اثر افزودن ماده خشک شیر و تیمار آنزیمی ترانس‌گلوتامیناز میکروبی بر ویژگی‌های حسی و بافتی ماست قالبی

سابقه و هدف: پروتئین‌ها، از مهمترین ترکیباتی هستند که علاوه‌بر نقش تغذیه‌ای که برای انسان دارند می‌توانند نقش سازنده‌ای در ایجاد بافت مواد غذایی از خود نشان دهند. پروتئین‌ها اجزاء اصلی تشکیل دهنده ساختار ژل‌های اسیدی نظیر ماست می‌باشند. مقدار برهمکنش میان پروتئین‌ها و ساختار مولکولی حاصله، تعیین کننده ویژگی بافتی و قدرت ژل تشکیل شده است. یکی از استراتژی‌های کارآمد جهت بهبود ویژگی‌های بافتی پروتئین‌ها در مواد غذایی به‌ویژه فراورده‌های لبنی، تیمار آنزیمی شیر با آنزیم ترانس‌گلوتامیناز (tg) می‌باشد. این آنزیم با تشکیل پیوندهای کووالانسی بین پروتئین‌های شیر و به‌دام انداختن آب در شبکه پروتئینی، ژل یکنواخت و پایداری تشکیل می‌دهد که سبب افزایش ظرفیت نگهداری آب‌ در آن می‌شود. درحال‌حاضر، جهت بهبود بافت ماست از روش‌های مختلف جهت افزایش مواد جامد شیر همانند افزودن شیرخشک استفاده می‌گردد اما این روش‌ها سبب افزایش بیشتر اسیدیته محصول در حین نگهداری می‌شود. بنابراین با بکارگیری آنزیم tg به‌عنوان روشی جایگزین، علاوه بر بهبود بافت محصول می‌توان مانع از کاهش کیفیت آن طی نگهداری شد. مواد و روش‌ها: نمونه‌های ماست قالبی با استفاده از شیر گاو تیمار شده با مقادیر مختلف آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی (0.01، 0.02 و 0.03 درصد آنزیم به شیر، وزنی/حجمی) و حاوی مقادیر متفاوت ماده خشک شیر (سطوح 8 و 9 درصد) تولید گردید. ماست فاقد آنزیم نیز به عنوان نمونه شاهد تولید شد. نمونه‌های ماست تازه و نگهداری شده (طی مدت 21 روز) از نظر خواص حسی (ظاهر، رنگ، رایحه، بافت، طعم) و آنالیز دستگاهی بافت (سفتی، قوام، پیوستگی و اندیس ویسکوزیته) ارزیابی شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که تمامی متغیرهای مورد آزمون تاثیر معنی‌داری (0.05p <) بر اکثر پارامترهای مورد بررسی می‌گذارند. بهطورکلی، به‌غیر از امتیازات حسی رنگ و طعم، سایر ویژگی‌های حسی نمونه‌های ماست غالباً تحت تاثیر سه متغیر تیمار آنزیمی، ماده خشک شیر و زمان نگهداری قرار گرفت. با افزایش سطوح متغیرهای مذکور، به‌ویژه افزایش غلظت آنزیم، مقادیر امتیاز ظاهر و بافت نمونه‌ها به‌طور معنی‌داری افزایش ‌یافت. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت آنزیم و ماده خشک شیر، مقدار سفتی، قوام، پیوستگی و اندیس ویسکوزیته ماست به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. با افزایش مدت زمان نگهداری نیز میزان شاخص‌های بافت مورد بررسی افزایش ‌یافت، به‌طوری که در تمامی تیمارهای مورد مطالعه، مقادیر سفتی و قوام در پایان مدت سه هفته‌ی نگهداری به حداکثر مقدار خود ‌رسید. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که اتصالات عرضی آنزیمی می‌تواند به‌طور موفقی سبب پایداری شبکه‌ی سه‌بعدی و درنتیجه بهبود خصوصیات بافتی ماست شود. هرچند بهترین نمونه‌های ماست با بالاترین ویژگی‌های حسی و بافتی با استفاده از مقدار 0.03 درصد آنزیم تولید شدند، اما تفاوت معنی‌داری میان آن‌ها با سطح 0.02 درصد مشاهده نشد. بنابراین مقدار استفاده از 0.02 درصد به عنوان بهترین سطح بکارگیری آنزیم مشخص شد. براساس نتایج این تحقیق، تاثیر افزودن مقدار 0.01 درصد آنزیم (یک واحد آنزیم به‌ازای 100 سی‌سی شیر) بر خصوصیات بافتی نمونه‌ها معادل افزودن بیش از یک درصد ماده‌ی خشک (شیر خشک) به شیر تعیین شد.

Impact of addition of milk powder and microbial transglutaminase on the sensory and textural properties of set yogurt

Background and objectives: Proteins are one of the most important compounds that besides nutritional function for human have a crucial role in food texture development. Proteins are the basic structure of acidinduced gels such as yoghurt. The amount of protein interactions and resulted molecular construction determine the textural and strength of a gel. An effective strategy to improve textural properties of food proteins particularly dairy products is enzymatic treatment with transglutaminase (TG). This enzyme with formation of covalent bonds between milk proteins and trap water in protein network produces a stable and smooth gel with higher water holding capacity. Nowadays, in order to improve the yoghurt texture different methods of milk solids enhancement (increasing the milk solids) like addition of milk powder are used. However, these procedures resulted in higher acidity in the product during storage period. Therefore, with using of TG enzyme as a substituted method, not only the yoghurt texture can be improved, but also the reduction of quality of the product during storage time can be prevented. Materials and methods: Settype yoghurt samples were manufactured from cow’s milk treated with different concentration of microbial TG (0.01, 0.02 and 0.03 percent TG per milk, v/w) and different amounts of dry matter of milk (8 and 9 percent). Yoghurt sample that did not contain any TG was regarded as control. Fresh and stored yoghurts (during 21 days) were evaluated for sensory attributes (appearance, color, odor, texture and taste) and instrumental texture analysis (hardness, consistency, adhesiveness and viscosity index). Results: Results showed that all variables had significant effects (p < 0.05) on studied parameters. In general, except color and taste, other sensory scores usually were affected by the variables, i.e. milk powder addition, transglutaminase treatment and storage period. By increasing the variables levels, particularly increase of enzyme concentration, the appearance and texture of yoghurts were improved. Results also showed that by increasing enzyme concentration and milk solids, the amount of hardness, consistency, adhesiveness and viscosity index were meaningfully increased. In all the yoghurt samples, the hardness and consistency reached to maximum level at the end of 3 weeks’ storage period. Conclusion: This investigation confirmed that enzymatic crosslinking by transglutaminase might be applied effectively to establish three dimensional structure of yoghurt and to improve texture properties of the product. Although the best samples with the higher textural properties were produced with using 0.03 percent of TG enzyme, but no significant differences with samples containing 0.02 and 0.03 percent was observed. Therefore, for set yoghurt production utilization of 0.02 percent TG enzyme was determined as the best level of TG treatment. Based on our results, effect of addition of 0.01 percent enzyme (one unit) on the textural properties of yoghurt was equal to addition of more than one percent milk solids (milk powder).