پایان نامه ها

پایان نامهi– (172)

معاونت پژوهش و فناوری
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با یاری از خداوند سبحان و اعتقاد به این که عالم محضر خداست و همواره ناظربر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهمیت
جایگاه دانشگاه در اعتلای فرهنگ و تمدن بشری ، ما دانشجویان و اعضاء هیات علمی واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی متعهد میگردیم اصول زیر را در انجام
فعالیت های پژوهشی مد نظر قرار داده و از آن تخطی نکنیم:
1-اصل برائت : التزام به برائت جویی از هرگونه رفتار غیر حرفهای و اعلام موضع نسبت به کسانی که حوزه علم و پژوهش را به شائبههای غیر علمی میآلایند.
2- اصل رعایت انصاف و امانت : تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داری غیر علمی و حفاظت از اموال ، تجهیزات و منابع در اختیار.
3- اصل ترویج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتایج تحقیقات و انتقال آن به همکاران علمی و دانشجویان به غیر از مواردی که منع قانونی دارد .
4- اصل احترام : تعهد به رعایت حریمها و حرمتها در انجام تحقیقات و رعایت جانب نقد و خودداری از هرگونه حرمت شکنی.
5-اصل رعایت حقوق : التزام به رعایت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهیدگان ( انسان ، حیوان و نبات ) و سایر صاحبان حق .
6- اصل رازداری: تعهد به صیانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد ، سازمانها و کشور و کلیه افراد و نهادهای مرتبط با تحقیق.
7- اصل حقیقت جویی : تلاش در راستای پی جویی حقیقت و وفاداری به آن و دوری از هرگونه پنهان سازی حقیقت.
8-اصل مالکیت مادی و معنوی : تعهد به رعایت کامل حقوق مادی و معنوی دانشگاه و کلیه همکاران پژوهش.
9- اصل منافع ملی : تعهد به رعایت مصالح ملی و در نظر داشتن پیشبرد و توسعه کشور در کلیه مراحل پژوهش .

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.S.c) مهندسی کشاورزی
گرایش علوم و صنایع غذایی
عنوان
اثر افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز
روی خواص حسی و شیمیایی ماست چکیده همزده
استاد راهنما
دکتر مرضیه بلندی
استاد مشاور
دکترمهسا تبری
نگارنده
محمودرضا حسومی
شهریور 1392

تقدیم به پدرم
که آنقدر زود از پیش ما رفت که موفقیت هایم را هرگز ندید .
«روحش شاد»

فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول
کلیات
1-1- مقدمه 3
1-2- ارائه مسأله پژوهش و بیان هدف 5
1-2-1- مسأله پژوهش 5
1-3- اهداف تحقیق 5
1-3-1- هدف کلی تحقیق 5
1-3-2- اهداف اختصاصی 5
1-4- فرضیه ها 5
فصل دوم
سابقه و پیشینه تحقیق
2-1- ماست 8
2-2- تولید ماست 8
2-2-1- استاندارد کردن چربی شیر 9
2-2-1-1- استاندارد کردن میزان مواد جامد بدون چربی شیر 9
2-2-2- هموژن کردن 9
2-2-2-1- تأثیر روی چربی شیر 10
2-2-2-2- تأثیر روی پروتئین های شیر 10
2-2-2-3- تأثیر روی سایر ترکیبات شیر 10
2-2-3- فرآیند حرارتی 12
2-2-3-1- انواع روش های سالمسازی شیر 13
2-2-3-1-1- پاستوریزاسیون روش مداوم HTST 13
2-2-3-1-2- استریلیزاسیون UHT 13
2-2-4- تلقیح استارترهای (باکتری های آغازگر) ماست 13
2-2-5- فرایند تخمیر 14
2-2-6- سرد کردن 15
2-2-6-1- سرد کردن یک مرحله ای 16
2-2-6-2- سرد کردن دو مرحله ای 16
2-2-7- بسته بندی 16
2-3- مشکلات و معایب بافت ماست و راه حل های اصلاح آن 16
2-3-1- سینرزیس (آب اندازی) 16
2-3-2- ویسکوزیته پایین ماست 17
2-3-3- حباب های موجود در لخته ماست 17
2-3-4- دان دان بودن لخته تولیدی ماست 17
2-4- مشکلات و معایب طعمی ماست و راه حل های اصلاح آن 18
2-4-1- طعم تلخی 18
2-4-2- طعم ترشی 18
2-4-3- طعم ماستی – مخمری 18
2-4-4- طعم رنسیدی (تندی) 18
2-5- انواع ماست 19
2-5-1- نوع هم نزده 19
2-5-2- نوع همزده 19
2-5-3- نوع آشامیدنی 19
2-5-4- نوع منجمد 19
2-5-5- نوع تغلیظ شده 20
2-6- آنزیم های میکروبی 20
2-7- فرآیندهای تخمیر و ترکیب محیط(محیط کشت) 21
2-8- آنزیم ترانس گلوتامیناز 21
2-8-1- مکانیسم عمل آنزیم ترانس گلوتامیناز 23
2-9- مروری بر تحقیقات انجام شده 25
فصل سوم
مواد و روشها
3-1- مواد 30
3-1-1- مواد مصرفی 30
3-1-2- مواد غیرمصرفی 31
3-2- روشها 31
3-2-1- روش تهیه ماست همزده چکیده 31
3-3- شاخص های مورد آزمون 32
3-3-1- آزمونهای شیمیایی شیر خام 32
3-4- آب اندازی یا سینرزیس ماست همزده چکیده 32
3-5- ارزیابی ویژگیهای حسی ماست همزده چکیده 32
3-6- روش اجرای تحقیق 33
3-7- افزودن MPC 35
3-8- اضافه کردن آنزیم ترانس گلوتامیناز 35
3-9- آزمون حسی نمونه های ماست همزده 35
3-10- روش آماری 35
فصل چهارم
نتایج و بحث
4-1- ویژگیهای شیرخام 37
4-2- نتایج به دست آمده از سنجش pH نمونه های ماست در طول نگهداری 37
4-3- نتایج به دست آمده از سنجش اسیدیته نمونه های ماست در طول نگهداری 38
4-4- نتایج به دست آمده از آزمونهای فیزیکی ماست در طول نگهداری 39
4-4-1- نتایج به دست آمده از سنجش آب اندازی نمونه های ماست در طول نگهداری 39
4-5- نتایج آزمون های حسی ماست در طول نگهداری 40
4-5-1- نتایج به دست آمده از ارزیابی عطر و طعم ماست در طول نگهداری 40
4-5-2- نتایج به دست آمده از ارزیابی قوام ماست در طول نگهداری 41
4-5-3- نتایج به دست آمده از ارزیابی رنگ ماست در طول نگهداری 42
4-5-4- نتایج به دست آمده از ارزیابی پذیرش کلی ماست در طول نگهداری 43
فصل پنجم
نتیجه گیری
5-1- بررسی سنجش pH نمونه های ماست همزده چکیده 45
5-2- بررسی سنجش اسیدیته نمونه های ماست همزده چکیده 45
5-3- بررسی آزمون فیزیکی نمونه های ماست همزده چکیده 46
5-3-1- بررسی سنجش آب اندازی نمونه های ماست همزده چکیده 46
5-4- بررسی آزمون حسی نمونه های ماست همزده چکیده 47
5-5- نتیجه گیری نهایی 48
منابع 49
چکیده انگلیسی 57

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 3-1- مراحل و آزمون های مختلف انجام شده در طول تحقیق 34
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول1-1-تغییرات فیزیکوشیمیایی حاصل در شیر بر اثر هموژنیزاسیون 11
جدول 3-1- لیست مواد مصرفی 30
جدول 3-2- لیست دستگاه ها و وسایل مورد استفاده 31
جدول3-3- مشخصات نمونه های مورد بررسی 35
جدول3-4- رتبه بندی آزمون حسی نمونه های مورد بررسی 35
جدول 4-1- میانگین ترکیبات شیرخام (برحسب درصد) 37
جدول 4-2- مقادیرpH (انحراف معیار± میانگین) نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول دوره نگهداری در یخچال 37
جدول 4-3- مقادیر اسیدیته(برحسب درجه دورنیک) نمونههای ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول دوره نگهداری در یخچال(انحراف معیار± میانگین) 38
جدول 4-4- میزان آب اندازی نمونههای) نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول دوره نگهداری(انحراف معیار± میانگین 39
جدول 4-5- امتیازات حاصل از ارزیابی عطر و طعم نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول نگهداری(انحراف معیار ± میانگین) 40
جدول4-6- امتیازات حاصل از ارزیابی قوام نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول نگهداری(انحراف معیار ± میانگین) 41
جدول 4-7- امتیازات حاصل از ارزیابی رنگ نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول نگهداری(انحراف معیار ± میانگین) 42
جدول 4-8- امتیازات حاصل از ارزیابی پذیرش کلی نمونه های ماست حاوی مقادیر مختلف ترانس گلوتامیناز و MPC در طول نگهداری(انحراف معیار ± میانگین) 43
چکیده
ماست معروف ترین و پرمصرفترین فرآورده شیری تخمیری در جهان است. متداولترین نقص در بافت که منجر به عدم پذیرش این فراورده نزد مصرف کننده میشود، آب اندازی است. امروزه درایران ماست چکیده بیشتر به صورت معکوس تولید میشود یعنی با افزودن ماده خشک به ماست همزده آن را به حالت غلیظ و چکیده تبدیل میکنند و با توجه به اینکه این مواد خشک باعث احساس دهانی نامطلوبی میشود لذا افزودن جایگزینی نظیر آنزیم ترانس گلوتامیناز میتواند از این جهت حائز اهمیّت باشد چرا که باعث ایجاد شبکه وافزایش ویسکوزیته میشود وهمچنین در مقایسه با افزودن ماده خشک میتواند خواص حسی مطلوبتری به وجود آورد. در ضمن افزودن ترانس گلوتامیناز در مقایسه با افزودن ماده خشک باعث کاهش هزینه تمام شده برای تولید محصول میگردد. هدف از تحقیق حاضر تولید ماست چکیده همزده با خصوصیات کیفی مطلوب با استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی جهت فروش در بازار است. به این منظور MPC (80 درصد پروتئین) در چهار سطح (5.1، 2، 5.2 و 3 درصد) و شاهد (فاقد MPC) و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی در چهار سطح (50، 100، 200 و ppm250) و شاهد(فاقد آنزیم) به شیر اضافه و پس از طی عملیات لازم برای تولید ماست آزمونهای فیزیکوشیمیایی و حسی شامل اندازه گیری pH، اسیدیته، ویسکوزیته، آب اندازی، قوام، عطر و طعم، رنگ و پذیرش کلی روی نمونه ها طی روزهای نگهداری اول تا بیست و یکم (در فواصل یک هفته) انجام گرفت. نتایج نشان داد نمونه ماست شاهد در روز اول و آخر نگهداری دارای بالاترین سطح pH بوده و کمترین مقدار متعلق به نمونه حاوی ppm200 آنزیم ترانس گلوتامینار و 2 درصد MPC بود. روند تغییرات اسیدیته طی نگهداری افزایشی بود. بیشترین مقدار مربوط به نمونه محتوی ppm100 آنزیم در روز آخر نگهداری بود. بین نمونه های آنزیم دار و شاهد تفاوت معنیداری مشاهده شد. با افزایش زمان نگهداری نمونه های ماست، میزان آب اندازی نیز افزایش یافت. بیشترین میزان در پایان دوره نگهداری مربوط به نمونه ماست شاهد (بدون آنزیم ترانس گلوتامیناز وMPC) و کمترین میزان آب اندازی نیز به نمونه ماست حاوی ppm50 از آنزیم مذکور تعلق داشت.
از نظر عطر و طعم، نمونه ماست محتوی ppm250 آنزیم ترانس گلوتامیناز و 51. درصد MPC دارای بهترین امتیاز و نمونه شاهد کمترین امتیاز بود. از نظر قوام، نمونه ماست محتوی ppm50 آنزیم ترانس گلوتامیناز و 3 درصد MPC در پایان دوره نگهداری، بالاترین امتیاز را کسب نمود. رنگ نمونه ماست محتوی ppm250 آنزیم ترانس گلوتامیناز و 1.5 درصد MPC بالاترین امتیاز را داشت، در حالی که از نظر قوام و رنگ نمونه شاهد دارای کمترین امتیاز بود. بالاترین امتیاز پذیرش کلی نمونهها نیز مربوط به تمام نمونهها به جز نمونه شاهد بود. استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی اثرات تکنولوژیکی مثبتی در فرمولاسیون ماست به همراه دارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که برای دستیابی به ویژگیهای مطلوب فرآوری بهتر است درصدهای مختلفی از این آنزیم به ماست اضافهگردد. نمونههای ماست محتویppm 250 آنزیم ترانس گلوتامیناز و 1.5 درصدMPC دارای بالاترین امتیاز رنگ و عطر و طعم بوده و نمونه ماست حاوی ppm50 آنزیم ترانس گلوتامیناز و 3 درصد MPC بالاترین امتیاز مربوط به قوام را کسب نمود.
واژگان کلیدی: آنزیم ترانس گلوتامیناز، ماست چکیده همزده، سینرسیس
فصل اول
کلیات
1-1- مقدمه
ماست معروفترین و پرمصرفترین فراورده شیری تخمیری در جهان استکه حاصل عملکرد دو باکتری آغازگر ویژه یعنی لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس میباشد. ماست، سیالغیرنیوتنی با ساختارحساس وپیچیدهاست(Serra et al,2009.,Sodini et al,2005). متداولتریننقص در بافتکه منجر به عدم پذیرش این فرآورده نزد مصرفکننده میشود، آباندازی است.
(Fadela et al,2009). بعلاوه، سفتی ، ویسکوزیته(گرانروی یا لزجت) و خامه ای بودن از جمله فاکتورهای اساسی مرتبط با بافت ماست می باشند(Abbasi et al,2007).
پدیده آب اندازی در ماست، مستقیما به میزان اختلاط فیزیکی، بی دقتی در عمل آوری شیر مانندpH بسیار پائین و عدم کنترل درجه حرارت در مدت گرمخانه گذاری بستگی دارد و باعث بهم خوردن شبکه میسل های پروتئینی میشود(حبیبی نجفی،1385.،Gonzalez-Martinez et al,2002). طبق تعریف فدراسیون بین المللی شیر و فرآورده های آن (IDF) ، شیرهای تخمیری، فرآورده هایی هستند که از تخمیر شیر به وسیله فعالیت میکروارگانیسم های خاص، حاصل می شوند. این میکروارگانیسم ها باید در هنگام عرضه و مصرف، زنده، فعال و در مقادیر نسبتاً زیاد موجود باشند. در ضمن بعد از تخمیر، جدا شدن فاز نباید در فرآورده مشاهده شود(خسرویدارانی و کوشکی.، 1387وKhurana & Kanawjia.,2007).
تمام انواع ماست از این نظر مشترک می باشند که شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس که به صورت سینرژیست در شیر رشد میکنند، تخمیر می شود. تخمیر در دمای °c43-30 به مدت 20-5/2 ساعت انجام میگردد. انتخاب سویه های کشت استارتر، تعیین کننده زمان تخمیر و ساختمان و طعم محصول نهایی می باشد (مواهبی طباطبایی،1382 ). در بین تمام فرآورده های تخمیری شیر، ماست شناخته شده تر از سایر فرآورده هاست و مقبولیت بیشتری در دنیا دارد. ماست در کشورهای اطراف دریای مدیترانه، آسیا و اروپای مرکزی مصرف بالایی دارد. این فرآورده از کشور بلغارستان منشأ گرفته و در آنجا به نام yaourt نامیده می شود(کریم،1386).
بسیاری از کشورها نام خاصی برای این فرآورده دارند. قوام طعم و مزه ماست از یک منطقه به منطقه دیگر متفاوت است. در محلی حالت سفت و با ویسکوزیته بالا و در جای دیگر قوام ژله ای و نرم آن را میپسندند. ماست به صورت منجمد و به عنوان دسر و یا به حالت آبکی به فرم نوشابه، به حالت بهمزده و بهمنزده در بازارهای دنیا عرضه میشود. مزه و طعم ماست از سایر فرآوردههای اسیدی شده شیر متفاوت بوده و مواد فرار و معطر آن شامل مقدار کمی اسید استیک و استالدهید است (فرهنودی،1377).
ماست چکیده یا تغلیظ شده یکی از انواع ماست های رایج می باشد که در با عناوینی مانند Tan یا Than در ارمنستان، Leben Zer در مصر ،Turba و Curut در ترکیه شناخته شده است. امروزه به دلایل بهداشتی از کیسههای پارچهای به جای پوست حیوانات برای تولید ماست چکیده استفاده میشود و در صنعت سپراتورهای نازلیکاربرد دارد. برخی کشورها مانند لبنان و اردن تلاشهایی را برای استاندارد کردن این محصول انجام دادهاند، بطوریکه ماست تغلیظ شده در لبنان دارای استاندارد ترکیبات شیمیایی خاصی بر اساس چربی، کل مواد جامد نمک است. نمک اساساً به عنوان عامل طعم دهنده یا نگهدارنده و یا احتمالاً به منظور خنثی کردن طعم اسیدی به محصول اضافه می شود(حبیبی نجفی و همکاران،1377).
در دو دهه اخیر تمایل به مصرف محصولات لبنی کم چرب یا بدون چربی، بویژه ماست بدون چربی، به دلیل تاثیرات سوء ناشی از چربی اضافی بر سلامتی انسان، به طور چشمگیری افزایش یافته است. مصرف کنندگان محصولات کم چربی را با کیفیت مشابه با محصولات پرچرب میطلبند(مویدنیا و همکاران، 1391. ،Unal and Iski,2003). افزایش میزان کل مواد جامد بدون چربی شیر و یا افزودن صمغ های طبیعی یا سنتتیک به عنوان پایدار کننده به شیر، روشهای معمول و متعارفی هستند که جهت بهبود بافت ماست کم چرب به کارگرفته شدهاند. مقادیر مورد نیاز از این افزودنی ها برای رسیدن به میزان مواد جامد مشابه با ماست پرچرب، میتواند موجب بروز طعم نامطلوب، تولید بیش از حد اسید در طول دوره نگهداری و ایجاد بافت شنی در ماست شود(Ozer et al,2007).
همانطور که میدانیم امروزه در ایران ماست چکیده بیشتر به صورت معکوس تولید میشود یعنی به جای آنکه ماست را به حالت چکیده تبدیل کنیم با افزودن ماده خشک به ماست همزده آن را به حالت غلیظ و چکیده تبدیل میکنند و با توجه به اینکه این مواد خشک باعث احساس دهانی نامطلوبی میشود لذا افزودن جایگزینی نظیر آنزیم ترانس گلوتامیناز میتواند از این جهت حائز اهمیّت باشد زیرا این آنزیم با هیدرولیز پروتئین باعث ایجاد شبکه و افزایش ویسکوزیته میشود و همچنین در مقایسه با افزودن ماده خشک میتواند خواس حسی مطلوبتری به وجود آورد که این موضوع را ما در این تحقیق بررسی میکنیم. در ضمن افزودن ترانس گلوتامیناز در مقایسه با افزودن ماده خشک باعث کاهش هزینه تمام شده برای تولید محصول میگردد (Sanli et al,2011).
1-2- ارائه مسأله پژوهش و بیان هدف
1-2-1- مسأله پژوهش:
سؤال اصلی تحقیق این استکه آیا میتوان با استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی، ویسکوزیته و خواص حسی ماست چکیده همزده را بهبود بخشید؟
1-3- اهداف تحقیق
1-3-1- هدف کلی تحقیق:
هدف از این تحقیق تولید ماست چکیده همزده خصوصیات کیفی مطلوب جهت فروش در بازار است.
1-3-2- اهداف اختصاصی:
1-3-2-1- بررسی اثر افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به ماست چکیده همزده جهت افزایش ویسکوزیته وکاهش ماده خشک مورد نیاز برای افزایش ویسکوزیته
1-3-2-2- تولید ماست چکیده همزده با خواص حسی مناسبتر با افزودن ترانس گلوتامیناز
1-3-2-3- تولید ماست چکیده همزده با هزینه تمام شده پایینتر با استفاده از ترانس گلوتامیناز
1-4- فرضیه ها
1-4-1- افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به ماست چکیده همزده از طریق هیدرولز پروتئین وایجاد شبکه باعث افزایش ویسکوزیته می گردد.
1-4-2- افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به ماست چکیده همزده در مقایسه با افزودن ماده خشک باعث بهبود خواص حسی می گردد.
1-4-3- افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز به ماست چکیده همزده در مقایسه با افزودن ماده خشک باعث کاهش هزینه تمام شده محصول می گردد.

فصل دوم
سابقه و پیشینه تحقیق
2-1- ماست
ماست1 یک محصول تخمیر شده لبنی استکه از تخمیر شیر به وسیله استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس بدست میآید
(Saito., 2004, Krasaekoopt et al., 2008).
شیرهای تخمیری نظیر ماست از این جنبه با پنیر متفاوتند که در تولید آنها آنزیم رنین مورد استفاده قرار نمیگیرد و حالت قوام ایجاد شده در آنها ناشی از اسیدی شدن شیر توسط باکتریهای اسیدلاکتیک است. ماستامروزه رایجترین و پرمصرفترینمحصول لبنی تخمیری است(مرتضوی و صادقی ماهونک.، 1385 و Khurana & Kanawjia., 2007 , Crittenden et al., 2005 , Mahdian & Tehrani., 2007).
فعال سازی هضم گلوسیدها و پروتئینها، سنتز گروههای ویتامینB و ویتامینK، اسیدهای مختلف و لذا جلوگیری از گسترش فعالیت پاتوژن ها، سنتز آنتی بیوتیک ها، جلوگیری از انواع سرطان ها، توقف رشد دیسانتری، تولید دوباره باکتریهای فلور رودهای در طول و بعد از درمان با آنتی بیوتیک، بهبود اگزمای پوستی، بهبود زخمها، تسکین پوست، کمک به مشکلات گاستروانتریت، جبرانکمبود ویتامینها، رفع مشکل هضم لاکتوز در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، رفع حساسیتهای مربوط به شیر، کاهش استرس و اضطراب، بهبود هپاتیت، آنفلوآنزا، سرخک، صرع، تشنج و دیفتری، افزایش جذب فیبرها و تقویت حافظه از مزایای استفاده از ماست میباشد (Al-Wabel et al., 2008 , Hurley et al., 2008).
2-2- تولید ماست
همانگونه که ذکر شد، ماست فرآورده حاصل از تخمیر شیر است که به طور سنتی با گذاشتن شیر برای ترش شدن در دمای C°45-40 به دست می آید. تولید مدرن ماست یک فرایند کنترل شده است. اجزاء آن شیر، شیر خشک، میوه، طعم دهنده ها، رنگ ها، امولسیون ها و پایدار کننده ها و کشت های خالص باکتریهای اسید لاکتیک در آن تنظیم میشوند(خسروی دارانی و کوشکی.و 1387). مراحل مختلف تولید ماست در ادامه ذکر شده است.
2-2-1- استاندارد کردن چربی شیر:
میزان چربی ماست تولیدی در مناطق مختلف جهان بین 1/0 تا بیش از 10% متغیر است. به منظور پیروی از استانداردهای موجود یا پیشنهادی برای ترکیبات ماست، لازم است که شیر استاندارد شود. روشهای متداول برای استاندارد کردن چربی به قرار زیر است:
الف: گرفتن بخشی از چربی شیر.
ب: مخلوط کردن شیر پرچرب با شیر پس چرخ.
ج: اضافه کردن خامه به شیر پرچرب یا پس چرخ.
د: ترکیبی از روش های الف و ب (Tamim & Robinson., 1999).
2-2-1-1- استاندارد کردن میزان مواد جامد بدون چربی شیر:
درصد مواد جامد بدون چربی در شیر (عمدتاً لاکتوز، پروتئین و مواد معدنی) در هنگام تهیه ماست، مستقیماً براساس استاندارد قانونی کشور مربوطه و یا غیرمستقیم بر مبنای الگوی مصرف کنندگان تنظیم می شود. استانداردهای قانونی، میزان SNF را بین2/8 الی 6/8% تعیین نمودهاند. خصوصیات فیزیکی ماست مانند ویسکوزیته و قوام لخته اهمیت زیادی دارد و به طور کلی مقادیر بالاتر مواد جامد در مخلوط پایه، ویسکوزیته یا قوام لخته فرآورده نهایی را افزایش میدهد. ارتباط بین SNF و ویسکوزیته ماست بوسیله تمیم(1977) بررسی شده است. او مشاهده کرد که هنگامی که میزان SNF از 12 به 20% افزایش می یابد، قوام ماست بهتر می شود. بر طبق نظرات Deeth و همکاران (1980)، میزان کل مواد جامد شیر، برای تهیه ماست به میزان حداقل90% در ماست کم چربی تا حداکثر30% در سایر انواع ماست توصیه شده است (Tamime & Robinson., 1999).
2-2-2- هموژن کردن:
هدف اصلی از هموژن کردن شیر در فرآیند تولید فرآورده های تخمیری، جلوگیری از خامه بستن در زمان گرمخانهگذاری و اطمینان از توزیع یکسان چربی در کل شیر میباشد. هموژن کردن باعث افزایش ثبات و قوام فرآورده تخمیری شیر، حتی با میزان چربی پایین میگردد. این فرآیند پس از حرارت دهی در دمای بالا (معمولاً 95-90 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه) اثرات بسیارخوب و مناسبی روی ویسکوزیته دارد. ویسکوزیته شیر متناسب با فشار هموژن کننده بالا می رود. به طور عمومی توصیه شده که هموژن کردن شیر برای تولید فرآورده های تخمیری در فشار 20 تا 25 مگاپاسکال و دمای 70-60 درجه سانتی گراد انجام پذیرد، تا بهترین حالت فیزیکی در فرآورده ایجاد گردد(فرهنودی،1377).
2-2-2-1- تأثیر روی چربی شیر:
قطر گلبول های چربی در شیر بین 1 تا 10 میکرون با متوسط قطر حدود 5/3 میکرون است. این تنوع در اندازه گلبول ها مستقیماً ارتباط به عواملی دارد که روی ترکیبات شیمیایی شیر اثر می گذارد.
اثر هموژنیزاسیون بر روی گلبول های چربی عبارت است از:
الف: کاهش قطر متوسط گلبول های چربی به میزان کمتر از 2 میکرون.
ب: جلوگیری از خوشه ای شدن و به هم پیوستن گلبول های چربی و کاهش تمایل آن ها به قرار گرفتن در سطح شیر.
پ: به دلیل جذب سطحی میسل های کازئین، آگلوتیناسیون(تجمع) و نیروی ارشمیدوس کاهش پیدا می کند .(Tamime & Robinson., 1999)
2-2-2-2- تأثیر روی پروتئین های شیر:
پروتئینهای شیر (کازئین و پروتئین های سرم یا آب پنیر) متحمل یک یا چند تغییر زیر می گردند:
الف: دناتوره شدن بعضی از پروتئین های سرم.
ب: واکنشهای بین کازئین و پروتئین های آب پنیر در نتیجه دناتوره شدن پروتئین های محلول و یا به هم خوردن تعادل نمک صورت می گیرد.
پ: تولید ترکیبات سولفیدریل در اثر دناتوره شدن پروتئین های سرم شیر
.(Tamime & Robinson., 1999)
2-2-2-3- تأثیر روی سایر ترکیبات شیر:
جدول شماره 1-1 تغییرات و تأثیرات مختلف را نشان میدهد. تأثیرات مطلوب عمل هموژنیزاسیون تنها هنگامی حاصل می گردند که شرایط خاص زیر به طور صحیح انتخاب شوند:
1. میزان چربی در مخلوط پایه ، 2. فشار هموژنیزاسیون و 3. درجه حرارت هموژنیزاسیون.
جدول 1-1 تغییرات فیزیکوشیمیایی حاصل در شیر بر اثر هموژنیزاسیون(Tamime & Robinson., 1999)
اثرات هموژنیزاسیون تغییرات مربوط به ماست
افزایش ویسکوزیته کاهش اندازه گلبول های چربی و افزایش جذب میسل های کازئین و افزایش حجم مؤثر مواد معلق
فعالیت زانتان اکسیداز درنتیجه تخریب غشای گلبولهای چربیکه محتوی تقریباً نصف آنزیم های موجود در شیر می باشد.
رنگ افزایش در تعداد گلبول های چربی که روی انعکاس و پراکنش نور مؤثر است.
لیپولیز افزایش سطح چربی کل برای لیپاز، تخریب غشای گلبول چربی که ممکن است با کشت آغازگر لیپولیز پیشرفت کند.
مخلوط کردن مناسب بویژه اگر شیر با پودر شیرخشک غنی شده باشد.
فسفولیپیدها در شیر بدون چربی به عنوان نتیجهای از عمل فیزیکی، گلبولهای چربی بیشتری به شیر بدون چربی منتقل میشوند.
تشکیل کف به عنوان نتیجهای فسفولیپیدهای افزایش یافته در فاز شیر بدون چربی، پمپ شیر ماست سازی میتواند در تانکهای گرمخانه گذاری تشکیل کف دهد.
کاهش اندازه گلبول چربی ممانعت از تشکیل خامه در ماست بویژه در طول گرمخانه گذاری
طعم اکسید شده به واسطه مهاجرت فسفولیپیدها به فاز شیر بدون چربی و تشکیل ترکیبات سولفیدریل که به عنوان آنتی اکسیدان عمل می کند. احتمالاً دناتوره شدن پروتئین های آب پنیر موجب در معرض قرار گرفتن گروه های SH- پنهان شده می گردد.
پایداری پروتئین ها تغییرات در واکنش پروتئین– پروتئین به عنوان نتیجهای از دناتوراسیون وتغییر درتعادل نمک
آگلوتیناسیون و بویانسی مؤثر کاهش در اجتماع چربیمربوط به جذبمیسلهایکازئین و ریزمیسلها درگلبولهای چربی است.
کازئین در فاز بدون چربی انتقال نسبی به کازئین از شیر بدون چربی به شکل یک غشاء جدید دور گلبول های چربی کوچک و تازه تشکیل یافته
آب اندازی افزایش در هیدرفیل بودن و ظرفیت تشکیل پیوند آب به واسطه واکنش غشاء گلبول چربی و کازئین و واکنش های پروتئین – پروتئین دیگر
استفاده از هموژنیزاسیون یک یا دو مرحله ای فقط در حالتی اهمیت دارد که محصول حاوی میزان زیادی ازچربی(مثلاً خامه) باشد و از آنجا که چربی درخامه تمایل به بهم پیوستن مجدد دارد، هموژنیزاسیون دو مرحله ای توصیه می شود. در هر صورت، معمولاً در یک هموژنایزر یک مرحله ای، شرایط حرارتی 50 تا 70 و فشار بین 100 تا 200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. فشار بیشتر از 300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع نیز گزارش شده است، ولی در عمل کاربرد وسیعی ندارد. دلایل اصلاح ویسکوزیته ماست پس از هموژنیزاسیون شیر به قرار زیر است:
الف: تغییر درظرفیت نگهداری آب پروتئینهای شیر که موجبکاهش خاصیتآب انداختن میگردد.
ب: افزایش مقدار مواد ممبرانی گلبول چربی شیر (فسفولیپیدها و پروتئین ها) در فاز شیر پس چرخ باعث بیشتر شدن ظرفیت نگهداری آب در لخته می شود
(Tamime & Robinson., 1999).
2-2-3- فرآیند حرارتی:
کاربرد حرارت مدتهاست که برای افزایش غلظت مواد جامد شیر استفاده می گردد.
به طور خلاصه تأثیرات فرایند حرارتی به قرار زیر است:
الف: نابودی و یا حذف میکروارگانیسم های بیماریزا و نامطلوب.
ب: تولید عوامل تحریک کننده یا ممانعت کننده استارتر ماست.
پ: تغییر در خصوصیات فیزیکوشیمیایی ترکیبات شیر.
در عمل، شیر مورد استفاده در تولید ماست، در دماهای متفاوتی حرارت می بیند. گرم کردن شیر می تواند باعث آزاد شدن بعضی از عوامل تحریک کننده یا ممانعت کننده فعالیت استارتر لاکتیکی شود. خلاصه ای از نتایج تحقیقات گرین و جزسکی (1967) مطالب زیر را دربرمی گیرد:
1-گرم کردن شیر تا دمای C°62 به مدت 30 دقیقه یا C°72 به مدت 40 دقیقه باعث تحریک رشد استارتر می شود.
2-حرارت دادن شیر تا دمای C°120 بیش از 30 دقیقه، باعث ممانعت رشد استارتر می شود.
3-حرارت دادن شیر تا دمای C°90 به مدت 60 تا 80 دقیقه و یا C°120 به مدت 15 تا 30 دقیقه باعث تحریک رشد استارتر می شود.
4-حرارت دادن شیر تا دمای C°72 به مدت 45 دقیقه یا C°85 به مدت 10 تا 12 دقیقه و یا C°90 به مدت 1 تا 4 دقیقه باعث ممانعت از رشد استارتر می شود (Tamime & Robinson., 1999).
2-2-3-1- انواع روش های سالمسازی شیر:
در گذشته فرایند پاستوریزاسیون شیر به روش غیرمداوم یا کند انجام می گرفت. در این روش شیر به مدت 30 دقیقه در ظرف روباز، حرارت C°63 را تحمل می کرد. امروزه شیر با روش مداوم با اِعمال دمای بالا و زمان کوتاه یا روش استریلیزاسیون UHT سالم سازی می شود (کریم.، 1386).
2-2-3-1-1- پاستوریزاسیون روش مداوم با اِعمال دمای بالا و زمان کوتاه
در این روش ترکیب زمان و درجه حرارت برحسب کیفیت شیر خام، نوع محصول نهایی و قابلیت نگهداری مورد نیاز متغیر می باشد. برای پاستوریزاسیون شیر حرارت C°75-72 به مدت 15 ثانیه بکار می رود. در این زمان و درجه حرارت آنزیم فسفاتاز موجود در شیر از بین میرود. به این لحاظ آزمایش فسفاتاز برای کنترل پاستوریزاسیون شیر مورد استفاده قرار میگیرد. در مورد فرآوردههایی که چربی آنها بیش از 8 درصد است، آزمایش فسفاتاز مورد استفاده قرار نمیگیرد، چون بعد از پاستوریزاسیون این آنزیم دوباره فعال می شود (کریم.، 1386).
2-2-3-1-2- استریلیزاسیون فرادما:
در این روش ماده غذایی در زمان بسیار کوتاه تحت حرارت شدید (غالباً C°140-135) قرار گرفته و تمام میکروارگانیسمهای موجود در آن از بین میروند. این روش مداوم بوده و در یک سیستم بسته صورت میگید تا از ورود میکروارگانیسمهایی که از هوا منتقل میشوند، جلوگیری به عمل آید. شیر و فرآوردههای آن در این روش به سرعت وارد سیستم گرمادهی و سرمادهی شده و به طور اسپتیک بسته بندی می شوند و در نتیجه آلودگی دوباره ایجاد نمی شود (کریم.، 1386).
2-2-4- تلقیح استارترهای (باکتری های آغازگر) ماست:
در ماست باکتریهای لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس غالب هستندکه هر دوگرما دوست بوده و قادرند دردمای بالا به خوبی رشدکنند. علاوه بر آن استرپتوکوکوسها و لاکتوباسیل ها نیز میتوانند همراه این دو نوع باکتری رشد کنند. بعضی نژادهای باکتری های ماست، مولد ماده لزجی از ترکیبات پیچیده کپسولی کربوهیدرات هستند و سبب افزایش چسبندگی میشوند. در ماستتازه، درست بعد از تهیه آن امکان دارد تا یک میلیارد باکتری لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به صورت زنده در هر میلی لیتر آن وجود داشته باشد. اگر ماست در 4 درجه سانتی گراد نگهداری و کهنه شود، باکتری ها می میرند، بویژه تعداد استرپتوکوکوس ترموفیلوس که سریعتر کاهش مییابد. دو نوع باکتریهای غالب ماست را تهیه کنندگان ماست به صورت کشت مخلوط یا به صورت دو کشت مجزا تا موقع مصرف نگهداری میکنند. انتقال مداوم کشت مخلوط امکان دارد تعادل یک به یک سلولها را به هم بزند. عواملی مانند دما، نمک، قدرت اسیدی و تکرار انتقال در بهم خوردن تعادل مؤثر است(دولتخواه و شعبانی گلدره،1378).
باکتریهای مورد استفاده درتهیه مایه ماست شامل استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس است. نسبت کوکسی به باسیل اغلب در مایه و ماست برابر می باشد. اگر میزان و مقدار مایه و زمان و درجه حرارت تحت کنترل دقیق قرار گیرند تعادل این دو باکتری در مایه حفظ خواهد شد. مقدار مایه3-2 درصد حجم شیر است. در تناوبهای زمانی معین، باید مایه را تعویض کرد در غیر این صورت لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس پس از مدتی غالب خواهد شد و به علت تشکیل مقدار زیادی اسید و استالدهید مزه ماست را ترش خواهد کرد بنابراین بطور کلی 3 ساعت پس از تخمیر تعداد دو باکتری آغازگر باید مساوی باشد (واسجی و همکاران.، 1388 و سرابی حجاب و همکاران.، 1387 و کریم.، 1386).
2-2-5- فرایند تخمیر
تخمیر یکی از روش های بسیار قدیمی نگهداری مواد غذایی مختلف است و سابقه آن به بیش از ده هزار سال قبل باز میگردد. خاستگاه بهرهگیری از تخمیر در شیر را به خاورمیانه و نواحی بالکان نسبت میدهند. ضمن تولیدماست، شیرحرارت دیده ابتدا به درجه حرارت مناسب برای کشت استارتر (استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس) رسانده میشود. عمل تخمیر شیر غالباً در C°40 تا 45 انجام میگیرد که در اصطلاح به آن تخمیر سریع میگویند، بطوری که تخمیر میتواند کمتر از 5/2 ساعت به طول بینجامد. در این حالت باید حدود 3 درصد کشت استارتر فعال، با نسبت متعادلی بین کوکسیها و میلهایها مورد استفاده قرار گیرد. در روش تخمیر کند، تخمیر در C°30 برای حدود 18 ساعت و یا رسیدن به اسیدیته مطلوب انجام می گیرد
(Mattila – Sandholm & Saarela., 2003 , Tamime & Robinson., 1999).
همزمان با پمپ کردن شیر سرد شده به تانک تخمیر، معمولاً کشت استارتر مستقیماً به شیر افزوده میشود. درصورت استفاده از تانکهای چند منظوره، استارتر به طور دستی و یا بوسیله پمپ اضافه میگردد. مرحله تخمیر در ظروف کوچک برای تولید ماست سفت و یا در ظروف بزرگ برای تولید ماست به هم زده انجام میگیرد. تشکل ژل ماست در اثر اعمال بیولوژیکی و فیزیکی زیر بر روی شیر حاصل میشود:
الف: کشت استارتر ماست لاکتوز شیر را برای نیازهای انرژی مصرف می کند و در نتیجه اسید لاکتیک و سایر ترکیبات حاصل می شوند.
ب: با تولید تدریجی اسید لاکتیک، میسل کازئین ناپایدار شده و متعاقب آن نیز پروتئین های آب پنیر (محلول) دناتوره می شوند که به دلیل حل شدن فسفات یا نیترات کلسیم است.
پ: تجمع مسیلهای کازئین با رسیدن به نقطه ایزوالکتریک تشدید میشود (9/4-7/4=pH).(Tamime & Robinson., 1999)
2-2-6- سرد کردن:
تولید ماست یک فرایند بیولوژیکی است و برای کنترل فعالیت متابولیکی استارتر و آنزیم های آن، خنک کردن یکی از روشهای متداول به شمار میرود. خنک کردن لخته بلافاصله پس از رسیدن محصول به اسیدیته مطلوب یعنی 6/4pH= یا اسیدیته 9/0% برحسب اسید لاکتیک انجام میشود که بستگی به نوع ماست، روش سرد کردن و یا کارایی انتقال حرارت دارد.
از آنجا که رشد میکروارگانیسم های ماست در دمای C°10 محدود می شود، بنابراین ضمن عمل سرد کردن، درجه حرارت لخته را از C°35 به کمتر از C°10 می رسانند. سردکردن باید با سرعت هر چه تمام تر صورت گیرد تا اسیدیته محصول نهایی در حد مطلوبی باقی بماند. فرایند سرد کردن را به کمک یکی از روش های زیر می توان انجام داد:
2-2-6-1- سرد کردن یک مرحله ای:
در این پروسه، لخته مستقیماً از دمای گرمخانه تا زیر C°10 سرد می شود، قبل از اینکه افزودن مواد عطر و طعم دهنده و عمل بسته بندی صورت گیرد. این روش بر این امر استوار است که لخته سرد ثبات بیشتری نسبت به لخته با درجه حرارت بالاتر از C°20 دارد و بنابراین ماست در مراحل بعدی آسیب کمتری می بیند (Tamime & Robinson., 1999).
2-2-6-2- سرد کردن دو مرحله ای:
ضمن سرد کردن اولیه، درجه حرارت لخته از C°45-30 پیش از افزودن مواد عطر و طعم دهنده و بسته بندی، به C°20-15کاهش می یابد. در حینِ مرحله سرد کردن در سردخانه صورت می گیرد و در آنجا ماست نسبتاً خنک به پایین تر از C°10 رسانده می شود. بنابراین سرد کردن نهایی ماست در ظروف بسته بندی صورت می گیرد و چنانچه لخته دست نخورده باقی بماند، ویسکوزیته ماست پس از 1 تا 2 روز نگهداری افزایش می یابد (Tamime & Robinson., 1999).
2-2-7- بسته بندی:
بسته بندی در فرایند تولید ماست از اهمیت ویژه ای برخورداراست. ماده اولیه بسته بندی که در تماس مستقیم با ماده غذایی است، باید غیر سمی باشد و با ماده غذایی واکنش انجام ندهد، به این دلیل پلاستیک ها به طور وسیعی در صنایع لبنی مورد استفاده قرار میگیرند و به خاطر طبیعت اسیدی ماست، درهای فویل آلومینیومی مناسب ترند. بطری های شیشه ای، ظروف پلاستیکی مانند ظروف تک نفره قابل انعطاف و کارتنهای مقوایی برای بسته بندی ماست استفاده می شود
(فرهنودی.، 1377 .، (Tamime & Robinson., 1999.
2-3- مشکلات و معایب بافت ماست و راه حل های اصلاح آن
2-3-1- سینرزیس (آب اندازی)1 :
1- کم بودن ماده خشک یا مقدار چربی که برای حل آن اصلاح فرمولاسیون پیشنهاد می گردد.
2- بالا بودن دمای گرمخانه گذاری که برای آن اصلاح دمای گرمخانه گذاری پیشنهاد شده است.
3- پایین بودن pH و افزایش اسیدیته برای آن اطمینان از رسیدن pH به 4/4 پیشنهاد می شود.
4 – تکان خوردن قبل از سرد شدن و برای آن سرد کردن مناسب توصیه می شود (خسروی دارانی و کوشکی.، 1387 و طاهری و همکاران.، 1387).
2-3-2- ویسکوزیته پایین ماست:
دلایل بروز این عیب در ماست در ذیل شرح داده شده است:
1-کم بودن مواد جامد کل موجود در شیر که چاره آن اصلاح فرمولاسیون است.
2- پایین بودن دمای گرمخانه گذاری عامل کاهش ویسکوزیته است.
3- پایین بودن میزان تلقیح، حداقل میزان آغازگر تا حد 2 درصد پیشنهاد می گردد.
4- نامناسب بودن فرآیندهای تیمار حرارتی و هموژنیزاسیون که باید روش های فرایند اصلاح گردد (خسروی دارانی و کوشکی.، 1387).
2-3-3- حباب های موجود در لخته ماست:
1- نامناسب بودن شرایط انبارداری و برای رفع آن کنترل درجه حرارت انبار پیشنهاد می گردد.
2-آلودگی با مخمر و کلی فرمها که رعایت بهداشتکارخانه و شرایط تهیه آغازگر توصیه میشود.
3-هوادهی بیش از حد مخلوط و برای رفع آن کنترل هوادهی پیشنهاد میگردد(مرتضویان و سهراب وندی.، 1385).
2-3-4- دان دان بودن لخته تولیدی ماست:
1- ترکیبکردن نامناسب پودر شیر خشک و برای رفع آن اصلاح شرایط فرایند پیشنهاد می گردد.
2-همزدن قبل از سرد کردن و برای رفع آن اصلاح فرایند سرد کردن توصیه می شود.
3-پایین بودن میزان تلقیح آغازگر و برای رفع آن افزایش میزان آغازگر تا 2 درصد پیشنهاد میگردد.
4-بالا بودن دمای گرمخانه گذاری و برای رفع آن کاهش درجه حرارت گرمخانه توصیه می شود (خسروی دارانی و کوشکی.، 1387 و (Mattila – Sandholm & Saarela., 2003.
2-4- مشکلات و معایب طعمی ماست و راه حل های اصلاح آن
معایب طعمی ماست به چند شکل بروز می کنند:
2-4-1- طعم تلخی:
به دلیل افزودن بیش از حد آغازگر و یا به هم خوردن تناسب در باکتری آغازگر ماست حاصل می شود که برای رفع آن اضافه کردن آغازگر در حد 2 درصد وزنی پیشنهاد می گردد. (خسروی دارانی و کوشکی.، 1387)
2-4-2- طعم ترشی:
به دلیل افزودن بیش از حد آغازگر و یا به هم خوردن تناسب دو باکتری آغازگر ماست و نیز بالا بودن دمای گرمخانه طعم ترش حاصل میشود. برای رفع این مشکل، تازه کردن آغازگر، کنترل دمای سردخانه و گرمخانه و کاهش میزان آغازگر تا حد2 درصد توصیه میگردد (خسروی دارانی و کوشکی.، 1387 و یگانه زاد و همکاران.، 1388).
2-4-3- طعم ماستی ـ مخمری:
به دلیل آلوده شدن آغازگر و یا آلوده بودن محیط تولید به مخمر ایجاد شده که از بین بردن آلودگی از محیط تولید و سالن کشت آغازگر برای رفع این عیب پیشنهاد میگردد(خسروی دارانی و کوشکی.، 1387).
2-4-4- طعم رنسیدی (تندی):
به دلیل بالا بودن شمارش کلی شیر خام اولیه و یا بالا بودن تعداد باکتری های سرماگرای شیرخام این عیب بروز می کند که برای رفع آن کنترل کیفی شیرخام و استفاده از شیرهای با شمارش کلی کم پیشنهاد می گردد (مرتضویان و سهراب وندی.، 1385).
2-5- انواع ماست
2-5-1- نوع هم نزده1 :
نوعی ماست به هم نزده است که از فرآورده های شیر می باشد و باید بلافاصله پس از مایه زنی، بسته بندی شده و گرمخانه گذاری گردد(مواهبی طباطبایی،1382 ).
2-5-2- نوع همزده2:
گرمخانه گذاری در داخل مخزن و خنک کردن قبل از بسته بندی انجام می پذیرد. مخازن شیر پس از فرآیند حرارتی مقدماتی تا دمای مایه زنی و گرمخانهگذاری خنک شده و به وسیله پمپ به مخزن گرمخانه ای هدایت میگردد. به طور همزمان یک حجم از قبل تدارک شده از کشت آغازگر ماست به داخل جریان شیر و مخزن وارد میگردد. پس از پر شدن مخزن به مدت کوتاهی مایه و شیر را با هم مخلوط کرده و هم زده میشود تا از توزیع یکسان مایع در سرتاسر شیر داخل مخزن اطمینان حاصل گردد. در تولید این ماست زمان گرمخانه گذاری 3- 5/2 ساعت در دمای 43-42 درجه سانتی گراد با تلقیح مایه کشت (3-5/2 درصد تلقیح) معمول می باشد. کوتاه بودن زمان گرمخانه گذاری نشان دهنده تکثیر باکتری می باشد(مواهبی طباطبایی،1382 ).
2-5-3- نوع آشامیدنی3:
مانند نوع همزده بوده، اما لخته قبل از بسته بندی بریده و شکسته شده و به شکل مایع درمی آید. ماست آشامیدنی مانند ماست معمولی تولید می گردد. فقط در ادامه فرآیند همزدن با دور بالا و به دنبال آن خنک کردن تا دمای 20-18 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد و سپس ماست به مخزن بینابینی منتقل شده، در این محل پایدار کننده و طعم دهنده به آن افزوده و مخلوط می شود(شفیع پور،1382).
2-5-4- نوع منجمد4:
گرمخانه گذاری در مخزن انجام شده و سپس مانند بستنی منجمد می شود. ماست منجمد به دو صورت ساخته می شود، در مواردی ماست را با مواد اولیه بستنی مخلوط می نمایند و در موارد دیگر مخلوط ماست را قبل از سایر فرآیندها تخمیر می نمایند. فرآیند انجماد ماست به دو صورت انجماد سبک و انجماد سنگین صورت می گیرد(شفیع پور،1382).
2-5-5- نوع تغلیظ شده1
در این نوع ماست، گرمخانهگذاری در داخل مخزن و تغلیظ کردن و خنک کردن قبل از بسته بندی انجام میگیرد به آن ماست چکیده لینه و لابانه نیز میگویند. در این نوع ماست مادۀ خشک محصول، پس از تخمیر افزایش داده شده و سرم شیر از لخته جدا می گردد(مواهبی طباطبایی،1382 ).
2-6- آنزیم های میکروبی
آنزیمها ترکیباتی پروتئینی هستند که به منزله کاتالیزورهای حیاتی ممکن است سبب تغییرات مطلوب یا نامطلوب فیزیکی و شیمیایی در مواد غذایی شوند. در انجام متابولیسم مواد غذایی در اندام جانداران نیز نقش بسیار مهمّی ایفا میکنند، مکانیسم اثر آنزیم ها از طریق کاهش انرژی لازم که برای انجام بسیاری از واکنشهای شیمیایی ضروری است و به انرژی فعال کننده موسوم می باشد، ظاهر می گردد. سرعت عمل و انجام کار اختصاصی دو مزیت عمده آنزیم هاست(عالم زاده،1377).
در بین فرآیندهای مختلف مواد غذایی که در گذشتههای دور استفاده میشدند، تنها آنهایی موفقیت آمیز بودند که از آنزیمها بهره میگرفتند. همی سلولزها، پراکسیدازها، گلوکزاکسیدازها، پکتینازها و پروتئازها از مهمترین آنزیمهای مورد استفاده در فرآیندهای غذایی می باشند. آنزیم های پروتئولیتیکی به عنوان آنزیمهای آبکافنده پروتئین بوده و از اهمیّت صنعتی بالایی برخوردارند. بیش از 60 درصد آنزیم های تجارتی را پروتئازها تشکیل می دهند(فاطمی،1381).
صنعت لبنیات، نانوایی و شرابسازی و دیگر جنبه های مانند این ها در بخش صنایع غذایی از دیرباز وابسته و متکی به عملکرد و نقش مؤثر آنزیمهای با منشأ دامی، گیاهی و یا میکروبی بوده که بدین ترتیب برای تولید پنیر، نان و نوشیدنیهای برپایه مالت، برای تصفیه و خالصسازی میوه جات و آب میوه جات و همچنین ترد نمودنِ گوشت از این آنزیم ها استفاده می گردد. امروزه از آنزیم های میکروبی که حاصل فعالیت های خاص برخی از میکروارگانیسم ها شامل قارچ و باکتری است به صورت ویژه در تولید شربت گلوکز(همان گلوکز مایع) و شربت فروکتوز (FS)، پودرها و مواد شوینده مخصوص شستشو و کارخانجات نساجی استفاده می شود(عالم زاده،1377).
2-7- فرآیندهای تخمیر و ترکیب محیط(محیط کشت)
دو نوع فرآیندتجاری برای تولید آنزیم با استفاده از میکروبها وجود دارد. در بیشتر روشهای سنتی، فرآیند کوجی(یا تخمیر با بستر جامد)، میکروارگانیسم ها، روی محیط جامد و نیمه جامد در سینی های مخصوص رشد کرده، از آلودگی جلوگیری نموده و برای رسیدن به یک اقدام کنترلی واحد از درجه حرارت، هوادهی و رطوبت کمک میگیرند. بنابراین روش دوم، استفاده از فرمنتور (تخمیرکننده)، روش غالب میباشد. در فرمنتورهای پیشرفته، پارامترهایی نظیر pH، درجهحرارت، غلظت اکسیژن محلول، سرعت مصرف اکسیژن، سرعتگسترش دی اکسیدکربن(CO2)، هوادهی، فشار، تولید کف و ایجاد لرزش همگی بوسیله تجهیزاتی مجهز به کامپیوتر، کنترل میشوند. دانسیته سلول و میزان آنزیم براث (به محیط پایه براث یا سوپ گویند) یا نمونه برداری های متعدد و متوالی، ارزیابی می گردد. براث، در حقیقت محیط رشد به حالت مایع می باشد(مرتضوی و همکاران،1386).
هزینه های سوبسترا یا شیمی ماده کارآنزیم به آسانی تا 80 درصد هزینه فرآیندهای تخمیر آنزیمی را تشکیل می دهد. آن چیزی که حائز اهمیّت است، میزان توانایی میکروارگانیسم تولید کننده برای تولید آنزیم در محیط رشد است. به منظور رسیدن به میزان بازدهی یا تاردهی بالای آنزیم در هر پچ فرمنتور، قابلیت رشد میکروارگانیسم در محیط تغلیظ شده حائز اهمیّت می باشد. جایگزین های معمول برپایه کربوهیدرات در محیط های ارزان شامل مَلاس، جو، ذرت، گندم، هیدرولیزات، نشاسته و لاکتوز است. از منابع نیتروژن میتوان به آب پنیر، گلوتن، ژلاتین، هیدرولیز مخمر، بادام، سویا، خوراک و بلغور دانه کتان و لیکور ذرت اشاره کرد. فک های غیرآلی مناسب منابع مکمل نیتروژن، فسفر، سولفور و کلسیم می باشند(مرتضوی و همکاران،1386).
2-8- آنزیم ترانس گلوتامیناز
آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی که به نامEC 2.3.3.13 نیز شناخته می شود، جزء آنزیم های ترانسفراز میباشد. این آنزیم پروتئینی است با وزن مولکولی37/368 دالتون که حاوی 331 اسید آمینه میباشد. تا قبل از سال 1989 آنزیم مذکور از کبد خوک استخراج می شد ولی تحقیقات، منجر به شناسایی یک منبع میکروبی برای تولید آنزیم مذکور گردید. این آنزیم از یک گونه مهم باکتریایی به نام استرپتوورتیسیلیوم1 استخراج و خالص سازی میشود. این نوع آنزیم دارای وزن مولکولی چهار هزار دالتون و SDS-PAGE ایزوالکتریک معادل 8/9 می باشد. اپتیمم فعالیت این آنزیم در pH بین 6و7 و بهترین دما برای عملکرد آن بین 37 تا 50 درجه سانتیگراد است(Motoki and Seguro,1998).
آنزيم ترانس گلوتاميناز ميتواند بين اسيد آمينه گلوتامين از يك پروتئين و لايزين از پروتئين ديگر اتصالات عرضي ايجاد كند(حسینی اقدم و همکاران،1391). آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی جزء آنزیم های ترانسفراز میباشد که واکنش انتقال آسیل را بین گاما کربوکسیل گلوتامین و آمین های نوع اول از جمله گروه اپسیلون آمین لیزین را کاتالیز میکند، در نهایت این عمل به تشکیل پیوندهای عرضی جدید درون مولکولی و بین مولکولی منتهی می شود(Motoki and Seguro,1998).
آنزیم ترانس گلوتامیناز حاصل از میکروارگانیسم، بر خلاف آنزیم ترانس گلوتامیناز حاصل از کبد خوک که آنزیمی وابسته به کلسیم است، وابسته به یون کلسیم نمی باشد. این آنزیم میکروبی فرایندآسیل ترانسفراز راکاتالیز میکند و با ایجاد پیوندهای کووالانت بین پروتئینها، باعث بهبود بافت و کیفیت محصول غذایی میگردد و پروتئینهای جدید با ویژگیهای جدید و منحصر به فرد ایجاد میکند. این پیوندها شامل اتصالات عرضی بین لایزین از یک پروتئین و گلوتامین از پروتئین دیگر می باشد. بنابراین می توان با استفاده از میکروارگانیسم ها، کیفیت محصولات غذایی را تا حد امکان افزایش داد (Kuraishi et al,2001). افزایش جذب آب در اثر افزودن آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی را میتوان به ایجاد اتصالات بیشتر و قويتر، و در نتیجه شبکه پروتئینیگسترده تر توسط آنزیم مذکور نسبت داد. (پورمحمدی و همکاران،1390. ،Larre et al,2000).
آنزیم ترانس گلوتامیناز یک ترانسفر میباشد که بطورگسترده در پستانداران، گیاهان، ماهیها و میکرو ارگانیسم ها توزیع شده است که واکنش های آسیل ترانسفر بین گروههای کربوکسی آمید یک پپتید محدود به یک گلوتامین باقی مانده در پروتئینها یی مثل دهندههای آسیل و انواع آمینهای اولیه و آب مثل گیرنده های آسیل را کاتالیز می کند(Wu et al,2005). ترانس گلوتامیناز باندهای کوالانسی بین پروتئین ها ایجاد میکند.این پیوندها شامل اتصالات عرضی بین لایزین از یک پروتئین و گلوتامین از پروتئین دیگر می باشد. پیوندهای حاصل مشابه سایر پیوندهای پپتیدی می باشد و با ایجاد این پیوند هیچ کاهشی در ارزش تغذیهای پروتئین حاصل نمیشود و باعث ایجاد شبکه پروتئین قویتر میگردد(پورمحمدی و همکاران، 1390). پليمریزاسیون و انعقاد(ژلشدن) پروتئین غذایی با آنزیم ترانس گلوتامیناز، ممکن است کیفیت بسیاری از غذاها را بوسیله ی اصلاح خواص فیزیکوشیمیایی، از جمله میزان چسبندگی، انعقاد(ژل شدن)، امولسیون سازی و شکل دهی تحت تأثیر قرار دهد(Teseng and LIE,2002). آنزیم ترانس گلوتامیناز توانایی ایجاد شبکه ای از پروتئینها به همراه طیف گسترده ای از خواص عملکردی ثابت را دارا میباشد (Truong,2004). آنزیم ترانس گلوتامیناز آنزیم میکروبی مونومریک میباشد و دارای پروتئین سادهای با وزن مولکولی38000 دالتون و متشکل از 331 اسید آمینه (نقطه فشار الکتریکی8.9) و دارای سیستئین واحد باقی مانده می باشد(Mirzaei,2011). دمای بهینه برای واکنش آنزیم50 درجه سانتی گراد است. آنزیم ترانس گلوتامیناز خالص به شدت توسط سرب ، مس و روی مهار می شود(Mirzaei,2011).
آنزیم ترانس گلوتامیناز میتواند در ترکیب با فشاربالا برای فراوری مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد، زیرا قادر به اتصال عرضی پروتئین تحت فشار قوی میباشد(Mirzaei,2011). آنزیم ترانس گلوتامیناز ها بطور گسترده در بافت های حیوانی و مایعات بدن، گیاهان، ماهیها و میکرو ارگانیسمها توزیع شدهاند. آنزیم ترانس گلوتامیناز تجاری در ابتدا از بافتهایحیوانی بدست آورده میشد(Mirzaei,2011). اخیراً توسط میکرو ارگانیسمها(كلسيم وابسته)، تحقیقاتی برروی محصولات آنزیم ترانس گلوتامیناز آغاز شده است. آنزیم بدستآمده از تخمیر میکروبی در فراوری مواد غذایی مختلف استفاده شده است (Mirzaei,2011). آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی میتواند بصورت انبوه و کمهزینه توسط میکروارگانیسم ها از راه تخمیر فراهم شود و صحت و سلامت آن امتحان شده و توسط FDA برای استفاده در مواد غذایی تایید شده است(Wu et al,2005). مهمترین کاربردهای آنزیم ترانس گلوتامیناز شامل اصلاح ساختار پروتئین، بهبود خواص عملکردی،  بهبود ارزش غذایی، عامل ایجاد پیوند دو پروتئین مختلف بوسیله ایجاد اتصالات عرضی و به عنوان مکمل به منظور بهبود کیفیت گوشت، ماهی، سویا و فرآورده های لبنی (Perry,2001).
2-8-1- مکانیسم عمل آنزیم ترانس گلوتامیناز:
آنزیم ترانس گلوتامیناز میتواند پروتئینها را بوسیله تلفیق آمینها، اتصالات عرضی و بیآمین سازی اصلاح کند. کشش آنزیم ترانس گلوتامیناز برای انواع مختلف پروتئین ها، بستگی به توزیع باقی مانده های گلوتامین و همچنین بستگی به ساختار دوم و سوم پروتئین ها دارد(Mirzaei,2011). کازئین، پروتئین سویا،کانالبومین، میوزینکپور و خرگوش و اکتین و میوزین گوشت گاو همگی نمونه هایی از پروتئین هایی هستند که سوبسترای مناسبی برای آنزیم ترانس گلوتامیناز می باشند(Mirzaei,2011). گزارش شده است که آنزیم فوق میتواند به منظور شناساندن میتونین به کازئین  و پروتئین های سویا و لیزین به گلوتن گندم مورد استفاده قرار گیرد، بدین ترتیب نشان داده میشود که این آنزیم میتواند به منظور بهبود ارزش تغذیهای پروتئین های غذایی مورد استفاده قرار گیرد(Mirzaei,2011). ساختار اتصال عرضی،کیفیت غذایی موادغذایی را کاهش نمیدهد زیرا باقیماندهی لیزین به منظورهضم و جذب در دسترس قرار میگیرد. آنزیم ترانس گلوتامیناز ساختار پلیمر های مشابه و غیر مشابه در میان پروتئین آب پنیر، پروتئین سویا،پروتئین برنج،کازئین و اونالین را به منظور افزایش خاصیت ارتجاعی، قابلیت نگهداری آب و دیگر خواص کارکردی کاتالیز می کند(Huang,2010).
آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی اتصال عرضی پروتئین ها را توسط واکنش های آسیل ترانسفر کاتالیز می کند، در نتیجه منجر به اصلاح خواص عملکردی از جمله قدرت چسبندگی،انعقاد(ژل شدن) قابلیت حل شدن و توانایی نگهداری آب می شود(Gharst,2007). ساختار ایزو پپتید و اتصال عرضی فقط زمانی رخ میدهد که لیزین در پروتئینهای گیرنده باقی مانده  باشد. دیگر آمینهای اولیه شاملگروه گلیسین میباشند که میتوانند بعنوان یک گیرنده عمل کنند. در نبود دهندههای آمین، آب میتواند بعنوان یک گیرنده عمل کند. در نتیجه در یک واکنش بی آمین سازی، گلوتامین به یک اسید گلوتامیک تبدیل می شود (Readriguez,2009).
كازئين پروتئين اصلي شير، سوبستراي بسيار مناسبي برای ترانس گلوتامیناز میکروبی مي باشد. اين پروتئين قابل تغيير ميباشد و به علت فقدان باندهاي دي سولفيد در آلفا و بتا كازئين به شدت در مقابل آنزيمها بي پناه و اثر پذير ميباشد. كازئين نسبت به پروتئينهاي محلول در شير به آساني تحت تأثير اتصالات عرضي قرار ميگيرد(Barbaros et al,2012). اين در حالي است كه پروتئين هاي محلول به سختي تحت اثر ترانس گلوتامیناز میکروبی قرار مي گيرند. مطالعات نشان مي دهد كه توانايي اتصالات عرضي به ترتيب در سديم كازئينات، پودر شير پس چرخ اولترا فيلتره، پودر شير پس چرخ و پروتئين هاي محلول ايزوله شده از



قیمت: 11200 تومان

متن کامل پایان نامه ها در 40y.ir

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *