بررسی تأثیر آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی- ژلاتین بر خصوصیات رئولوژیکی و حسی پنیر خامه‌ای کم چرب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

2 گروه علوم و صنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران1

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: پنیر خامه‌ای، فرآورده‌ای است که از شیر و خامه پاستوریزه تهیه می‌گردد و دارای بافت نرم و صاف تا کمی ورقه‌ای می‌باشد. با توجه به ارزش تغذیه‌ای بالای فرآورده‌های لبنی، تولید و استفاده از آن‌ها در حال افزایش است، اما به دلیل بالا بودن میزان چربی در برخی محصولات لبنی مانند پنیر خامه‌ای، مصرف آن‌ها در برخی موارد مضر بوده و سلامتی مصرف کننده را تهدید کند. لذا تقاضا برای محصولات لبنی کم چرب و کم کالری رو به افزایش است. چربی پنیر در بهبود ظاهر و بافت پنیر نیز تاثیر دارد. معمولا پنیرهای کم چرب، بافت و طعم نامطلوب دارند. لذا در این مطالعه تأثیر آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی و ژلاتین بر بهبود خواص بافتی مانند سفتی، پیوستگی، استحکام و قابلیت جویدن، ویسکوزیته و خواص حسی پنیر خامه‌ای کم چرب مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، از ژلاتین و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی به عنوان مواد اولیه فرمولاسیون پنیر خامه‌ای کم‌چرب استفاده شد. اثر ژلاتین با غلظت‌های (6/0، 4/0، 2/0 درصد) و آنزیم ترانس گلوتامیناز در 3 سطح (5، 3، 1 درصد) از طریق اندازه‌گیری ویژگی‌های بافتی، رئولوژیکی و حسی با استفاده از روش سطح پاسخ و نرم افزار Design Expert نسخه 6.0.2 انجام شد. این طرح از طریق Box-Behnken در سه سطح که شامل 13 آزمون است، صورت گرفت. ویژگی‌های حسی به روش هدونیک ارزیابی شدند. آنالیز بافت و خواص رئولوژی با استفاده از دستگاه بافت سنج انجام شد. کلیه نمونه ها در شرایط یکسان تولید و در دمای 6-4 درجه سانتی‌گراد نگهداری شدندو در روز پنجم پس از تولید تحت آزمون قرار گرفتند.
یافته‌ها: ویژگی‌های پنیرخامه‌ای به وسیله نمودارهای سطح پاسخ ارزیابی شد و برای هر پاسخ مدل‌های چند جمله‌ای درجه دوم به دست آمد. با توجه به اینکه ضریب تبیین (R2) برای مدل‌های به دست آمده برای کلیه صفات رئولوژی و حسی بالاتر از 8/0 بوده و فاکتور عدم برازش نیز برای تمامی صفات مذکور در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار نبود، صحت مدل‌ها برای برازش اطلاعات مورد تایید قرار گرفت. در نهایت، بر اساس ویژگی‌های رئولوژیکی و حسی پنیر خامه‌ای، نقاط بهینه تولید پنیر خامه‌ای تعیین شد.
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج بهینه‌سازی فرمولاسیون پنیر خامه‌ای با روش سطح پاسخ، آنزیم ترانس گلوتامیناز در سطح 01/3 درصد و ژلاتین با 38/0 درصد به عنوان سطح بهینه معرفی گردید. استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز و ژلاتین در سطوح گفته شده منجر به تولید محصولی کم‌چرب با ویژگی‌های رئولوژیکی و بافت مطلوب، مشابه نمونه شاهد پر‌چرب نشان داد همچنین ویژگی‌های حسی نمونه بهینه از مقبولیت به مراتب بالاتری نزد مصرف کنندگان برخوردار بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of microbial transglutaminase and gelatin on the rheological and sensory properties of low-fat cream cheese

نویسنده [English]

  • Farzaneh Hemati 2
1 Young Researchers and Elite Club, Quchan Branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran
2 Department of Food Science and Technology, Quchan Branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran
چکیده [English]

Effect of microbial transglutaminase and gelatin on the rheological and sensory properties of low-fat cream cheese


Abstract

Background and objectives: Cream cheese is a product made from pasteurized milk and cream and has a smooth, slightly laminar texture. Due to the high nutritional value of dairy products, their production and use are increasing. But due to the high fat content of some dairy products such as cream cheese, their consumption is harmful in some cases and threatens consumer health. Therefore, demand for low-fat and low-calorie dairy products is increasing.cheese Fat is also effective in improving the appearance and texture of the cheese. Usually low-fat cheeses, had undesirable texture and flavor.therefore in this study,the effect of microbial transglutaminase and gelatin was investigated on the texture properties such as hardness, cohesiveness, resistance and chewiness , viscosity and sensory properties of low-fat cream cheese.
Materials and methods: In this study, gelatin and transglutaminase were used in the formulation of low-fat cream cheese. Effect of gelatin levels three (0.2, 0.4 and 0.6 %) and microbial transglutaminase levels three (1, 3 and 5%) by measuring the texture rheological and sensory properties using response surface methodology and design expert software 6.0.2 version were performed. The experiment was conducted based on Box- Behnken design with three factor and three levels comprising a total of 13 tests. Sensory evaluation was done with Hedonic method. Rheological properties of texture analysis were done using the Texture Analyzer. All samples produced in the same condition and were stored at 6-4 ° C and tested on the fifth day after production.
Results: Cream cheese properties were assessed by diagrams and models for each response were quadratic polynomial. Since the coefficient of determination (R2) for models obtained for all rheology and sensory characteristics were more than 0.8, lack of fit for all above character were not significant at the 5% level, the model were approved for fitting information. Finally, based on the rheological characteristics of the cream cheese determined the optimal production production.
Conclusion: Response surface designs optimization showed that desired rheological properties for cream cheese, transglutaminase concentration of 3.01%, gelatin concentration of 0.38%, were identified as optimal, Leading to a low-fat product with rheological and texture properties would be desirable similar to the full-fat control sample, and also the sensory properties evaluation revealed that the optimized sample was considerably more appreciated by consumers counterpart.

Keywords: Cream cheese, Rheological properties, Low-fat, Transglutaminase, Gelatin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cream cheese
  • rheological properties
  • Low-fat
  • Transglutaminase
  • Gelatin
1. Association of Official Analytical
Chemists, 1997. Official Methods of
Analysis, 16th ed, 3rd rev, AOAC,
Arlington, VA.
2. Atkinson, A.C. and Donev, A.N. 1992.
Optimum experimental designs. Oxford
University. 132-189.
3. Ando, H., Adachi, M., Umeda, K.,
Matsuura, A., Nonaka, M., Uchio,
Tanaka, H. and Motoki, M. 1989.
Purification and characteristics of a
novel transglutaminase derived from
microorganisms. Agricultural and
Biological Chemistry, 53: 2613–17.
4. Bench, A. 2007. Water Binders for
Better Body: Improving Texture and
Stability with Natural Hydrocolloids.
Food and Beverage Asia, 32-35.
5. Bonisch, M.P., Heidebach, T.C. and
Kulozik, U. 2008. Influence of
transglutaminase protein cross-linking
on the rennet coagulation of casein.
Food Hydrocolloids, 22: 288-297.
6. Breidinger, S. L. and Steffe, J.F. 2001.
Texture map of cream cheese. J. Food
Sci., 66 (3): 453-456.
7. Cheng, L.H., Lim, B.L., Chow, K.H.,
Chong, S.M. and Chang, Y.C. 2008.
Using fish gelatin and pectin to make a
low-fat spread. Food Hydrocolloids,
22:1637-1640.
8. Drake, M.A., Truong, V.D. and Daubert,
C.R. 1999. Rheological and sensory
properties of reduced-fat processed
cheeses containing lecithin. Journal of
Food Science, 64 (4):744-747.
9. De Pierro, P., Mariniello, L., Sorrentino,
A., Gosafatto, C.V.L., Chianese, L. and
Porta, R. 2010. Transglutaminaseinduced chemical and rheological
properties of cheese. Food
Biotechnology, 24: 107-120.
10.Fernandes De Sa, E.M. and BordignonLuiz, M.T. 2010. The effect of
transglutaminase on the properties of
milk gels and processed cheese.
International Journal of Dairy
Technology, 63: 243-251.
11.Gauche, C., Vieira, J.T.C., Ogliari, P.J.
and Bordignon-Luiz, M.T. 2008.
Crosslinking of milk whey proteins by
transglutaminase. Process Biochemistry,
43: 788-794.
12.Hargrove, R.E., McDonough, F.E. and
Tittsler, R.P. 1966. New Type of
Ripened Low-fat Cheese, 796-799.
13.Han, X.Q. 2002. Process for marking
cream cheese products whey saparation.
United States without Patent, US. 6:
406-736.
14.Hinz, K., Huppertz, T., Kulozik, U. and
Kelly, A.L. 2007. Influence of
enzymatic crosslinking on milk fat
globules and emulsifying properties of
milk proteins. International Dairy
Journal, 17: 289- 293.
15.Institute of Standards and Industrial
Research of Iran, No. 5881, Cream
cheese: Specifications and Test
methods.
16.Kosikowski, F.V. and Mistry, V.V.
1999. Bakers Neufchatel, cream, quark,
and ymer, in cheese and fermented milk
foods: Volume II, procedures and
analysis, 42-55.
17.Liu, H., Xu, X.M. and Guo, Sh.D. 2007.
Rheological, texture and sensory
properties of low-fat mayonnaise with
different fat mimetics. Food Science and
Technology, 946-954.
18.Lorenzen, P.C. 2000. Renneting
properties of transglutaminase-treated
milk. Milchwissenschaft, 55: 433–437.
19.Motoki, M. and Kumazawa, Y. 2000.
Recent research trends in
transglutaminase technology for food
processing. Food Science and
Technology Research, 6:151-160.
20.Motoki, M. and Seguro, K. 1998.
Transeglutaminase and its use for food
processing. Trends in Food Science and
Technology, 9: 204-210.
21.Myers, R.H. and Montgomery, D.C.
2002. Response surface methodology
process and product optimization using
designed experiments. Wiley
Publication Inc., 51-83.
22.Pereira, C.I.P., Gomes, A.M.P. and
Malcata, F.X. 2009. Microstructur of
cheese: processing, technological and
microbiological considerations. Trends
in Food Science and Technology, 20:
213-219.
23.Rossa, P.N., Burin, V.M. and
Bordignon, T. 2012. Effect of microbial
transglutaminase on functional and
rheological properties of ice cream with
different fat contents. LWT-Food
Science and Technology, 48 (2): 224-
230.
24.Sheehan. J.E., remiah, J., Huppertz, T.,
Maurice, G., Hayes, A., Kelly, L.,
Thomas, P., Beresford, T. and Guinee,
P. 2005. High pressure treatment of
reduced-fat Mozzarella cheese: Effects
on functional and rheological properties,
Innovative Food Science & Emerging
Technologies, 6: 73-91.
25.Wilcox, C.P. and Swaisgood, H.E. 2002.
Modification of the rheological
properties of whey protein isolate
through the use of an immobilized
transglutaminase. Agricultural and Food
Chemistry, 50: 5546–51.
26.Worrasinchai, S., Suphantharika, M.,
Pinjai, S. and Jammong, P. 2006. α-
Glucan prepared from spent brewer.s
react as a fat replacer in mayonnaise.
Food Hydrocolloid, 20:68-78.