بررسي اثر pH، غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ : پایان نامه ارشد صنایع غذایی

استفاده حداکثری از ظرفیت های موجود در تولیدات غذایی ،امری بسیار حیاتی و ضروری برای هر جامعه ای میباشد و این امر لزوم تربیت کارشناسان نخبه در صنایع غذایی را بیان مینماید. گرایش علوم و صنایع غذایی از مهمترین شاخه های فنی مهندسی میباشد که اتفاقا علاقه مندان بسیاری در کشورمان دارد . دیجی لود با معرفی پایان نامه های بسیار جدیدی از رشته مهندسی صنایع غذایی در مقطع کارشناسی ارشد در خدمت کاربران گرامی خود می باشد. پایان نامه حاضر با عنوان “بررسي اثر pH، غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ ” با فرمت WORD (قابل ویرایش) به حضور شما عزیزان معرفی میگردد.

چکیده بررسي اثر pH، غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ:

دوغ یکی از فرآورده­های لبنی است که در طی زمان نگهداری، ناپایدار می­گردد. از مهم­ترین عوامل مؤثر بر پایداری دوغ می­توان به pH، درصد نمک و تیمار حرارتی اشاره کرد. هدف از این مطالعه تعیین شرایط بهینه pH دوغ، میزان نمک حل شده و دمای فرآیند حرارتی است. در این تحقیق از سه غلظت (4/0%، 6/0، 8/0)، سه pH (5/3، 4 و 5/4) و سه دما (°C 65، 75 و 85) استفاده شد. تأثیر این فاکتور بر میزان دو فاز شدن، ویسکوزیته، توزیع اندازه ذرات، ریز ساختار، پتانسیل زتا و بعد برخال با استفاده از طرح RSM بررسی شد. میزان دو فاز شدن با کاهش pH و افزایش اولیه غلظت نمک و دمای حرارتی ، کاهش یافت اما در سطح بالای غلظت نمک و دما، دو فاز شدن افزایش یافت. اثر سه فاکتور بر ویسکوزیته مشابه اثر آن­ها بر میزان دو فاز شدن بود. دما اثر مثبتی بر قطر متوسط داشت و افزایش غلظت نمک ابتدا موجب افزایش قطر متوسط و سپس کاهش آن شد. همچنین کاهش pH موجب کاهش اندازه ذرات کلوئیدی گردید. مقادیر بهینه برای pH، غلطت نمک و دما جهت بیشترین پایداری به ترتیب برابر با 6/3، 59/0 درصد و 35/76 درجه سانتیگراد بود.

مقدمه

شیرهای تخمیری از مهم­ترین ابداعات تمدن بشری هستند. از لحاظ تاریخی، این مواد غذایی در نجات مردم از قحطی سهم بسزایی داشته­اند و از لحاظ تغذیه، ضمن تأمین مواد لازم برای زندگی، در مطبوع ساختن غذای روزانه موثرند. از نظر جغرافیایی در کشورهای در حال توسعه، این محصولات مواد غذایی اساسی را تشکیل می­دهند. منشأ و محل اولیه تولید فرآورده­های تخمیری در دنیا، کشورهای خاور نزدیک است. همچنین نشانه­هایی از وجود شیر­های تخمیر شده در حدود 10 تا 15 هزار سال پیش وجود دارد. تهیه این محصولات بعدها در اروپای مرکزی و شرقی نیز مورد توجه و محبوبیت قرار گرفت. احتمالاً اولین بار نحوه تولید شیر های تخمیری به طور تصادفی برای انسان شناخته شد. به طوری که میکروارگانیسم­های مولد اسید لاکتیک با تأثیر بر شیر و لخته نمودن آن، سبب شناسایی فرآورده­های تخمیری گردیدند. در ابتدای قرن بیستم، الی مچنیکوف[1] (برنده روسی جایزه نوبل) متوسط عمر بالای مردم بلغار را به مصرف فرآورده­های تخمیری شیر مربوط دانست. انواع مختلفی از شیر­های تخمیر شده در سرتاسر دنیا تولید می­شوند که در این میان، ماست محبوبیت بالایی دارد (پورهیت، 2008).

كلمه دوغ از واژه فارسي دوشيدن اقتباس شده است و در لغت به معناي ماده حاصل از دوشيدن است. این فرآورده یکی از انواع شیر­های تخمیری و نوشیدنی سنتی ایرانیان و برخی ملل دیگر در اروپای شرقی، خاورمیانه و آسیا به شمار می­آید و ارزش غذایی مشابه با سایر فرآورده­های لبنی به ویژه ماست دارد. دوغ ایرانی از اختلاط ماست، آب، نمک و گیاهان معطر تهیه می­­گردد. در حال حاضر، دوغ در بین نوشیدنی­های مرسوم جایگاهی ویژه دارد و حجم تولیدات صنعتی این محصول به میزان زیادی افزایش یافته است؛ به طوری که میزان مصرف سرانه و تولید صنعتی آن در سال­های اخیر رشد قابل توجهی داشته است. طبق آمار وزارت جهاد کشاورزی، تولید دوغ در سال­های 1381، 1382 و 1385 به ترتیب 12، 48 و 120 هزار تن بوده است (قربانی گرجی و همکاران، 1390؛ میرچولی برازق و صداقت، 1389؛ نصیرپور و همکاران، 1390)

در حال حاضر دوغ از فرآورده­های مهم و اقتصادی کارخانه­های لبنی می­باشد. همچنین در چند سال اخیر­­، تمایل جامعه به نوشابه­های طبیعی و سالم افزایش یافته است. همین مسئله، لزوم توجه به جنبه­های کیفی این محصول، ایجاد ثبات در خواص آن و انجام تحقیقات کاربردی در این زمینه را نشان می­دهد.

یک نوشیدنی به لحاظ کیفیت و بازار­پسندی، از جنبه­های مختلف مانند عطر و طعم و ویژگی­های حسی مورد ارزیابی مصرف­کننده قرار می­­گیرد. یکی از این ویژگی­ها، ظاهر نوشیدنی است. مشکلی که در ارتباط با نوشیدنی دوغ وجود دارد، دو­فاز شدن طی مدت نگهداری است که مرتبط با خواص جریانی این فرآورده می­­باشد. در فرآیند تولید دوغ، لخته ماست توسط نیروی برشی با آب مخلوط شده و تکه های بزرگ پروتئینی تشکیل می­گردد. به دلیل ویسکوزیته پائین دوغ، دوفاز شدن در طی زمان رخ می­دهد.

دو­فاز شدن دوغ، ارزش غذایی آن را کاهش نمی­دهد ولی ظاهر طبیعی آن را نامطلوب می­­سازد. افزودن هیدروکلوئید­ها از جمله روش­های جلوگیری از دو­فاز شدن در فرآورده­های لبنی تخمیری است. هیدروکلوئید­ها با افزایش ویسکوزیته دوغ یا ایجاد دافعه فضایی بین ذرات کلوئیدی، سبب پایداری نوشیدنی تخمیری می­­شوند (سماواتی، 2011). با این حال، استفاده از هیدروکلوئید­ها علاوه بر افزایش قیمت تمام شده محصول، بر طعم و احساس دهانی ما تأثیر نامطلوب داشته و پذیرش نوشیدنی را کاهش می­دهد. همچنین استفاده از پایدارکننده­ها در برخی کشورها با محدودیت قانونی روبرو است. لذا اصلاح فرآیند تولید این فرآورده­ جهت رسیدن به بیشترین پایداری، در اولویت قرار دارد (کیانی و همکاران، 1388؛ فروغی­نیا و همکاران، 1388؛ ازدمیر و کلیک، 2004).

عوامل متعددی مانند نوع استارتر مورد استفاده در تولید ماست، غلظت ماده خشک (به ویژه کازئین)، نسبت رقیق سازی آب با ماست، مقدار نمک اضافه شده، pH فرآورده، دما و زمان پاستوریزاسیون و شرایط هموژنیزاسیون در فرآیند تولید این نوشیدنی دخیل هستند که با یافتن شرایط بهینه برای این عوامل، می­توان به بالاترین پایداری با حداقل نیاز به افزودن پایدارکننده­ها دست یافت. با توجه به ماهیت پروتئینی این فرآورده، بررسی عوامل بر ساختار پروتئین از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مورد می­توان به قدرت یونی، دما و pH اشاره کرد. این عوامل با تأثیر بر بارهای سطحی و تشکیل پیوندهای جدید، در نهایت بر ساختار و پایداری پروتئین مؤثر هستند (حامدی، 1387).

هدف از این مطالعه بهینه­سازی دمای پاستوریزاسیون، pH نهایی فرآورده و درصد نمک افزوده شده جهت تولید نوشیدنی دوغ با بیشترین پایداری و بررسی تأثیر هر یک از این مولفه­ها بر ویژگی­های فیزیکوشیمیایی مانند رفتار جریان، اندازه ذرات، بعد برخال، پتانسیل زتا، پهنای توزیع ذرات (اسپان) و پایداری فیزیکی در طی 30 روز نگهداری این فرآورده می­باشد.

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه  1

1- مقدمه  1

فصل دوم: بررسی منابع  4

2-1- سوسپانسیون­های کلوئیدی  4

2-2- نوشیدنی­های لبنی اسیدی  5

2-3- نوشیدنی دوغ  5

2-3-1- ارزش تغذیه ای دوغ 6

2-3-2- خواص فیزیکی دوغ  9

2-3-3- عیوب فیزیکی دوغ  10

2-3-3-1- دوفاز شدن  10

2-3-3-2- ویسکوزیته پائین  12

2-3-3-3- ویسکوزیته زیاد  13

2-3-4- جلوگیری از دوفاز شدن دوغ  13

2-4- پروتئین های آب پنیر  20

2-4-1- پایداری پروتئین­های آب پنیر  23

2-4-1-1- pH  23

2-4-1-2- حرارت  25

2-4-1-3- نمک  28

2-5- کازئین  30

2-5-1- پایداری کلوئیدی میسل­ها  33

2-5-1-1- pH  33

2-5-1-2-حرارت  35

2-5-1-3- نمک  38

فصل سوم: مواد و روش­ها  27

3-1- تولید دوغ  42

3-2- آزمون­های شیمیایی  42

3-2-1- تعیین pH و اسیدیته  43

3-2-2- تعیین مقدار پروتئین، چربی و ماده خشک  43

3-3- تعیین ویسکوزیته  43

3-4- بررسی ساختار  44

3-5- تعیین اندازه ذرات  43

3-6- بررسی پایداری فیزیکی  44

3-7- اندازه گیری پتانسیل زتا  45

3-8- طرح آماری و تجزیه و تحلیل نتایج  45

فصل چهارم: نتایج و بحث  46

4-1- نتایج آزمایش­ها  46

4-1-1- برازش مدل  46

4-1-2- تاثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ ویسکوزیته  51

4-1-3- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پتانسیل زتا  55

4-1-4- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ بعد برخال  58

4-1-5- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پهنای توزیع ذرات  62

4-1-6- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ قطر متوسط ذرات  66

4-1-7- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پایداری (دوفاز شدن)  70

4-2- تعیین شرایط بهینه پایداری دوغ  74

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات  76

5-1- نتیجه گیری کلی  76

5-2- پیشنهاد پژوهش­های آتی  77

فهرست منابع  88

پیوست  86

پیوست 1. فهرست اسامی لاتین  87

فهرست شکل­ها

شکل 4-1. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر ویسکوزیته pH ثابت 00/4  52

شکل 4-2. اثر تغییرات دما- pH بر ویسکوزیته غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  53

شکل 4-3. اثر تغییرات غلظت نمک- pH بر ویسکوزیته دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  54

شکل 4-4. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر پتانسیل زتا pH ثابت 00/4  56

شکل 4-5. اثر تغییرات دما- pH بر پتانسیل زتا غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  57

شکل 4-6. اثر تغییرات غلظت نمک- pH بر پتانسیل زتا دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  58

شکل 4-7. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر بعد برخال pH ثابت 00/4  60

شکل 4-8. اثر تغییرات دما- pH بر بعد برخال غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  61

شکل 4-9. اثر تغییرات غلظت نمک- pH بر بعد برخال دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  62

شکل 4-10. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر اسپان pH ثابت 00/4  64

شکل 4-11. اثر تغییرات دما- pH بر اسپان غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  65

شکل 4-12. اثر تغییرات غلظت نمک- pH بر اسپان دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  66

شکل 4-13. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر قطر متوسط pH ثابت 00/4  68

شکل 4-14. اثر تغییرات دما- pH بر قطر متوسط غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  69

شکل 4-15. تغییرات غلظت نمک- pH بر قطر متوسط دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  70

شکل 4-16. اثر تغییرات دما- غلظت نمک بر پایداری pH ثابت 00/4  72

شکل 4-17. اثر تغییرات دما- pH بر پایداری غلظت نمک ثابت 6/0 درصد  73

شکل 4-18. تغییرات غلظت نمک- pH بر پایداری دما ثابت 75 درجه سانتی­گراد  74

فهرست جدول­ها

جدول 4-1. نتایج آنالیز آماری مدل­های برازش یافته بر داده­های پاسخ  47

جدول 4-2. سطوح واقعی متغیرهای مستقل و مقادیر واقعی و پیش بینی شده پاسخ­ها  49

جدول 4-3. ضرایب مدل رگرسیون و نتایج آنالیز واریانس برای متغیرهای پاسخ  50

جدول 4-4. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای شش پاسخ  50

جدول 4-5. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ ویسکوزیته  51

جدول 4-6. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ پتانسیل زتا  55

جدول 4-7. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ بعد برخال  59

جدول 4-8. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ اسپان  63

جدول 4-9. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ قطر متوسط  67

جدول 4-10. ضرایب مدل درجه دوم کامل برای پاسخ پایداری  71

جدول 4-11. شاخص­ها و اهداف بهینه سازی پایداری دوغ  75

جدول 4-12. مقادیر پیش بینی شده و واقعی در شرایط بهینه پایداری دوغ  75

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.