عنوان:
بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی – رئولوژیکی و حسی
شکلات پروبیوتیک
فهرست مطالب |
||
عنوان |
صفحه |
فصل اول : کلیات. 1
2-3- مصرف سرانة شکلات در جهان. 8
2-5-1- انواع شکلات از نظر ترکیبات. 9
2-5-2- انواع شکلات از نظر شکل. 9
2-6- ویژگیهای تغذیهای شکلات. 10
2-6-3- ریز مغذیهای موجود در شکلات. 11
2-10- عملیات آمادهسازی دانه کاکائو. 15
2-10-2- خشک کردن دانه کاکائو. 16
2-10-4- بودادن یا برشته کردن. 16
2-10-6-آسیاب کردن و تهیه لیکور. 17
2-10-7- فرایند آلکالیزاسیون. 18
2-11- جدا کردن پودر کاکائو از کره کاکائو. 18
2-13- جایگزینهای کره کاکائو. 19
2-14- قند و جایگزینهای قند. 20
2-16-1- آماده سازی مواد اولیه و مخلوط کردن آنها. 24
2-16-5-1- قالبگیری شکلات معمولی. 29
2-16-5-2- قالبگیری شکلاتهای مغزدار. 29
2-17- ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی شکلات. 30
2-17-1- گرانروی(ویسکوزیته). 31
2-17-1-1- تأثیر اندازة ذرات بر روی ویسکوزیته. 31
2-17-1-2- اثر چربی بر روی ویسکوزیته. 32
2-17-1-3- تأثیر افزودن قند بر روی ویسکوزیته. 32
2-17-1-4- تأثیر رطوبت بر روی ویسکوزیته. 33
2-17-1-5- نقش امولسیفایرها بر ویسکوزیته. 33
2-19- تولید فراوردههای پروبیوتیک و خواص آن. 34
2-21- اثرات سلامت بخش پروبیوتیکها. 36
2-22- کشتهای آغازگر پروبیوتیکها. 37
2-23- انتخاب گونة پروبیوتیک مناسب برای کاربرد در شکلات. 37
2-24- فرایند تولید شکلات پروبیوتیک. 38
3-1- محل و زمان اجرای آزمایش. 39
3-3- مواد و دستگاههای مورد استفاده در اجرای تحقیق. 39
3-4- گونههای پروبیوتیکی مورد استفاده در تحقیق. 40
3-5- روش تولید شکلات در کارخانه. 41
3-6- چگونگی افزودن باکتری پروبیوتیک به نمونهها. 41
3-7- آزمایشهای انجام گرفته در این تحقیق. 43
3-7-2- آزمون تعیین اسیدیته. 43
3-7-3- اندازهگیری فعالیت آبی (aw). 43
3-7-4- اندازهگیری محتوای مواد جامد کل. 44
3-7-8- آنالیز میکروبی نمونهها. 45
3-7-9- روشهای آماری و تجزیه و تحلیل دادهها. 45
4-1- بخش اول: بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، در شکلات پروبیوتیک و معمولی.46
4-1-1- مقایسه تفاوت در میزان محتوای مواد جامد کل در شکلات پروبیوتیک و معمولی.46
4-1-2- بررسی تفاوت در محتوای مواد جامد کل بین دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی 48
4-2- بررسی تفاوت در مقدار awدر شکلات پروبیوتیک و معمولی. 49
4-2-1- مقایسه میزان تغییرات در شاخص aw (فعالیت آبی) در شکلات پروبیوتیک و معمولی (جدول 4-4).. 50
4-2-2- بررسی تفاوت در مقدار aw در هر دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-5). 51
4-2-3- مقایسة تفاوت بین دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی دو فاکتور aw به تفکیک روزها.. 51
4-2-4- ارزیابی اثر دما بر روی میزان awدر شکلات.. 52
4-2-4-1- ارزیابی اثر دما بر میزان aw به تفکیک در دمای C˚4 و C˚22.. 52
-2-4-3- بررسی اثر دما در میزان aw ، در طی روزهای مختلف (جدول 4-2).. 53
4-4- اثر سه فاکتور گروه (شکلات پروبیوتیک و معمولی)، دما و زمان در خصوصیات رئولوژیک بافت شکلات.. 54
4-4-2- بررسی تفاوت در سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی.. 55
4-4-2-1- بررسی تفاوت کلی در میزان سختی بافت شکلات در دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-4).. 55
4-4-3- بررسی کلی اثر دما بر روی سختی بافت در شکلات معمولی و پروبیوتیک(جدول 4-5). 55
4-4-3-2- بررسی اثر دما بر میزان سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-6). 56
4-5- تأثیر فاکتورهای مختلف بر ویسکوزیته شکلات.. 56
4-5-1- تأثیر اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان بر میزان ویسکوزیتة شکلات. 57
4-5-2- بررسی ویسکوزیتة شکلات معمولی و پروبیوتیک.. 58
4-5-2-1- بررسی کلی ویسکوزیتة شکلات معمولی و پروبیوتیک.. 58
4-5-2-2- بررسی اثر دما بر روی ویسکوزیته شکلات معمولی و پروبیوتیک. 58
4-5-4- بررسی اثر زمان بر روی ویسکوزیته شکلات.. 58
4-6- بررسی تأثیر عوامل مختلف بر روی اسیدیته شکلات. 59
4-6-1- بررسی اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان در اسیدیته شکلات.. 59
4-5-3- بررسی اثر دما بر روی اسیدیتة شکلات.. 60
4-5-3-1- بررسی کلی اثر دما بر روی اسیدیته شکلات.. 60
4-6- بررسی تأثیر عوامل مختلف بر روی pHشکلات.. 60
4-6-1- اثر همزمان 3 فاکتور گروه، دما و زمان بر روی pH شکلات. 61
4-7- ارزیابی میکروبی شکلات پروبیوتیک. 61
فهرست جداول |
||
عنوان |
صفحه |
جدول 2-1- ترکیب غذایی 100 گرم انواع شکلات.11
جدول 2-2 تغییرات رطوبت در مرحله بو دادن.17
جدول 2-3- درجه شیرینی نسبی قندهای مختلف.21
جدول 2-4- نقطه ذوب و ساختار زنجیر در اشکال پلی مورفیسم کره کاکائو28
جدول 3-1- مشخصات مواد استفاده شده در اجرای تحقیق40
جدول 3-2- مشخصات دستگاههای به کار رفته در اجرای تحقیق40
جدول 4-2- تفاوت کلی بین شکلات پروبیوتیک و معمولی در شاخص محتوای مواد جامد کل.48
جدول 4-3- تفاوت در محتوای مواد جامد کل در شکلات در طی روزهای مختلف به تفکیک دما.49
جدول 4-5- بررسی تفاوت کلی در مقدار aw ، در هر دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی.51
جدول 4-2- بررسی اثر دما در میزان aw در روزهای مختلف.53
جدول 4-3- تجزیة واریانس اثر همزمان سه فاکتور دما، گروه و زمان در میزان سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی.54
جدول 4-4- میزان تفاوت کلی در میزان سختی بافت شکلات در دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی.55
جدول4-5- اثر کلی دما بر روی سختی بافت شکلات معمولی و پروبیوتیک.55
جدول 4-6- بررسی اثر دما بر سختی بافت در شکلات معمولی و پروبیوتیک.56
جدول 4- 7- اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان بر میزان ویسکوزیتة شکلات.57
جدول 4-8- اثر شکلات معمولی و پروبیوتیک بر روی ویسکوزیتة شکلات.58
جدول 4-9- بررسی اثر دما بر روی ویسکوزیته شکلات معمولی و پروبیوتیک.58
جدول 4-10- اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان در اسیدیته شکلات.59
جدول 4-11- بررسی کلی اثر دما بر روی اسیدیته شکلات.60
جدول 4-12- اثر همزمان 3 فاکتور گروه، دما و زمان بر روی pH شکلات.61
جدول 4-13- آنالیز میکروبی در طی زمان به تفکیک دما.62
جدول 4-20- بررسی خصوصیات حسی شکلات معمولی و پروبیوتیک.64
|
فهرست نمودارها |
|
عنوان |
صفحه |
نمودار 4-1- تفاوت بین دو گروه پروبیوتیک و معمولی در میزان aw به تفکیک روزها (زمان).51
نمودار 4-2- بررسی اثر دما بر میزان aw در شکلات پروبیوتیک و معمولی.52
نمودار4-3- زندهمانی لاکتوباسیلوس کازئی(L. casei) در شکلات پروبیوتیک در دمایºC462
نمودار4-4- میزان زندهمانی لاکتوباسیلوس کازئی(L. casei) در شکلات پروبیوتیک در دمای ºC2263
نمودار 4-5- نتایج کلی ارزیابی حسی65
شکلات به عنوان یک غذای منحصر به فرد و خوشمزه، یکی از منابع مهم مواد فعال بیولوژیکی است که اثر آنتیاکسیدانی ویژهای را در بدن انسان نشان داده و بر سلامت اعضای مختلف بدن به ویژه قلب و عروق تأثیر مثبت دارد. میتوان با انتخاب رژیمغذایی سالم مثل غذاهای فراسودمند پروبیوتیک، میکروفلوروده را به نفع باکتریهای سلامت بخش تغییر داد و از این طریق بتوان برخی از بیماریهای انسان را درمان و یا پیشگیری کرد. پروبیوتیکها میکروارگانیسمهائی هستند که اگر به تعداد کافی و به صورت زنده مورد استفاده قرار بگیرند، اثرات سلامت بخش در میزبان از خود بروز میدهند.مهمترین گونههای پروبیوتیکی که اغلب استفاده انسانی دارند به دسته باکتریهای اسیدلاکتیک و لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم تعلق دارند. غذاهای حاوی پروبیوتیکها، غذاهای فراسودمندی محسوب میشوند که علاوه بر ارزش تغذیهای دارای یک یا چند اثر سلامت بخش در بدن انسان باشد و یا خطر ابتلا به بیماری را کاهش دهد. در این تحقیق دو نوع شکلات شاهد و شکلات پروبیوتیک تولید شد که نصف مقدار هر دو نوع شکلات در دماهایC ° 4 وC° 22نگهداری شدند. باکتری به کار برده شده لاکتوباسیلوس کازئی زیر گونه پارا کازئی 431 بود که به قسمت مغزی شکلاتهای پروبیوتیک اضافه شد. فاکتورهای محتوای مواد جامد کل، اسیدیته، ویسکوزیته، سختی بافت، aW،pH و آنالیز میکروبی نمونهها به مدت یک ماه در طی روزهای 1، 7، 14، 21و 28 بررسی شد. تمامی آزمایشات طی سه تکرار انجام گرفت. برای مقایسه ویژگیهای حسی شکلات شاهد و شکلات پروبیوتیک از دستورالعمل مربوط به آزمون آنالیز واریانس یک طرفه استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS صورت گرفت.بر اساس نتایج به دست آمده اختلاف معنیداری در محتوی مواد جامد کل بین نمونههای شاهد و شکلات پروبیوتیک مشاهده نشد. میزان awدر نمونههای پروبیوتیک به میزان جزئی افزایش داشت. در نتیجه شکلات پروبیوتیک از مقبولیت بهتری نسبت به شکلات معمولی برخوردار بود. اختلاف معنیداری بین میزان باکتری شمارش شده در نمونههای پروبیوتیک مشاهده نشد. نتایج تحقیق حاصل نشان داد که بین خصوصیات کلی شکلات پروبیوتیک و شکلات معمولی تفاوتی وجود ندارد و میزان مقبولیت شکلات پروبیوتیک در بین افراد مختلف بیشتر بود. زندهمانی باکتری پروبیوتیک نیز در طی یک ماه قابل قبول بود. یعنی میزان حداقل7 10باکتری زنده در هر گرم ماده غذائی دیده شد. این نشانگر این نکته میباشد که شکلات ماده غذائی خوبی برای نگهداری پروبیوتیکها به صورت زنده میباشد.
کلمات کلیدی: شکلات، پروبیوتیک، غذاهای عملگر.
شکلات به عنوان یک غذای منحصر به فرد و خوشمزه، یکی از منابع مهم مواد فعال بیولوژیکی است که اثر آنتیاکسیدانی ویژهای را در بدن انسان نشان داده و بر سلامت اعضای مختلف بدن به ویژه قلب و عروق تأثیر مثبت دارد (نبسنی و همکاران، 2005) و آنتیاکسیدانهای موجود در غذا بدن را در برابر رادیکالهای آزاد محافظت میکنند. کاکائو یکی از منابع شناخته شده آنتیاکسیدان هاست و کاتچین[1] موجود در شکلات که از خانواده فلاونوئیدها میباشد، جزء قویترین آنتیاکسیدانهاست. محققان دریافتهاند که در 100 گرم از شکلات تلخ، 5/3 میلی گرم کاتچین وجود دارد که این مقدار چهار برابر مقدار آن در چای است. دانة کاکائو حاوی تیرآمین و فنیل اتیل آمین میباشد که هر دو این مواد باعث افزایش درجه هوشیاری میگردند. کره کاکائو چربی عمده موجود در شکلات است (هایلوک،1999). برخی چربیهای غذائی، کلسترول خون را افزایش میدهند ولی کرة کاکائو به دلیل ساختمان تری گلیسیریدی فاقد چنین خصوصیتی است (بکت، 2000).
پروبیوتیکها میکروارگانیسمهائی هستند که اگر به تعداد کافی و به صورت زنده مورد استفاده قرار بگیرند، اثرات سلامت بخش در میزبان از خود بروز میدهند. امروزه نشان داده شده است که برخی از بیماریهای انسان به فعالیت باکتریهای روده مربوط است. رشد بیش از حد باکتریهای بیماریزا و چسبیدن آنها به دیواره روده بزرگ منجر به اسهال حاد، اختلالات رودهای، سرطان روده و کولیت روده میگردد (کونز و رودولف،2002; همایونی،2008).
از آنجا که رشد میکروبهای روده به رژیم غذایی انسان وابسته است، میتوان با انتخاب رژیم غذایی سالم مثل غذاهای فراسودمند پروبیوتیک، میکروفلور روده را به نفع باکتریهای سلامت بخش تغییر داد و از این طریق برخی از بیماریهای انسان را درمان و یا پیشگیری کرد (گیبسون و همکاران،2004; گیونچتی و همکاران،2005; همایونی و همکاران،2008; همایونی و همکاران،2006; لی بلای و همکاران،2003; کیرجاوانین و همکاران،2005 ;کیوق،2005).
مهمترین گونههای پروبیوتیکی که اغلب استفاده انسانی دارند به دسته باکتریهای اسید لاکتیک به ویژه دو جنس لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم تعلق دارند (گومز،1999; گومز،1998; کیم و همکاران،2003; کلینهامر و کولن،1999). غذاهای حاوی پروبیوتیکها، غذاهای فراسودمندی محسوب میشوند که علاوه بر ارزش تغذیهای دارای یک یا چند اثر سلامت بخش در بدن انسان باشد و یا خطر ابتلا به بیماری را کاهش دهد (همایونی، 1387). تا به حال چندین نوع آزمایش و مطالعه بر روی افراد دارای هایپرکلسترول انجام شده و نتایج نشان داده که سطح کلسترول خون (LDL) در اثر مصرف ماست پروبیوتیک کاهش پیدا میکند. همچنین مصرف شیر تخمیری بیفیدوباکتریومی، غلظت کلسترول خون را کاهش میدهد (اگون و الرو،2007; احمد،2006). پروبیوتیکها میتوانند دورة بیماری و شدت اسهال را در بیماران کاهش داده و جایگزین روشهای درمانی دیگر مانند روش درمان با آب دهی مجدد[2] شوند. به عنوان مثال زمانی که از لاکتوباسیلوس جی جی برای درمان اسهال استفاده میشود، میزان ایمنوگلوبولینها و تعداد سلولهای سازندة آنتیبادی افزایش مییابد. بنابراین برخی از گونههای پروبیوتیک سیستم ایمنی بدن را در مقابل روتاویروس تقویت میکنند. پروبیوتیکها از تماس عوامل آلرژیزا با سلولهای روده و ورود آنها به جریان خون جلوگیری میکنند. در ژاپن برای جلوگیری از حساسیت به شیرگاو در بزرگسالان کاربرد پروبیوتیکها توصیه شده است (کلیر و همکاران،2003 ;همایونی و احسانی،2007; همایونی و همکاران، 2006).
در سال 2005 ، مطالعهای در خصوص شکلات تلخ غنی شده با گونههای لاکتوباسیلوس صورت گرفت. در این مطالعه، نشان داده شد که در دمای 4 درجه سانتیگراد زنده مانی لاکتوباسیلوسها بیشتر بوده وبا افزایش دما به 18 و 36 درجه سانتیگراد به ترتیب زندهمانی باکتریهای پروبیوتیک و در نتیجه اثرات موثر این باکتری بر روی بدن نیز کاهش یافته است(نبسنی و همکاران،2005).
بنابراین با توجه به اهمیت پروبیوتیک و غذاهای فراسودمند در بدن انسان و نبود مطالعات گسترده در زمینة شکلات پروبیوتیک و خصوصیات آن، مطالعة حاضر با هدف بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی شکلات پروبیوتیک طراحی شده است. چنانچه نتایج این مطالعه مثبت باشد میتوان از شکلات پروبیوتیک همانند ماست و سایر غذاهای فراسودمند پروبیوتیکی در جهت افزایش بهداشت تغذیهای و سلامت انسان بهره جست.
بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، حسی و رئولوژیکی شکلات پروبیوتیک میباشد.
1- بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی شکلات پروبیوتیک.
2- بررسی خصوصیات رئولوژیکی شکلات پروبیوتیک.
3- بررسی خصوصیات حسی شکلات پروبیوتیک.
4- بررسی تأثیر مدت ماندگاری شکلات پروبیوتیک بر روی زنده مانی باکتریهای پروبیوتیک.
تولید شکلات پروبیوتیک با خواص بهینه حسی و ارگانولپتیکی که هم باعث سلامت افراد و هم باعث افزایش بازارپسندی محصول میشود.
1- افزودن پروبیوتیک بر روی خصوصیات فیزیکوشیمیایی شکلات تأثیر منفی ندارد.
2- افزودن پروبیوتیک بر روی خصوصیات حسی شکلات تأثیر منفی ندارد.
3- شکلات ماده غذایی خوبی برای نگهداری پروبیوتیکها به صورت زنده است.
.
شکلات یکی از خوشمزهترین مواد خوراکی جهان است، زیرا در دماهای اتاق به حالت جامد میباشد و به محض قرار گرفتن در دهان ذوب میگردد. دلیل این خصوصیت شکلات، وجود نوعی چربی در ترکیب شکلات میباشد که کره کاکائو نامیده میشود. در اروپا سالانه میلیاردها دلار برای خرید شکلات مصرف میگردد. نکته جالب توجه این است که در ابتدا شکلات تنها به صورت یک نوشیدنی پرچربی و نامطلوب مصرف میشد ولی به مرور زمان تا حد چشمگیری توسعه و گسترش یافته است.
برای اولین بار در سال 600 میلادی، قبیله سرخپوستان مایا در سرزمینهای یاکاتان جنوبی[3]، کشت کاکائو را آغاز کردند. همچنین پس از کشف آمریکای مرکزی توسط اروپائیان کشت و زرع درختان کاکائو در مکزیک توسط آزتکها[4] و در پرو[5] توسط اینکاها[6] شروع شد. رفته رفته دانههای کاکائو که بسیار قیمتی بودند و به عنوان پول در داد و ستدها مورد استفاده قرار میگرفتند، برای تهیه یک نوع نوشیدنی موسوم به شکلات نیز به کار برده شدند. گاهی دانهها را داخل ظروف سفالی ریخته، بو داده و سپس با سنگ آنها را خرد میکردند. گاهی نیز از میزهای سنگی تزئینی، برای آسیاب کردن و گرما دادن استفاده میکردند. یک نمونه از این میزها در شکل 2-1 نشان داده شده است. دانههای پودر شده را یا به حالت خمیری شکل درآورده در کیکپزی استفاده میکردند و یا با آب سرد مخلوط کرده و به عنوان نوشیدنی استفاده میشد. کریستف کلمب جزء اولین کسانی بود که مقداری دانه کاکائو را به همراه خود به عنوان سوغاتی به اروپا برد. در سال 1520، بعد از فتح مکزیک توسط اسپانیا، دن کورتس[7] نوشیدنی شکلات را به مردم اسپانیا معرفی کرد و در آنجا بود که برای کمتر کردن طعم تلخ و غلظت شکلات به آن شکر اضافه کرد. شکلات در سال 1606 به ایتالیا و سپس در سال 1657 به فرانسه راه یافت (بکت،2000; جکسون،1999).
شکل 2-1- یک نمونه از آسیابهای سنگی بدست آمده از یاکاتان(بکت،2000).
از آنجائی که با فشردن دانههای کاکائو، مقداری کره کاکائوی موجود در ترکیب آنها خارج میشود تولید کنندگان پودر کاکائو به فکر پیدا کردن بازاری برای این چربی مازاد افتادند که سرانجام این مشکل توسط قنادها حل شد، آنها پی بردند که با مخلوط کردن و آسیاب کردن پودر کاکائو و شکر میتوان شکلات جامد خوراکی و یا به عبارتی شکلات جویدنی ساخت. اگر تنها شکر و دانههای آسیاب شده کاکائو با هم مخلوط شوند، محصول تولید شده بسیار سخت و شکننده خواهد بود ولی افزودن چربی سبب میگردد تا سایر اجزاء و ترکیبات موجود به وسیله آن پوشیده شده و در نتیجه محصول نهایی به نرمی در دهان ذوب شود(بکت،2000;.بکت،1999).
با توسعه شکلات سازی، تقاضا برای کاکائو نیز افزایش یافت. در ابتدا بخش اعظم کاکائو از آمریکا تامین میشد. در سال 1746 کشت کاکائو در باهایا در برزیل رایج شد. حتی قبل از آن نیز اسپانیولیها درخت کاکائو را با خود به سواحل آفریقا برده بودند و این مکان به یکی از بهترین نواحی برای کشت کاکائو تبدیل شد. در سال 1879، یک آهنگر از آفریقای غربی چند شاخه از این گیاه را به وطن خود، غنا برد. در آنجا یک فرمانده انگلیسی به پتانسیل منطقه برای رشد کاکائو پی برد و کشاورزان را به کاشت این درخت ترغیب کرد و در نتیجه غنا به یک مرکز تولید کاکائو با کیفیت بالا تبدیل گشت. ساحل عاج اکنون یکی از بزرگترین مراکز تولید کننده کاکائو در جهان است (آفاوکوا،2008آ; آفاوکوا،2008ب).
تقریباً 20 سال پس از اختراع روش پرس کردن، در سال 17، اولین کارخانه انگلیسی در بندر پریستول توسط فرای[8] راهاندازی شد و به تولید شکلاتهای مسطح جامد(تختهای) پرداخت. شکلاتی که توسط فرای ساخته شده به شکل بلوک مسطح بود، اولین شکلات شیری توسط پیتر[9] در سال 1876 ساخته شد. نسله[10] توانست مدت ماندگاری این شکلاتها را افزایش دهد و میزان رطوبت موجود در شیر را توسط ماشین بخار تبخیر کند. در سال 1880 لینت[11]در کارخانه خود واقع در شهر برن سوسیس، ماشینی را اختراع کرد که شکلات را نرمتر و خوش طعمتر میکرد. اولین دستگاه را به دلیل شکل آن کنچ نامید(شکل2-2).
اولین شکلات سفید در سال 1930 ساخته شد. این شکلات از شکر، شیرخشک و کره کاکائو تهیه شده بود. در ایران، از قدیم ترکیباتی از پودر کاکائو را برای ساختن بعضی از شیرینیهای سنتی به کار میبردند. اما تولید و مصرف شکلات در ایران نیز همچون بسیاری از کشورها سابقهای چندان طولانی
ندارد (بکت،2000).
شکل2-2- دستگاه کنچ مورد استفاده در شکلات سازی(بکت،2000).
اولین کارخانه شکلات سازی در ایران حدود 60 سال پیش توسط دو برادر مهاجر روسی در تبریز راهاندازی شد. این کارخانه تا مدتها فقط آبنبات و تافی برای بچهها بود. این کارخانه و کارخانههای متعددی که بعد از آن بوجود آمدند به تدریج دامنة فعالیت خود را گسترش دادند و انواع دیگری از محصولات را تولید کردند. در دهههای اخیر این شرکتها به طرف تولید شکلاتهای تختهای و فرمی حرکت کردهاند. بطوری که امروزه انواع تافی، کاراملی، کرم کاکائو، کارولین و شکلاتهای مغزدار، فانتزی، تیره و روشن در اشکال مختلف با بستهبندیهای مناسب تولید میکنند و از فناوری پیشرفته در زمینه استفاده از دانههای روغنی کاکائو برخوردارند و برخی از آنها در سالهای اخیر به عنوان واحدهای تولید کنندة یا صادر کننده نمونه انتخاب شده و جوایزی هم دریافت داشتهاند (بینام، ویکی پدیا، 2012).
مصرف جهانی دانه کاکائو در سال 2006-2005، حدود 5/3 میلیون تن در سال بوده
است(آشیلیما و همکاران،2008; آفاوکوا و همکاران،2007). در ایران نیز حدود 100 واحد صنعتی با ظرفیت تولید سالانه حدود یک میلیون تن شیرینی و شکلات فعالیت دارند. اما حجم تولید آنها بیش از 60 درصد ظرفیت آنها نیست و فقط کمتر از 10 درصد از آنچه تولید میکنند به خارج صادر میشود (بینام، ویکیپدیا، 2012).
شکلات بر مبنای استاندارد ایران حاصل فرایند کامل و صحیحی از مخلوط یک یا چند فراورده از مغز دانه کاکائو شامل خمیر کاکائو، پودرکاکائو و کره کاکائو میباشد که ممکن است همراه شکر و یا شیرین کنندههای مجاز خوراکی، فراوردههای شیری و افزودنیهای مجاز باشد (استاندارد ایران شماره 608).
در تعریف دیگر شکلات مخلوطی از دانههای برشته کاکائو و ذرات فوقالعاده ریز شکر با یا بدون کره کاکائو میباشد. شکلات در واقع نوعی سیستم کلوئیدی است که در آن فاز مایع را کره کاکائو و فاز پراکنده را ذرات پودر کاکائو و شکر تشکیل میدهند. شکلات به دلیل داشتن سه ماده کافئین، تئوبرومین و فنیل اتیل آمین محرک ملایم بوده و موجب احساس شعف و آرامش بخشی میگردد (مقصودی، 1381).
در یک تقسیمبندی اولیه شکلات به سه نوع تیره، شیری و سفید دستهبندی میشود که در میزان کاکائو، چربی شیر و کره کاکائو متفاوت هستند (آفاوکوا و همکاران،2007).
استاندارد بین المللی کدکس[12] و ایران (شماره 608) شکلات را بر اساس ترکیبات و همچنین شکل و فرم تقسیمبندی میکنند. انواع شکلات از نظر ترکیبات عبارتند از: شکلات تیره یا نیمه شیرین یا تلخ، شکلات ساده یا شیرین[13]، شکلات پوششی[14]، شکلات شیری[15]، شکلات پوششی شیری[16]، شکلات سفید، شکلات بدون شکر، شکلات جیان دوجا[17]، شکلات مرکب، شکلات پر شده[18] (استاندارد ایران شماره 608).
بر طبق استاندارد کدکس، شکلات از نظر شکل به شکلات ورمیشلی، شکلات پرکی، شکلات میلهای(نواری)و شکلات دراژه تقسیم میشوند. تقسیم بندی شکلات در استاندارد ایران با اندکی تغییرات مشابه تقسیمبندی استاندارد کدکس میباشد (استاندارد ایران شماره 608).
شکلات ماده غذایی منحصر به فردی است که دارای مواد مغذی دیگری است که در سلامت انسان نقش دارد. در کل اثرات مثبت کاکائو و شکلات بر سلامت سیستم قلبی و عروقی به اثبات رسیده است.
دانة کاکائو دارای مقادیر فراوانی مواد معدنی است که مقدار آن در شکلات تیره به علت بالاتر بودن مقدار کاکائو بیشتر است. کاکائو دارای فیتات بالائی میباشد ولی تخمیر و حرارت دادن در طی فرایند باعث هیدرولیز فیتات شده و مواد معدنی پودر کاکائو و شکلات به راحتی در دسترس میباشند. شکلات منبع خوبی برای منیزیم، مس، پتاسیم و کلسیم است که این عناصر نقش بسیار مهمی در کاهش و جلوگیری از فشار خون بالا و مشارکت در کاهش خطر بیماریهای قلبی – عروقی[19] ایفا میکنند.
کاکائو حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات شیمیائی مفید میباشد. این ترکیبات فعال فیزیولوژیکی در گیاهان یافت میشوند که پلی فنولها از مشتقات آنها بوده و که دارای اثرات آنتیاکسیدانی و سایر خواص مفید برای بدن انسان میباشند. کاکائو غنی از این فلاوانولها و زیرگروه آنها فلاونوئیدها میباشد. کاکائو محتوی فلاوانولهای منومری کاتچین و اپی کاتچین و فلاوانولهای اولیگومریک پروسیانیدین نیز میباشد (آفاوکوا و همکاران،2008ج; بکت،2000).
فلاونولها علاوه بر کاکائو در تعداد زیادی از غذاها و نوشیدنیها مثل سیب و چای یافت میشود. الیگومرهای بزرگ فلاوانولها پس از جذب توسط بدن به واحدهای کوچکتر شکسته میشوند. مصرف کاکائو در شکلات تیره باعث افزایش HDL کلسترول خوب بدن تا حدود 4% میگردد که این در نتیجه خواص آنتیاکسیدانی فلاونوئیدی و اثر محافظتی آنها به حساب میآید (آفاوکوا و همکاران،2008الف).
در مطالعاتی که در 15 سال اخیر در مردان مسن هلندی صورت گرفته نشان داده شده که مصرف شکلات و کاکائو فشار خون را بطور ویژهای پائین میآورد. مصرف شکلات باعث افزایش غلظت کلسترول HDL و ظرفیت آنتی اکسیدانی پلاسما و کاهش تشکیل محصولات ناشی از اکسیداسیون چربیها میشود (آفاوکوا و همکاران،2007).
کره کاکائو که یکی از منابع اصلی چربی در شکلات میباشد و از اسید چرب غالب اسید استئاریک (34%) تشکیل شده است که یک اسید چرب اشباع میباشد و دارای اثرات کمی بر روی افزایش کلسترول خون است. همچنین کره کاکائو از 34% اولئیک اسید تشکیل شده است. این اسید چرب یک اسید چرب تک غیراشباعی میباشد که باعث کاهش کلسترول خون میگردد. میزان اسید پالمتیک 27% میباشد که اسید چرب اشباعی است که دارای خصوصیات مفید بر روی سطوح کلسترول خون است (بکت،2000).
با توجه به اینکه شکلات دارای خواص تغذیهای مفیدی در بدن میباشد، استفاده از شکلات به عنوان یک غذای فراسودمند (غنی شده با پروبیوتیکها) میتواند باعث بهتر شدن وضعیت تغذیهای انسان و افزایش سلامتی و بهداشتی غذایی شود.
چنانچه در مصرف شکلات میانهروی شود، شکلات به یک فرآورده غذایی مفید و ضروری برای بدن محسوب میشود. شکلات یک شیرینی بسیار خوشایند و دلپذیر بوده و استفاده کردن از آن در بعضی از غذاها پذیرش آنها را افزایش میدهد. شکلات به عنوان یک کالای ضروری بوده و برای نیروهای مسلح یک جیره غذایی اضطراری محسوب میشود. یک پوند شکلات (gr 59/453) در حدود 2515 کیلوکالری انرژی را تأمین مینماید. در جدول 2-1 میزان ترکیبات مختلف شکلات آورده شده است.
جدول 2-1- ترکیب غذایی 100 گرم انواع شکلات(بکت،2000).
نوع شکلات |
چربی% |
کربوهیدرات% |
پروتئین% |
خاکستر و سایر% |
انرژی Kcal |
ساده |
2/29 |
8/64 |
7/4 |
3/1 |
525 |
تلخ |
9/52 |
18 |
5/5 |
2/3 |
570 |
شیرین |
8/29 |
60 |
2 |
1/4 |
526 |
شیری |
3/30 |
4/59 |
4/8 |
9/1 |
529 |
شیری شیرین |
5/33 |
54 |
6 |
7/1 |
542 |
در این نوع شکلات میزان کل کاکائو بر پایه وزن خشک حداقل 35 درصد میباشد که از این مقدار کره کاکائو حداقل 18 درصد و کاکائوی بدون چربی حداقل 14 درصد را به خود اختصاص میدهند (استاندارد ایران شماره 608).
شکلاتی پوششی برای مصارف پوششی مناسب است. در این نوع شکلات، میزان کره کاکائو حداقل 30 درصد و مواد جامد بدون چربی کاکائو حداقل 5/2 درصد است.
مطابق با استاندارد کدکس، شکلات شیری بر پایة وزن خشک باید دارای حداقل 25 درصد مواد جامد کاکائو (شامل حداقل 5/2 درصد مواد جامد بدون چربی) و حداقل 14-12 درصد مواد جامد شیر (شامل 5/3-5/2 درصد چربی شیر) باشد.
شکلات سفید شامل ذرات کوچک شکر و مواد جامد شیر پوشش داده شده به وسیلة فاز چربی اساساً کره کاکائو یا جانشین آن میباشد(بولنز،2006; بریگز،2004; زیگلر،2002). برطبق استاندارد کدکس شکلات سفید بر پایة وزن خشک باید حداقل دارای 20 درصد کره کاکائو و حداقل 14 درصد مواد جامد شیر (شامل 5/3-5/2 درصد چربی شیر) باشد. به علت وجود نداشتن آنتیاکسیدانهای مفید در پودر کاکائو، عمر نگهداری شکلات سفید از شکلات تیره و شیری کمتر است. برای بستهبندی شکلاتهای سفید باید از پوشش کدر استفاده کرد تا مانع عبور نور شود. زیرا نور به سرعت سبب تجزیه چربی شیر موجود در شکلات میشود (بکت،2000).
شکلات مخلوطی از دانههای برشتة کاکائو و ذرات فوقالعاده ریز شکر همراه با کره کاکائو و یا بدون کره کاکائو میباشد. کره کاکائو چربیای است که به طور طبیعی در دانة کاکائو وجود دارد و بسته به محل رویش و درجه رسیدن دانه تا 58 درصد نیز بالغ میگردد (مقصودی، 1381). نقطة ذوب کره کاکائو تقریباً برابر با دمای بدن است و به همین دلیل هنگامی که با سایر اجزاء تشکیل دهنده شکلات مخلوط میشود باعث میشود که ترکیب جدید به محض قرار گرفتن در درجه حرارت دهان تبدیل به یک مایع نرم و مطبوع شود (بکت،2000; بکت،1999). ترکیب متوسط شکلات شامل پودر کاکائو، شکر، شیرین کنندههای دیگر، کره کاکائو، چربیکره، پودر شیر و امولسیونکنندهها. در ادامه اجزای مختلف شکلات مورد بررسی قرار میگیرد.
درخت کاکائو بومی آمریکای جنوبی و مرکزی، برزیل، ونزوئلا، ساحل عاج، غنا و سیلان میباشد. ارتفاع نسبی درختان کاکائو ما بین 12 تا 15 متر میباشد. برگ درختان کاکائو همیشه سبز است و طول آنها به بیش از 30 میلی متر میرسد. شروع بهرهبرداری آنها از 2 تا 3 سالگی است اما بیشترین ثمردهی از 6 تا 7 سالگی آغاز میشود (شکل2-3).
شکل 2-3- درخت و دانه کاکائو(بکت،2000).
کاکائو دارای سه واریته میباشد که عبارتند از :
Criollo: که سفید رنگ میباشد و طعم ملایمی نیز دارد ولی دارای ثمردهی کمتری است.
Forastero: که در اغلب نقاط آفریقای غربی کشت میشود.
Trinitaro: واریتة سوم میباشد که ترکیب پیوندی از دو واریتة دیگر است.
طعم کاکائو به نوع کاکائو بستگی دارد. برای تهیة شکلات تلخ خاص نیاز به کاکائوهای نواحی مخصوص مثلاً Criollo میباشد. در کل درختانی که نزدیک به خط استوا میرویند چربی نرمتری دارند، در نتیجه آسان ذوب میشوند. برای استفاده در شکلات کره کاکائوی سفت بهتر است چون در تابستان جامد باقی میماند(فولر،1999 ;بوزاس،1995 ; بکت،2000).
گلهای ریزی که بر روی درخت آویزان میشوند تا صد هزار عدد در سال میرسند. این گلها به شکل غلافهای سبز کوچکی که Cherelles نامیده میشوند، رشد میکنند. در حدود 5 تا 6 ماه طول میکشد تا غلافها کاملاً برسند(یعنی طول آنها به 35 تا 100میلیمتر برسد). میانگین وزنی هر غلاف از 200 گرم تا یک کیلوگرم می باشد. هر غلاف از 30 تا 45 دانة لوبیائی شکل تشکیل شده است (شکل 2-4).
شکل2-4- غلافهای کوچکی که به شکل خرطوم از درخت آویزان شدهاند و در حال رشدند(بکت،2000).
غلافها توسط کارد بزرگی از درخت جدا میشوند. دانههای کاکائو، تخم مرغی شکل یا بیضویاند و به وسیله یک بافت خمیری سفید رنگ پوشیده شدهاند (بکت،2000). طول هر دانه کاکائو
حدود 2 سانتیمتر میباشد و 14 درصد آن را پوسته و 86 درصد باقیمانده را مغز تشکیل
میدهد ) فورسل،2004; گرمن و دیلارد،1998).
برای آنکه دانة کاکائو قابل عرضه به بازار مصرف در شکلات سازی باشد باید بر روی آن عملیات زیر صورت پذیرد (دنکر و همکاران،2006; دونسی و همکاران،2006).
تخمیر صحیح برای تولید طعم مطلوب در شکلات ضروری است. در طی تخمیر، جوانه دانه کشته میشود که در نتیجه تحت تاثیر جوانهزنی یا رشد و نمو، خراب نمیشود. در اثر حرارت، برخی مواد شیمیایی مخصوص موجود در دانه، سبب تولید ترکیبات طعمی متفاوتی میشوند. به این مواد پیشسازهای طعم گویند. این مواد باعث ایجاد طعم در شکلات میشوند در حالیکه خودشان طعمی ندارند (بکت،2000 ; هلت،1998). عمل تخمیر به منظور جدا کردن راحت تر پوسته از مغز دانه انجام میگیرد. به طور کلی دو روش عمده برای جدا کردن پوسته از دانه و خمیر دانه کاکائو شامل کپه یا انباشته کردن و جعبه تخمیراست. در آفریقای غربی عمل تخمیر دانه کاکائو به صورت انباشته شدن صورت میگیرد. حدود 25 تا 2500 کیلوگرم از دانههای تازه، همراه با مقدار کمی از پالپسفیدشان روی هم انباشته شده و توسط برگ موز پوشانده میشوند. دانههایی که در تودة کوچک انباشته میشوند دارای طعم بهتری میباشند. در آسیا، بیشتر از روش تخمیر جعبهای استفاده میشود. جعبههای چوبی بین یک تا دو تن دانه را در خود جای میدهند. این جعبهها دارای منافذی هستند که باعث تهویه و خارج شدن آب و پالپی دانه میشوند. در جعبههای کم عمق یعنی کمتر از یک متر در بیشتر مواقع تهویه بهتری صورت میگیرد. این عمل باعث ایجاد طعم بهتر
میگردد (بکت،1999).
مخمرها و باکتریهای طبیعی موجود در پالپ باعث شکستن قندها و موسیلاژ میشوند. مخمرهای بیهوازی قندها را به الکل تبدیل میکنند و در مرحله دوم باکتریهای اسید لاکتیک، قندها را به اسید لاکتیک تبدیل میکنند و در مرحله سوم باکتریهای اسید استیک، الکل را به اسید استیک تبدیل میکنند (فولر،1999). بسیاری از پروتئینها در حین تخمیر تجزیه شده و به آمینواسیدها تبدیل میگردند (بکت،2000). در این مرحله طعم و رنگ کاکائو بهبود یافته و قهوهای شدن آنزیمی پلی فنلها و کمپلکس پروتئینها و پپتیدها باعث ایجاد رنگ قهوهای و کاهش طعم میشود (چواللی،1999 ;چیوا،1999; دیل و استف،1990). اسید آمینههای والین و گلیسین در بوجود آمدن طعم شکلات نقش مهمی ایفا میکنند (بکت،2000; آفاوکوا،2008ج).
پس از عمل تخمیر، دانهها باید خشک شوند. عدم خشک کردن صحیح دانهها، باعث کپک زدن دانهها و در نتیجه تولید یک طعم نامطلوب در طی انبارداری میگردد که قابلیت استفادة آنها را برای تهیه شکلات از بین میبرد. دانهها نباید بیش از حد خشک شوند. دانههای دارای رطوبت کمتر از 6 درصد شکننده بوده و استفاده از آنها مشکلاتی به همراه دارد (بکت،1999).
به دلیل اینکه دانهها بر روی زمین خشک میشوند، ممکن است حاوی مقداری ناخالصی، مواد خارجی، شن و سنگ باشند. برای جلوگیری از آسیب رسیدن به دستگاهها به دلیل سخت بودن این ناخالصیها و جلوگیری از سوختن این مواد در طی مرحله برشته شدن باید دانهها را تمیز کرد. برای حذف تکههای آهن از آهنربا استفاده میشود و برای حذف گردوغبار، نیروی مکش به کار گرفته میشود. سنگهای خرد شده نیز ممکن است به اندازه خود دانهها باشند ولی از نظر دانسیته متفاوت هستند (بکت،2000).
دانهها را پس از تمیزکردن، به منظور بهتر شدن رنگ و طعم برشته می کنند. این امر باعث تبدیل پیش طعمسازها به مواد شیمیایی میگردد که این مواد باعث ایجاد طعم واقعی شکلات می شود. به علاوه در حرارتهای بالا رطوبت باقیمانده حذف شده وآلودگیهای باکتریایی مثل سالمونلا حذف میشوند (بکت،1999; آووآ،2002 ;بابین،2005). برشته کردن باعث میشود تا پوسته راحتتر جدا شود، همچنین کره کاکائو از ساختار سلول جدا شده و رطوبت از 8-7 درصد به 3-2 درصد کاهش یابد (جدول 2-2).
انتخاب دمای بو دادن کاکائو بستگی به نوع کاکائوی مورد نظر دارد. برای شکلات روشن و با طعم ملایم دمای 110- 95 درجة سانتیگراد و برای شکلاتهای تیره و با طعم تندتر دمای 130-120 درجه سانتیگراد مناسب است. در طی این عملیات، واکنش میلارد ما بین اسیدهای آمینه حاصل از فعالیت پروتئازها و قندها، سبب تولید آلدئیدهای طعمدار شده و اسیدهای فرار حاصل از تخمیر عامل ایجاد طعم گس حذف شده و رنگ محصول بهبود مییابد. برشته کردن، اسیدیته را با کاهش غلظت اسیدهای فرار به ویژه اسید استیک کاهش میدهد و در نتیجه طعم اسیدی کم شده و دانه بعد از برشته شدن بوی ویژه کاکائو پیدا میکند (بکت،2000 ;آگیلار،1991; آموی،2006).
[1]-Catechin
[7]- Don Cortez
[12]- Codex
[13]-Plain (Sweet) chocolate.
Milk Couverture Chocolate.-[16]
[20]-White chocolate
[21]-Fermentation
[22]- Bean cleaning
[23]- Roasting
بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی عصاره های چای سبز در فرمولاسیون ماءالشعیر
فهرست مطالب
چکیده..............1
فصل اول............2
مقدمه و کلیات.............2
1-مقدمه........3
1-2- پلی فنلهای ماءالشعیر.............5
1-3- فرضیه ها............6
1-4- اهداف تحقیق.........6
فصل دوم........8
پیشینه پژوهش.......8
2-1- مقدمه........9
2-2- تقسیم بندی کلی چای...................................................................................................................................................10
2-3- تقسیم بندی چای از لحاظ سنتی....................................................................................................................................10
2-3-1- چای سفید..................................................................................................................................................................10
2-3-2- چای سبز....................................................................................................................................................................10
2-3-3- چای اولانگ...............................................................................................................................................................11
2-3-4- چای قرمز..................................................................................................................................................................11
2-3-5- چای پوئر..................................................................................................................................................................11
2-3-6- چای زرد..................................................................................................................................................................11
2-3-7- چای کوکیچا............................................................................................................................................................11
2-3-8- چای ژنمایکا............................................................................................................................................................12
2-3-9- چای گل(عطری).....................................................................................................................................................12
2-4- ترکیبات شیمیایی برگ سبز چای..................................................................................................................................12
2-5-آنزیم ها..........................................................................................................................................................................13
2-6- اسیدهای آمینه..............................................................................................................................................................14
2-7– کافئین..........................................................................................................................................................................14
2-8- کربوهیدارت ها............................................................................................................................................................14
2-9- ترکیبات معطر..............................................................................................................................................................14
2-10- مواد معدنی................................................................................................................................................................15
2-11- ترکیبات فنلی............................................................................................................................................................15
2-12- آنتی اکسیدان ها............................................................................................................................................................16
2-13- مکانیسم عملکرد آنتی اکسیدان ها................................................................................................................................17
2-14- آنتی اکسیدان های طبیعی.............................................................................................................................................17
2-15- فلاوونوئیدها................................................................................................................................................................17
2-16- فواید و خواص چای سبز............................................................................................................................................18
پیشینه پژوهش.........................................................................................................................................................................21
فصل 3.....................................................................................................................................................................................25
مواد و روش کار......................................................................................................................................................................26
3-1- اندازه گیری pH............................................................................................................................................................27
3-2- اندازه گیری میزان خشک یا مواد جامد کل...................................................................................................................27
3-3-اندازه گیری خاکستر کل.................................................................................................................................................28
3-4- اندازه گیری رنگ..........................................................................................................................................................28
3-5- روش انجام آزمون قندهای احیا کننده (قند قبل از هیدرولیز).......................................................................................29
3-6- روش انجام آزمون قند کل...........................................................................................................................................30
3-7- روشHPLC برای تجزیه وتحلیل ویتامین های محلول در آب و چربی..................................................................31
3-8-اندازه گیری فعالیت آنتی رادیکالی................................................................................................................................32
3-9- آنالیز آماری و تجزیه و تحلیل داده ها.........................................................................................................................32
فصل 4...................................................................................................................................................................................33
نتایج و بحث..........................................................................................................................................................................33
4-1- بررسی نتایج حاصل از تغییرات فعالیت آنتی رادیکالی با افزودن درصدهای مختلف عصاره چای سبز......................34
4-2- بررسی نتایج حاصل از تغییرات فعالیت آنتی رادیکالی طی روزهای ماندگاری در نمونه های مورد آزمون.................35
4-3- بررسی نتایج حاصل از تغییرات فعالیت آنتی رادیکالی در دماهای گرمخانه گذاری نمونه های مورد آزمون...............36
4-4- بررسی نتایج حاصل از تغییرات قند کل با درصدهای مختلف عصاره در نمونه های مورد آزمون.............................38
4-5- بررسی نتایج حاصل از تغییرات قند کل در دماهای گرمخانه گذاری نمونه های مورد آزمون....................................39
4-6- بررسی نتایج حاصل از تغییرات میزان ویتامین B1 با درصد های مختلف عصاره چای سبز.......................................42
4-7- بررسی نتایج حاصل از تغییرات میزان ویتامین B1 در روز های ماندگاری..................................................................43
نتیجه گیری کلی......................................................................................................................................................................43
پیشنهادات................................................................................................................................................................................44
منابع.........................................................................................................................................................................................45
چکیده
ماءالشعیر از پرمصرف ترین نوشیدنی ها در کشور می باشد که پژوهش های اندکی بر روی بهینه سازی و سالم تر نمودن فرمولاسیون آن انجام شده است. مصرف این نوشیدنی برای گروه های سنی خاص مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماریهای قلبی-عروقی، کبدی و تحت درمانهای دارویی و غیره توصیه می شود. در سال های اخیر مصرف چای سبز، به دلیل مزایای آن در کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، پیشگیری از انواع سرطان ها، تورم روده، بیماری کبد و بیماری های عصبی (پارکینسون و آلزایمر)، دیابت، کنترل وزن و افزایش تراکم استخوان ها و همچنین تحریک سیستم ایمنی بدن، افزایش یافته است. هدف از این مطالعه غنی سازی ماءالشعیر با عصاره چای سبز با نسبت های مشخص به منظور افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و بهینه سازی طعم این نوشیدنی شده و خصوصیات حسی- تغذیه ای و ارتقاء سطح سلامتی آن بود. نتایج نشان داد کهچای سبز دارای منابع بسیار مفیدی از ترکیبات فراسودمند می باشد. ماء الشعیر حاوی چای سبز، دارای خواص آنتی اکسیدانی مطلوب و بیشتری نسبت به نوع کلاسیک آن می باشد. در میان درصدهای عصاره چای افزوده شده، دما و زمان نگهداری عصاره چای سبز در فرمولاسیون ماء الشعیر، تیمار 10 درصد، دمای 5 درجه سانتی گراد و 10 روز ماندگاری جهت رسیدن به مناسب ترین خصوصیات توصیه می شود.
کلمات کلیدی: ماءالشعیر، چای سبز، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فعالیت آنتی اکسیدانی
فصل اول
مقدمه و کلیات
1- مقدمه
چای سبز با نام علمی(Camellia Sinensis , Theaceae) یکی از متداول ترین و محبوب ترین نوشیدنی ها در سراسر جهان محسوب می گردد. در سال های اخیر مصرف چای سبز، به دلیل مزیت های آن در کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، پیشگیری از انواع سرطان ها، تورم روده، بیماری کبد و بیماری های عصبی (پارکینسون و آلزایمر)، دیابت، کنترل وزن و افزایش تراکم استخوان ها و همچنین تحریک سیستم ایمنی بدن، افزایش یافته است. این موارد به دلیل مقادیر بالای گالات اپیگالوکاتچینگالات، اپیگالوکاتچین،اپیکاتچینگالات،اپیکاتچین، گالوکاتچینوکاتچین در این نوع چای می باشد که به عنوان آنتی اکسیدان قوی منجر به غیر فعال شدن گونه های اکسیژن واکنشگر می شود. ماءالشعیر از پرمصرف ترین نوشیدنی ها در کشور می باشد که متاسفانه پژوهش های اندکی بر روی بهینه سازی و سالم تر نمودن فرمولاسیون آن انجام شده است. مصرف این نوشیدنی برای گروه های سنی خاص مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی-عروقی، کبدی و تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شود. به نظر می رسد غنی سازی ماءالشعیر با عصاره چای سبز با نسبت های مشخص منجر به افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و بهینه نمودن طعم این نوشیدنی شده و خصوصیات حسی- تغذیه ای آن را بهبود بخشد. جنبه های مجهولی که در این رساله مورد تحقیق است، بررسی تاثیر عصاره چای سبز برخصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی ماءالشعیر و ارزیابی حسی آن می باشد.
آب جو بدون الکل برای گروه خاصی از افراد مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی عروقی و کبدی، افرادی تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شوند. این نوشیدنی ها شامل ترکیب پیچیده ای از ترکیبات فنلی هستند که از مالت و رازک که نشان داده شده است که خواص آنتی اکسیدانی قوی دارند. علاوه بر این، سه گروه از پلی فنلها مسئول طعم آب جو و پایداری فیزیکی آنها هستند، پلی فنل های ساده که از هیدروکسی بنزوئیک اسیدها (گالیک اسید، پروتوکاتچوئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) و هیدروکسی سینامیک اسیدها (فرولیک اسید، پارا-کوماریک اسید، کافئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) گرفته می شوند اغلب در مالت و به میزان کمی در رازک وجود دارند. فلاونول ها (کوئرستین، کمپفرول و غیره) اغلب از رازک ها مشتق می شوند. فلاوان-3-اول ها شامل مونومرها مانند (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین، دیمرها (پرودلفیندین B3 و پروسیانیدین B3، تریمرها (پروسیانیدین C2) تا تانن های مشتق از فلانوئید با وزنهای مولکولی بالاتر به طور مساوی از مالت و رازک مشتق می شوند. محتوای نهایی ترکیبات فنلی ماءالشعیر هم به مواد خام اولیه و هم به فرایند تخمیر بستگی دارد. طعم دهنده های فنلی از اسیدهای فنلی حاصل می گردند که به طور طبیعی در مالت وجود دارند. این اسیدها چه از طریق تکه تکه شدن حرارتی و یا از طریق فعالیت های میکروارگانسیمی توانایی بالایی برای تحمل دکربوکسیلاسیون دارند.زنجیره مخمرها با آنزیم های درست فرولیک اسید و پارا- کوماریک اسید را به مشتقات وینیل و یا اسیدهای فینیل پروپئونیک تبدیل می کند. در نتیجه، فنل های با خاصیت طعم دهندگی بالا تولید می شوند که ممکن است در برخی از انواع ماءالشعیر بسیار مورد پسند و در برخی دیگر ممکن است ناخوشایند باشند. فلاوانول ها به عنوان متداول ترین دلیل تیرگی و کدری در ماءالشعیر به دلیل واکنش پروتئین و پلی فنل می باشد. ویژگی آب دوستی پروتئین و ویژگی آبگریزی پلی فنل ها با هم ترکیب می شوند تا مولکولهای شبه سورفاکتانتی تولید کنند. در غلظت کافی، این مولکول ها یک سوسپانسیون بس پاشیده از میسل ها را تشکیل می دهند که منجر به ظاهری تره و کدر در ماءالشعیر می شوند. اکسیژن و دما واکنش بین پروتئین و پلی فنلها را کاتالیز میکند. نوشیدنی های شفاف برای کند کردن شروع شکل گیری کدری پروتئین-پلی فنل پایدارسازی می شوند با کاهش غلظت فنلی پروآنتوسیانیدین ها در ماءالشعیر برای مثال با فیلتراسیون کند یا واکنش دادن با پلی وینیل پلی پیرولیدون (PVPP) به طور موثر و کافی می تاند شکل گیری غبار و کدری در زمان نگهداری را کاهش داد. روشهای آنالیزی سریع برای واحد کنترل کیفیت تولید کنندگان ماءالشعیر مورد نیاز است تا ترکیبات فنلی که ممکن است به طور معکوسی بر طعم و پایداری ماءالشعیر تاثیر بگذارند، ارزیابی کنند. روش های تحلیلی برای تعیین ترکیبات فنلی در مخمر ماءالشعیر و ماءالشعیر محدود است.
برخی محققین ترکیبات فنلی در ماتریس های ماءالشعیر از آنجایی که قندهای قابل تخمیر و دکسترین ها و اسیدهای آلی مانع پاسخ کروماتوگرافی می شوند، بعد از فیلتراسیون را با تزریق مستقیم آن به HPLC تعیین کردند. دی پاسکال– ترسا و همکاران یک روش جداسازی HPLC و تشخیص آنلاین با آرایه دیودی اسپکتروسکوپی بعد از واکنش شیمیایی با پارا- دی متیل آمینو سینامان آلدئید (DMACA) را ارائه داده اند. استخراج ترکیبات فنلی در ماءالشعیرها نیز توسط استخراج مایع-مایع (LLE) با حلال های آلی مانند ان-هگزان، ایزواکتان، اتیل استات و استون/آب انجام شد. اسیدهای آلی در ماءالشعیر توسط بلکه و ایروین با یک رزین تبادل آنیون مورد بازیافت قرار گرفت و با تاثیر رزین بر متانول-BF3 به استرهای متیلی آنها تبدیل می شوند. در ضمن، استخراج فاز جامد (SPE) یک روش متداول و معمول مورد استفاده برای پیش غلظت و خالص سازی پیش از جداسازی HPLC ترکیبات فنلی در انواع شراب می باشد، این روش استخراج در مورد ماءالشعیرها انجام نشده است. جداسازی ترکیبات فنلی در ماءالشعیر معمولا توسط کروماتوگرافی مایع معکوس که به دنبال آن آرایه ماورابنفش فوتودیود، فلوریمتری، الکتروشیمیایی و طیف سنجی جرمی قرار دارد، انجام می شود. روشی بر اساس استخراج فاز جامد و به دنبال آن جداسازی کروماتوگرافی مایع و تشخیص ماورابنفش به عنوان یک ابزار تحلیلی مفید برای کنترل کیفیت در صنعت تخمیر برای تعیین اسیدهای فنلی مانند اسید کافئیک، پارا-کوماریک، اسید گالیک، اسید جنتیسیک، فلوریک اسید و اسید سالیسیلیک و فلاون هایی مانند کورستین و (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین ارائه شده است. ساختارهای شیمیایی ترکیات مورد نظر ارائه شده است. روش به آنالیز این ترکیبات در ماءالشعیراعمال شد تا از لحاظ کمی میزان این ترکیبات را در ماءالشعیر اندازه بگیرند.
1-1- پلی فنلهای ماءالشعیر
در بررسی صورت گرفته بر روی نه نمونه ماءالشعیر تولید شده در اسپانیا مشخص شد که کل میزان ترکیبات فنلی اغلب نمونه ها در دامنه 5/3 تا 85/8 میلی گرم بر لیتر می باشد. میزان اسید فرولیک (از 7/0 تا 3/2 )، اسید پارا-کوماریک (1/0 تا 7/0) اسید کافئیک (2/0 تا 4/0) از اسیدهای هیدروکسی سینامیک و اسید پروتوکاتچوئیک در دامنه (7/0 تا 1/5) شناسایی گردید.بنابراین اسید پروتوکاتچئوئیک فراوان ترین ترکیب فنلی موجود بوده و بعد از آن (+)-کاتچین و اسید فرولیک اسید و اسید پارا-کوماریک شناسایی گردید. غلظت های اسید فرولیک تقریبا بالاتر از پارا-کوماریک بود زیرا این اسید از اسید پارا-کوماریک از طریق مسیر تولید اسید شیکمیک تشکیل شده است. اسید کافئیک و اپی کاتچین در برخی از نمونه های ماءالشعیر شناسایی گردید. کوئرستین، اسید گالیک، اسیدجنتیسیک و اسید سالیسیلیک در ماءالشعیرهای صنعتی مشاهده نشد. مقادیر مشخص شده با غلطت های فنلی تعیین شده توسط سایر محققین در مقالات دیگر مطابقت داشت.
مک مورو و همکاران میزان کل اسیدهای فنلی در ماءالشعیر تخمیر شده در ایرلند را تعیین کردند که میزان ترکیبات مذکور در دامنه 5 تا 8 میلی گرم بر لیتر بود و دارای اسیدهای وانیلیک، اسید پارا-کوماریک و فرولیک بود. هایس و همکاران ترکیبات فنلی که درآبجوهای ایرلندی یافت می شوند را تعیین کردند که عبارت بودند از مشتقات اسید بنزوئیک و اسیدهای پروتوکاتچوئیک و اسید گالیک اما مقدار آنها به این صورت تعیین شد؛ مشتقات اسید سینامیک، کافئیک ( از 13/0 تا 30/0)، پارا- کوماریک (92/0-57/0) و اسید فرولیک (90/1 –05/1) و در پایان مقدار (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین نیز تعیین شد. دی پاسکال و همکاران میزان 15 فلاونول را در 56 نوشیدنی (چای، شراب و آبجو) و مواد غذایی اسپانیایی تعیین کردند؛ (+)کاتچین (3/7 میلی گرم برلیتر) و (-)-اپی کاتچین در نمونه های ماءالشعیر شناسایی شد. فلوریدی و اسیرین 19 ترکیب فنلی را در ماءالشعیر شناسایی کردند؛ مقدار میانگین 23 نمونه متفاوت میزان اسید گالیک 6/0 میلی گرم بر لیتر، پروتوکاتچوئیک اسید 84/0 و برای اسید جنتیسیک 4/0 و اسید کافئیک اسید،6/0 ، 4/1 برای اسید پارا-کوماریک اسید،4/1، 4/2 برای اسید فرولیک اسید، 4/2 و اسید سالیسیلیک، 9/2 میلی گرم بر لیتر تعیین شد.
بارتولوم و همکاران ترکیبات فنلی ماءالشعیر را با استاندارد مختلف را با هم مقایسه کردند؛ سطوح اجزای پلی فنلی در ماءالشعیر پایین تر از ماءالشعیرهای استاندارد بود و این امر به دلیل تفاوت در زمان تخمیر مورد استفاده و تلفاتی که در پروسه بدون الکل کردن بر پلی فنل ها مانند پارا-کوماریک، اسیدهای کافئیک و وانیلیک و غیره تاثیر می گذارد، می باشد.در این میان هیچ گونه طعم ناخوشایندی در ماءالشعیرهای صنعتی مورد آزمایش مشاهده نشد. مک مورو و سایر محققین اظهار داشتند که آستانه طعم، مخلوط اسیدهای فنلی 100-50 میلی گرم بر لیتر بود. در ماءالشعیر تولید شده، هیچ گونه کدورتی دیده نشد که این مورد به دلیل استفاده از روش های جداسازی تدریجی پلی فنل ها در فرآیند مخلوط و له کردن با افزودن هگزامتیلن تترامین یا سولفیت به وسیله فیلتراسیون یا تاثیردهی PVPP می باشد.
1-2- فرضیه ها
1- استفاده از عصاره چای سبز در فرمولاسیون ماء الشعیر می تواند فعالیت آنتی رادیکالی آن را افزایش دهد.
2- انتخاب دقیق نسبت های عصاره چای سبز در بهبود خصوصیات حسی تغذیه ای ماء الشعیر تاثیر بسزایی دارد.
1-3- اهداف تحقیق
تولید یک نوشیدنی جدید سلامتی بخش که خواص آنتی اکسیدانی و رادیکال گیرندگی بالایی دارد. ارائه فرمولاسیون بهینه ای از ماءالشعیر با طعم و رنگ مطلوب که باعث افزایش مقبولیت مصرف کننده می شود.
ضرورت دارد که دستاوردهای این مطالعه در اختیار صنایع تولیدی نوشیدنی ماءالشعیر و سازمانهای ذیربط در ارتقاء سطح سلامت جامعه قرار گیرد. صنایع تولید ماءالشعیر (تولید کنندگان نوشیدنی در سطح کشور)- وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشکی (اداره نظارت بر مواد غذایی و دارویی)- وزارت صنعت، معدن و تجارت - وزارت جهاد کشاورزی– مراکز تحقیقاتی و سایر متولیان صنایع غذایی کشور.
فهرست مطالب |
||
عنوان |
صفحه |
فصل اول : کلیات. 1
2-3- مصرف سرانة شکلات در جهان. 8
2-5-1- انواع شکلات از نظر ترکیبات. 9
2-5-2- انواع شکلات از نظر شکل. 9
2-6- ویژگیهای تغذیهای شکلات. 10
2-6-3- ریز مغذیهای موجود در شکلات. 11
2-10- عملیات آمادهسازی دانه کاکائو. 15
2-10-2- خشک کردن دانه کاکائو. 16
2-10-4- بودادن یا برشته کردن. 16
2-10-6-آسیاب کردن و تهیه لیکور. 17
2-10-7- فرایند آلکالیزاسیون. 18
2-11- جدا کردن پودر کاکائو از کره کاکائو. 18
2-13- جایگزینهای کره کاکائو. 19
2-14- قند و جایگزینهای قند. 20
2-16-1- آماده سازی مواد اولیه و مخلوط کردن آنها. 24
2-16-5-1- قالبگیری شکلات معمولی. 29
2-16-5-2- قالبگیری شکلاتهای مغزدار. 29
2-17- ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی شکلات. 30
2-17-1- گرانروی(ویسکوزیته). 31
2-17-1-1- تأثیر اندازة ذرات بر روی ویسکوزیته. 31
2-17-1-2- اثر چربی بر روی ویسکوزیته. 32
2-17-1-3- تأثیر افزودن قند بر روی ویسکوزیته. 32
2-17-1-4- تأثیر رطوبت بر روی ویسکوزیته. 33
2-17-1-5- نقش امولسیفایرها بر ویسکوزیته. 33
2-19- تولید فراوردههای پروبیوتیک و خواص آن. 34
2-21- اثرات سلامت بخش پروبیوتیکها. 36
2-22- کشتهای آغازگر پروبیوتیکها. 37
2-23- انتخاب گونة پروبیوتیک مناسب برای کاربرد در شکلات. 37
2-24- فرایند تولید شکلات پروبیوتیک. 38
3-1- محل و زمان اجرای آزمایش. 39
3-3- مواد و دستگاههای مورد استفاده در اجرای تحقیق. 39
3-4- گونههای پروبیوتیکی مورد استفاده در تحقیق. 40
3-5- روش تولید شکلات در کارخانه. 41
3-6- چگونگی افزودن باکتری پروبیوتیک به نمونهها. 41
3-7- آزمایشهای انجام گرفته در این تحقیق. 43
3-7-2- آزمون تعیین اسیدیته. 43
3-7-3- اندازهگیری فعالیت آبی (aw). 43
3-7-4- اندازهگیری محتوای مواد جامد کل. 44
3-7-8- آنالیز میکروبی نمونهها. 45
3-7-9- روشهای آماری و تجزیه و تحلیل دادهها. 45
4-1- بخش اول: بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، در شکلات پروبیوتیک و معمولی.46
4-1-1- مقایسه تفاوت در میزان محتوای مواد جامد کل در شکلات پروبیوتیک و معمولی.46
4-1-2- بررسی تفاوت در محتوای مواد جامد کل بین دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی 48
4-2- بررسی تفاوت در مقدار awدر شکلات پروبیوتیک و معمولی. 49
4-2-1- مقایسه میزان تغییرات در شاخص aw (فعالیت آبی) در شکلات پروبیوتیک و معمولی (جدول 4-4).. 50
4-2-2- بررسی تفاوت در مقدار aw در هر دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-5). 51
4-2-3- مقایسة تفاوت بین دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی دو فاکتور aw به تفکیک روزها.. 51
4-2-4- ارزیابی اثر دما بر روی میزان awدر شکلات.. 52
4-2-4-1- ارزیابی اثر دما بر میزان aw به تفکیک در دمای C˚4 و C˚22.. 52
-2-4-3- بررسی اثر دما در میزان aw ، در طی روزهای مختلف (جدول 4-2).. 53
4-4- اثر سه فاکتور گروه (شکلات پروبیوتیک و معمولی)، دما و زمان در خصوصیات رئولوژیک بافت شکلات.. 54
4-4-2- بررسی تفاوت در سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی.. 55
4-4-2-1- بررسی تفاوت کلی در میزان سختی بافت شکلات در دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-4).. 55
4-4-3- بررسی کلی اثر دما بر روی سختی بافت در شکلات معمولی و پروبیوتیک(جدول 4-5). 55
4-4-3-2- بررسی اثر دما بر میزان سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی(جدول 4-6). 56
4-5- تأثیر فاکتورهای مختلف بر ویسکوزیته شکلات.. 56
4-5-1- تأثیر اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان بر میزان ویسکوزیتة شکلات. 57
4-5-2- بررسی ویسکوزیتة شکلات معمولی و پروبیوتیک.. 58
4-5-2-1- بررسی کلی ویسکوزیتة شکلات معمولی و پروبیوتیک.. 58
4-5-2-2- بررسی اثر دما بر روی ویسکوزیته شکلات معمولی و پروبیوتیک. 58
4-5-4- بررسی اثر زمان بر روی ویسکوزیته شکلات.. 58
4-6- بررسی تأثیر عوامل مختلف بر روی اسیدیته شکلات. 59
4-6-1- بررسی اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان در اسیدیته شکلات.. 59
4-5-3- بررسی اثر دما بر روی اسیدیتة شکلات.. 60
4-5-3-1- بررسی کلی اثر دما بر روی اسیدیته شکلات.. 60
4-6- بررسی تأثیر عوامل مختلف بر روی pHشکلات.. 60
4-6-1- اثر همزمان 3 فاکتور گروه، دما و زمان بر روی pH شکلات. 61
4-7- ارزیابی میکروبی شکلات پروبیوتیک. 61
فهرست جداول |
||
عنوان |
صفحه |
جدول 2-1- ترکیب غذایی 100 گرم انواع شکلات.11
جدول 2-2 تغییرات رطوبت در مرحله بو دادن.17
جدول 2-3- درجه شیرینی نسبی قندهای مختلف.21
جدول 2-4- نقطه ذوب و ساختار زنجیر در اشکال پلی مورفیسم کره کاکائو28
جدول 3-1- مشخصات مواد استفاده شده در اجرای تحقیق40
جدول 3-2- مشخصات دستگاههای به کار رفته در اجرای تحقیق40
جدول 4-2- تفاوت کلی بین شکلات پروبیوتیک و معمولی در شاخص محتوای مواد جامد کل.48
جدول 4-3- تفاوت در محتوای مواد جامد کل در شکلات در طی روزهای مختلف به تفکیک دما.49
جدول 4-5- بررسی تفاوت کلی در مقدار aw ، در هر دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی.51
جدول 4-2- بررسی اثر دما در میزان aw در روزهای مختلف.53
جدول 4-3- تجزیة واریانس اثر همزمان سه فاکتور دما، گروه و زمان در میزان سختی بافت در شکلات پروبیوتیک و معمولی.54
جدول 4-4- میزان تفاوت کلی در میزان سختی بافت شکلات در دو گروه شکلات پروبیوتیک و معمولی.55
جدول4-5- اثر کلی دما بر روی سختی بافت شکلات معمولی و پروبیوتیک.55
جدول 4-6- بررسی اثر دما بر سختی بافت در شکلات معمولی و پروبیوتیک.56
جدول 4- 7- اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان بر میزان ویسکوزیتة شکلات.57
جدول 4-8- اثر شکلات معمولی و پروبیوتیک بر روی ویسکوزیتة شکلات.58
جدول 4-9- بررسی اثر دما بر روی ویسکوزیته شکلات معمولی و پروبیوتیک.58
جدول 4-10- اثر همزمان سه فاکتور گروه، دما و زمان در اسیدیته شکلات.59
جدول 4-11- بررسی کلی اثر دما بر روی اسیدیته شکلات.60
جدول 4-12- اثر همزمان 3 فاکتور گروه، دما و زمان بر روی pH شکلات.61
جدول 4-13- آنالیز میکروبی در طی زمان به تفکیک دما.62
جدول 4-20- بررسی خصوصیات حسی شکلات معمولی و پروبیوتیک.64
|
فهرست نمودارها |
|
عنوان |
صفحه |
نمودار 4-1- تفاوت بین دو گروه پروبیوتیک و معمولی در میزان aw به تفکیک روزها (زمان).51
نمودار 4-2- بررسی اثر دما بر میزان aw در شکلات پروبیوتیک و معمولی.52
نمودار4-3- زندهمانی لاکتوباسیلوس کازئی(L. casei) در شکلات پروبیوتیک در دمایºC462
نمودار4-4- میزان زندهمانی لاکتوباسیلوس کازئی(L. casei) در شکلات پروبیوتیک در دمای ºC2263
نمودار 4-5- نتایج کلی ارزیابی حسی65
شکلات به عنوان یک غذای منحصر به فرد و خوشمزه، یکی از منابع مهم مواد فعال بیولوژیکی است که اثر آنتیاکسیدانی ویژهای را در بدن انسان نشان داده و بر سلامت اعضای مختلف بدن به ویژه قلب و عروق تأثیر مثبت دارد. میتوان با انتخاب رژیمغذایی سالم مثل غذاهای فراسودمند پروبیوتیک، میکروفلوروده را به نفع باکتریهای سلامت بخش تغییر داد و از این طریق بتوان برخی از بیماریهای انسان را درمان و یا پیشگیری کرد. پروبیوتیکها میکروارگانیسمهائی هستند که اگر به تعداد کافی و به صورت زنده مورد استفاده قرار بگیرند، اثرات سلامت بخش در میزبان از خود بروز میدهند.مهمترین گونههای پروبیوتیکی که اغلب استفاده انسانی دارند به دسته باکتریهای اسیدلاکتیک و لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم تعلق دارند. غذاهای حاوی پروبیوتیکها، غذاهای فراسودمندی محسوب میشوند که علاوه بر ارزش تغذیهای دارای یک یا چند اثر سلامت بخش در بدن انسان باشد و یا خطر ابتلا به بیماری را کاهش دهد. در این تحقیق دو نوع شکلات شاهد و شکلات پروبیوتیک تولید شد که نصف مقدار هر دو نوع شکلات در دماهایC ° 4 وC° 22نگهداری شدند. باکتری به کار برده شده لاکتوباسیلوس کازئی زیر گونه پارا کازئی 431 بود که به قسمت مغزی شکلاتهای پروبیوتیک اضافه شد. فاکتورهای محتوای مواد جامد کل، اسیدیته، ویسکوزیته، سختی بافت، aW،pH و آنالیز میکروبی نمونهها به مدت یک ماه در طی روزهای 1، 7، 14، 21و 28 بررسی شد. تمامی آزمایشات طی سه تکرار انجام گرفت. برای مقایسه ویژگیهای حسی شکلات شاهد و شکلات پروبیوتیک از دستورالعمل مربوط به آزمون آنالیز واریانس یک طرفه استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS صورت گرفت.بر اساس نتایج به دست آمده اختلاف معنیداری در محتوی مواد جامد کل بین نمونههای شاهد و شکلات پروبیوتیک مشاهده نشد. میزان awدر نمونههای پروبیوتیک به میزان جزئی افزایش داشت. در نتیجه شکلات پروبیوتیک از مقبولیت بهتری نسبت به شکلات معمولی برخوردار بود. اختلاف معنیداری بین میزان باکتری شمارش شده در نمونههای پروبیوتیک مشاهده نشد. نتایج تحقیق حاصل نشان داد که بین خصوصیات کلی شکلات پروبیوتیک و شکلات معمولی تفاوتی وجود ندارد و میزان مقبولیت شکلات پروبیوتیک در بین افراد مختلف بیشتر بود. زندهمانی باکتری پروبیوتیک نیز در طی یک ماه قابل قبول بود. یعنی میزان حداقل7 10باکتری زنده در هر گرم ماده غذائی دیده شد. این نشانگر این نکته میباشد که شکلات ماده غذائی خوبی برای نگهداری پروبیوتیکها به صورت زنده میباشد.
کلمات کلیدی: شکلات، پروبیوتیک، غذاهای عملگر.
شکلات به عنوان یک غذای منحصر به فرد و خوشمزه، یکی از منابع مهم مواد فعال بیولوژیکی است که اثر آنتیاکسیدانی ویژهای را در بدن انسان نشان داده و بر سلامت اعضای مختلف بدن به ویژه قلب و عروق تأثیر مثبت دارد (نبسنی و همکاران، 2005) و آنتیاکسیدانهای موجود در غذا بدن را در برابر رادیکالهای آزاد محافظت میکنند. کاکائو یکی از منابع شناخته شده آنتیاکسیدان هاست و کاتچین[1] موجود در شکلات که از خانواده فلاونوئیدها میباشد، جزء قویترین آنتیاکسیدانهاست. محققان دریافتهاند که در 100 گرم از شکلات تلخ، 5/3 میلی گرم کاتچین وجود دارد که این مقدار چهار برابر مقدار آن در چای است. دانة کاکائو حاوی تیرآمین و فنیل اتیل آمین میباشد که هر دو این مواد باعث افزایش درجه هوشیاری میگردند. کره کاکائو چربی عمده موجود در شکلات است (هایلوک،1999). برخی چربیهای غذائی، کلسترول خون را افزایش میدهند ولی کرة کاکائو به دلیل ساختمان تری گلیسیریدی فاقد چنین خصوصیتی است (بکت، 2000).
پروبیوتیکها میکروارگانیسمهائی هستند که اگر به تعداد کافی و به صورت زنده مورد استفاده قرار بگیرند، اثرات سلامت بخش در میزبان از خود بروز میدهند. امروزه نشان داده شده است که برخی از بیماریهای انسان به فعالیت باکتریهای روده مربوط است. رشد بیش از حد باکتریهای بیماریزا و چسبیدن آنها به دیواره روده بزرگ منجر به اسهال حاد، اختلالات رودهای، سرطان روده و کولیت روده میگردد (کونز و رودولف،2002; همایونی،2008).
از آنجا که رشد میکروبهای روده به رژیم غذایی انسان وابسته است، میتوان با انتخاب رژیم غذایی سالم مثل غذاهای فراسودمند پروبیوتیک، میکروفلور روده را به نفع باکتریهای سلامت بخش تغییر داد و از این طریق برخی از بیماریهای انسان را درمان و یا پیشگیری کرد (گیبسون و همکاران،2004; گیونچتی و همکاران،2005; همایونی و همکاران،2008; همایونی و همکاران،2006; لی بلای و همکاران،2003; کیرجاوانین و همکاران،2005 ;کیوق،2005).
مهمترین گونههای پروبیوتیکی که اغلب استفاده انسانی دارند به دسته باکتریهای اسید لاکتیک به ویژه دو جنس لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم تعلق دارند (گومز،1999; گومز،1998; کیم و همکاران،2003; کلینهامر و کولن،1999). غذاهای حاوی پروبیوتیکها، غذاهای فراسودمندی محسوب میشوند که علاوه بر ارزش تغذیهای دارای یک یا چند اثر سلامت بخش در بدن انسان باشد و یا خطر ابتلا به بیماری را کاهش دهد (همایونی، 1387). تا به حال چندین نوع آزمایش و مطالعه بر روی افراد دارای هایپرکلسترول انجام شده و نتایج نشان داده که سطح کلسترول خون (LDL) در اثر مصرف ماست پروبیوتیک کاهش پیدا میکند. همچنین مصرف شیر تخمیری بیفیدوباکتریومی، غلظت کلسترول خون را کاهش میدهد (اگون و الرو،2007; احمد،2006). پروبیوتیکها میتوانند دورة بیماری و شدت اسهال را در بیماران کاهش داده و جایگزین روشهای درمانی دیگر مانند روش درمان با آب دهی مجدد[2] شوند. به عنوان مثال زمانی که از لاکتوباسیلوس جی جی برای درمان اسهال استفاده میشود، میزان ایمنوگلوبولینها و تعداد سلولهای سازندة آنتیبادی افزایش مییابد. بنابراین برخی از گونههای پروبیوتیک سیستم ایمنی بدن را در مقابل روتاویروس تقویت میکنند. پروبیوتیکها از تماس عوامل آلرژیزا با سلولهای روده و ورود آنها به جریان خون جلوگیری میکنند. در ژاپن برای جلوگیری از حساسیت به شیرگاو در بزرگسالان کاربرد پروبیوتیکها توصیه شده است (کلیر و همکاران،2003 ;همایونی و احسانی،2007; همایونی و همکاران، 2006).
در سال 2005 ، مطالعهای در خصوص شکلات تلخ غنی شده با گونههای لاکتوباسیلوس صورت گرفت. در این مطالعه، نشان داده شد که در دمای 4 درجه سانتیگراد زنده مانی لاکتوباسیلوسها بیشتر بوده وبا افزایش دما به 18 و 36 درجه سانتیگراد به ترتیب زندهمانی باکتریهای پروبیوتیک و در نتیجه اثرات موثر این باکتری بر روی بدن نیز کاهش یافته است(نبسنی و همکاران،2005).
بنابراین با توجه به اهمیت پروبیوتیک و غذاهای فراسودمند در بدن انسان و نبود مطالعات گسترده در زمینة شکلات پروبیوتیک و خصوصیات آن، مطالعة حاضر با هدف بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی شکلات پروبیوتیک طراحی شده است. چنانچه نتایج این مطالعه مثبت باشد میتوان از شکلات پروبیوتیک همانند ماست و سایر غذاهای فراسودمند پروبیوتیکی در جهت افزایش بهداشت تغذیهای و سلامت انسان بهره جست.
بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، حسی و رئولوژیکی شکلات پروبیوتیک میباشد.
1- بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی شکلات پروبیوتیک.
2- بررسی خصوصیات رئولوژیکی شکلات پروبیوتیک.
3- بررسی خصوصیات حسی شکلات پروبیوتیک.
4- بررسی تأثیر مدت ماندگاری شکلات پروبیوتیک بر روی زنده مانی باکتریهای پروبیوتیک.
تولید شکلات پروبیوتیک با خواص بهینه حسی و ارگانولپتیکی که هم باعث سلامت افراد و هم باعث افزایش بازارپسندی محصول میشود.
1- افزودن پروبیوتیک بر روی خصوصیات فیزیکوشیمیایی شکلات تأثیر منفی ندارد.
2- افزودن پروبیوتیک بر روی خصوصیات حسی شکلات تأثیر منفی ندارد.
3- شکلات ماده غذایی خوبی برای نگهداری پروبیوتیکها به صورت زنده است.
شکلات یکی از خوشمزهترین مواد خوراکی جهان است، زیرا در دماهای اتاق به حالت جامد میباشد و به محض قرار گرفتن در دهان ذوب میگردد. دلیل این خصوصیت شکلات، وجود نوعی چربی در ترکیب شکلات میباشد که کره کاکائو نامیده میشود. در اروپا سالانه میلیاردها دلار برای خرید شکلات مصرف میگردد. نکته جالب توجه این است که در ابتدا شکلات تنها به صورت یک نوشیدنی پرچربی و نامطلوب مصرف میشد ولی به مرور زمان تا حد چشمگیری توسعه و گسترش یافته است.
برای اولین بار در سال 600 میلادی، قبیله سرخپوستان مایا در سرزمینهای یاکاتان جنوبی[3]، کشت کاکائو را آغاز کردند. همچنین پس از کشف آمریکای مرکزی توسط اروپائیان کشت و زرع درختان کاکائو در مکزیک توسط آزتکها[4] و در پرو[5] توسط اینکاها[6] شروع شد. رفته رفته دانههای کاکائو که بسیار قیمتی بودند و به عنوان پول در داد و ستدها مورد استفاده قرار میگرفتند، برای تهیه یک نوع نوشیدنی موسوم به شکلات نیز به کار برده شدند. گاهی دانهها را داخل ظروف سفالی ریخته، بو داده و سپس با سنگ آنها را خرد میکردند. گاهی نیز از میزهای سنگی تزئینی، برای آسیاب کردن و گرما دادن استفاده میکردند. یک نمونه از این میزها در شکل 2-1 نشان داده شده است. دانههای پودر شده را یا به حالت خمیری شکل درآورده در کیکپزی استفاده میکردند و یا با آب سرد مخلوط کرده و به عنوان نوشیدنی استفاده میشد. کریستف کلمب جزء اولین کسانی بود که مقداری دانه کاکائو را به همراه خود به عنوان سوغاتی به اروپا برد. در سال 1520، بعد از فتح مکزیک توسط اسپانیا، دن کورتس[7] نوشیدنی شکلات را به مردم اسپانیا معرفی کرد و در آنجا بود که برای کمتر کردن طعم تلخ و غلظت شکلات به آن شکر اضافه کرد. شکلات در سال 1606 به ایتالیا و سپس در سال 1657 به فرانسه راه یافت (بکت،2000; جکسون،1999).
شکل 2-1- یک نمونه از آسیابهای سنگی بدست آمده از یاکاتان(بکت،2000).
از آنجائی که با فشردن دانههای کاکائو، مقداری کره کاکائوی موجود در ترکیب آنها خارج میشود تولید کنندگان پودر کاکائو به فکر پیدا کردن بازاری برای این چربی مازاد افتادند که سرانجام این مشکل توسط قنادها حل شد، آنها پی بردند که با مخلوط کردن و آسیاب کردن پودر کاکائو و شکر میتوان شکلات جامد خوراکی و یا به عبارتی شکلات جویدنی ساخت. اگر تنها شکر و دانههای آسیاب شده کاکائو با هم مخلوط شوند، محصول تولید شده بسیار سخت و شکننده خواهد بود ولی افزودن چربی سبب میگردد تا سایر اجزاء و ترکیبات موجود به وسیله آن پوشیده شده و در نتیجه محصول نهایی به نرمی در دهان ذوب شود(بکت،2000;.بکت،1999).
با توسعه شکلات سازی، تقاضا برای کاکائو نیز افزایش یافت. در ابتدا بخش اعظم کاکائو از آمریکا تامین میشد. در سال 1746 کشت کاکائو در باهایا در برزیل رایج شد. حتی قبل از آن نیز اسپانیولیها درخت کاکائو را با خود به سواحل آفریقا برده بودند و این مکان به یکی از بهترین نواحی برای کشت کاکائو تبدیل شد. در سال 1879، یک آهنگر از آفریقای غربی چند شاخه از این گیاه را به وطن خود، غنا برد. در آنجا یک فرمانده انگلیسی به پتانسیل منطقه برای رشد کاکائو پی برد و کشاورزان را به کاشت این درخت ترغیب کرد و در نتیجه غنا به یک مرکز تولید کاکائو با کیفیت بالا تبدیل گشت. ساحل عاج اکنون یکی از بزرگترین مراکز تولید کننده کاکائو در جهان است (آفاوکوا،2008آ; آفاوکوا،2008ب).
تقریباً 20 سال پس از اختراع روش پرس کردن، در سال 17، اولین کارخانه انگلیسی در بندر پریستول توسط فرای[8] راهاندازی شد و به تولید شکلاتهای مسطح جامد(تختهای) پرداخت. شکلاتی که توسط فرای ساخته شده به شکل بلوک مسطح بود، اولین شکلات شیری توسط پیتر[9] در سال 1876 ساخته شد. نسله[10] توانست مدت ماندگاری این شکلاتها را افزایش دهد و میزان رطوبت موجود در شیر را توسط ماشین بخار تبخیر کند. در سال 1880 لینت[11]در کارخانه خود واقع در شهر برن سوسیس، ماشینی را اختراع کرد که شکلات را نرمتر و خوش طعمتر میکرد. اولین دستگاه را به دلیل شکل آن کنچ نامید(شکل2-2).
اولین شکلات سفید در سال 1930 ساخته شد. این شکلات از شکر، شیرخشک و کره کاکائو تهیه شده بود. در ایران، از قدیم ترکیباتی از پودر کاکائو را برای ساختن بعضی از شیرینیهای سنتی به کار میبردند. اما تولید و مصرف شکلات در ایران نیز همچون بسیاری از کشورها سابقهای چندان طولانی
ندارد (بکت،2000).
شکل2-2- دستگاه کنچ مورد استفاده در شکلات سازی(بکت،2000).
اولین کارخانه شکلات سازی در ایران حدود 60 سال پیش توسط دو برادر مهاجر روسی در تبریز راهاندازی شد. این کارخانه تا مدتها فقط آبنبات و تافی برای بچهها بود. این کارخانه و کارخانههای متعددی که بعد از آن بوجود آمدند به تدریج دامنة فعالیت خود را گسترش دادند و انواع دیگری از محصولات را تولید کردند. در دهههای اخیر این شرکتها به طرف تولید شکلاتهای تختهای و فرمی حرکت کردهاند. بطوری که امروزه انواع تافی، کاراملی، کرم کاکائو، کارولین و شکلاتهای مغزدار، فانتزی، تیره و روشن در اشکال مختلف با بستهبندیهای مناسب تولید میکنند و از فناوری پیشرفته در زمینه استفاده از دانههای روغنی کاکائو برخوردارند و برخی از آنها در سالهای اخیر به عنوان واحدهای تولید کنندة یا صادر کننده نمونه انتخاب شده و جوایزی هم دریافت داشتهاند (بینام، ویکی پدیا، 2012).
مصرف جهانی دانه کاکائو در سال 2006-2005، حدود 5/3 میلیون تن در سال بوده
است(آشیلیما و همکاران،2008; آفاوکوا و همکاران،2007). در ایران نیز حدود 100 واحد صنعتی با ظرفیت تولید سالانه حدود یک میلیون تن شیرینی و شکلات فعالیت دارند. اما حجم تولید آنها بیش از 60 درصد ظرفیت آنها نیست و فقط کمتر از 10 درصد از آنچه تولید میکنند به خارج صادر میشود (بینام، ویکیپدیا، 2012).
شکلات بر مبنای استاندارد ایران حاصل فرایند کامل و صحیحی از مخلوط یک یا چند فراورده از مغز دانه کاکائو شامل خمیر کاکائو، پودرکاکائو و کره کاکائو میباشد که ممکن است همراه شکر و یا شیرین کنندههای مجاز خوراکی، فراوردههای شیری و افزودنیهای مجاز باشد (استاندارد ایران شماره 608).
در تعریف دیگر شکلات مخلوطی از دانههای برشته کاکائو و ذرات فوقالعاده ریز شکر با یا بدون کره کاکائو میباشد. شکلات در واقع نوعی سیستم کلوئیدی است که در آن فاز مایع را کره کاکائو و فاز پراکنده را ذرات پودر کاکائو و شکر تشکیل میدهند. شکلات به دلیل داشتن سه ماده کافئین، تئوبرومین و فنیل اتیل آمین محرک ملایم بوده و موجب احساس شعف و آرامش بخشی میگردد (مقصودی، 1381).
در یک تقسیمبندی اولیه شکلات به سه نوع تیره، شیری و سفید دستهبندی میشود که در میزان کاکائو، چربی شیر و کره کاکائو متفاوت هستند (آفاوکوا و همکاران،2007).
استاندارد بین المللی کدکس[12] و ایران (شماره 608) شکلات را بر اساس ترکیبات و همچنین شکل و فرم تقسیمبندی میکنند. انواع شکلات از نظر ترکیبات عبارتند از: شکلات تیره یا نیمه شیرین یا تلخ، شکلات ساده یا شیرین[13]، شکلات پوششی[14]، شکلات شیری[15]، شکلات پوششی شیری[16]، شکلات سفید، شکلات بدون شکر، شکلات جیان دوجا[17]، شکلات مرکب، شکلات پر شده[18] (استاندارد ایران شماره 608).
بر طبق استاندارد کدکس، شکلات از نظر شکل به شکلات ورمیشلی، شکلات پرکی، شکلات میلهای(نواری)و شکلات دراژه تقسیم میشوند. تقسیم بندی شکلات در استاندارد ایران با اندکی تغییرات مشابه تقسیمبندی استاندارد کدکس میباشد (استاندارد ایران شماره 608).
شکلات ماده غذایی منحصر به فردی است که دارای مواد مغذی دیگری است که در سلامت انسان نقش دارد. در کل اثرات مثبت کاکائو و شکلات بر سلامت سیستم قلبی و عروقی به اثبات رسیده است.
دانة کاکائو دارای مقادیر فراوانی مواد معدنی است که مقدار آن در شکلات تیره به علت بالاتر بودن مقدار کاکائو بیشتر است. کاکائو دارای فیتات بالائی میباشد ولی تخمیر و حرارت دادن در طی فرایند باعث هیدرولیز فیتات شده و مواد معدنی پودر کاکائو و شکلات به راحتی در دسترس میباشند. شکلات منبع خوبی برای منیزیم، مس، پتاسیم و کلسیم است که این عناصر نقش بسیار مهمی در کاهش و جلوگیری از فشار خون بالا و مشارکت در کاهش خطر بیماریهای قلبی – عروقی[19] ایفا میکنند.
کاکائو حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات شیمیائی مفید میباشد. این ترکیبات فعال فیزیولوژیکی در گیاهان یافت میشوند که پلی فنولها از مشتقات آنها بوده و که دارای اثرات آنتیاکسیدانی و سایر خواص مفید برای بدن انسان میباشند. کاکائو غنی از این فلاوانولها و زیرگروه آنها فلاونوئیدها میباشد. کاکائو محتوی فلاوانولهای منومری کاتچین و اپی کاتچین و فلاوانولهای اولیگومریک پروسیانیدین نیز میباشد (آفاوکوا و همکاران،2008ج; بکت،2000).
فلاونولها علاوه بر کاکائو در تعداد زیادی از غذاها و نوشیدنیها مثل سیب و چای یافت میشود. الیگومرهای بزرگ فلاوانولها پس از جذب توسط بدن به واحدهای کوچکتر شکسته میشوند. مصرف کاکائو در شکلات تیره باعث افزایش HDL کلسترول خوب بدن تا حدود 4% میگردد که این در نتیجه خواص آنتیاکسیدانی فلاونوئیدی و اثر محافظتی آنها به حساب میآید (آفاوکوا و همکاران،2008الف).
در مطالعاتی که در 15 سال اخیر در مردان مسن هلندی صورت گرفته نشان داده شده که مصرف شکلات و کاکائو فشار خون را بطور ویژهای پائین میآورد. مصرف شکلات باعث افزایش غلظت کلسترول HDL و ظرفیت آنتی اکسیدانی پلاسما و کاهش تشکیل محصولات ناشی از اکسیداسیون چربیها میشود (آفاوکوا و همکاران،2007).
کره کاکائو که یکی از منابع اصلی چربی در شکلات میباشد و از اسید چرب غالب اسید استئاریک (34%) تشکیل شده است که یک اسید چرب اشباع میباشد و دارای اثرات کمی بر روی افزایش کلسترول خون است. همچنین کره کاکائو از 34% اولئیک اسید تشکیل شده است. این اسید چرب یک اسید چرب تک غیراشباعی میباشد که باعث کاهش کلسترول خون میگردد. میزان اسید پالمتیک 27% میباشد که اسید چرب اشباعی است که دارای خصوصیات مفید بر روی سطوح کلسترول خون است (بکت،2000).
با توجه به اینکه شکلات دارای خواص تغذیهای مفیدی در بدن میباشد، استفاده از شکلات به عنوان یک غذای فراسودمند (غنی شده با پروبیوتیکها) میتواند باعث بهتر شدن وضعیت تغذیهای انسان و افزایش سلامتی و بهداشتی غذایی شود.
چنانچه در مصرف شکلات میانهروی شود، شکلات به یک فرآورده غذایی مفید و ضروری برای بدن محسوب میشود. شکلات یک شیرینی بسیار خوشایند و دلپذیر بوده و استفاده کردن از آن در بعضی از غذاها پذیرش آنها را افزایش میدهد. شکلات به عنوان یک کالای ضروری بوده و برای نیروهای مسلح یک جیره غذایی اضطراری محسوب میشود. یک پوند شکلات (gr 59/453) در حدود 2515 کیلوکالری انرژی را تأمین مینماید. در جدول 2-1 میزان ترکیبات مختلف شکلات آورده شده است.
جدول 2-1- ترکیب غذایی 100 گرم انواع شکلات(بکت،2000).
نوع شکلات |
چربی% |
کربوهیدرات% |
پروتئین% |
خاکستر و سایر% |
انرژی Kcal |
ساده |
2/29 |
8/64 |
7/4 |
3/1 |
525 |
تلخ |
9/52 |
18 |
5/5 |
2/3 |
570 |
شیرین |
8/29 |
60 |
2 |
1/4 |
526 |
شیری |
3/30 |
4/59 |
4/8 |
9/1 |
529 |
شیری شیرین |
5/33 |
54 |
6 |
7/1 |
542 |
در این نوع شکلات میزان کل کاکائو بر پایه وزن خشک حداقل 35 درصد میباشد که از این مقدار کره کاکائو حداقل 18 درصد و کاکائوی بدون چربی حداقل 14 درصد را به خود اختصاص میدهند (استاندارد ایران شماره 608).
شکلاتی پوششی برای مصارف پوششی مناسب است. در این نوع شکلات، میزان کره کاکائو حداقل 30 درصد و مواد جامد بدون چربی کاکائو حداقل 5/2 درصد است.
مطابق با استاندارد کدکس، شکلات شیری بر پایة وزن خشک باید دارای حداقل 25 درصد مواد جامد کاکائو (شامل حداقل 5/2 درصد مواد جامد بدون چربی) و حداقل 14-12 درصد مواد جامد شیر (شامل 5/3-5/2 درصد چربی شیر) باشد.
شکلات سفید شامل ذرات کوچک شکر و مواد جامد شیر پوشش داده شده به وسیلة فاز چربی اساساً کره کاکائو یا جانشین آن میباشد(بولنز،2006; بریگز،2004; زیگلر،2002). برطبق استاندارد کدکس شکلات سفید بر پایة وزن خشک باید حداقل دارای 20 درصد کره کاکائو و حداقل 14 درصد مواد جامد شیر (شامل 5/3-5/2 درصد چربی شیر) باشد. به علت وجود نداشتن آنتیاکسیدانهای مفید در پودر کاکائو، عمر نگهداری شکلات سفید از شکلات تیره و شیری کمتر است. برای بستهبندی شکلاتهای سفید باید از پوشش کدر استفاده کرد تا مانع عبور نور شود. زیرا نور به سرعت سبب تجزیه چربی شیر موجود در شکلات میشود (بکت،2000).
شکلات مخلوطی از دانههای برشتة کاکائو و ذرات فوقالعاده ریز شکر همراه با کره کاکائو و یا بدون کره کاکائو میباشد. کره کاکائو چربیای است که به طور طبیعی در دانة کاکائو وجود دارد و بسته به محل رویش و درجه رسیدن دانه تا 58 درصد نیز بالغ میگردد (مقصودی، 1381). نقطة ذوب کره کاکائو تقریباً برابر با دمای بدن است و به همین دلیل هنگامی که با سایر اجزاء تشکیل دهنده شکلات مخلوط میشود باعث میشود که ترکیب جدید به محض قرار گرفتن در درجه حرارت دهان تبدیل به یک مایع نرم و مطبوع شود (بکت،2000; بکت،1999). ترکیب متوسط شکلات شامل پودر کاکائو، شکر، شیرین کنندههای دیگر، کره کاکائو، چربیکره، پودر شیر و امولسیونکنندهها. در ادامه اجزای مختلف شکلات مورد بررسی قرار میگیرد.
درخت کاکائو بومی آمریکای جنوبی و مرکزی، برزیل، ونزوئلا، ساحل عاج، غنا و سیلان میباشد. ارتفاع نسبی درختان کاکائو ما بین 12 تا 15 متر میباشد. برگ درختان کاکائو همیشه سبز است و طول آنها به بیش از 30 میلی متر میرسد. شروع بهرهبرداری آنها از 2 تا 3 سالگی است اما بیشترین ثمردهی از 6 تا 7 سالگی آغاز میشود (شکل2-3).
[1]-Catechin
[7]- Don Cortez
[12]- Codex
[13]-Plain (Sweet) chocolate.
Milk Couverture Chocolate.-[16]
[20]-White chocolate
عنوان
بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی روغن
فهرست مطالب |
|
عنوان |
صفحه |
چکیده |
1 |
فصل اول- مقدمه |
|
مقدمه |
3 |
فصل دوم- بررسی منابع |
|
2-1. خرفه |
6 |
2-1-1. گیاهشناسی |
6 |
2-1-2. ساختار شیمیایی خرفه |
7 |
2-1-3. ویژگیهای درمانی خرفه |
9 |
2-2. اکسایش لیپیدها |
10 |
2-2-1. اکسایش نوری |
10 |
2-2-2. اکسایش آنزیمی |
11 |
2-2-3. اکسایش اسیدهای چرب به وسیله آنزیم لیپوکسیژناز |
11 |
2-2-4. اکسایش خود به خودی |
11 |
2-3. روشهای اندازهگیری اکسایش چربیها |
12 |
2-3-1. اندازهگیری فراوردههای اولیه اکسایش |
13 |
2-3-1-1. عدد پراکسید (PV) |
13 |
2-3-1-2. روش تیتراسیون یدومتری |
13 |
2-3-1-3. کمپلکس یون آهن Ш |
13 |
2-3-1-4. اسپکتروسکوپی مادون قرمز تغییر شکل فوریر (FTIR) |
14 |
2-3-1-5. دیانها و تریانهای کنژوگه |
14 |
2-3-2. اندازهگیری فراوردههای ثانویه اکسایش |
15 |
2-3-2-1. عدد اسید تیوباربیتوریک (TBA) |
15 |
2-3-2-2. عدد پارا آنیسیدین (AV) |
15 |
2-3-2-3. عدد توتوکس یا عدد اکسایش |
16 |
2-3-2-4. عدد کربونیل (CV) |
16 |
2-4. آنتیاکسیدانهای غذایی |
17 |
2-4-1. آنتیاکسیدانهای سنتزی |
17 |
2-4-1-1. بوتیلید هیدروکسی آنیزول (BHA) |
18 |
2-4-1-2. بوتیلید هیدروکسی تولوئن (BHT) |
18 |
2-4-1-3. ترشیو بوتیل هیدروکینون (TBHQ) |
19 |
2-4-1-4. گالاتها و اسید گالیک |
20 |
2-4-2. آنتیاکسیدانهای طبیعی |
20 |
2-4-2-1. توکوفرول |
22 |
2-4-2-2. کاروتن |
23 |
2-4-2-3. اسیدهای فنلی |
24 |
2-4-2-4. فلاونوئیدها |
25 |
2-4-2-5. ترپنوئیدها |
26 |
2-4-2-6. اسید آسکوربیک |
27 |
2-4-2-7. سزامول |
27 |
2-4-2-8. گوسیپول |
28 |
2-4-2-9. فیتاتها |
28 |
2-4-3. مکانیسم عمل آنتیاکسیدانها |
28 |
2-4-4. اندازهگیری قدرت آنتیاکسیدانی |
29 |
2-4-4-1. اندازهگیری مقادیر کل ترکیبات فنلی |
29 |
2-4-4-2. روش مهار رادیکال آزاد DPPH |
29 |
2-4-4-3. ظرفیت آنتیاکسیدانی معادل ترولکس (TEAC) |
30 |
2-4-4-4. ظرفیت جذب رادیکال اکسیژن (ORAC) |
30 |
2-4-4-5. قدرت آنتیاکسیدانی احیاء آهن III |
30 |
2-4-4-6. بیرنگ شدن بتا کاروتن |
31 |
2-4-4-7. روش نگهداری در گرمخانه (آون) |
31 |
2-5. استخراج عصارههای گیاهی |
31 |
2-6. سینتیک واکنشهای اکسایشی |
32 |
فصل سوم- مواد و روشها |
|
3-1. مواد اولیه |
35 |
3-2. استخراج روغن |
35 |
3-3. استخراج عصاره |
35 |
3-4. آزمونها |
36 |
3-4-1. ساختار اسید چرب |
36 |
3-4-2. عدد یدی |
36 |
3-4-3. عدد صابونی |
36 |
3-4-3-1. تهیه پتاس الکی |
36 |
3-4-4. ترکیبات استرولی |
37 |
3-4-4-1. اندازهگیری نمونه |
37 |
3-4-4-2. آماده سازی ستون اکسید آلومینیوم |
37 |
3-4-4-3. استخراج مواد غیرقابل صابونی |
37 |
3-4-4-4. کروماتوگرافی لایه نازک |
37 |
3-4-4-5. جداسازی استرول |
38 |
3-4-4-6. آمادهسازی استرول تری متیل سیلیل اتر |
38 |
3-4-4-7. شناسایی استرولها |
38 |
3-4-4-8. ترکیب استرول |
38 |
3-4-4-9. تعیین میزان استرول |
39 |
3-4-5. ترکیبات توکوفرولی |
39 |
3-4-5-1. آمادهسازی محلولهای کالیبراسیون ذخیره |
39 |
3-4-5-2. آمادهسازی محلول استاندارد |
39 |
3-4-5-3. آمادهسازی محلول آزمون |
40 |
3-4-6. ترکیبات مومی |
40 |
3-4-7. وزن مخصوص |
41 |
3-4-8. گرانروی دینامیکی |
41 |
3-4-9. ضریب شکست |
41 |
3-4-10. عدد پراکسید |
41 |
3-4-10-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون |
41 |
3-4-10-2. تهیه محلول استاندارد آهن Ш |
42 |
3-4-10-3. تهیه محلول تیوسیونات آمونیوم |
42 |
3-4-10-4. تهیه محلول آهن п |
43 |
3-4-10-5. اندازهگیری عدد پراکسید نمونه روغن |
43 |
3-4-11. عدد اسیدی |
43 |
3-4-12. مقدار کل ترکیبات قطبی (TPC) |
44 |
3-4-13. شاخص پایداری اکسایشی (OSI) |
44 |
3-4-14. ترکیبات فنلی |
45 |
3-4-14-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون |
45 |
3-4-14-2. اندازهگیری ترکیبات فنلی عصاره |
45 |
3-4-15. آزمون DPPH |
46 |
3-4-15-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون BHT |
46 |
3-4-15-2. تعیین فعالیت آنتی رادیکالی عصاره |
46 |
3-4-16. عدد اسید تیوباربیتوریک |
47 |
3-4-17. عدد صابونی ناشونده |
47 |
3-4-18. رنگ |
49 |
3-4-19. آزمون گرمخانه گذاری |
49 |
3-6. تجزیه و تحلیل آماری |
50 |
فصل چهارم- نتایج و بحث |
|
4-1. درصد استخراج روغن از بذر خرفه |
52 |
4-2. ویژگیهای فیزیکوشیمیایی روغن بذر خرفه |
52 |
4-2-1. ساختار اسید چرب |
52 |
4-2-2. وزن مخصوص |
56 |
4-2-3. شاخص رنگ |
57 |
4-2-4. ضریب شکست |
58 |
4-2-5. گرانروی |
59 |
4-2-6. عدد اسیدی |
60 |
4-2-7. عدد پراکسید |
60 |
4-2-8. عدد یدی |
62 |
4-2-9. عدد صابونی |
63 |
4-2-10. مواد صابونیناشونده |
64 |
4-2-11. ترکیبات استرولی |
64 |
4-2-12. توکوفرول |
65 |
4-2-13. موم |
66 |
4-2-14. شاخص پایداری اکسایشی |
66 |
4-2-15. ترکیبات قطبی کل |
67 |
4-3. قدرت مهار کنندگی رادیکال آزاد DPPH |
67 |
4-4. ترکیبات فنلی |
71 |
4-5. آزمون گرمخانه گذاری |
73 |
4-5-1. عدد پراکسید |
73 |
4-5-2. عدد اسید تیوباربیتوریک. |
77 |
4-6. پارامترهای سینتیکی واکنش اکسایش روغن دانه خرفه |
80 |
فصل پنجم- نتیجهگیری کلی و پیشنهادات |
|
5-1. نتیجهگیری کلی |
85 |
5-2. پیشنهادات |
88 |
فصل ششم- منابع |
|
منابع |
90 |
چکیده انگلیسی |
110 |
رست شکلها
عنوان |
صفحه |
شکل 2-1. مراحل تشکیل دیان و تریانهای کنژوگه از ترکیبات قابل کنژوگه شدن |
14 |
شکل 2-2. واکنش اسید 2- تیوباربیتوریک (TBA) با مالوندیآلدئید (MA) |
15 |
شکل 2-3. واکنش بین ترکیبات کربونیلی و 2 و4- دی نیتروفنیلهیدرازین |
17 |
شکل 2-4. ساختار شیمیایی (BHT) |
19 |
شکل 2-5. ساختار شیمیایی TBHQ |
19 |
شکل 2-6. ساختار شیمیایی گالاتها و اسید گالیک |
20 |
شکل 2-7. ساختار شیمیایی بتاکاروتن |
23 |
شکل 2-8. ساختار شیمیایی اسید فرولیک، اسید بنزوئیک و اسید کافئیک |
25 |
شکل 2-9. ساختار شیمیایی فلاونوئیدها |
26 |
شکل 2-10. ساختار شیمیایی اسید آسکوربیک |
27 |
شکل 2-11. ساختار شیمیایی سزامول و سزامولین |
28 |
شکل 3-1. منحنی کالیبراسیون غلظت آهن шدر برابر جذب خوانده شده در طول موج 500 |
42 |
شکل 3-2. منحنی کالیبراسیون غلظت ترکیبات فنلی در برابر جذب خوانده شده در طول موج 765 |
46 |
شکل 3-3. منحنی کالیبراسیون درصد بازدارندگی BHT در برابر جذب خوانده شده در طول موج 517 |
46 |
شکل 4-1. شاخص رنگ روغنهای خرفه، سویا و زیتون |
58 |
شکل 4-2. گرانروی روغن استخراجی خرفه و روغنهای سویا، کانولا و زیتون |
59 |
شکل 4-3. عدد اسیدی روغنهای خرفه، سویا، زیتون و کانولا |
61 |
شکل 4-4. عدد پراکسید روغن خرفه، سویا، زیتون و کانولا |
62 |
شکل 4-5. منحنی کالیبراسیون درصد بازدارندگیBHT در برابر جذب خوانده شده در طول موج 517 |
69 |
شکل 4-6. درصد بازدارندگی غلظتهای مختلف عصاره اتانولی-آبی و متانولی-آبی دانه خرفه |
69 |
شکل 4-7. IC50 عصارههای اتانولی-آبی، متانولی-آبی دانه خرفه و آنتیاکسیدان BHT |
70 |
شکل 4-8. منحنی کالیبراسیون غلظت ترکیبات فنلی در برابر جذب خوانده شده در طول موج 765 |
71 |
شکل4-9. رابطه لگاریتمی بین مقادیر دما و ثابت سرعت واکنش اکسایش روغن خرفه |
81 |
فهرست جدولها |
|
عنوان |
صفحه |
جدول 2-1. ترکیبات مختلف دانه خرفه |
8 |
جدول 2-2. ساختار اسید چرب خرفه، اسفناج و برگ کاهو قرمز |
8 |
جدول 2-3. ترکیبات آنتیاکسیدانی اسفناج، خرفه وحشی و کشت شده |
9 |
جدول 4-1. ساختار اسید چربی روغن استخراج شده از دانه خرفه و روغنهای خام سویا، کانولا |
56 |
جدول 4-2. میزان استرولهای روغن استخراج شده از دانه خرفه و روغنهای خام سویا و کانولا |
65 |
جدول 4-3. تغییرات عدد پراکسید نمونههای شاهد(AFSO)، روغنسویای حاویعصارهمتانولی-آبی خرفه(SO+P) و آنتیاکسیدان سنتزیBHT (SO+BHT) طی 14 روز گرمخانهگذاری |
75 |
جدول 4-4. میانگین مجموع اعداد پراکسید نمونههای شاهد (AFSO)، روغن سویای حاوی عصاره متانولی-آبی خرفه (SO+P) و آنتیاکسیدان BHT (SO+BHT) در مدت 14 روز گرمخانه گذاری |
77 |
جدول 4-5. تغییرات عدد تیوباربیتوریک نمونههای شاهد (AFSO)، روغن سویای حاوی عصاره متانولی-آبیخرفه(SO+P) و آنتیاکسیدان سنتزیBHT (SO+BHT) طی 14 روز گرمخانهگذاری |
78 |
جدول 4-6. میانگین مجموع اعداد اسید تیوباربیتوریک نمونههای شاهد (AFSO)، روغن سویای حاوی عصاره متانولی-آبیخرفه (SO+P) و آنتیاکسیدان سنتزی BHT (SO+BHT) طی 14 روز |
80 |
جدول 4-7. مقادیر ثابت سرعت واکنش (K) در دماهای مختلف |
81 |
جدول 4-8. پارامترهای آرنیوس، عدد Q10، آنتالپی و آنتروپی برای واکنش اکسایش لیپیدی خرفه |
83 |
جدول 5-1. ویژگیهای فیزیکوشیمیایی روغن بذر خرفه |
86 |
چکیده
با توجه به اثرات زیانآور آنتیاکسیدانهای سنتزی در بدن در سالهای اخیر توجه خاصی به کاربرد آنتیاکسیدانهای طبیعی در صنایعغذایی معطوف شده است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی ویژگیهای فیزیکوشیمیایی، پارامترهای سینتیکی اکسایش روغن دانه خرفه پس از استخراج و همچنین تعیین قدرت آنتیاکسیدانی عصارههای متانولی-آبی و اتانولی-آبی آن بود. فعالیت آنتیاکسیدانی عصاره متانولی-آبی و اتانولی-آبی با استفاده از روش رادیکال آزاد DPPH (2، 2- دی فینیل پیکریل هیدرازیل) و آزمون گرمخانهگذاری تعیین شد. پارامترهای سینتیکی نیز با استفاده از دادههای به دست آمده از رنسیمت و معادله آرنیوس محاسبه گردید. بررسی ساختار نشان داد که روغن دانه خرفه منبع غنی از اسیدهای چرب امگا سه (77/26)، توکوفرول(5/798میلیگرم درکیلوگرم) و ترکیبات فنلی(09/121 میلیگرم درکیلوگرم عصاره) است. در بررسی پارامترهای سینتیک اکسایش روغن خرفه میزان انرژی فعال سازی، آنتالپی و آنتروپی به ترتیب 46/93 کیلوژول بر مول، 54/90 کیلوژول بر مول و 62/18- (ژول بر مول درجه کلوین) به دست آمد. همچنین نتایج حاصل از فعالیت آنتیاکسیدانی نشان داد عصاره متانولی-آبی در غلظتهای بالا فعالیت آنتیاکسیدانی بیشتری نسبت به عصاره اتانولی-آبی داشت. نتایج آزمون گرمخانه گذاری نیز نشان داد که افزودن 100 پیپیام عصاره متانولی-آبی بذر خرفه به روغن سویا منجر بهکاهش عدد پراکسید و اسیدتیوباربیتوریک آن در مقایسه با نمونه شاهد طی 14 روز گرمخانهگذاری شد. بنابراین خرفه میتواند به عنوان منبعی غنی از امگاسه مورد استفاده قرار گیرد و یا به عنوان منبع آنتیاکسیدانهای طبیعی با قابلیت دسترسی آسان جهت بهبود مدت ماندگاری در صنعت غذا به کار برده شود.
کلمات کلیدی: انرژی فعال سازی؛ خصوصیات فیزیکوشیمیایی؛ سینتیک؛ فعالیت آنتیاکسیدانی
فصل اول
مقدمه
بخش مهمی از رژیم غذایی را روغنهای خوراکی تشکیل میدهند که به طور گسترده از گیاهان و دانه گیاهان بدست میآیند. روغنهای گیاهی دارای آثار مفیدی چون کاهش کلسترول خون میباشند و به صورتهای مختلفی از جمله روغنهای سالادی، پختوپز و سرخکردن به رژیم غذایی افراد راه پیدا کردهاند (مجهد و همکاران، 2011). با وجود تنوع زیاد منابع روغنهای گیاهی، صرفاً روغنهای سویا، نخل، کلزا و آفتابگردان به ترتیب 6/31، 5/30، 5/15 و 6/8 میلیون تن از مصرف جهانی را به خود اختصاص میدهند(استیونسون و همکاران، 2007). روشن است که منابع مزبور پاسخگوی تقاضای روزافزون روغنهای گیاهی برای مصارف خانگی و صنعتی نخواهند بود. از این رو نیاز به کشف و توسعه منابع جدید روغنهای خوراکی همواره احساس میگردد. روغنهای خوراکی مختلف حائز درجه سیرناشدگی و ساختار اسید چربی متفاوتی هستند و کیفیت و کمیت ترکیبات غیرتریگلیسریدی آنها با هم فرق دارد. تفاوتهای ساختاری به نوبه خود به ایجاد اختلاف در ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی آنها منجر میگردد. بر خلاف روغنهای حیوانی که عمدتاً اشباع هستند و به راحتی با اکسیژن وارد واکنش نمیشوند، روغنهای گیاهی درجه سیرشدگی کمتری دارند و حساسیت بیشتری نسبت به واکنشهای اکسایشی از خود نشان میدهند (گوهری و همکاران، 1388). کشور ایران در زمینه روغنهای خوراکی به شدت به خارج از کشور وابسته است. بنا بر آمار منتشر شده در سال 1381، نزدیک به 90 درصد از روغن مورد نیاز کشور از خارج تأمین شده است. استفاده از منابع بومی بالطبع به کاهش وابستگی کشور در این زمینه منجر خواهد شد (توسلی و همکاران، 1389). اکسایش لیپیدها عاملی مهم در کاهش کیفیت غذاهای حاوی چربی طی فرایند و نگهداری میباشد. طعم تند، تغییر رنگ و تخریب ویتامینها و اسیدهای چرب چند غیراشباعی از جمله تغییراتی است که طی اکسایش رخ میدهند. صنعت غذا با استفاده از تکنیکهای مختلف همچون افزودن انواع آنتیاکسیدانهای سنتزی مانند هیدروکسی تولوئن بوتیله (BHT)[1]، هیدروکسی آنیزول بوتیله (BHA)[2] و ترسیوبوتیل هیدروکینون (TBHQ)[3]سعی در کاهش این تغییرات دارد، اگرچه این ترکیبات از لحاظ ایمنی هنوز مورد سوال هستند (ایگبال و بهانگر، 2007). با توجه به آگاهی مصرف کنندگان در مورد سلامت، امنیت و کیفیت فراوردههای غذایی و کشاورزی، تحقیق در مورد بهبود کاربرد آنتیاکسیدانهای طبیعی ضروری به نظر میرسد. بنابراین تلاش برای جایگزینی آنتیاکسیدانهای سنتزی با ترکیبات طبیعی از دانههای روغنی، ادویهها و دیگر ترکیبات گیاهی به شدت رو به افزایش است (ساسکیا و همکاران، 2001). گیاهان حاوی سطوح بالایی از ترکیبات فنلی هستند که اهمیت زیادی به عنوان آنتیاکسیدان دارند. از این رو بررسی در زمینه قابلیت استفاده از آنها در مواد غذایی رو به افزایش میباشد (پرومالا و هتیاراچچی، 2011). موثرترین مسیر در جهت کنترل واکنشها در مواد غذایی، شناخت مکانیسم انجام واکنش و عوامل موثر بر سرعت آن است. شناخت سینتیک واکنشها به عنوان مقدمه ای جهت ورود به بحث مدلسازی و جهت شناخت عوامل موثر بر فرایندها و پیشبینی تغییرات ناشی از فرایند استفاده میگردد (پورفلاح و همکاران، 1391). هدف از پژوهش حاضر بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، پارامترهای سینتیک اکسایش روغن حاصل از دانه خرفه[4] به عنوان یک روغن گیاهی جدید و همچنین اثر عصاره متانولی-آبی آن بر پایداری حرارتی و اکسایشی روغن سویا در مقایسه با آنتیاکسیدان سنتزی BHT میباشد.
[1]Butylated Hydroxy Toluene
[2]Butylated Hydroxy Anisole
[3] Tert-ButylHydro Quinone
[4]Purslane