cocoa roasting as affected by processing time and temperature. Journal of Food Engineering, 169, 44-52. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2015.08.018
  35. 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
  36. Shakerardekani, A., Karim, R., Ghazali, H. M., & Chin, N. L. (2011). Effect of roasting conditions on hardness, moisture content and colour of pistachio kernels. International Food Research Journal, 18, 723-729.
  37. Ziegleder, G. (2017). chapter 8: Flavour development in cocoa and chocolate: WILEY Blackwell.
  38. Żyżelewicz, D., Krysiak, W., Nebesny, E., & Budryn, G. (2014). Application of various methods for determination of the color of cocoa beans roasted under variable process parameters. European Food Research and Technology, 238(4), 549-563. doi:https://doi.org/10.1007/s00217-013-2123-6
  39. ZZaMan, W., & Yang, T. A. (2013). Effect of superheated steam and convection roasting on changes in physical properties of cocoa bean (Theobroma cacao). Food science and technology research, 19(2), 181-186. doi:https://doi.org/10.3136/fstr.19.181