ویژگی های رئولوژیکی کیک اسفنجی بر پایه آرد برنج و جوانه گندم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشجوی دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سابقه و هدف: کیک اسفنجی به عنوان یک میان وعده غذایی مقبولیت زیادی در بین افراد جامعه دارد. به نظر می‌رسد غنی سازی فرمولاسیون آن موجبات تولید ترکیبی فراسودمند با ارزش تغذیه‌ای بالا را فراهم کند. از سوی دیگر، با افزایش حساسیت به گلوتن و بیماری گوارشی سلیاک، تقاضا جهت مصرف فراورده‌های فاقد گلوتن یا با گلوتن کاهش یافته افزایش یافته است. با توجه به اهمیت پروتئین‌های تشکیل دهنده شبکه ویسکوالاستیک گلوتن در ایجاد ویژگی‌های رئولوژیکی مطلوب محصولات خمیری، لزوم استفاده از پروتئین‌هایی با ویژگی‌های مشابه به منظور جایگزین کردن پروتئین گلوتن مشهود است. در تحقیق حاضر ترکیب آرد برنج و آرد جوانه گندم چربی گرفته با هدف تولید محصولی فراسودمند به عنوان جایگزین آرد گندم در کیک اسفنجی مورد استفاده قرار گرفتند. نمونه‌های خمیر بر پایه 100 درصد آرد برنج تهیه شده و آرد جوانه گندم در سطوح 0، 5، 10، 15 و 20 در فرمولاسیون‌های خمیر مورد استفاده قرار گرفتند. یک نمونه حاوی 100 درصد آرد گندم نیز به عنوان شاهد تهیه شد. با توجه به نقش مهم پروتئین‌های آرد گندم در شکل گیری بافت خمیر و کیک اسفنجی، تاثیر جایگزینی آرد گندم با آرد برنج و آرد جوانه گندم بر ویژگی‌های رئولوژیکی خمیر و کیک حاصل مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: پس از تهیه آرد چربی گرفته جوانه گندم، نمونه‌های کیک مطابق تیمارهای مورد نظر تهیه شدند. به منظور بررسی رفتار رئولوژیکی، آزمون‌های رئولوژیکی پایا (آزمون رفتار جریان) و آزمون‌های نوسانی (روبش کرنش و روبش فرکانس) توسط دستگاه رئومتر با استفاده از دو صفحه موازی روی خمیرهای حاصل اعمال شدند.
یافته‌ها: نتایج آزمون رفتار جریان، نشان دهنده رفتار تیکسوتروپیک رقیق شونده با برش کلیه نمونه‌های خمیر بود که با مدل قانون توان تطبیق داده شد و شاخص های مربوط به این مدل در هر تیمار تعیین گردید. همچنین، نمونه‌های خمیر از لحاظ رئولوژیکی ویژگی‌های یک ژل ضعیف را نشان داده و بر روی ویژگی‌های به‌دست آمده از آزمون نوسانی روبش فرکانس مانند مدول ذخیره، مدول افت و تانژانت افت، اثر معنی‌دار داشتند (05/0P<). نمونه حاوی آرد برنج نسبت به نمونه شاهد ویژگی‌های رئولوژیکی ضعیفی را نشان داد. با افزایش سطوح آرد جوانه گندم (از 10% تا 20%)، گرانروی و شاخص قوام افزایش یافت و ترکیب آرد برنج و 10 درصد آرد جوانه گندم بیشترین نزدیکی را به نمونه شاهد نشان داد.
نتیجه گیری: با ترکیب آرد برنج و آرد جوانه گندم به عنوان جایگزین آرد گندم در کیک اسفنجی در سطوح مناسب می‌توان محصولی فراسودمند با ویژگی‌های رئولوژیکی مطلوب تهیه نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Rheological properties of sponge cake based on the rice and wheat germ flour

چکیده [English]

Background and objective: Sponge cake as a snack food has Great popularity among individuals. It seems by fortifying its formulation as a popular snack food, can prepare a functional and nutritive formulation. On the other hand, with increase in sensitivity to gluten and celiac disease, demanding for gluten free or gluten reduced has increased. Due to the importance of proteins forming the viscoelastic gluten network in creating of desirable rheological characteristics of bakery product, the necessity use of proteins with similar characteristics to replace the gluten protein is evident. The aim of this study was to prepare a functional and nutritive product by using rice flour and wheat germ flour as substitute of wheat flour in sponge cake formulation. The cake batter samples were prepared based on 100 percent rice flour, also, wheat germ flour were used at levels of 0, 5, 10, 15, and 20 percent in batter formulations. Also, one sample containing wheat flour was prepared as control. Due to important role of wheat protein in forming of texture of dough and cake, Impact of replacing wheat flour with rice flour and wheat germ flour on dough rheological properties of resulting cake was investigated.
Materials and Methods: After defatted wheat germ flour preparation, cake samples were prepared according to specified formulations. To study the rheological behavior, stable rheological tests (flow behavior) and sweep tests (strain sweep and frequency sweep) on obtained dough were applied by using rheometer equipped with two parallel plates.
Results: Results of flow behavior test indicated that all batter samples exhibited thixotropic shear thinning behavior under steady shear tests, which fitted by Power law model and the factors related to this model were specified in the samples. Also, it was observed that batters exhibited weak- gel like properties, by using dynamic oscillatory shear tests and had significant effects on acquired parameters from frequency sweep test, such as storage modulus, loss modulus and tan delta (P<0.05). Sample containing rice flour exhibited weak rheological characteristics compared with control. However, with increasing wheat germ flour levels (from 10 percent to 20 percent), viscosity and consistency coefficient increased, and the combination of rice flour and 10% wheat germ flour was closest to the control.
Conclusion: It can be concluded, this is possible to prepare a functional product with desirable rheological characteristics by applying appropriate levels of rice flour and wheat germ flour as wheat flour substitutes in sponge cake formulation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice flour
  • Defatted wheat germ flour
  • Sponge cake
  • Rheological characteristics
1.Amboon, W., Tulyathan, V., and
Tattiyakul, J. 2012. Effect of
hydroxypropyl hethylcellulose on
rheological properties, coating pickup,
and oil content of rice flour-based
batters. Food Bioprocess Technology 5:
601-608.
2.Arshad, M.U., Anjum, F.M., and Zahoor,
T. 2007. Nutritional assessment of
cookies supplemented with defatted
wheat germ. Food Chemistry 102:123
128.
3.Avas sufian, A.S., Aalami, M., Sadeghi
Mahoonak, A., Ghorbani, M., and
Ziaeefar, A.M. 2014. Applicatio of
sweet almond meal and xanthan gum in
the production of gluten-free cake.
Research and innovation in food
sciences and food industrial. 3(2):185-
196.
4.Fatma, L., Ahmed, A., Rezq, M., and
Rhman, M. 2010. Additional effect of
defatted wheat germ protein isolate on
nutritional value and functional
properties of yogurts and biscuits.
Australian Journal of Basic and Applied
Sciences 4(8): 31393147.
5.Gallagher, E., Gormley, T.R., and Arendt,
E.K. 2004. Recent advances in the
formulation of gluten-free cereal-based
products. Trends in Food Science and
Technology 15: 143-152.
6.Gomez, M.B., Oliete, C.M., Rosell,
Pando, V., and Fernndez, E. 2008.
Studies on cake quality made of wheatchickpea flour blends. LWT Food
Science and technology 41: 17011709.
7.Gomez, M., Gonzalez, J., and Oliete, B.
2012. Effect of extruded wheat germ on
dough rheology and bread quality. Food
Bioprocess Technology 5(6): 2409-
2418.
8.Guadarrama-Lezama, A.Y., CarrilloNavas, H., Pérez-Alonso, C., VernonCarter, E.J., and Alvarez Ramirez, J.
2016. Thermal and rheological
properties of sponge cake batters and
texture and microstructural
characteristics of sponge cake made
with native corn starch in partial or total
replacement of wheat flour. LWT - Food
Science and Technology 70: 46-54.
9. Gujral, H.S., and Rosell, C.M. 2004.
Functionality of rice flour modified with
a microbial transglutaminase. Journal of
Cereal Science, 39: 225230.
10. Gularte, M.A., de la Hera, E., Gomez,
M., and Rosell C.M. 2012. Effect of
different fibers on batter and gluten-free
layer cake properties. LWT-Food
Science and Technology 48 (2(:209-214.
11.Hassan, H.M.M., Afify, A.S., Basyiony,
A.E., Ahmed, A.E., and Ghada, T. 2010.
Nutritional and functional properties of
defatted wheat protein isolates.
Australian Journal of Basic and Applied
Sciences, 4(2): 348358.
12.Liu, H., Xu, X.M., and Guo, Sh.D. 2007.
Rheological, texture and sensory
properties of low fat mayonnaise with
different fat mimetics. Journal of Food
Science and Technology 40: 946954.
13.Lorenzo, G., Zaritzky, N., and Califano,
A. 2008. Modeling rheological
properties of low in fat O/W emulsions
stabilized with xanthan/guar mixtures.
International Food Research Journal,
41(5): 487494.
14.Mastakidou, A., Blekas, G., and
Paraskevopoulou, A. 2010. Aroma and
physical characteristics of cakes
prepared by replacing margarine with
extra virgin olive oil. LWT-Food
Science and Technology, 43: 949-957.
15.Marco, C., and Rosell, C.M. 2008.
Functional and rheological properties of
protein enriched gluten free composite
flours. Journal of Food Engineering, 88:
94103.
16.Ogan, S.F., Sahin, S., and Sumnu, G.
2005. Effect of soy and rice flour
addition on batter rheology and quality
of deep-fat fried chicken nuggets.
Journal of Food Engineering 71: 127
132.
17.Rahbari, M., Aalami, M., Kashaninehad,
M., Maghsoudlou, Y., and Amiri
Aghdaei, S.S. 2014. A mixture design
approach to optimizing low cholesterol
mayonnaise formulation prepared with
wheat germ protein isolate. Journal of
Food Science and Technology DOI
10.1007/s13197-014-1389-4.
18.Renzetti, S., Bello, F., and Arendt, E.K.
2008. Microstructure, fundamental
rheology and baking characteristics of
batters and breads from different glutenfree flours treated with a microbial
transglutaminase. Journal of Cereal
Science, 48: 33-45.
19.Ronda, F., Oliete, B., Gomez, M.,
Caballero, P., and Pando, V. 2011.
Rheological study of layer cake batters
made with soybean protein isolate and
different starch sources. Journal of Food
Engineering 112: 272-277.
20.Turabi, E., Sumnu, G., and Sahin, S.
2008. Rheological properties and quality
of rice cake formulated with different
gums and an emulsifier blend. Food
Hydrocolloids 22: 305-312.
21.Xue, J., and Ngadi, M. 2007.
Rheological properties of batter systems
containing different combinations of
flours and hydrocolloids. Journal of the
Science of Food and Agriculture, 87:
1292-1300.
22.Zhu, K.X., Zhou, H.M., and Qian, H.F.
2006. Proteins extracted from defatted
wheat germ: nutritional and structural
properties. Cereal Chemistry, 83(1): 69
75.