تحقیق و توسعه

واحد تحقیق و توسعه

افزايش رقابت و انگيزه بقاء، سازمان‌ها را برآن داشته كه فعاليت‌های خود را بر توليدات اساسی و توانمندی‌های محوری متمركز كنند كه اين امر مستلزم سرمايه‌گذاری در تحقيقات و ايجاد نوآوری‌های تكنولوژيك می‌باشد. انجام تحقيقات در سازمان‌ها با هدف حمايت از نوآوری صورت مي‌گيرد و فعاليت‌های (R&D) بايد فرصت‌هاي كسب‌وكار جديدی خلق كرده و يا كسب‌وكار فعلی سازمان را متحول نمايد. امروزه (R&D) تاثير مستقيمی بر نوآوری، بهره‌وری، كيفيت، سطح استاندارد زندگی، سهم بازار و نيز ديگر عواملی كه در افزايش توان رقابتی سازمان‌ها موثر هستند، دارد.  

مقالات

  • غذاهای دریایی به عنوان مواد اولیه فراسودمند در محصولات نانوایی و ماکارونی

    مترجم: مرضیه پودینه، کارشناس ارشد صنایع غذایی

    1- مقدمه:

    غذاهای دریایی، به دلیل تنوع زیستی فوق العاده، منبع بسیار غنی از ترکیبات سالم و فعال بیولوژیکی هستند به عنوان مثال: روغن ماهی، پروتئین ماهی، پپتیدهای فعال زیستی و جلبک دریایی. غذاهای دریایی علی رغم اینکه مزایای زیادی برای سلامتی دارند، مواد تشکیل دهنده آنها نیز عملکرد بهینه برای اهداف صنعت غذا دارند. غذاهای فراسودمند تأثیر زیادی بر 2 یا 3 هدف در بدن می گذارند و تأثیر آن ها فراتر از مواد غذایی معمولی می باشد و سبب بهبود وضعیت سلامت و کاهش خطر ابتلا به بیماری ها می باشد. غذاهای دریایی حاوی ترکیبات مغذی بالقوه می باشند. غذاهای فراسودمند دارای ویژگی ها ذیل هستند:
    الف) ترکیبات خاص به طور مستقیم با اثرات فیزیولوژیکی و سلامت بخش مربوط به یک محصول است، در نتیجه به نسبت گران تر می باشد.
    ب) ایجاد کردن تازگی در غذا بدون تغییر در ویژگی های حسی آن.
    ج) جهت تولید غذاهای فراسودمند، ترکیباتی باید اضافه، حذف و یا اصلاح شوند.


    2- غذاهای دریایی:

    مردم از ارتباط بین رژیم غذایی و سلامتی آگاه هستند لذا مصرف محصولات دریایی به احتمال زیاد افزایش خواهد یافت و مصرف کننده میداند که ماهی و صدف غذاهای مغذی و سالم و بی خطر هستند و منبع بسیار خوبی از پروتئین، چربی با سطح بالایی از اسیدهای چرب غیر اشباع می باشند که سبب بهبود سلامتی انسان ها با کاهش خطر ابتلا به بیماری های قلبی، عروقی می گردد. علاوه بر آنها غذاهای دریایی ترد هستند و به راحتی هضم و منبع خوبی از مواد معدنی بسیار مهمی هستند. منابع غذایی دریایی ترکیبات زیادی دارند که برای سلامت مفید هستند و ارزش تغذیه ای زیادی دارند که شامل امگا 3، کیتین، کیتوزان، پروتئین ماهی، ترکیبات جلبکی، کاروتنوئیدها، آنتی اکسیدان ها می باشند. مواد جانبی تهیه شده از ماهی، مانند استخوان ماهی، غضروف، ترکیبات تائورین و فعال، روغن امگا 3 بسیار محبوب می باشد و به طور گسترده استفاده می شود. کیتین و کیتوزان پلی ساکارید هستند که بیشترین توجه را جلب می کنند. جلبک و جلبک دریایی به عنوان منبع خوبی از فیبرهای رژیمی یافت می شود. آنتی اکسیدان ها و کاروتنوئیدها همچنین استخوان ماهی و غضروف کوسه به طور گسترده ای به عنوان منبع کلسیم استفاده میشود.


    3- مانع ها و چالش ها در برنامه غذایی:

    چالش های متفاوتی برای استفاده از مواد غذایی دریایی به عنوان ماده اولیه در رژیم غذایی وجود دارد. به عنوان مثال احتمال آلودگی غذاهای دریایی با ترکیبات فاضلاب های صنعتی، فلزات و تغییرات حسی در محصول و همچنین تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی مواد غذایی وجود دارد.


    4- صنعت پاستا و نانوایی:

    پاستا یک کلمه ایتالیایی برای توصیف محصول گندم اکسترود شده، خشک شده و پخته شده است. مواد اولیه شامل آرد سمولینا و آب می باشد و مواد جایگزین شامل آرد ذرت و آرد سیب زمینی می باشد.

    مصرف غلات در حال حاضر در سراسر دنیا، آن را در موقعیت بین المللی از لحاظ تغذیه ای قرار داده است. علاوه بر آن حاوی نشاسته به عنوان منبع انرژی، فیبر مغذی روزانه، پروتئین مغذی و لیپیدهای سرشار از اسیدهای چرب ضروری است. ریز مغذی های مهم در غلات حاوی ویتامین ها به خصوص انواع ویتامین B، مواد مغذی و آنتی اکسیدان ها می باشد.


    5- ماهیت مواد اولیه فراسودمند دریایی:

    بهره برداری از غذاهای دریایی به عنوان مواد اولیه کاربردی مثل کیتین، کیتوزان، روغن های امگا 3، جلبک دریایی، کاروتنوئیدها، ویتامین ها، مواد معدنی، کلسیم در استخوان ماهی، پپتیدهای بیو اکتیو که خلاصه ای از اینها در جدول زیر آمده است. جدول 1 خلاصه ای از مواد اولیه فراسودمند دریایی، منابع و خواص آنها را نشان می دهد.

    مواد اولیه فراسودمند دریایی، منابع و خواص آنها:

    5-1- کیتن: پلیمرهای کیتن و کیتوزان ویژگی های ساختاری منحصر به فرد، عملکرد پیچیده بالا و کاربرد وسیع در زمینه های متفاوت از جمله کشاورزی، شیمیایی، دارویی، بیوتکنولوژی، صنایع خمیر و کاغذ، لوازم آرایشی، تصفیه آب و مواد غذایی دارند.

    کیتوزان به عنوان افزودنی و مکمل غذایی در کشورهایی مانند ژاپن، انگلستان، آمریکا، ایتالیا، پرتغال و فنلاند مورد تأیید قرار گرفت. کیتن و کیتوزان کاربردهای گوناگونی از جمله افزایش ایمنی بدن و بهبود بیماری ها دارند و به عنوان فیبر رژیمی استفاده می شوند.

    5-2- اسیدهای چرب امگا 3: لیپیدها با ایجاد طعم، عطر، رنگ و بافت به کیفیت غذا کمک می کنند همچنین عملکرد لیپید به عنوان منبع انرژی متابولیک، حامل ویتامین های محلول در چربی (مانند A، D، E و K) می باشند و به تشکیل غشاء سلول و بافت کمک می کنند. روغن های امگا 3 در تهیه محصولات پخته شده، ماکارونی و محصولات لبنی مانند شیر، ماست و آبمیوه بکار برده می شود.

    Park و همکارانش در سال 2000 به این نتیجه رسیدند که روغن ماهی اثر محافظتی در برابر بیماری های قلبی عروقی دارد. توانایی اسیدهای چرب اشباع نشده امگا 3، جهت تعدیل کردن رشد سلول های توموری توسط Wan و Chiu در سال 1999 نشان داده شد. اسید چرب امگا کاربردهای بالقوه ای در بهبود سلامت دارند از جمله کاهش فشار خون، مفید برای بیماران دیابتی و محافظت در برابر بیماری مزمن انسداد ریه، بهبود فیبروز کیستیک، جلوگیری از انواع مختلف سرطان، تأمین سلامت استخوان و بهبود عملکرد مغز در کودکان.

    5-3- جلبک دریایی: جلبک دریایی حاوی مقدار قابل توجهی از پلی ساکاریدهای محلول می باشند و کاربرد بالقوه به عنوان فیبر رژیمی دارند. پلی ساکاریدهای جلبک های دریایی ظرفیت نگهداری آب (WHC) بالاتری از فیبرهای سلولزی دارند. جلبک های هیدروکلوئیدی برای تغذیه انسان ها به عنوان فیبر رژیمی عمل می کنند. جلبک دریایی منبع فیتوکمیکال های فعال بیولوژیکی است که شامل کاروتنوئیدها، اسیدهای چرب، پلی ساکاریدها، ویتامین ها، استرول ها، توکوفرول و فیتوسیانین ها می باشد و بسیاری از این ترکیبات جهت درمان انسان و حیوان و همچنین درارای فعالیت بیولوژیکی شناخته شده اند، از این رو برای استفاده مفید هستند. جلبک های دریایی به عنوان منبع مواد زیست فعال، برای فعالیت آنتی اکسیدانی، آنتی باکتریایی و ضد تومور مفید هستند.

    5-4- جلبک میکروآلگ: میکروآلگ می تواند به منظور افزایش ارزش تغذیه ای مواد غذایی و خوراک حیوانات استفاده شود و نقش بسیار مهمی را در پرورش آبزیان بر عهده دارد همچنین می توان آنها را در لوازم آرایشی نیز گنجاند. میکروآلگ غنی از پیگمنت هایی مانند کلروفیل و کاروتنوئید می باشد. این مولکول ها کاربردهای وسیع تجاری دارند. اگرچه قبل از استفاده تجاری از مواد باید آنها را آنالیز کرد که عدم حضور ترکیبات سمی و عدم مضر بودن آنها نیز باید ثابت شود.

    5-5- پلی ساکاریدها: جلبک ها به طور عمده در کشورهای غربی به عنوان مواد خام برای استخراج آلژینات و کاراگینات استفاده می شوند. جلبک ها همچنین حاوی بسیاری از ترکیبات بیو اکتیو (فعال زیستی) هستند که شامل ویژگی های آنتی اکسیدان، آنتی باکتریال، ضد ویروس و ضد سرطان می باشد. مصرف فیبر رژیمی اثر مثبتی بر چندین جنبه از سلامت دارد مانند کاهش خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ، یبوست، کلسترول، چاقی و دیابت. علاوه بر این بسیاری از ترکیبات فیبر رژیمی فعالیت آنتی اکسیدانی دارند.

    5-6- کاروتنوئیدها: کاروتنوئیدهای موجود در طبیعت به دو دسته تقسیم می شوند: 1- هیدروکربن ها مثل بتاکاروتن، گزانتوفیل، ویل گزانتین، کریپتوگزانتین، نئوزانتین، لوتئین 2- کاروتنوئیدهای اصلی: آستاگزانتین و کانتاگزانتین که از خرچنگ و میگو استخراج می شوند و خواص آنتی اکسیدانی آنها باعث انتخاب آنها به عنوان مواد اولیه فراسودمند می شوند. آستاگزانتین به عنوان ترکیب ضد پیری می باشد در حالیکه کانتاگزانتین برای درمان آلزایمر، پارکینسون، کلسترول بالا و سرطان مفید می باشد. خرچنگ ها جانوران دارای کاروتنوئید هستند. آستاگزانتین آنتی اکسیدان قوی می باشد و مطالعات متعدد نشان می دهد که فعالیت آن می تواند چند برابر بالاتر از سایر آنتی اکسیدان ها به طور مثال، ویتامین E و بتاکاروتن باشد. فعالیت آنتی اکسیدانی قوی نقش مهمی در سیستم ایمنی بدن، عملکرد کبد، چشم، مفصل، پروستات و سلامت قلب دارد.

    5-7- ویتامین ها و مواد معدنی: روغن ماهی های دریایی منبع غنی از ویتامین A، D و E می باشد. ویتامین A بیشتر در روغن کبد ماهی می باشد. روغن کبد ماهی کاد و هالیبوت منابع غنی از ویتامین های A , D می باشد. ماهی ساردین حاوی IU4500، IU 500 ویتامین D می باشد. ویتامین A در گونه های ماهیهای کوچک موجود می باشد و در بافت آنها مقدار زیادی ویتامین D وجود دارد.

    5-8- کلسیم و استخوان ماهی: استخوان ماهی منبع بالقوه ای از کلسیم است. مواد استخوان ماهی طی فرآیندی از ماهی های بزرگ استخراج می شود. که منبع مفیدی از کلسیم هستند. برای استفاده، استخوان ماهی باید به شکل خوراکی تغییر یابد که اینکار به وسیله نرم کردن ساختار آن صورت میگیرد. پودر استخوان ماهی یک افزودنی مهم فرآیند صنعت تن ماهی می باشد.

    5-9- پپتیدهای زیست فعال: ماهی و دیگر مواد غذایی حاوی پپتیدهای ضد فشار خون شناخته می شوند که این پپتیدها در گوشت ماهیچه انواع مختلف گونه ها یافت می شوند.

    5-10- هیدرولیز پروتئین ماهی: هیدرولیز به تجزیه شدن شیمیایی و بیولوژیکی پپتیدها با اندازه های متفاوت گفته می شود. هیدرولیز پروتئین ماهی FPH از طریق هضم گوشت ماهی بوسیله آنزیم های پروتئولیتیک صورت می گیرد و به عنوان یک روش جایگزین برای تبدیل ماهی کم مصرف به محصولات پروتئینی است.

    5-11- تائورین: ماهی یک منبع خوب از تائورین به عنوان یک اسید آمینه ضروری می باشد و یکی از فراوان ترین اسیدهای آمینه آزاد در بسیاری از بافت ها از جمله عضلات، قلب و مغز می باشد. استفاده بالقوه از تائورین سبب کاهش فشار خون، بهبود عملکرد قلب و کاهش سطح کلسترول خون می شود.


    6- کاربرد در ماکارونی:

    ماکارونی یک سیستم چند جزئی پیچیده است که از بیو ماکرومولکول ها مثل پروتئین، کربوهیدرات و چربی ها تشکیل شده است و منبع کربوهیدرات می باشد. واکامه یکی از جلبک های دریایی قهوه ای که به طور گسترده مصرف می شود سرشار از فوکوزانتین است که فراوانترین در میان کاروتنوئیدهای آبی می باشد و بیشتر از 10% کل تولیدات طبیعی از کاروتنوئیدها به شمار می رود. در سال 2009، Prabhasankar و همکارانش پاستا را با جلبک قهوه ای هندی به عنوان ماده اولیه برای بهبود بیوفاکشنال و کیفیت تغذیه ای آن توسعه دادند. چند سطح متفاوت از جلبک دریایی (1.0،2.5، 5.0% w/w) برای تهیه پاستا با جلبک دریایی جایگزین شد. مطالعه ساختار آن نشان داد که جلبک دریایی تا 2.5% سبب بهبود شبکه گلوتن پاستا و همچنین بهبود کیفیت آن می شود، اما خاصیت آنتی اکسیدانی پاستا با افزایش غلظت جلبک دریایی تا 2.5% افزایش نمی یابد. جایگزین کردن مواد اولیه پاستا با پودر واکامه به طور قابل توجهی محتوای چربی و پروتئین را افزایش می دهد ( 0.05 ≤ p) اگرچه افزایش سطح پودر واکامه به طور چشمگیری خاکستر و فیبر را در پاستا افزایش می دهد. افزایش سطح جلبک دریایی سبب افزایش فوکوزانتین در نمونه های پاستا با جلبک دریایی می شود.

    آنالیز حسی پاستای مختلف حاوی پودر جلبک دریایی تا 10% ، میزان پذیرش بالاتری از طریق پنل لیست داشتند. در حالی که نمونه های حاوی 20% و 30% پودر واکامه بودند پنل لیست ها از شوری آن شکایت کردند به طوریکه حسی شبیه خوردن واکامه داشتند. همچنین پاستای حاوی 30% جلبک دریایی به دلیل امتیاز پایین از نظر ظاهری و احساس دهانی، ترجیح داده نشد. در نهایت، نتیجه گیری شد که پودر واکامه به میزان 10% بهتر می باشد هم از نظر خصوصیات حسی و هم از نظر ارزش غذایی افزوده شد.

    پاستا یک انتخاب عالی برای میکروکپسولیشن است. مثل پودر انکپسوله روغن دریایی تصفیه شده که محبوبیت خاصی بین مصرف کنندگان دارد به دلیل سهولت حمل، انبار و آماده سازی. تحقیقات نشان داد که میکروکپسولاسیون اجازه آماده سازی اسپاگتی بوسیله افزودن ارزش تغذیه ای را می دهد به همین دلیل مقبولیت بالایی دارد. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، حسی و کیفی پاستا بوسیله ترکیب سورمی با سمولینا تغییر کرد و مشخص گردید که محصولی که با سورمی ترکیب شده، پذیرش بالاتری توسط مصرف کننده دارد.

    فرمولاسیون ماکارونی با 0، 10، 20 و 30 درصد از سورمی مورد بررسی قرار گرفت. جدول 3 خلاصه ای از مواد اولیه متفاوت مورد استفاده در ماکارونی را نشان می دهد.

    جدول 2: مواد اولیه متفاوت کاربردی دریایی و استفاده آنها در محصولات پاستا


    نتیجه گیری:

    غذاهای دریایی به دلیل تنوع زیستی فوق العاده آن گنجینه ای از مواد اولیه سالم و ترکیبات فعال بیولوژی مثل روغن ماهی، پروتئین ماهی و جلبک دریایی می باشد. مواد اولیه فراسودمند دریایی مثل روغن ماهی، جلبک دریایی و پروتئین ماهی در محصولات نانوایی، لبنیاتی، قنادی و ماکارونی کاربرد دارند. از آنجا که صنعت نانوایی از تصویر محصولات، بر پایه گندم خارج شده، روغن ماهی که غنی از امگا 3 است به طور گسترده ای در نان و دیگر محصولات استفاده می شوند. تحقیقات اخیر نشان می دهد که جلبک دریایی به عنوان منبع غنی از کاروتنوئیدها مثل زانتانین، فوکوزانتین و فیبر رژیمی می تواند در محصولات ماکارونی بدون دخالت در کیفیت حسی ترکیب شوند. بنابراین تلاش های مستمر در تحقیق و توسعه در زمینه مواد غذایی فراسودمند دریایی مورد نیاز است تا در آینده به کاهش تمام مشکلات سلامتی بشر کمک کند.


    منابع:


    1. S.U. Kadam, P. Prabhasankar.(2010) Flour Milling, Baking and Confectionery Technology Department, Central Food Technological Research Institute, Council of Scientific and Industrial Research (CSIR), Mysore-570020, India . food research International, 43, 1975-1980.
    2. Becker, E. W. (1988). Micro-algae for human and animal consumption. In M. A. Borowitzka, & L. J. Borowitzka (Eds.), Micro-algal biotechnology (pp. 222−256). Cambridge: Cambridge University Press.
    3. Bhaskar, N., Ganesan, P., & Kumar, C. S. (2008). Antioxidant properties of methanol extract and its solvent fractions obtained from selected Indian red seaweeds. Bioresource Technology, 99, 2717−2723.
    4. Chandy, T., & Sharma, C. P. (1990). Chitosan — As a biomaterial. Biomaterial Artif Cells Artif Organs, 18, 1−24.
    5. Chen, L., & Subirade, M. (2005). Chitosan/β-lactoglobulin core–shell nanoparticles as nutraceutical carriers. Biomaterials, 46, 6041−6053.
    6. Chiu, L. C. M., & Wan, J. M. F. (1999). Induction of apoptosis in HL-60 cells by eicosapentaenoic acid (EPA) is associated with downregulation of Bcl-2 expression. Cancer, 145, 17−27.
    7. Conquer, J. A., & Holub, B. J. (1998). Effect of supplementation with different doses of DHA on the levels of circulating DHA as non-esterified fatty acids in subjects of Asian Indian background. Journal of Lipid Research, 39, 286−292.
    8. Dyerberg, J., Baug, H. O., & Hjourne, N. (1975). Fatty acid composition of plasma lipids in greenland Eskimos. American Journal of Clinical Nutrition, 28, 958−966.
    9. Gormley, R. (2006). Fish as a functional food. Proceedings of the Functional Food Network Conference, Turku, Finland, March 8–10.
    10. Guarda, A., Rosell, C. M., Benedito, C., & Galotto, M. J. (2004). Different hydrocolloids as bread improvers and antistaling agents. Food Hydrocolloids, 18, 241−247.
    11. Harrison, R. A., Sagara, M., Rajpura, A., Armitage, L., Birt, N., Birt, C. A., et al. (2004). Can foods with added soya-protein or fish-oil reduce risk factors for coronary disease? A factorial randomised controlled trial. Nutrition, Metabolism, and Cardiovascular Diseases, 14, 344−350.
    12. Hosakawa, M., Bhaskar, N., Sashima, T., & Miyashita, K. (2006). Fucoxanthin as a bioactive and nutritionally beneficial marine carotenoid: A review. Carotenoid Science, 10(1), 15−28.
    13. Huang, Y., & Resurreccion, A. V. A. (1988). Consumer acceptance of pasta supplemented with surimi.
    14. Iafelice, G., Caboni, M. F., Cubadda, R., Di Criscio, T., Trivisonno, M. C., & Marconi, E. (2008). Development of functional spaghetti enriched with long chain omega-3 fatty acids. Cereal Chemistry, 85, 146−151.
    15. Ikeda, K., Kitamura, A., Machida, H., Watanabe, M., Negishi, H., & Hiraoka, J. (2003). Effect of Undaria pinnatifida (Wakame) on the development of cerebrovascular diseases in stroke-prone spontaneously hypertensive rats. Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology, 30, 44−48.
    16. Kill R. C. (2001). Introduction, In Pasta and Semolina Technology. In R. C. Kill, & K Turnbull (Eds.), UK: Blackwell Sciences Ltd.
    17. Kristinsson, H. G., & Rasco, B. A. (2000). Fish protein hydrolysates: Production, biochemical and functional properties. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 32, 1−39.
    18. Lahaye, M., & Kaeffer, B. (1997). Seaweed dietary fibers: structure, physicochemical, and biological properties relevant to intestinal physiology. Science Aliments, 17, 563.
    19. Liu, M., Wallin, R., & Saldeen, T. (2001). Effect of bread containing fish oil on plasma phospholipid fatty acids, triglycerides, HDL-cholesterol, and malondialdehyde in subjects with hyperlipidemia. Nutrition Research, 21, 1403−1410.
    20. Loffler, A. (1986). Proteolytic enzymes: sources and applications. Food Technology, 40, 63−68.
    21. Lokesh, B. R., Diwakar, B. T., Dutta, P. K., & Naidu, K. A. (2008). Bio-availability and metabolism of n−3 fatty acid rich garden cress (Lepidium sativum) seed oil in albino rats. Prostaglandins, 78, 123−130.
    22. Mansour, M. P. (1999). Very long-chain (C28) highly unsaturated fatty acids in marine dinoflagellates. Phytochemistry, 50, 541−548.
    23. Matsumoto, K. (1994). Separation and purification of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide in peptic hydrolyate of oyster. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi, 41, 589−594.
    24. Metting, F. B. (1996). Biodiversity and application of microalgae. Journal of Industrial Microbiology, 17, 477−489.
    25. Miyashita, K., & Hosokawa, M. (2008). Beneficial health effects of seaweed carotenoid, fucoxanthin in marine nutraceuticals and functional foods. In C. Barrow, & F.Shahidi (Eds.), Boca Raton, USA: CRC Press 297-320.
    26. Neilsen, H. (1992). n−3 polyunsaturated fish fatty acids in a fish-oil-supplemented bread. Journal of the Science of Food and Agriculture, 59, 559−562.
    27. Olaizola, M. (2008). The production and health benefits of astaxanthin. In C. Barrow, & F. Shahidi (Eds.), Marine nutraceuticals and functional foods (pp. 321−344). Boca Raton, USA: CRC Press.
    28. Ono, S. (2003). Isolation of peptides with angiotensin I-converting enzyme inhibitory effect derived from hydrolyzate of upstream chum salmon muscle. Journal of Food Science, 68, 1611.
    29. Park, H. S., Choi, J. S., & Kim, K. H. (2000). Docosahexaenoic acid-rich fish oil and pectin have a hypolipidemic effect, but pectin increases risk factor for colon cancer in rats. Nutrition Research, 20, 1783−1794.
    30. Plaza, M., Cifuentes, A., & Ibanez, E. (2008). In the search of new functional food ingredients from algae. Trends Food Science and Technology, 19, 31.
    31. Prabhasankar, P., Ganesan, P., & Bhaskar, N. (2009a). Influence of Indian brown seaweed (Sargassum marginatum) as an ingredient on quality, biofunctional and microstructure characteristics of pasta. Food Science and Technology International.
    32. Prabhasankar, P., Ganesan, P., Bhaskar, N., Hirose, A., Stephen, N., Gowda, L. R., et al. (2009b). Edible Japanese seaweed, wakame (Undaria pinnatifida) as an ingredient in pasta: Chemical, functional and structural evaluation. Food Chemistry, 115, 501−508.
    33. Ross, S. (2000). Functional foods: The Food and Drug Administration perspective. The American Journal of Clinical Nutrition, 71, 1735S−1738S.
    34. Sachindra, N. M., Bhaskar, N., & Mahendrakar, N. S. (2005). Carotenoids in crabs from marine and fresh waters of India. LWT- Food Science and Technology, 38, 221−225.
    35. Saldeen, T., Wallin, R., & Marklinder, I. (1998). Effects of a small dose of stable fish oil substituted for margarine in bread on plasma phospholipid fatty acids and serum triglycerides. Nutrition Research, 18, 1483−1492.
    36. Shungan, X. (1996). Calcium powder of freshwater fish bone. Journal of Shanghai Fishery University, 5, 246.
    37. Spolaore, P., Joannis-Cassan, C., Duran, E., & Isambert, A. (2006). Commercial applications of microalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering, 101, 87−96.
    38. Suzuki, N., Fujimura, A., Nagai, T., Mizumoto, I., Itami, T., & Hatate, H. (2004). Antioxidative activity of animal and vegetable dietary fibers. Biofactors, 21, 329−333.
    39. Urala, N., & Lahteenmaki, L. (2004). Attitudes behind consumers' willingness to use functional foods. Food Quality and Preference, 15, 793−798.
    40. Verardo, V., Ferioli, F., Riciputi, Y., Iafelice, G., Marconi, E., & Caboni, M. F. (2009). Evaluation of lipid oxidation in spaghetti pasta enriched with long chain n−3 nsaturated fatty acids under different storage conditions. Food Chemistry, 114, 472−477.
    41. Volkman, J. K. (1999). Australasian research on marine natural products: Chemistry, bioactivity and ecology. Marine Freshwater Research, 50, 761−765.
    42. Ward, O. P., & Singh, A. (2005). Omega-3/6 fatty acids: Alternative sources of production. Process biochemistry, 40, 3627−3652.
    43. Yan N. (2003). Encapsulated agglomeration of microcapsules and their preparation, US Patent 6,974, 592 B2.
    44. Yep, Y., Li, D., Mann, N., Bode, O., & Sinclair, A. (2002). Bread enriched with microencapsulated tuna oil increases plasma docosahexaenoic acid and total omega-3 fatty acids in humans. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition, 11, 285−291.
    45. Young, G., & Conquer, J. (2008). Omega-3s and their impact on Brain Health. In C. Barrow, & F. Shahidi (Eds.), Marine nutraceuticals and functional foods (pp. 63−88). Boca Raton, USA: CRC Press.

  • اثر دمای خشک کن بر کیفیت پخت اسپاگتی

    مترجم: مرضیه پودینه، کارشناس ارشد صنایع غذایی

    اسپاگتی از آرد سمولینا که بهترین ماده ی اولیه می باشد، تهیه می گردد. کیفیت سمولینا با محتوای پروتئین و گلوتن آن سنجیده می شود. آرد گندم معمولی حاوی گلوتن می باشد که قابل مقایسه با سمولینا از نظر کیفیت و کمیت نیست. کیفیت مواد خام به طور گسترده بر کیفیت پاستا از لحاظ چسبندگی، استحکام، تحمل پخت بیش از حد، جذب آب و از دست رفتن مواد جامد در اثر پخت، تاثیر می گذارد.

    توجه بیشتر محققین همیشه بر روی اثرات ویژگی هایی از قبیل سطح پروتئین، محتوای پروتئین و دمای خشک کن بوده است. طبق یافته های یکی از محققین، سطح پروتئین تا حد زیادی بر روی پایداری، فشرده سازی و ترکیبات از دست رفته در اثر پخت تاثیر می گذارد. در حالیکه کشش به طور عمده به دمای خشک شدن مربوط می شود. استفاده از سمولینای حاوی گلوتن کم و یا مخلوط آرد معمولی با آرد سمولینا، ضرورت اثر بر پارامتر های فرآیند که مهمترین آن دمای خشک شدن است، را نشان می دهد.

    در این مقاله اثر دمای خشک کن بر ویژگی های کیفی اسپاگتی تهیه شده از مخلوط آرد سمولینا و آرد گندم در طول پخت، مورد بررسی قرار گرفت. اسپاگتی در 3 دمای متفاوت (پایین، متوسط و بالا)، جهت آنالیز حسی و ارزیابی چسبندگی، بزرگی و استحکام در زمان پخت مناسب (8 دقیقه) مورد بررسی قرار گرفت.

    تست های جذب آب در C °100 صورت پذیرفت و تغییرات در وزن، قطر و طول رشته اسپاگتی برای 20 دقیقه مورد ارزیابی قرار گرفتند. علاوه بر این ها چسبندگی، مدول الاستیک و میزان آمیلوز از دست رفته، نیز اندازه گیری شدند. ویژگی های حسی با نتایج تجزیه و تحلیل شیمیایی و فیزیکی مطابقت داشت. در این تحقیق اسپاگتی در 3 دمای C°60 ، C°70 ، C°100 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اسپاگتی خشک شده در دمای بالا دارای بالاترین استحکام و کمترین چسبندگی میباشد.

    استفاده از دمای بالا در ابتدای دوره خشک کردن، به دلیل ژلاتینه شدن سریع نشاسته، سبب بهبود کیفیت پخت پاستا نمی شود. بهترین نتیجه زمانی حاصل می گردد که درجه حرارت خشک کردن اولیه پایین باشد که این امر سبب کاهش رطوبت ماکارونی و به دنبال آن استفاده از درجه حرارت خشک کردن بالا می باشد.

    طبق تحقیقات مختلف دمای بالای خشک کردن، کیفیت پخت اسپاگتی را بهبود می دهد. هنگامی که اسپاگتی رطوبتش بالا باشد منجر به متورم شدن گرانول های نشاسته و شکسته شدن شبکه پروتئینی و کاهش کارایی پخت می شود.

    دمای بالای خشک کن (C°90)، خصوصیات ارگانولپتیک را بهبود می دهد و موجب چسبندگی، بزرگی و افزایش استحکام در اسپاگتی پخته شده، می گردد و محتوای آمیلوز را در اسپاگتی پخته شده افزایش می دهد، در نتیجه درصد آمیلوز در آب پخت کاهش می یابد. خشک کردن تعیین کننده تغییرات ساختاری در گرانول های نشاسته است و مقدار نشاسته، 65 درصد ماده خشک سمولینا می باشد. در نتیجه دمای بالا جهت خشک کردن، کیفیت پخت پاستا را بهبود می دهد. درجه حرارت های متفاوت خشک کن، تاثیری بر حجم ذرات بلورین نشاسته ندارد، در نتیجه فرآیند خشک کردن هیچ تغییر قابل ملاحظه ای را در سطح بلوری اسپاگتی، ایجاد نمی کند.

    پنل تست: نتیجه تست پنل در زمان بهینه پخت (8 دقیقه) ازریابی شد که در جدول 1 گزارش شده است.

    جدول 1 نتایج تست پنل با مقیاس 1 (خیلی بد) – 9 (خیلی خوب)

    همانطور که در جدول مشاهده می شود و انتظار می رفت، به طور کلی کیفیت پخت اسپاگتی با افزایش دمای خشک کن افزایش می یابد.

    جذب سطحی آب: تست جذب سطحی آب در C°100 بر روی 3 اسپاگتی خشک شده در دمای پایین، متوسط و بالا بررسی شد؛ که وزن، طول و قطر در طول پخت تحت نظر گرفته شدند. نتایج نشان می دهد که اختلاف معنی داری بین اسپاگتی خشک شده در C°90، با اسپاگتی خشک شده در درجه حرارت کم و متوسط، وجود دارد. به ویژه نمونه خشک شده با درجه حرارت بالا در مقایسه با نمونه خشک شده در درجه حرارت متوسط و کم، مقاومت کمتری در طی زمان پخت بهینه از خود نشان می دهد. در مورد قطر نمونه، وزن و طول آنها روند یکسان بود. چسبندگی اسپاگتی متناسب با جذب آب توسط نشاسته در طول پخت می باشد. اسپاگتی خشک شده در دمای بالا در زمان بهینه پخت، آب کمتری جذب می کند نسبت به اسپاگتی خشک شده در دمای پایین و متوسط که این امر به دلیل وجود شبکه گلوتن است که سبب می گردد نشاسته برای جذب آب، کمتر در دسترس قرار بگیرد. با افزایش زمان پخت، مودل الاستیک اسپاگتی مورد ارزیابی کاهش می یابد. این امر به دلیل جذب آب در اسپاگتی است که رسوب ماتریکس پروتئین و نشاسته را سبب می شود. اینها خود باعث کاهش مدول الاستیسیته می شود. در زمان پخت 8 دقیقه، نمونه های خشک شده در دمای بالا و متوسط بالاترین مدول الاستیسیته را دارند و تفاوت بین مدول الاستیک این دو نمونه ناچیز است. پنل لیست ها برای سختی اسپاگتی خشک شده در دمای متوسط و بالا عدد 5 و برای اسپاگتی خشک شده در دمای پایین عدد 4 را تایید کردند. جدول 3 نتایج اندازه گیری چسبندگی اسپاگتی مورد بررسی را در زمان های 8 و 15 دقیقه نشان می دهد.

    جدول 2: چسبندگی 3 نوع اسپاگتی در زمان پخت 8 و 15 دقیقه

    همانطور که در جدول مشاهده می شود، چسبندگی با افزایش زمان پخت، افزایش می یابد.


    نتیجه گیری:

    3 نوع اسپاگتی از مخلوط آرد سمولینا و آرد گندم به منظور تاکید بر اثر درجه حرارت های مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. اسپاگتی ها در دمای C°60 ، C°70 ، C°100 خشک شده اند.

    دماهای مختلف تاثیری بر سطح کریستالی بودن ندارد، که نشان دهنده این است که خشک کردن موجب ژلاتینه شدن نشاسته نمی شود. مطابق تست پنل، بزرگی و چسبندگی با افزایش دمای خشک کردن کاهش می یابند. نمونه ای که با بالاترین دما خشک شده کمتر از بقیه نمونه ها چسبنده بود. این رفتار می تواند به این دلیل باشد که شبکه گلوتن در دمای بالاتر بهتر شکل میگیرد و اجازه می دهد نشاسته، آب را در مقدار کم جذب کند. همچنین تغییرات در وزن، طول و قطر ناچیز می باشد. با توجه به این نتایج نمونه ای که در دمای بالا خشک شده آمیلوز کمتری در آب پخت آزاد می کند.

    با افزایش دمای خشک کردن مودل الاستیسیته افزایش می یابد. در کل همانطور که انتظار می رفت خصوصیات کیفی اسپاگتی با افزایش دمای خشک کردن در طول پخت بهبود می یابد. اسپاگتی خشک شده در دمای بالا به طور چشمگیری از اسپاگتی خشک شده در دمای پایین و متوسط متفاوت می باشد. در حالیکه هیچ تفاوتی بین نمونه های خشک شده در دمای پایین و متوسط وجود ندارد.


    منابع:


    1. A. Baiano, A. Conte, M.A. Del Nobile. (2006). Influence of drying temperature on the spaghetti cooking quality. Journal of Food Engineering , 76, 341–347
    2. AACC, (2000). American Association of Cereal Chemists, International approved methods. 38-12A (10th ed.), St. Paul, MN, USA.
    3. Abecassis, J., Chaurand, M., Metencio, F., & Feillet, P. (1989). Einfluss des wassergahaltes der teigwaren bei der hochtemperaturtrocknung. Getreide Mehl und Brot, 43, 58.
    4. Abecassis, J., Faure, J., & Feillet, P. (1989). Improvement of cooking quality of maize pasta products by heat treatment. Journal of the Science of Food and Agriculture, 47(4), 475–485.
    5. Cubadda, R. (1989). Current research and future needs in durum wheat chemistry and technology. Cereal Foods World, 34(2), 206–209.
    6. D_Egidio, M. G., & Nardi, S. (1991). Effects of a high temperature drying system on pasta quality of durum wheat cultivars. Tecnica Molitoria, 429–434
    7. Del Nobile, M. A., Buonocore, G. G., Panizza, A., & Gambacorta, G. 2003). Modeling the spaghetti hydration kinetic during cooking and overcooking. Journal of Food Science, 68(4), 1316–1323.
    8. Del Nobile, M. A., & Massera, M. (2002). A method to evaluate the extent of ‘‘residual deformation’’ present in dry spaghetti. Journal of Food Engineering, 55(3), 237–245.
    9. Grant, L. A., Dick, J. W., & Shelton, D. R. (1993). Effects of drying temperature, starch damage, sprouting and additives on spaghetti quality characteristics. Cereal Chemistry, 70(6), 676–684.
    10. Grzybowski, R. A., & Donnely, B. J. (1977). Starch gelatinization in cooked spaghetti. Journal of Food Science, 42(5), 1304–1305.
    11. Gu¨ ler, S., Ko¨ ksel, H., & Ng, P. K. W. (2002). Effects of industrial pasta drying temperatures on starch properties and pasta quality. Food Research International, 35, 421–427.
    12. Malcolmson, L. J., Matsuo, R. R., & Balshaw, R. (1993). Textural optimization of spaghetti using response surface methodology: Effects of drying temperature and durum protein level. Cereal Chemistry, 70(4), 417–423.
    13. Manser, J. (1980). High temperature drying of pasta products. Buhler Diagram, 69, 11.
    14. Manser, J. (1981). Optimale parameter fu¨ r die teigwarenherstellung am beispiel von langwaren. Getreide Mehl Brot, 35(3), 75–83.
    15. Matsuo, R. R., Malcolmson, L. J., Edwards, N. M., & Dexter, J. E. (1992). A colorimetric method for estimating spaghetti cooking losses. Cereal Chemistry, 69(1), 27–29.
    16. Resmini, P., & Pagani, M. A. (1983). Ultrastructure studies of pasta. A review. Food Microstructure, 2(1), 1–12.
    17. Resmini, P., Pagani, M. A., & Dalbon, G. (1988). The influence of raw material characteristics and of pasta-processing conditions on quality of pasta products. Tecnica Molitoria, 39(5), 425–436, 442.
    18. Sharma, R., Sissons, M. J., Rathien, A. J., & Jenner, C. F. (2002). The null-4A allele at the waxy locus in durum wheat affects pasta cooking quality. Journal of Cereal Science, 35, 287–297.
    19. Voisey, P. W., Wasik, R. J., & Loughheed, T. C. (1978). Measuring the texture of cooked spaghetti. II. Exploratory work on instrumental assessment of stickiness and its relationship to microstructure. Canadian Institute of Food Science and Technology Journal, 11(4), 180–188
    20. Yue, P., Rayas-Duarte, P., & Elias, E. (1999). Effect of drying temperature on physiochemical properties of starch isolated from pasta. Cereal Chemistry, 76, 541–547.

  • اثر افزودن گوشت بر روی ساختار پاستا، تغذیه و هضم در شرایط آزمایشگاهی

    سپیده حسینی نژاد، کارشناس ارشد صنایع غذایی

    در این مقاله اثر افزودن امولسیون گوشت گاو به آرد سمولینا در پاستا به منظور تولید پاستا با ارزش تغذیه ای بالاتر مورد بررسی قرار میگیرد. با افزودن گوشت، مقدار پروتئین، چربی و آب به طور قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر این افزودن گوشت، سبب بهبود شبکه گلوتن و افزایش الاستیسیته خواهد شد. رنگ پاستایی که به آن گوشت اضافه شده، پس از پخت قرمزی و زردی بیشتری دارد. همچنین شاخص قندی (اندیس گلایسمی) به طور چشمگیری کاهش یافته و پنج اسید آمینه ضروری (لئوسین، لیزین، متیونین، ترئونین، تریپتوفان) نیز به طور چشمگیری افزایش می یابد. طی دهه های اخیر، پاستای گندم به طور موفقیت آمیزی با مواد اولیه متفاوتی مانند: کلزا، پروتئین کنسانتره ماهی، آرد سویا، آرد نخود، آرد لوبیا سفید، پروتئین کنسانتره آب پنیر، فرموله شده است. اضافه کردن مواد اولیه حاوی پروتئین می تواند محصولی غنی از پروتئین همراه با چربی سالم ایجاد نماید. گوشت قرمز حاوی پروتئین با ارزش بیولوژیکی بالا می باشد. همچنین یک منبع مهمی از ریز مغذی هایی همچون آهن، سلنیوم، ویتامین های A،B12 و فولیک اسید بوده که برای سلامتی بسیار ضروری هستند. همچنین گوشت قرمز غنی از پروتئین و فقیر از کربوهیدرات ها می باشد، در نتیجه اندیس گلایسمی پائینی داشته و جهت کاهش چاقی و کمک به بیماران دیابتی و سرطانی مفید می باشد. فرض بر این است که اضافه کردن گوشت ارزش تغذیه ای پاستا و همچنین ویژگی های فیزیکوشیمیایی و قابلیت هضم آن را بهبود خواهد بخشید.


    زمانیکه امولسیون گوشت جایگزین 45درصد از آرد سمولینا میشود، رطوبت به طور چشمگیری افزایش یافته و دلیل آن فعل و انفعالات امولسیون گوشت در پاستا می باشد. آب به عنوان یک مولکول دو قطبی به ترکیباتی مانند پروتئین متصل می شود. پروتئین میوفیبریل در ماهیچه گوشت گاو ترکیب اصلی بوده که مسئول نگهداری ظرفیت بالای آب می باشد. در طول فرآیند تولید پاستا، دانه های نشاسته بوسیله آب متورم شده و یک فیلم شبکه پروتئینی اطراف گرانول های نشاسته شکل می گیرد. اضافه کردن امولسیون گوشت، سبب افزایش پروتئین گردیده و در نتیجه ظرفیت نگهداری آب و رطوبت افزایش می یابد. محتوای چربی نیز به طور قابل توجهی با افزایش درصد گوشت افزایش یافته، هم چنین مقدار خاکستر نیز دچار افزایش شده که این موضوع نشان دهنده وجود مواد معدنی بالا در پاستای غنی شده می باشد.


    جایگزینی سمولینا با امولسیون گوشت، سبب افزایش ماتریکس پروتئین در اطراف دانه های نشاسته می شود. در پاستایی که امولسیون گوشت به آن اضافه شده ، گرانول های نشاسته کمتر بوده و این موضوع نشان دهنده ناکافی بودن ژلاتینه شدن نشاسته می باشد.


    کیفیت یک خصوصیت مهم پاستا بوده و شامل: ترکیبات از دست رفته در اثر پخت، زمان مناسب پخت و شاخص تورم خواهد بود. افزایش سطح امولسیون گوشت سبب افزایش ترکیبات از دست رفته در اثر پخت می گردد. محتوا و کیفیت پروتئین و همچنین تشکیل یک شبکه پروتئینی پیوسته در به دام انداختن کربوهیدرات ها به منظور دست پیدا کردن به پخت مناسب بسیار مهم می باشد. مقدار زیاد امولسیون گوشت گاو سبب ایجاد یک شبکه پروتئینی پیچیده در ساختار پاستا خواهد شد که ورود آب را به داخل گرانول نشاسته محدود کرده و در نتیجه شروع فرآیند ژلاتیناسیون را به تاخیر می اندازد.

    بافت:

    پارامتر بافت نیز از ویژگی های مهم پخت با کیفیت، در پاستا می باشد. بهینه سازی پارامترهای بافت یک نقطه بحرانی جهت جلب اطمینان و پذیرش محصول توسط مصرف کنندگان می باشد. ویژگی های بافت پاستا به طور موثری تحت تاثیر ساختار شبکه ماتریکسی نشاسته، گلوتن، پروتئین های اضافه شده و دیگر مواد اولیه می باشد. پروتئین های گوشت با شبکه نامحلول پاستا و ساختار ماتریکسی ثابت شکل گرفته و منجر به نیروی کششی و توسعه پذیری بیشتر می گردد. با توجه به اینکه نیروی بیشتری جهت شکست نمونه ی حاوی امولسیون گوشت مورد نیاز می باشد لذا مشخص می گردد که گوشت به عنوان یک عنصر موثر جهت تقویت ساختار شبکه ی پاستا بوده و استحکام نیروی کششی، به علت میزان پروتئین بالا در گوشت می باشد. با افزایش میزان امولسیون گوشت، توسعه پذیری در پاستا افزایش یافته که این عامل می تواند به دلیل تعداد بیشتر زنجیره پلی پپتیدی مرتبط با سطح بیشتر پروتئین باشد که شانس پروتئین ها را جهت تعامل با یک شبکه نامحلول افزایش می دهند. این شبکه پروتئینی نامحلول قادر است گرانول نشاسته متورم و ژلاتینه شده را به دام انداخته و از شکستن پاستا جلوگیری نماید. با توجه به کمبود اسید آمینه لیزین و ترئونین در پاستا، گوشت گاو می تواند در افزایش این اسید های آمینه ، همچنین افزایش سایر اسیدهای آمینه همچون لوسین، متیونین، تریپتوفان نقش بسزایی داشته باشد.

    شاخص قندی (اندیس گلایسمی):

    شاخص قندی (اندیس گلایسمی) در پاستا با جایگزینی امولسیون گوشت کاهش می یابد. نسبت هضم نشاسته یکی از عوامل مهم و موثر بر اندیس گلایسمی بوده که علت آن هضم بیشتر نشاسته، نشان دهنده واکنش بیشتر بین نشاسته و آمیلاز پانکراتین می باشد. نحوه عملکرد بدین صورت است که نشاسته، مانع از واکنش بین خود و آمیلاز شده در نتیجه اندیس گلایسمی کاهش خواهد یافت. گرانول های نشاسته در ساختار شبکه ای پروتئین، باعث محدودیت دسترسی آنزیم به گرانول نشاسته شده و در پاسخ به پروتئین های رژیمی گاسترین آزاد می گردد. آمینو اسیدها و آمین ها نقش مهمی در القای احساس سیری دارند از این رو، پاستای غنی از پروتئین باعث احساس سیری نیز می شود.

    عطر و طعم:

    پاستای غنی شده با گوشت، از نظر بو، عطر و طعم مورد رضایت بیشتر مصرف کنندگان بوده ، به خصوص در ارتباط با عطر و طعم، واکنش میلارد بین قندهای احیا کنندهء آزاد و آمینو اسیدها سبب مطلوبیت بیشتر آن می شود.

    درپایان می توان اینطور نتیجه گیری کرد که غنی سازی پاستا یک روش موفق برای بهبود خواص تغذیه ای آن می باشد. افزودن امولسیون گوشت سبب افزایش پروتئین و چربی پاستا شده و توسعه پذیری و کشش پذیری نیز با افزایش مقدار امولسیون گوشت افزایش می یابد. همچنین به دنبال آن اندیس گلایسمی کاهش یافته و قابلیت هضم نیز افزایش می یابد.

    منابع:


    [1]Alireza Sadeghi, M., & Bhagya, S. (2008). Quality characterization of pasta enriched with mustard protein isolate. Journal of Food Science, 73(5), S229–S237
    [2]Bornet, F. R. J., Cloarec, D., Barry, J. L., Colonna, P., Gouilloud, S., Laval, J. D., & Galmiche, J. P. (1990). Pasta cooking time: Influence on starch digestion and plasma glucose and insulin responses in healthy subjects. American Journal of Clinical Nutrition, 51(3), 421–427.
    [3]Fuad, T., & Prabhasankar, P. (2010). Role of ingredients in pasta product quality: A review on recent developments. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 50 (8), 787–798.
    [4]Matsuo, R., Bradley, J., & Irvine, G. (1972). Effect of protein content on the cooking quality of spaghetti. Cereal Chemistry
    [5]Petitot, M., & Micard, V. (2010). Legume-fortified pasta. Impact of drying and precooking treatments on pasta structure and inherent in vitro starch digestibility. Food Biophysics, 5(4), 309–320.
    [6]Tingting Liu, Nazimah Hamid, Kevin Kantono, Loveena Pereira, Mustafa M. Farouk, Scott O. Knowles cEffects of meat addition on pasta structure, nutrition and in vitro digestibility. Food Chemistry 213 (2016) 108–114.

  • توسعه غذاهای بدون گلوتن

    سپیده حسینی نژاد، کارشناس ارشد صنایع غذایی

    بیماری سلیاک یک بیماری ژنتیکی می باشد که حدود یک درصد از مردم جهان درگیر این بیماری هستند و در اثر آن گلوتن موجود در گندم، جو، چاودار و ... سبب التهاب مزمن در روده این بیماران می گردد.


    به طور ژنتیکی سیستم ایمنی بدن افراد مبتلا به سلیاک، پاسخ غیر طبیعی به گلوتن گندم و پرولامین موجود در چاودار و جو می دهد که در نتیجه، سبب التهاب و آسیب به پوشش روده کوچک و کاهش جذب مواد مغذی مانند آهن، کلسیم، ویتامین های K، E، D و A می شود. با توجه به اینکه محصولات عمده غذایی مانند بسیاری از نان ها، بیسکویت ها، ماکارونی ها، کیک ها و کلوچه ها از آرد گندم تشکیل شده اند و نیزاز آنجائیکه تغییر کامل در سبک زندگی برای همه افراد قابل اجرا نمی باشد، لذا تقاضا برای محصولات بدون گلوتن در حال افزایش بوده، ولی یکی از چالش های اصلی در توسعه محصولات بدون گلوتن حفظ بافت و طعم مناسب در این محصولات می باشد.


    محصولات فاقد گلوتن کیفیت تغذیه ای پایین تر و قیمت بالاتری نسبت به محصولات غذایی حاوی گلوتن دارند که این خود یک مشکل جدی برای این بیماران می باشد. در نتیجه نیاز اساسی جهت توسعه محصولات فاقد گلوتن با ارزش تغذیه ای بالا و با قیمتی مقرون به صرفه، از اهمیت بالایی برخوردار است. این مقاله به بررسی ملاحظات خاص مانند پیدا کردن یک منبع جایگزین بدون گلوتن، به منظور حصول اطمینان از حفظ کیفیت و ویژگی های حسی، رعایت دستور العمل های مقرراتی و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی و ایمنی محصولات تولید شده جهت تولید غذای سالم بدون گلوتن برای بیماران سلیاکی، می پردازد.


    اولین نکته در تهیه محصولات بدون گلوتن، حذف هر ماده غذایی گلوتن دار می باشد، این مواد عبارتند از : گلیادین در گندم، آونین در جو دوسر و سکالین در چاودار. جهت بهبود کیفیت بافت محصولات بدون گلوتن می توان از ترکیباتی مانند نشاسته، پروتئین های گیاهی، پروتئین های حیوانی، هیدروکلوئیدها مانند صمغ ها، پکتین، هیدروکسی متیل سلولز و صمغ زانتان استفاده کرد. نشاسته و هیدروکلوئیدها در ویژگی هـاي بـافتی و ظـاهر محـصول تأثیر به سزایی دارند. اسـتفاده از ایـن ترکیبـات بـه علـت ویژگــی هــاي ســاختاري و اتــصال بــا آب، در تولیــد محـصولات پخـت بـدون گلـوتن، جـایگزین خـوبی بـراي گلوتن میباشند. هیدروکلوئیدها دسته ای از افزودنی ها بوده کـه بـه طور گسترده در صنعت غـذا مـورد اسـتفاده قـرار گرفته و ایـن ترکیبــات عمومــاً صــمغ نامیـده مـیشــوند. هیدروکلوئیــدهاي غــذایی یــا صــمغ هــا، بیوپلیمرهــاي هیدروفیلیک با وزن مولکولی بالا بوده که بـه عنـوان ترکیبات عملکردي در صنعت غذا مورد استفاده قرار می گیرند.


    مطالعات نشان داده که بیماران تحت رژیم غذایی سخت بدون گلوتن، اغلب از کمبود مواد مغذی مختلف رنج میبرند. رژیم غذایی این بیماران متعادل نبوده و درصد بالایی از کالری مورد نیاز بدن را از چربی ها دریافت می کنند. با توجه به اینکه خمیر بدون گلوتن یک ساختار شبکه ای ضعیفی داشته، لذا کار کردن با آن از لحاظ تکنولوژیکی سخت بوده و اغلب احساس دهانی خوبی در محصول نهایی ایجاد نمیکند. همچنین اجزای اصلی پروتئین گلوتن، که گلیادین و گلوتنین می باشند نقش اصلی در کیفیت پخت، کشش خمیر، ظرفیت جذب آب و ویسکوزیته خمیر دارند لذا حذف گلوتن سبب ایجاد مشکلات بزرگی در کیفیت محصول می گردد. به غیر از این موارد چالش های دیگری از قبیل ایمنی محصول، پذیرش آن توسط مصرف کننده و مقرون به صرفه بودن آن، وجود دارد. (شکل1)

    شکل 1: برخی از چالش ها جهت توسعه محصولات بدون گلوتن

    چالش دیگری که در محصولات بدون گلوتن مورد بررسی می باشد، میزان پایین فیبر در این دسته از رژیم های غذایی است. مواد غذایی بدون گلوتن حاوی مقادیر کمی از ویتامین ها و یون ها مانند ویتامین B، D، کلسیم، آهن، روی، منیزیم و همچنین فیبر می باشند که نیازهای غذایی توصیه شده برای هر فرد را تامین نمی کنند. از لحاظ اقتصادی محصولات بدون گلوتن در سوپرمارکت ها از قیمت بالاتری نسبت به محصولات دارای گلوتن، برخوردار می باشند (شکل 2). هم چنین عدم دسترسی به این محصولات در بیشتر سوپرمارکت ها یک مشکل مهم برای این بیماران می باشد. طبق بررسی های انجام شده مشخص شده است که قیمت محصولات بدون گلوتن در مقایسه با محصولات حاوی گلوتن در کشور شیلی افزایش 89 درصدی داشته است همچنین در کانادا، قیمت محصولات بدون گلوتن 242 درصد گران تر از محصولات حاوی گلوتن می باشد.


    شکل2: مقایسه قیمت محصولات مختلف بدون گلوتن و حاوی گلوتن در 12 سوپرمارکت استرالیایی

    این نکته در تولید محصولات بدون گلوتن حائز اهمیت می باشد که محصولاتی که هدفشان بیماران سلیاکی است باید مطابق با استانداردها و مقررات سازمان های مختلف ملی و بین المللی، باشند.


    سازمان های Codex، WHO و FAO محصولات فاقد گلوتن را به صورت ذیل شرح داده اند: 1- ترکیب آنها متشکل از مواد اولیه ای حاوی پرولامین گندم، تریتیکوم تمام گونه ها مانند گندم دوروم، چاودار، جو و یا ارقام متشابه نباشد و سطح گلوتن از ppm 20 تجاوز نکند. 2- شامل مواد اولیه ای از گندم، چاودار، جو و یا ارقام متشابه بدون گلوتن که سطح گلوتن آنها بیشتر از ppm 200است، نباشد. 3- ترکیبی از موارد 1و 2 که سطح گلوتن بیش از ppm 200 نباشد.


    لیبل گذاری بر روی محصولات بدون گلوتن نقش مهمی در انتخاب آگاهانه مصرف کنندگان خواهد داشت. بیماری سلیاک حدود یک درصد از مردم جهان را تحت تاثیر قرار می دهد و به دلیل اینکه اغلب، این بیماری تشخیص داده نمی شود به طور چشم گیری در حال افزایش است. در نتیجه توسعه محصولات بدون گلوتن با ارزش تغذیه ای بالا و مقرون به صرفه از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود.

    منابع:


    [1] A. Goyal, V. Sharma, M. K. Sihag, S. K. Tomar, S. Arora, L. Sabikhi, A. K. Singh, Development and physic-chemical characterization of microencapsulated flaxseed oil powder: A functional ingredient for omega-3 fortification, Powder Technol. 286 (2015) 527–537.
    [2] G. Pang, J. Xie, Q. Chen, Z. Hu, How functional foods play critical roles in human health, Food Science and Human Wellness. 1 (2012) 26–60. [3] M. B. Roberfroid, An European consensus of scientific concepts of functional foods, Nutrition. 16 (2000) 689–691.
    [4] K. Menrad, Market and marketing of functional food in Europe, J. Food Eng. 56 (2003) 181–188.
    [5] J. G. Vaughan, P. A. Judd, Health Foods-A comprehensive guide to natural remedies, Oxford University Press, New York, 2003.
    [6] A. Rubio–Tapia, I.D. Hill, C.P. Kelly, A.H. Calderwood, J.A. Murray, ACG Clinical Guidelines: diagnosis and management of celiac disease, Am. J. Gastroenterol. 108 (2013) 656–676.
    [7] M. D. L. Moreno, I. Commino, C. Sousa, Alternative grains as potential raw material for Gluten–free food development in the diet of celiac and Gluten sensitive patients, Aust. J. Nutr. Food Sci. 2(3) (2014) 1–9.
    [8] P. Grace-Farfaglia, Bones of contention: bone mineral density recovery in celiac disease-a systematic review, Nutrients. 7 (2015) 3347–3369.
    [9] S. Picascia, R. Mandile, R. Auricchio, R. Troncone, C. Gianfrani, Gliadin-specific T-cells mobilized in the peripheral blood of coeliac patients by short oral gluten challenge: clinical applications, Nutrients. 7 (2015) 10020–10031.
    [10] Health Canada. Celiac Disease-The gluten connection 2008. (http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/pubs/securit/gluten_conn-lien_gluten-eng.php) (accessed 17.03.16).
    [11] I. Churruca, J. Miranda, A. Lasa, M. Bustamante, I. Larretxi, E. Simon, Analysis of body composition and food habits of Spanish celiac women, Nutrients. 7 (2015) 5515–5531. [12] Prakriti Jnawali Vikas Kumar Beenu Tanwar. CELIAC DISEASE: Overview and considerations for development of gluten-free foods. 2016